Свойства материала

Применение композиционных стеклопластиковых материалов свидетельствует о высоком уровне развития инновационных технологий.

Благодаря конструктивным и технологическим свойствам композиционного материала нами разработан универсальный тип  трубчатого фильтроэлемента (трубофильтра).

Стеклопластик максимально пригоден для создания трубофильтра, используемого для подземной  добычи воды, водопонижения, фильтрации. Он коррозионностоек, прочен, легок, его просто резать, клеить и т.п.

Сложность состояла в том, чтобы придать стеклопластику фильтрационные свойства. Ранее достижения большинства зарубежных фирм-производителей стеклопластиковых труб сводились к перфорации тела трубы отверстиями нужного диаметра. Такое незамысловатое решение не могло удовлетворить, тем более что материал сам по себе недешевый. Получалась «стрельба по воробьям».

Постепенно инженерная мысль и руки дошли до создания ажурного сетчатого каркаса, в котором ячейки образовывались путем запрограммированной укладки стеклонитей, а не путем сверления сплошного тела трубы. Благодаря усовершенствованию технологического процесса стеклопластиковый каркас сочетает высокие прочностные характеристики с регулируемой скважностью  

Эксклюзивное свойство трубофильтра СТФ

При необходимости дренирования пласта с выраженной фильтрационной неоднородностью (как по вертикали, так и в плане) каждая секция трубофильтра СТФ оснащается фильтровальной перегородкой соответствующей селективности. Такой подход к оснащению дренажем целесообразен, когда есть необходимость прокладки дренажа вдоль протяженных линейных объектов, например, автотрасс или трубопроводов, пересекающих грунты с разными коэффициентами фильтрации или вертикальных скважин на участках с разными гидрогеологическими условиями.

«Изюминка» трубофильтра СТФ

Нам удалось добиться запрограммированных фильтрационных  характеристик путем введения синтетической плоскопористой фильтровальной сетки. То есть мы получили «композит в квадрате» – стеклопластиковый каркас служит защитой и опорой для фильтровальной полимерной перегородки. Причем такая конструкция – монолитна, её невозможно разобрать на части, как любой другой фильтр, собранный из различных компонентов.       

Дальнейшее совершенствование конструкции трубофильтра шло в направлении адаптации к условиям работы, подчас экстремальным. Разработана линейка диаметров, узлов соединения и комплектующих деталей, позволяющих менять геометрию дренажных систем. Освоен и «композит в кубе» - трубофильтр СТФ-СК, монолитно посаженный на перфорированную трубу. И в этом изделии, благодаря применению «ноу-хау», мы избежали, казалось бы, очевидного снижения пропускной способности фильтра.           

Что отличает стеклопластиковые дренажные трубофильтры СТФ от дрен, изготовленных из других материалов?

  • во-первых, максимальная устойчивость к химической, газовой и электрической коррозии делает их пригодными к длительной эксплуатации в самых жестких условиях, в т.ч. на промплощадках химических производств, в насыщенной коммуникациями подземной среде мегаполиса  и т.п.
  • во-вторых, конструкция фильтра позволяет осуществлять не только равномерное поглощение воды из прилегающего грунта, но и распределять её вовне. Это свойство необходимо, например,  для современных мелиоративных систем. Плоскопористая синтетическая фильтровальная перегородка легко подвергается регенерации. Наряду с этим фильтровальная перегородка  с порами фиксированного размера избавляет строителей от устройства трудоемкой гравийно-щебневой обсыпки.
  • в-третьих, стеклопластик обладает нулевой плавучестью, т.е. при укладке и эксплуатации горизонтального дренажа в обводненных грунтах нет потребности в устройстве пригрузов.
  • и наконец, проверенная практикой антивандальная защита («защита от дурака») - стеклопластиковый каркас защищает снаружи и изнутри фильтровальную перегородку, предохраняя от любых механических воздействий во время транспортировки, складирования, монтажа и эксплуатации трубофильтров

Таблица сравнительных характеристик

Тип дренажной трубы Стеклопластиковый
трубофильтр СТФ
Дренажная труба из термопластика
(ПП, ПВХ, ПЭ)
Дренажная
асбестоцементная труба
  Стеклопластиковый трубофильтр СТФ дренажная труба из термопластика асбесто-цементная дренажная труба
Конструктивное решение Многослойный опорный каркас из ячеистого стеклопластика, содержащий между слоев каркаса полимерную плоскопористую фильтровальную сетку Гладкая/ ребристая дырчатая полимерная труба, экипированная снаружи вспененным полипропиленом/геотекстильным материалом Толстостенная дырчатая труба
Прочность Высокая прочность, достигаемая за счет спиралеобразности, толщины волокон, а также возможности использования перфорированного стального опорного элемента Высокая прочность, достигаемая за счет наличия ребер.
Минус – наличие отверстий, наносимых механическим способом.
Невозможно усиление прочностных показателей путем применения стального опорного элемента
Высокая прочность нивелируется хрупкостью, особенно в связи с нанесением отверстий
Скважность 20 - 40 % до 20 % до 10 %
Фильтрационные характеристики Обеспечиваются плоскопористой фильтровальной полимерной сеткой с жесткофиксированными размерами пор Обеспечиваются наружным покрытием из нетканого материала.
Минус – может быть повреждена во время установки
Обеспечиваются в основном гравийно-песчаной обсыпкой
Способность к регенерации Фильтровальная перегородка (сетка) легко поддается регенерации обратным током воды/сжатого воздуха со 100% восстановлением водоприемной способности фильтра Т.к. геотекстиль/вспененная оболочка плотно облегаются слоем грунта, регенерация обратным током не дает желаемого эффекта восстановления пропускной способности Практически не дает эффекта, т.к. обратным током затруднительно регенерировать загрузку, состоящую из тяжелых зерен щебня/гравия
Трудоемкость монтажа Дренажные трубы СТФ поставляются прямыми секциями, они легки, не требуют особо тщательной укладки ложа траншеи, легко режутся и подвергаются поклейке.
В качестве обсыпки достаточно применение песка различных фракций или др. мелкозернистых материалов.
В силу нулевой плавучести стеклопластика укладка может вестись в сильно обводненный грунт Трубофильтры СТФ — СК для вертикальных скважин привариваются к стальной надфильтровой колонне, Трубофильтры СТФ — свинчиваются при помощи резьбы с пластиковыми трубами
Дренажные полимерные трубы легкие, укладка не вызывает затруднений.
Не требуется обсыпки щебнистой фракцией.
Минус для горизонтального дренажа и вертикальных скважин — требуется тщательно следить за сохранностью наружного дренажного слоя.
Кроме того, из-за положительной плавучести полимерные дрены можно укладывать в сухой или увлажненный грунт
Для укладки асбестоцементных труб могут потребоваться подъемные устройства, они требуют тщательной подготовки траншеи и устройства полного профиля гравийно-песчаной обсыпки
Ценовое сравнение Высокий и средний рыночный уровень, позволяющий обеспечивать как обычные, так и нестандартные индивидуальные запросы потребителей Средний рыночный уровень, обусловленный относительной дешевизной термопластиков и приемлемостью для большинства видов использования Наиболее дешевые изделия, требующие дополнительных затрат на установку и вспомогательные материалы

Обобщенные характеристики трубофильтров СТФ:

  • температурный диапазон эксплуатации :  -  50 — + 80 0С
  • коэффициент линейного расширения — как для стали
  • скважность (в зависимости от конструктивного решения) : до 40%
  • размер пор фильтровальной перегородки : 0,1 — 1,2 мм
  • осевая нагрузка на сжатие (усредненная): 1 — 2 т
  • диэлектрик, химически стоек, радиопрозрачен