Полезная информация

История пластиковых трубопроводов насчитывает более шестидесяти лет, однако для Украины, которая продолжает оставаться одной из стран с чрезвычайно изношенной инженерной сетью, до сих пор в новинку все, что связано с эксплуатацией труб из неметаллических материалов. Между тем интерес к ним растет, и по законам рынка спрос рождает предложение. Вот только потребителю, не привыкшему особенно утруждать себя выбором, трудно разобраться в невесть откуда появившемся изобилии. Труба трубе рознь, и пластиковая не исключение. И задача стоит непростая — учесть надежность будущего трубопровода, сложность монтажа, долговечность и, конечно, цену. Может быть, не ломать голову зря и довериться старой доброй стальной трубе с высокой температуростойкостью, эксплуатационной надежностью и освоенным монтажом, тем более что ассортимент таких изделий достаточно широк? А впрочем, наша статья — не агитация в пользу тех или иных труб, а всего лишь краткие рекомендации тем, кто заинтересован в применении новых перспективных технологий.

Итак, в настоящее время украинский рынок предлагает следующие виды труб из неметаллических материалов: поливинилхлоридные, полиэтиленовые (вариант — сшитый полиэтилен), металлопластиковые и полипропиленовые.

Остановимся на последних двух, поскольку в настоящее время они наиболее распространены. Несколько слов о сути вопроса.

Металлопластиковые трубы

В общем виде металлополимерные трубы (металлопластик) представляют собой трехслойную конструкцию: основная труба из сшитого полиэтилена (модифицированный полиэтилен с замкнутой пространственной молекулярной структурой), который имеет хорошую теплостойкость, отличные гигиенические свойства и высокую пропускную способность, слой алюминиевой фольги толщиной 0,2–0,5 мм и защитная оболочка из полиэтилена. Последняя создает высокую механическую прочность и сопротивление внутреннему давлению. Труба удобна в монтаже, допускается изгиб без поддерживающей пружины радиусом до трех-пяти диаметров, с пружиной — еще меньше. Разработаны два вида соединений — прессовые и цанговые. Немаловажно, что рынок этих труб очень динамичен, наблюдается устойчивый рост предложения, а значит, есть тенденция к снижению цены. Недостатки: линейка диаметров от 16 до 40 мм (далее производство по данной технологии становится экономически невыгодным). Соединение металлополимерных труб — это отдельная тема, но кратко можно отметить следующее.

Прессовое соединение, без сомнения, самое надежное, допускает скрытую (то есть в малодоступные полости или в штробу) и открытую прокладку. Требует дорогостоящего оборудования (обжимной пресс и пресс-клещи), которое помимо высокой стоимости предполагает привязку к конкретной трубе и определенным фитингам (это металлические соединители труб).

Цанговое соединение очень напоминает технологию крепления стальных труб, хотя имеет свои нюансы. Один из них неприятный — вследствие температурных деформаций трубы возможно ослабление соединения, что вызывает необходимость протяжки трубопровода после первого года эксплуатации. Это не так страшно, если соединения доступны. Кроме того, это можно скомпенсировать минимальным количеством соединений и применением так называемой коллекторной разводки. При этой схеме увеличивается расход труб, но и растет надежность трубопровода.

В системах отопления, особенно с тосолом (из за его повышенной жидкотекучести), оптимальны прессовые соединения.

Для металлопласта характерно одно из самых мощных теплофизических свойств (среди пластиковых труб) — рабочее давление до 10 атм, максимальная длительная рабочая температура — 95 °С, максимальная кратковременная — 110 °С в течение нескольких часов. Область применения металлополимерных труб довольно обширная — холодное, горячее водоснабжение, центральное отопление, теплые полы.

Полипропиленовые трубы

Еще один лидер рынка пластмассовых труб — полипропилен появился вслед за поливинилхлоридом и полиэтиленом в ответ на требование использовать пластмассы в системах горячего водоснабжения.

Традиционным и лучшим сырьем для полипропиленовых труб считается сополимер полипроплен-рандом из разряда термопластов. Не вдаваясь в тонкости технологических процессов, отметим, что получен он путем добавления в цепь молекул полипропилена молекул этилена. Тем самым добились смещения нижней температурной границы применения материала (простой полипропилен не выносил температуру ниже 5 °С), повышения пластичности, улучшения механических свойств и снижения расхода сырья (и цены).

К преимуществам полипропиленовых труб следует отнести долговечность, низкую теплопроводность, высокую температуростойкость (в зависимости от толщины стенок — до 75 °С), способность выдерживать кратковременное повышение температуры носителя до 95 °С, малый вес, отсутствие электрической проводимости, хорошую технологичность производства и монтажа. Полипропилен химически невосприимчив ко многим агрессивным средам, экологичен, легко промывается в процессе эксплуатации, сохраняя гигиенические свойства в течение всего срока службы, который согласно всем стандартам строительства составляет 50 лет.

Итак, если соблюдать эксплуатационные параметры, введенные строительными нормами, то использование и металлополимерных, и полипропиленовых труб дает гарантированный срок службы 50 лет. Следующий по важности фактор (именно для пластмассовых труб) — возможность линейного расширения.

Коэффициент расширения полипропиленовой трубы таков, что при нагревании на один градус ее отрезок (любого диаметра) удлиняется на 0,15 мм. Вроде бы немного. Но если прогрев трубы идет на 60 °С (монтаж при 20 °С, а эксплуатация при 80 °С), то на каждый метр прибавится еще по 9 мм. Причем мешать трубе расширяться ни в коем случае нельзя — внутренние напряжения гораздо опаснее рабочих нагрузок от давления. Разрушения полипропиленовых трубопроводов (99 %) — это не превышение рабочих параметров, а неграмотная прокладка, особенно в протяженных системах.

Высокие эксплуатационные характеристики напорных и безнапорных полимерных труб и масса нерешенных проблем в трубопроводах нашей страны гарантируют их востребованность в течение еще многих лет, однако не гарантируют прибыльность компаний производителей даже в среднесрочной перспективе. Наглядный тому пример — страны ЕС. Уже 10 лет назад руководители крупных компаний производителей полимерных труб не могли представить, что в странах СНГ производство, например, напорных труб из ПНД позволяет компаниям оставаться на плаву, платить налоги и зарплату, и даже модернизировать производство. В Евросоюзе уже много лет производство напорных труб для многих компаний является низко рентабельным бизнесом.

Прибыльность достигается за счет разработки и внедрения наукоемких продуктов, обладающих более высокими потребительскими качествами. Такие инновационные решения часто открывают новые горизонты применения полимерных труб и, вследствие этого, позволяют производителю, кроме морального удовлетворения от выпуска high-tech продукта, получать повышенную добавленную стоимость. Представляется, что для нас это также станет актуальным уже в ближайшем обозримом будущем.

Рассмотрим наиболее интересные инновации в области полимерных труб по областям применения.

Трубы для канализации и водоотведения

Появление в середине XX в. Первых пластиковых труб для канализации стало революцией в коммунальном хозяйстве.

Трубы из поливинилхлорида (ПВХ) пришли на смену металлическим и позволили в кратчайшие сроки модернизировать систему водоотведения.

Это была твердостенная ПВХ-труба. Много лет она пользовалась неизменным успехом, и продолжает применяться до сегодняшнего дня. Но технология не стоит на месте. И целое семейство безнапорных труб было разработано и предложено на рынок. Одним из направлений работ стало совершенствование свойств материала, в результате чего появились трубы из ударопрочного ПВХ, в которых снижен основной недостаток обычного ПВХ — хрупкость. Принципиально новым видом продукции стала трехслойная труба из ПВХ. В ней вспененный посредством порофора внутренний слой НП-ВХ защищен с двух сторон обычным материалом. Эта технология позволяет делать трубы гораздо большего диаметра при сохранении небольшого веса.

Наибольшего успеха сегодня добились двухслойные профилированные трубы сначала из ПВХ, а затем из полипропилена (ПП) и полиэтилена (ПЭ). Высокая кольцевая жесткость этих труб в сочетании с линейной гибкостью и минимальным весом позволяют производить их диаметрами до 2,5 м и использовать практически в любых условиях. На базе гофрированной трубы созданы разнообразные системы дренажа, сразу и полностью заменившие перфорированные не пластиковые трубы.

В последнее время начали внедряться безнапорные трубы сверхбольших диаметров (до 4 м) двух типов: спиральновитые из предварительно изготовленного профиля и одностадийные — намоткой ПЭ расплавленной полосой с модификацией кольцевой жесткости дополнительными элементами по поверхности трубы.

В Европе (особенно в Скандинавии) получили распространение трубы из композиции ПП с минеральным наполнителем (до 40%), полученные на комплектных установках одностадийного компаундирования (direct compounding).

Во внутридомовых системах канализации вместо ПВХ получили распространение трубы из ПП, в т.ч. в последние несколько лет вспененные трехслойные и специальные шумопоглощающие из композиций ПП с солями тяжелых металлов.