МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В.Ломоносова» Кафедра «Материаловедения и технологии конструкционных материалов»

(фамилия, имя, отчество студента)

Факультет

ИНИГ ОСПЗ-4

курс

3

группа

130501

КУРСОВАЯ РАБОТА

По дисциплине Технология машиностроения и трубо-строительные материалы

На тему

Неметаллические трубы. Классификация, назначение и применение. Пластмассовые трубы.

Отметка о зачёте

__________________________________

____________

(дата)

Руководитель

______________________

__________ __А.В.Прохоров__

(должность)

(подпись)

(и.,о., фамилия)

(дата)

Архангельск

2013

ЛИСТ ДЛЯ ЗАМЕЧАНИЙ

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ	4
СОСТАВ ПЛАСТМАССОВЫХ ТРУБ	6
СПОСОБЫ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЛАСТМАССОВЫХ ТРУБ	7
КЛАССИФИКАЦИЯ	10
АРМИРОВАННЫЕ ТРУБЫ	12
СВОЙСТВА ПЛАСТМАССОВЫХ ТРУБ	18
ВИДЫ СОЕДИНЕНИЯ ПЛАСТМАССОВЫХ ТРУБ	21
СПОСОБЫ СОЕДИНЕНИЯ ПЛАСТМАССОВЫХ АРМИРОВАННЫХ ТРУБ	26
ПРИМЕНЕНИЕ	31
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ	33

ВВЕДЕНИЕ

Широкое применение находят пластмассовые трубы в технологических процессах, связанных с перекачкой агрессивных сред. В частности, таких, как нефть, нефтепродукты, жидкие и газообразные химические соединения повышенной опасности.

В целом, в настоящем и ближайшем будущем использование пластмассовых труб является наиболее прогрессивным в системах холодного водоснабжения, водоотведения, технологических трубопроводах, магистральных и распределительных газопроводах, а также внутренних системах отопления и горячего водоснабжения.

Протяженность газораспределительных трубопроводов более чем в три раза превышает протяженность магистральных, а протяженность промысловых нефтепроводов на порядок больше протяженности магистральных. Статистика свидетельствует, что число отказов на указанных трубопроводах значительно выше, чем на магистральных, при этом главной причиной аварийных ситуаций остается внутренняя и наружная коррозия. Поэтому развитие и ремонт таких транспортных систем обусловливает применение высокоэффективных коррозионностойких материалов для изготовления труб. В мировой практике нашли широкое применение пластмассовые трубы, обеспечивающие большой срок службы, повышенную эксплуатационную надежность и уменьшенный срок строительства газораспределительных и промысловых трубопроводов. Техническая возможность и экономическая целесообразность использования пластмассовых труб в отечественной нефтегазовой отрасли не вызывает сомнения, что обусловливает широкое их применение в перспективе.

В связи с развитием нефтегазовой отрасли потребность в эффектив­ных материалах для изготовления труб нефтяного и газового сорта­ментов резко возрастает. Поэто­му в последние годы особенно уси­лилась тенденция более широко­го использования при производстве труб новых коррозионностойких материалов, в частности различ­ных полимеров. Перспективы раз­вития производства труб из пласт­масс в мировом масштабе позволя­ют предположить создание огром­ного рынка сбыта и потребления.

Неуклонный рост использова­ния пластмассовых труб, особенно в трубопроводных системах низко­го давления и газораспределитель­ных системах, характерен для всего мира. Так, например, в США более 90% сооружаемых газораспредели­тельных трубопроводов в послед­ние годы монтируется из пластмас­совых труб. Помимо транспортных целей они нашли широкое приме­нение для цементирования, созда­ния перемычек между платформа­ми и тендерами, в качестве рукавов компенсаторов для поддержания давления пласта, рукавов для подачи топлива на установки, рабо­тающие под водой и т. д.

1. Состав пластмассовых труб

Наиболее универсальным материалом является полиэтилен (ПЭ): он легко гнется, выдержива­ет деформацию, при этом облада­ет достаточной прочностью (поли­этиленовые трубы могут находить­ся под полной нагрузкой до 80°С и сохраняют свои прочностные свой­ства также и при низких темпера­турах). ПЭ выпускают в трех моди­фикациях: низкой (0,910-0,925 г/ см³), средней (0,926-0,940 г/см³) и высокой плотности (0,941-0,965 г/ см³). Интервал рабочих температур полиэтилена: от -70 до +110°С (при температуре выше +110°С наступает размягчение материала, а ниже -70°С - хрупкое состояние).

Полиэтилен не чувствителен к действию микроорганизмов, находящихся в грунте: под влияни­ем этих бактерий полиэтиленовые трубы изменяют только цвет, на прочностные характеристики мате­риала бактерии никакого действия не оказывают.

В отличие от традиционных материалов, для пластмасс пред­ставляется возможным дальней­шая модификация их свойств с целью расширения области приме­нения. В последнее время достиг­нуты успехи в области модифи­кации свойств ПЭ за счет облуче­ния частицами высоких энергий, введения структурообразователей, наполнителей и др. В резуль­тате этого повышаются прочность и устойчивость полиэтилена к раз­личным химическим и физическим воздействиям. Так, сетчатый полиэтилен отличается высокой стой­костью против растрескивания под напряжением, а также устойчиво­стью против ползучести.

2. СПОСОБЫ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЛАСТМАССОВЫХ ТРУБ

2.1. Экструзия — технология получения изделий путем продавливания расплава материала через формующее отверстие. Обычно используется в производстве полимерных (резиновых смесей, пластмасс, крахмалсодержащих и белоксодержащих смесей), ферритовых изделий (сердечники), а также в пищевой промышленности (макароны, лапша и тп.), путем продавливания расплава материала через формующее отверстие экструдера.

Экструзия представляет собой непрерывный технологический процесс, заключающийся в продавливании материала, обладающего высокой вязкостью в жидком состоянии, через формующий инструмент (экструзионную головку, фильеру), с целью получения изделия с поперечным сечением нужной формы. В промышленности переработки полимеров методом экструзии изготавливают различные погонажные изделия, такие, как трубы, листы, плёнки, оболочки кабелей, элементы оптических систем светильников- рассеиватели и т. д. Основным технологическим оборудованием для переработки полимеров в изделия методом экструзии являются одночервячные, многочервячные, поршневые и дисковые экструдеры.

Экструдер — машина для формования пластичных материалов, путем придания им формы, при помощи продавливания (экструзии) через профилирующий инструмент (экструзионную головку) – рисунок 1.

Рисунок 1 – Устройство экструдера.

Экструдер состоит из: корпуса с нагревательными элементами; рабочего органа (шнека (винт Архимеда), диска, поршня), размещённого в корпусе; узла загрузки перерабатываемого материала; силового привода; системы задания и поддержания температурного режима, других контрольно-измерительных и регулирующих устройств. По типу основного рабочего органа (органов) экструдеры подразделяют на одно-, двух- или многошнековые (червячные), дисковые, поршневые (плунжерные) и др. Двухшнековые экструдеры в зависимости от конфигурации шнеков могут быть параллельными или коническими. В зависимости от направления вращения — с сонаправленным или противонаправленным вращением шнеков.