Выбор
труб для систем водоснабжения, отопления и канализации в наше
время достаточно велик.
А ведь совсем недавно для этих целей использовались почти
исключительно стальные и чугунные трубы. Полимерные же материалы,
появились в жизни человека сравнительно недавно - в середине
XX века. Все мы довольно быстро привыкли к полиэтиленовым
пакетам и сумкам, пленке для парников и цветным тазикам. Несколько
позже появилась одноразовая посуда, пластиковая мебель и даже
чайники из пластмассы. Сегодня нам уже предлагают оконные
рамы и трубы из полимеров. Но в большинстве своем, российский
потребитель с сомнением верит в надежность и долговечность
полимерных труб. Слишком несерьезно выглядят цветные полимерные
трубы, смотанные в бухты, как лапша, по сравнению с привычными
добротными толстыми и тяжелыми стальными и чугунными трубами.
Но давайте обратимся к статистике. Что же предпочитает
европейский потребитель? Более 80% труб, устанавливаемых
в новых или капитально ремонтируемых домах, - трубы медные
и полимерные, используемые примерно в равных количествах.
Чтобы разобраться в положительных и отрицательных свойствах
полимерных труб, надо начать с полимеров. В отличие от металлов
и асбестоцемента полимеры - органические вещества
со всеми их достоинствами и недостатками, состоящие в близком
родстве с природными высокомолекулярными - древесиной, кожей
и шерстью.
- Они обладают универсальной химической стойкостью и
не подвержены коррозии;
- Несмотря на свою легкость (их плотность в 5-8 раз ниже
плотности стали), они достаточно прочные и эластичные;
- Полимеры легко перерабатываются в изделия, т.е. принимают
заданную форму и хорошо окрашиваются;
- Теплопроводность полимеров значительно ниже, чем у металлов,
что, в частности, снижает теплопотери при транспортировке
горячих жидкостей.
- При нагревании прочность полимеров снижается. Как и
все органические вещества, они горят, а под действием
ультрафиолетовых лучей стареют (делаются хрупкими и разрушаются);
- К недостаткам следует отнести и большой (в 10 раз больше,
чем у стали) коэффициент температурного расширения; правда,
эластичность полимеров частично компенсирует этот недостаток.
Технологи, производящие изделия из полимеров, стараются,
и не без успеха, усилить их достоинства и уменьшить недостатки.
Химическая промышленность во второй половине XX века освоила
производство десятков полимеров, но массовое применение,
в том числе и при производстве труб, нашли 5-7 главнейших
из них.
Безусловными лидерами являются полиэтилен (РЕ), полипропилен
(РР) и поливинилхлорид (РУС).
Указанные полимеры относятся к группе термопластичных. Они
способны при нагревании переходить в пластично-вязкое состояние,
а при охлаждении отвердевать.
Трубы из таких полимеров получают методом экструзии (выдавливания)
с помощью обогреваемого шнека (пример простейшего экструдера,
но только без обогрева - домашняя мясорубка). Трубы получаются
с очень гладкой поверхностью (шероховатость полимерных труб
примерно в 10 раз ниже, чем стальных).

Полиэтиленовые трубы получили наибольшее распространение.
Первоначально их делали из обычного полиэтилена (вспомните
прозрачную полиэтиленовую пленку). Такие трубы теряли прочность
при нагреве до 50-60'С и быстро старели. Их можно было использовать
для подачи только холодной воды.
В 80-е гг. химики научились связывать друг с другом линейные
молекулы полиэтилена - "сшивать". Такой "сшитый"
полиэтилен обладает повышенной прочностью, теплостойкостью,
и стойкостью к Уф-излучению. По ним допустима транспортировка
воды температурой до 95"С. Получив повышенную теплостойкость,
"сшитый" полиэтилен потерял способность свариваться.
В маркировке изделий "сшитый" полиэтилен обозначается
РЕ-Х (буква X указывает на то, что полимер "сшит").
Трубы из сшитого полиэтилена составляют более половины от
общего выпуска полимерных труб.
Трубы из "сшитого" полиэтилена РЕ-Х можно использовать
не только для холодного, но и горячего водоснабжения и отопления
(центрального и напольного).

Полипропилен (РР) по использованию в производстве
труб занимает второе место. Физико-механические и термические
свойства этого полимера близки к сшитому полиэтилену, но
в отличие от последнего он более жесткий. Поэтому полипропиленовые
трубы выпускаются в виде мерных отрезков, что несколько
менее удобно при транспортировке и требует большого количества
соединительных элементов при монтаже. На крупных фирмах
эта проблема решена: предлагаются разные варианты комплексных
систем соединения - низкотемпературной сваркой и с помощью
металлических комплектующих.

Поливинилхлорид (PVC) - очень широко используемый
в строительстве полимер, в производстве труб идет вслед
за полиэтиленом и полипропиленом. Обычно он используется
в непластифицированном виде. Присутствие хлора в ПВХ вызывает
настороженность экологов и ограничивает применение таких
труб для водоснабжения. Положительным свойством поливинилхлорида
является его пониженная горючесть и повышенная химическая
стойкость по сравнению с другими полимерами. Он также менее
чувствителен к УФ-излучению, поэтому основные области применения
ПВХ-труб - это водосточные системы и канализация.

Полибутен (РВ) - полимер, так же как полиэтилен
и полипропилен, из группы полиолефинов. Биологически безвреден.
Трубы из полибутена более эластичны, чем из полипропилена.
Полибутен характеризуется высокими прочностными показателями,
стойкостью к УФ-облучению и повышенной теплостойкостью,
приближаясь в этом отношении к "сшитому" полиэтилену.
Полибутеновые трубы зарекомендовали себя в сетях горячего
водоснабжения и отопления (в частности, для устройства теплых
полов). При 70°С и рабочем давлении в системе 0,3 МПа гарантируется
50-летний срок службы РВ-труб. Максимальная температура
эксплуатации таких труб +95°С. Как и полипропиленовые, полибутеновые
трубы можно сваривать, что позволяет использовать эти трубы
для внутренней разводки.

Полимерные трубы маркируют по виду полимера (РЕ,
РЕ-Х, РР и т.п.), по наружному диаметру и номинальному
давлению (PN).
Наружные диаметры труб (в мм) для внутренней разводки представлены
следующим рядом: 10; 12; 16; 25; 32; 40; 50 и т.д.
Кроме диаметра, трубы маркируются по толщине стенки.
Номинальное давление обычно выражают в барах: 1 бар = 0,1
МПа. Под номинальным давлением подразумевают постоянное
внутреннее давление воды при 20°С, которое труба может безотказно
выдерживать в течение 50 лет (например, PN=10, PN=12,5 или
РМ=20).
Для оценки уровня этих параметров можно вспомнить, что рабочее
давление воды в водопроводной системе не более 0,6 МПа (6
бар). Максимальное давление, которое труба может выдержать
короткое время, в несколько раз выше номинального. При температуре
выше 20°С срок безотказной работы полимерных труб при неизменном
давлении сокращается или может остаться тем же - 50 лет,
но при условии меньшего рабочего давления.
Показатели
|
Значение показателей для материала
|
ПНД (ПВП)
|
ПНД (ПСП)
|
ПВД (ПНП)
|
ПВХ
|
ПП
|
ПБ
|
ПВДФ
|
ПА (пласти-фицированного)
|
Плотность, г/куб.см |
0,94-0,96
|
0,93-0,94
|
0,91-0,93
|
1,4
|
0,91
|
0,92
|
1,78
|
1,1
|
Предел текучести при растяжении,
МПа |
20-30
|
15-18
|
10-12
|
50-56
|
25-28
|
17-19
|
57-60
|
35
|
Удлинение при разрыве, % |
800
|
800
|
600
|
50
|
350
|
300
|
20
|
100
|
Модуль упругости, МПа |
900
|
600
|
200
|
3000
|
1200
|
500
|
2000
|
800
|
Коэффициент линейного расширения |
2
|
2
|
2
|
0,7
|
1,5
|
1,2
|
1,2
|
0,9
|
Расчетное допускаемое напряжение
труб, МПа |
50-63
|
50
|
25-32
|
100-125
|
50-63
|
80
|
160
|
100
|
-
Таблица химической активности полимерных труб >>
-
Сферы применения полимерных труб >>
- Цены
на трубы ПНД >>
|