2.5. Полимеры и пластмассы в нефтегазовом ком­плексе и промышленной теплоэнергетике

2.5.1. Трубы из высокопрочных пластмасс

В газовой промышленности наиболее широкое распро­странение получили пластмассовые трубы. Впервые такие тру­бы были применены в 1945 г. Их используют при строительст­ве газораспределительных сетей и газоперерабатывающих комплексов. Пластмассовые грубы имеют ряд преимуществ по сравнению со стальными. Основными достоинствами их явля­ются: высокая коррозионная стойкость к большинству агрес­сивных сред, простота монтажа, низкие потери на трение и не­большой вес.

Для нефтяной и газовой промышленности наибольшее значение имеет первое свойство. Благодаря повышенной кор­розионной стойкости к действию большого количества неорга­нических и органических соединений, пластмассовые трубо­проводы в процессе эксплуатации не загрязняют перекачивае­мую жидкость. Обладая высокими диэлектрическими свойст­вами, они не подвержены электрохимической коррозии, в том числе почвенной и атмосферной.

Небольшой вес пластмассовых труб облегчает техноло­гический процесс сооружения трубопроводов, ускоряет их сборку. К недостаткам пластмассовых труб относится их большой коэффициент линейного расширения (в 6-10 раз вы­ше, чем у стальных труб), невысокая прочность, уменьшаю­щаяся не только при нагревании, но и при эксплуатации под давлением.

За рубежом для изготовления пластмассовых труб при­меняют в основном пять видов термопластов: акрилонитрил- бутадиен-стирен (ABS); целлюлозацетат- буткрит (САВ); по­либутилен (РВ); полиэтилен (РЕ); поливинилхлорид (PVC). Трубы из этих материалов устойчивы к коррозии и хрупким разрушениям, гибки.

Наиболее универсальным материалом является полиэти­лен. Он легко гнется, выдерживает деформацию, при этом об­ладает достаточной прочностью. Колебания температуры не влияют на его свойства. Используют полиэтилен для изготов­ления труб газораспределительных сетей и в качестве пласт­массовой футеровки металлических труб.

Наибольшей прочностью обладает поливинилхлорид (PVC). Он устойчив к воздействию агрессивных сред. Трубы из этого материала имеют гладкую поверхность. Основной не­достаток его - потеря устойчивости при температурах выше 70 °С. Хлорированный PVC устойчив к воздействию высоких температур и более прочен.

На нефте- и газоперерабатывающих предприятиях при­меняют акрилонитрил-бутадиен-стирен (ABS). Этот материал обладает высокой ударной вязкостью и устойчивостью к агрес­сивным средам и высоким температурам. 'Гермопластик не из­меняет свои механические свойства при изменении толщины материала. Трубы из ABS эксплуатируются длительное время, не изменяя прочностных характеристик при рабочей темпера­туре 123 °С. ABS уступает по прочности полиэтилену и поли­винилхлориду, но превосходит их по коррозионной стойкости.

Целлюлозацетат-бутират и полибутилен имеют ограни­ченное применение, на их долю приходится менее 3% изготов­ляемых для нефтяной и газовой промышленности труб.

В соответствии с классификацией, применяемой у нас в стране, пластмассовые трубы подразделяются на трубы из тер­мопластичных и термореактивных пластмасс.

Из числа термопластичных пластмасс наибольшее при­менение для изготовления труб имеют полиэтилен, полихлор­винил, полиметилметакрилат, полипропилен. Наиболее пер­спективными в нефтяной и газовой промышленности трубами из термореактивных пластмасс являются текстолитовые, фао- литовые, стеклопластиковые трубы. Пластмассовые трубы наиболее целесообразно использовать на нефтяных промыслах для сбора попутных газов, транспорта от скважин коррозион­ноактивных нефтей, перекачки пластовых вод.

Полиэтиленовые трубы имеют малый вес, хорошие элек­троизоляционные свойства, эластичны, обладают большой хи­мической стойкостью.

Винилпластовые трубы по сравнению с полиэтиленовы­ми имеют больший вес, меньшую морозостойкость. Винилпла­стовые грубы используют для технологических трубопроводов с агрессивными средами, если температура жидкости или газа не больше 40°, а также для систем водоснабжения и канализа­ции.

Из всего многообразия пластмассовых труб наибольший интерес представляют трубы из стеклопластиков. Для изготов­ления труб, армированных стекловолокном или стеклотканью, применяют эпоксидные смолы, полиэфиры, виниловый эфир, феноловые смолы и др. Эти материалы являются не только связующими, но и защитными, так как они не восприимчивы к воздействию агрессивных сред.

Высокая прочность в сочетании с высокой коррозионной стойкостью позволяет армированной пластмассе успешно кон­курировать со сталью и другими металлами. Трубы из стекло­пластиков обладают высокой коррозионной стойкостью, хо­рошими диэлектрическими свойствами, малым весом, большой прочностью.