Долговечность пластиковых труб. Мифы и реальность

VALFEX PP-R-80 армированная стекловолокном PP-R PN20 SDR 7,4/S 3,2 Class 5/6 bar Class 1/13 bar — ГОСТ 53630–2015

Высокие потребительские свойства делают трубы из полиэтилена оптимальным материалом для монтажа внутренних и внешних канализационных сетей. В процессе длительного применения на стенках труб изнутри не оседают мягкие и твердые отложения, что снижает нагрузку на сеть, сохраняя пропускную способность. Их также используют для ремонта коллекторов.

Позднее на смену им пришли трубы из металлов – свинца, меди. А еще позднее признанными материалами для водопроводных и канализационных труб стали чугун и сталь. Из этих же материалов потом стали изготавливать трубы для газоснабжения. В 20 веке большинство горожан в развитых странах имели возможность пользоваться водопроводной водой, канализацией, газоснабжением. Для этого промышленными предприятиями выпускались различные виды труб.

Самое первое, что интересует покупателя – возможные области применения труб и основные рабочие параметры. Учитывая, что пластмассовые трубы стали широко применяться в России во внутренних системах водоснабжения и отопления лишь в течении последних четырех лет, до сих пор для некоторых эта продукция в диковинку, поэтому искушение предложить потребителю пластмассовые трубы, которые «могут» работать всюду, даже в истемах отопления с перегретым паром, увы, слишком велико.

Прочность труб в газоснабжении – важнейшее условие безопасной эксплуатации инженерной сети. Кроме того, эластичность и устойчивость позволяют применять трубы ПНД в сейсмоопасных районах, зонах с возможными подвижками почвы, в подверженных оседанию зданиях и сооружениях.

В настоящее время выпуск труб из ПНД успешно налажен не только за рубежом, но и в России. Они широко применяются для создания сетей водо-, газоснабжения и канализации. Для того чтобы обеспечить качественными материалами все заинтересованные отрасли хозяйства, трубы из пластика выпускаются в широком ассортименте. Они имеют различное сечение и толщину стенок, усиление в виде гофрировки.

При этом нужно отметить, что монтажные работы с полиэтиленовыми трубами и использование их для ремонта сетей производятся быстрее и проще благодаря способу соединения труб – стыковой сварке. Этот способ не только герметично соединяет трубы, но и не требует обширного рабочего пространства. Труба ПНД легко сваривается прямо в траншее или в иных стесненных условиях. В большинстве случаев монтаж трубопровода из пластиковых труб не требует дополнительного оборудования и материалов.

Трубы из полиэтилена можно укладывать непосредственно в выкопанные траншеи, не используя катодной защиты, необходимой для стальных труб. Это значительно экономит средства на монтаж трубопровода и облегчает его последующую эксплуатацию. Кроме того, полиэтилен имеет низкую теплопроводность, поэтому при обустройстве сетей ГВС трубами ПНД теплопотери снижаются. Это же свойство обуславливает низкое образование на поверхности труб конденсата.

Главным отличием маркировки различных видов полимерных труб является их унификация и стандартизация, основными нормативными документами для которой выступают отечественные ГОСТы и европейские стандарты. Важным дополнением к сказанному является требование к иностранным производителям соблюдать отечественные стандарты по маркировке, при реализации трубной продукции через розничные сети.

Основные типы полимеров для изготовления трубопроводов

Не сложно догадаться, что пятый класс является самым универсальным показателем, а трубопроводы этого класса могут использоваться во всех остальных. Стоит отметить, что данный класс является и самым дорогим, а его применение в более низких классах не всегда оправдано с чисто финансовой точки зрения.

Пластиковые трубы изготавливаются способом экструзии. Данный процесс подразумевает, что к полимерным гранулам добавляются специальные растворители, улучшители, пластификаторы и модификаторы, после чего состав продавливается через специальный аппарат – экструдер. В результате формируются трубы нужного диаметра и толщины стенок. После необходимой обработки, охлаждения и сушки изделия готовы. В зависимости от типа, их нарезают на отрезки или сматывают в бухты. Полиэтилен низкого давления радикально отличается качествами от обычных полиэтиленовых пленок. Он имеет высокую плотность и прочность, отличается диэлектрическими свойствами, прекрасно переносит высокие и низкие температуры, устойчив к механическим воздействиям. Стоит также заметить, что производство ПНД требует меньших затрат на организацию, нежели изготовление полиэтилена обычным способом. Использование полиэтилена низкого давления для производства труб стало настоящим прорывом в строительстве инженерных коммуникаций различного назначения.

Стоит заметить также, что полиэтилен имеет особое свойство – изготовленные из него трубы способны растягиваться без потери качества примерно на 7 %. Благодаря этому в зимний период замерзшая труба не лопнет, а увеличится в диаметре, а после оттаивания вернется к прежнему виду, не подвергаясь деформации. Ни один другой материал не отличается такими свойствами, трескаясь и ломаясь при длительной эксплуатации в сложных условиях. Эластичность материала особенно актуальна для российских коммуникационных сетей, в которых перепады давления и температур не являются редкостью. Однако, несмотря на эластичность, полиэтиленовая труба отличается очень высокой износостойкостью и ударопрочностью. Низкий коэффициент трения способствует малому износу материала даже после длительного использования. Такие свойства делают трубу ПНД оптимальным выбором не только для прокладки водопроводных и канализационных сетей, но и для оборудования газопроводов.

Что касается металлополимерных труб, то это поистине «кот в мешке». Несмотря на то, что недавно был издан СП 41-102-98 «Проектирование и монтаж трубопроводов систем отопления с использованием металлополимерных труб» каких-либо данных о зависимости давления от температуры и долговечности в этом СП или в ТУ фирм-производителей получить невозможно. Единственное, что сказано в СП: «Металлополимерные трубы применяют при проектировании и монтаже систем отопления, расчетная температура которых не превышает +90°С при давлении в трубах не более 1,0 МПа». Некоторые поставщики металлополимерных труб пытаются апеллировать к номограммам соотношения долговечности и эталонного напряжения. Может быть, они и не подозревают, что эталонное напряжение, определяемое по формуле Кесселя, представляет собой тангенциальное напряжение стенки трубы, вызываемое внутренним давлением. Усталостная прочность, представленная в виде эталонного напряжения, независима от размеров трубы и показывает лишь поведение материала. Именно поэтому данные номограммы используются не для расчета трубопроводов, а для проведения стендовых испытаний материалов, из которых изготовлены трубы. Тем не менее интересно наблюдать, как в информации некоторых фирм сравнительные кривые металлополимерных труб словно стремятся в заоблачную высь, как будто вода или теплоноситель внутри этих труб течет не по сшитому полиэтилену, а по алюминиевой трубе.

В отличие от стальных и чугунных труб, полиэтилен значительно легче. Стальные трубопроводы в среднем в 3 раза тяжелее, чем линии из ПНД. Это облегчает монтаж коммуникационной сети, поскольку нет необходимости применять тяжелую грузоподъемную технику. Непосредственная укладка труб из пластика производится с помощью технологий стыковой сварки. Это автоматизированный процесс, который позволяет получать абсолютно герметичные соединения, протечки в которых исключены.

Одним из главных федеральных документов для маркировки пластиковых труб является ГОСТ 32415–2013 , который определяет основные технические условия для напорных труб из термополимеров, а также характеристики и маркировку фитингов и элементов соединения. Стандарт разработан для бытовых и промышленных отопительных систем, а также для систем водоснабжения.

Первоначально полиэтиленовые трубы появились на рынках Европы и Америки. Потребитель довольно быстро понял преимущества и выгоды, связанные с использованием новых материалов, и стал активно покупать их. В 1990-е годы пластиковые трубы стали появляться и в России, однако далеко не сразу этот материал получил признание. Российские потребители с недоверием относились к легким изделиям, считая, что такая продукция вряд ли справится с нагрузкой отечественных инженерных сетей. Однако уже после нескольких лет использования труба ПНД зарекомендовала себя как надежный и качественный элемент любого типа инженерной сети.

Водопровод и канализация – блага цивилизации, обходиться без которых достаточно сложно. Со времен глубокой древности люди изобретали способы подачи чистой воды в жилища и отвода наружу нечистот. Лучшим средством для этого была труба – длинная и пустая внутри. Трубы должны были быть достаточно прочными и хорошо противостоять различным внешним воздействиям. В разное время трубы изготавливались из полых стеблей тростника, бамбука, дерева, глины.

Что означает красная полоса на полипропиленовой трубе

И это неудивительно – большинство труб служат значительно дольше установленных ГОСТ 10-25 лет, давно выработав свой рабочий ресурс. Особенно часто протечки и повреждения происходят на напорных трубопроводах. Чтобы решить эту проблему, достаточно произвести ремонт, используя полиэтиленовые трубы. Срок службы труб из ПНД составляет более 50 лет, при этом речь идет о гарантийном сроке. Расчетный же срок и вовсе составляет не менее 300 лет.

Что же говорит существующая в России нормативная документация о долговечности пластмассовых труб? Прежде всего, СНиП 2.04.01-85* «Внутренний водопровод и канализация зданий» оговаривает лишь верхний допустимый температурный предел эксплуатации систем горячего водоснабжения +75°С при расчетном сроке эксплуатации 25-30 лет, а СНиП 2.04.05-91* «Отопление, вентиляция и кондиционирование» — +95°С при том же сроке эксплуатации. Как будет видно из нижеприведенных данных по конкретным видам труб значение температуры в +95оС является завышенным. Недостаток информации в СНиП 2.04.01-85*, раскрывающей прямую зависимость долговечности трубопровода от рабочей температуры и давления, часто вводит неопытных потребителей пластмассовых труб в заблуждение. Заверения многих поставщиков о том, что их трубы рассчитаны на температуру +95°С и давление 10 атм абсолютно ничего не говорят об их долговечности при таких параметрах. С такими значениями рабочей температуры и давления любая пластмассовая труба прослужит не более 2-3 лет. Где же тут фантастический срок эксплуатации в 50 лет?

Полимерные трубы являются идеальным вариантом для питьевого водоснабжения, поскольку совершенно не влияют на цвет, запах и вкус воды. Полиэтилен – материал экологически безопасный, он не выделяет никаких вредных веществ, а поверхность его непригодна для оседания и развития микроорганизмов. Это качество выгодно отличает полиэтилен от любого вида металлов. В течение всего срока службы ПНД отличается стабильностью и полной герметичностью. На него не влияют агрессивные вещества, содержащиеся в среде или в почве.

Необходимо четко представлять, что алюминиевая прослойка в металлополимерных трубах не несет никаких функций по обеспечению долговечности или повышения рабочих параметров. Жидкость внутри трубы течет по каналу из сшитого полиэтилена, а не алюминия. Основная задача слоя алюминиевой фольги – препятствовать проникновению кислорода, и вторичная – частично компенсировать температурное расширение. Поэтому при расчете систем отопления из металлополимерных труб необходимо руководствоваться данными по долговечности труб из сшитого полиэтилена.

На сегодняшний день существует несколько основных типов полимеров, которые являются основой производства трубной продукции для систем отопления, а также для систем снабжения холодной и горячей водой. Для обозначения разных видов полимерных труб принято использовать единые аббревиатуры, принятые в международных документах:

В качестве дополнительных элементов маркирования могут использоваться название производителя, соответствие международным стандартам, номер партии и дата выпуска изделия, а также отсылка к номеру или обозначению собственных технических условий, которые являются параметром качества для данного изделия.

Поэтому сегодня производится массовая замена устаревших стальных трубопроводов водо-, газоснабжения и канализации новыми, пластиковыми, а установка полиэтиленовых труб в собственной квартире или доме является обязательным пунктом при ремонте и обустройстве. Их используют для новостроек, а также для реконструкции объектов различного назначения, применяя в напорных водопроводных сетях, трубопроводах канализации, организации сетей газоснабжения. Кроме того, трубы из полимеров используются для отвода вод, создания дренажных систем, в качестве звеньев технологических трубопроводов на производствах, в теплицах. Полиэтиленовую трубу можно использовать в качестве защитного средства в коммуникационных сетях, например как оболочку для силового кабеля или кабеля связи.

Небольшой объем знаний о маркировке труб из полимерных материалов часто выручает как профессиональных монтажников, так и обычных владельцев квартир или загородных домов при проведении ремонта систем отопления или водоснабжения. Эти знания не требуют специального образования, а сама маркировка достаточно проста и понятна.