13

Материалы для технологических трубопроводов

Т. ХОДЖКИС (Т. HODGKIESS)

ВВЕДЕНИЕ

Настоящая глава посвящена выбору материалов для изготовления технологических трубопроводов высокочистой воды. Она состоит из двух главных разделов. В первом представлен обзор материалов, которые предпочтительно используются при создании установок очистки воды. Второй раздел касается специальных компонентов трубопроводов, применяемых в системах транспортировки воды, начиная от воды водопроводной до высокочистой. Не оставлены без внимания и материалы трубопроводов, предназначенных для транспортировки кислот и газов.

Существует большое разнообразие материалов, которые отвечают требованиям изготовления трубопроводов и сопутствующего оборудования. Сюда входит широкий спектр металлов, начиная от углеродистой стали до экзотических сплавов, например, самых современных нержавеющих сталей, сплавы на основе никеля и титана, а также большой ассортимент полимеров, начиная от самого элементарного полиэтилена до дорогих фторполимеров.

В настоящей главе наиболее пристальное внимание будет уделено таким основным аспектам проблемы выбора материалов для трубопроводов, как:

•    Доступность в требуемом виде и сортаменте;

•    Способность к соединению;

•    Стоимость;

•    Коррозионная стойкость или стойкость к деструкции.

Последнее требование является критическим: (а) поскольку, по очевидным причинам, оно определяет срок службы и надежность систем транспортировки и (б) коррозионное разрушение является главным источником загрязнения высокочистой воды продуктами коррозии. Еще одна возникающая при этом проблема заключается в том, что высокочистая вода может являться агрессивной средой для многих материалов.

МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ТРУБОПРОВОДОВ Углеродистая сталь

Этот материал дешев, легко обрабатывается и соединяется (например, хорошо сваривается), а также обладает хорошими механическими свойствами. Перечень некоторых механических свойств ряда материалов, обсуждаемых здесь, представлен в таблице 13.1. Тем не менее, несмотря на свои достоинства, углеродистая сталь имеет очень низкую коррозионную стойкость. Такой недостаток можно уменьшить, прибегнув к применению антикоррозионной защиты, например, неметаллических порошковых, каучуковых или других полимерных покрытий, а также металлических покрытий (например, гальванических), однако это увеличивает стоимость самих труб и, кроме того, надежность этих покрытий не всегда высока.

Таблица 13.1. Механические свойства некоторых металлических и полимерных материалов

0,2%

Предел

Относи

Модуль

Материал

предела прочности

(Н/мм2)

прочности при растяжении (Н/мм2)

тельное удлинение (%)

упругости

(МН/мм2)

0,2% С/ 5% Мп, С-сталь

Химически чистая медь (OFHC)

95/5, Cu/Ni/Fe

90/10, Cu/Ni/Fe

70/30, Cu/Ni

70/30, Cu/Ni/Fe/Мп

Нерж. сталь, марка 304

Нерж. сталь, марка 316

20Cr/25Ni/4,5Mo

аустенитная нержавеющая сталь

25Cr/6Ni/l,5Mo аустенитно-ферритная нержавеющая сталь

Полиэтилен высокой плотности (HDPE)

21-38

Полиэтилен низкой плотности (LDPE)

ОД

Полипропилен (РР)

20-40

70-1100

1,4

Поливинилхл орид пластифицированный (PVC)

10-24

105—400

Поливинилхлорид непластифицированный (uPVC)

35-62

2,5-4,1

Акрилонитрилбутадиенстирол (ABS)

30-50

30-45

2,0

Политетрафторэтилен (PTFE)

17-39

200-600

0,4-0,6

Поливинилиденфторид (PVDF)

" "46

39-54

20-150

2,4

Хлортрихлорфторэтилен (CTCFE)

41-54

200-300

1,7

Сополимер тетрафторэтилена с перфторалкилперфторвини-ловыми эфирами (PFA)

15,5

27-32

0,7

Сополимер тетрафторэтилена с гексафторпропиленом (FEP)

200-350

0,5

Сополимер тетрафторэтилена с этиленом (ETFE)

200-500

1,5

Примечание: Все металлические материалы в отожженном состоянии.


⇐ назад к прежней странице | | перейти на следующую страницу ⇒