Долговечность пластиковых труб. Мифы и реальность

Шибиченко И., Долговечность пластиковых труб. Мифы и реальность

Выбирать полипропиленовые трубы необходимо исходя из того, будет ли это водопровод с холодной водой или отопительный контур. От технических показателей зависит, например, и условия эксплуатации, и срок службы полипропиленовых труб водоснабжения или отопления.

Первыми признаками «старения» труб из этого материала, установленных в открытых системах, является их пожелтение. Это происходит под воздействием ультрафиолета. Чтобы продлить их срок службы, нужно изолировать полипропиленовые трубы светоотражающим материалом.

Полипропиленовые трубы находят применение в качестве отводных и переливных труб санитарно-технической водосливной арматуры. Срок службы полимерных труб больше, чем у стальных, и составляет не менее 50 лет. Общие достоинства пластиковых труб – прочность и долговечность. Трубы из полимеров очень пластичны и способны растягиваться без потери своих качеств до 7%, в то время как металлические трубы в такой ситуации разрушаются. Благодаря хорошим звукоизоляционным свойствам пластиковые трубы обладают более низким уровнем шума, легкостью транспортировки (имеют малый вес) и простотой монтажа.

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.

Во многом срок службы зависит еще и от того, как они были монтированы. Если предстоит монтаж полипропиленовых труб в стене, то единственное, что нужно сделать перед началом работ, так это покрыть их изоляцией. Это убережет трубопровод от появления конденсата и заодно создаст дополнительное пространство для их расширения, если контур с горячей водой. Поэтому, если возникает вопрос, можно ли замуровывать в стену полипропиленовые трубы, ответ да при соблюдении этого нюанса.

В то же время индустриально развитые страны сделали ставку на совершенствование нормативной базы, регулирующей применение пластмассовых труб. Как результат – сегодня более 80% трубопроводов изготовлены из полимерных материалов. Низкая аварийность и высокая степень надежности и долговечности пластмассовых инженерных коммуникаций обеспечивается, во-первых, четким следованием предписаниям, содержащимся в нормативных документах и, во-вторых, квалифицированным монтажом трубопроводов, который должен выполняться специалистами, прошедшими специальную подготовку и имеющими соответственные лицензии на проведение подобных работ.

Так, если жидкость в трубе с маркировкой PN 10 нагрета до 20°С, то при давлении в 13.5 атмосфер она прослужит 10 лет, тогда как при напоре 12.9 – 50 лет. Все выглядит по-другому с изделиями, маркированными, как PN 25. Если температура внутренней среды достигнет 30°С, то при давлении 9.3 атмосферы срок эксплуатации будет равен всего 10 годам, тогда как при показателях 25 атмосфер служба труб продлится до 50 лет.

Металлопластиковые трубы объединяют в себе преимущества металла и пластмассы. Они быстро и легко монтируются, устойчивы к коррозии, выдерживают большое давление и высокую температуру. Металлопластиковая труба – это цельная, сваренная лазером «встык» или ультразвуком «внахлест» алюминиевая труба, защищенная изнутри и снаружи полиэтиленовыми слоями. Внутренний защитный слой делает трубу гораздо более ровной, чем металлическая. Поэтому ржавчине, извести и прочим отложениям трудно «зацепиться» за пластик. А значит, внутренняя поверхность трубы дольше остается чистой, меньше опасности, что потечет. Наружный полиэтиленовый слой защищает трубу от внешних воздействий и служит изолятором металла от конденсата влаги. Часто специалисты называют такую трубу пятислойной, имея в виду еще два слоя специального клея. Кстати, именно этот клей – самое уязвимое место трубы. Если клей теряет эластичность, труба начинает расслаиваться и протекать в местах соединений. Еще один важный нюанс: металлопластиковая труба может иметь изначально меньший диаметр, чем стальная. Если для стальной трубы при расчетах системы закладывается 1 дюйм, то для металлопластиковой трубы достаточно 3/4 дюйма. Это увеличивает возможности ее применения. Металлопластиковые трубы универсальны, их можно использовать и внутри помещения, и снаружи. Главное и единственное условие при их эксплуатации – свободный доступ к трубам в местах соединений, то есть там, где есть фитинги. Это на случай, если труба «заплачет».

Существующие сегодня на рынках виды труб из этого материала отличаются своими техническими параметрами, поэтому маркируются по-разному. В зависимости от вида одни из них пригодны лишь для холодного водоснабжения, другие – для отопительных контуров и магистралей с горячей водой.

Важным качеством металлопластиковых труб является простота монтажа. Они легко гнутся, не требуют точной подгонки линейных размеров, без дополнительных приспособлений сохраняют ту форму, которую придал им монтажник. Но, пожалуй, одним из главнейших достоинств металлопластиковых труб является то, что их не нужно сваривать. Соединение труб осуществляется с помощью винтовых (резьбовых) фитингов и пресс-фитингов. Монтаж винтового соединения не требует специального инструмента: он осуществляется с помощью двух гаечных ключей.

Это показывает, что для каждой маркировки есть соответствующие параметры эксплуатации. Если требуется труба для установки в отопительный контур, подсоединенный к центральной теплосети, то лучшим вариантом станет изделие с маркой PN 16 или PN 20 в зависимости от этажности здания.

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?

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.

Такие свойства не только позволяют использовать отдельные марки изделий в проведении теплосети, но и увеличивают срок службы полипропиленовых труб отопления. Когда стоит вопрос, на что поменять старые металлические трубы обогревательного контура, все большее количество потребителей выбирают трубы из этого синтетического полимера.

Максимальная температура носителя, которую полипропилен выдерживает без деформации – это 95°С, поэтому в системы с более горячей средой их лучше не устанавливать. Например, нагрев трубы из этого материала до 130-140°С делает ее похожей по составу на пластилин – таким же мягким и поддающимся деформации.

Полипропиленовая трубопроводная система включает в себя несколько различных типов труб для внутренних инженерных сетей зданий. В настоящий момент производятся три вида полипропиленовых труб: трубы из однородного полипропилена, штаби-трубы (армированные алюминиевой лентой) и трубы, армированные волокном. Армирование снижает коэффициент линейного температурного расширения, придаёт трубе необходимую жесткость, иначе говоря, стабильность, благодаря чему при горизонтальной прокладке не происходит провисания трубы, что улучшает надежность трубопровода и позволяет уменьшить количество креплений.

Так, еще в 1996 г. НПО «Стройполимер» разработало и выпустило СП 40-101 «Проектирование и строительство трубопроводов из полимера «Рандом сополимер», в котором четко прописаны параметры эксплуатации и что немаловажно, зависимость долговечности от рабочей температуры и давления, которые наглядно представлены в виде таблицы (Табл.1).

Полипропилен получают путем полимеризации двух химических элементов – этилена и пропилена в определенных пропорциях. В настоящее время из этого синтетического материала выпускают трубы, которые уже успели хорошо себя проявить в системах водообеспечения, отопления и канализации. Во многом от марки изделий зависит как сфера применения, так и срок эксплуатации полипропиленовых труб.

Многих потребителей интересует вопрос, можно ли полипропиленовые трубы заливать бетоном или монтировать в стену, и как это повлияет на их долговечность. На самом деле, следует обращать внимание, какие задачи будут они выполнять, под каким давлением работать, и каков нагрев теплоносителя в них циркулирует.

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.