Трубопровод - одно из величайших изобретений человечества. И теперь состоянием трубопроводных систем в немалой степени определяется уровень комфортности проживания человека. Трубопроводы как системы жизнеобеспечения городов и поселков по времени должны служить столько же, сколько и объекты, которые они обслуживают. К сожалению, на практике так получается не всегда.

Существующие инженерные сети на 70% состоят из стальных труб, главное преимущество которых - прочность. Это важно при перемещении по трубопроводам высоконапорных сред. Что же касается жилищно-коммунальной сферы, то здесь прочностные качества стальных труб используются во внутренних санитарно-технических системах всего на 2-12%, а в инженерных - до 30%.

Стальные трубы имеют и ряд серьёзных недостатков. Главный из них -подверженность коррозии. Как следствие этого возникают сквозные повреждения, через которые не только теряется значительное количество перекачиваемой жидкости, но и происходит подсос грунтовых вод. Любое временное отключение воды создает в трубопроводе разрежение, вакуум. А в том случае, если водопроводные сети проложены рядом с канализационными, где также могут быть утечки, происходит подсос канализационных стоков или зараженного ими грунта в водопроводные системы.

Еще одним материалом, ограниченно используемым в изготовлении трубопроводов, является стеклопластик. Существенным недостатком стекпопластиковых труб являются гигрхкопичность и влагопоглощение (0,2-0,8%). Это существенно снижает их работоспособность, особенно при эксплуатации в зонах с колебаниями температур в отрицательном диапазоне. Для предотвращения образования трещин в таких условиях требуется специальная защита внутренних и наружных поверхностей стенки трубы из стеклопластика.

При изготовлении стеклопластиковых труб даже при соблюдении всех требований технологического процесса степень полимеризации различных связующих составляет 94-98% (обычно до 80%). Неполная полимеризация повышает упругие свойства изделия, но ухудшает химическую стойкость. Как правило, избыточное применение отвердителя при получении стеклопластиковых труб в процессе их эксплуатации способствует попаданию в поток воды (под давлением) остатков веществ, вредных для здоровья.

К термопластичным полимерам, которые используются для изготовления труб, относится поливинилхлорид (ПВХ). Этот жесткий термопластичный материал в зависимости от функциональных свойств содержит модификаторы, стабилизаторы, антиоксиданты, пластификаторы, наполнители. Используется в системах водоснабжения и канализации только как альтернатива ПЭ, т.к. по многим параметрам существенно ему уступает (см. таблицу).

В последние десятилетия при ремонте и строительстве трубопроводных систем во всем мире изношенные стальные трубы, как правило, меняются на полимерные. Практика эксплуатации, например, сетей холодного и горячего водоснабжения с применением стальных труб свидетельствует об их низкой надежности: необходимость досрочной перекладки трубопроводов (особенно диаметром до 300 мм) возникает уже через 10-15 лет эксплуатации вместо предусмотренных 20.

По действующим нормативным документам четко определены приоритеты применения различных трубопроводов: слово «следует» относится к пластмассовым трубопроводам, а «допускается» - к любым металлическим. При этом применение стальных трубопроводов допускается только при условии, что они имеют внутренние и наружные антикоррозионные защитные покрытия.

Полимерные трубопроводы имеют ряд общих преимуществ перед металлическими - они значительно легче, вследствие чего отпадает необходимость использования большегрузного транспорта и тяжелой трубоукладочной техники. Трудоемкость монтажа полимерных трубопроводов значительно ниже, чем металлических, а скорость монтажа - намного выше.

Полиэтилен (ПЭ) - неполярный полимер, обладающий высокими диэлектрическими свойствами, для него характерно незначительное изменение электрических свойств в широком диапазоне температур и частот. Полиэтилен выгодно отличается от других термопластов сочетанием высокой прочности с достаточной эластичностью, способностью «работать» в широком диапазоне температур: от -60 до +60 °С. Он обладает малой проницаемостью для воды и водяных паров, которая составляет 0,06 г-мм 7 (сут-м2-мм рт. ст). ПЭ инертен к действию многих химических реагентов, безвреден и не выделяет в окружающую среду опасных для здоровья человека веществ. Благодаря своим свойствам полиэтилен занимает в мировом производстве полимеризационных пластиков первое место.

Полиэтилен во всем мире широко применяется в изготовлении магистральных трубопроводов хозяйственно-питьевого водоснабжения, для транспортировки жидких, газообразных веществ, к которым полиэтилен химически стоек, для перекачки растворов с большим количеством абразивных частиц и т. д.

Сравнение технических характеристик труб из композитных материалов (стеклопластика) и полиэтиленых материалов (поливинилхлорида и полиэтилена)
Свойства материала труб	Полиэфирное связующее (стеклопластик)	Поливинил-хлорид	Полиэтилен низкого давления
Температура эксплуатации, "С	от +5 до +70	От -5 до +30	От -40 до +95
Морозостойкость	Применение при отрицательных температу­рах нежелательно (значительно сокращается срок службы)	До-10	До-70 Допускается многократное замораживание* размораживание без изменения свойств
Влагопоглощение, %	0,2-0,8	0,1	0,01
Долговечность, лет	15-20	до 50	50
Способ соединения	Фланцевое с резиновыми прокладками (не сваривается)	Клей или резиновые прокладки (плохо сваривается)	Все виды сварки, фланцевое, раструбное, муфтовое соединение, соединение посред­ством компрессион­ных фитингов

 

 

 

"Источники: экспертное заключение профессора Института механики металлополимерных систем им. В.А. Белого НАН дт.н. Л.С. Корсикой, справочные материалы производителей

 

Рубрика: Металлопродукция