Полімерні труби



Розмови про принципові достоїнства й деякі недоліки полімерних труб у порівнянні з металевими вже нав'язнули в зубах. І ми не станемо виключенням і ще раз підкреслимо плюси й мінуси полімерних труб у порівнянні з улюбленими нами сталевими (мідні труби для Росії поки залишаються екзотикою).

Плюси - мала вага при досить високій міцності, висока корозійна стійкість, гладкість поверхні й, відповідно, висока пропускна здатність, низька теплопровідність, відсутність обростання стінок, зручність монтажу мереж, естетические якості.

Мінуси - залежність міцності труби від тиску й особливо від температури транспортується жидкости, щоМ, низький максимум робочих температур (не вище 100°З), високий коефіцієнт теплового розширення (приблизно в 10 разів вище, ніж у сталі), швидке старіння під впливом прямих сонячних променів, високий коефіцієнт дифузії кисню через стінку труби.

При оцінці переваг і недоліків різних полімерних труб необхідно враховувати наступне :

для виробництва труб використовується цілий ряд полімерів з різними властивостями;

сучасні технології виробництва полімерних труб використовують різні методи, що нівелюють недоліки полімерів;

оптимальні результати від використання полімерних труб можуть бути отримані при правильному виборі типу труби стосовно до заданих умов експлуатації.

Серйозність ролі полімерних труб у загальному балансі труб Європи й США була нами показана в попередньому номері журналу "Стройпрофиль". У Росії полімерні труби поки по абсолютному обсязі застосування займають далеко не лідируюче положення, але перспективність їхнього застосування вже знайшла відбиття в нормативних документах. Так, у Снип 2.04.01-85 "Внутрішній водопровід і каналізація будинків" внесена зміна ї 2 у п. 10.1, що рекомендує застосовувати для внутрішніх мереж холодного й гарячого водопостачання полімерні труби й фасонні вироби з полиетилена, поліпропілену, полівінілхлориду, полібутилену й наймарніші композиційні труби.

Різноманіття типів полімерних труб і велика кількість фірм, що випускають такі труби, повинне народжувати неминучу конкуренцію. Якоюсь мірою це так, але при детальному вивченні ситуації можна помітити, що кожному типу труб відповідає своя область їхнього раціонального застосування.

Почнемо з порівняльного аналізу властивостей полімерів і труб, одержуваних з них. Першими для виготовлення труб були використані найголовніші термопласти: полиетилен (РЕ) і полівінілхлорид (PVC).

Залежно від режиму синтезу полиетилен одержують: високої щільності (РЕН) - синтез при низькому тиску з каталізаторами - і низької щільності (РЕLD). Полиетилен високої щільності має більше правильна будова молекул і більший ступінь кристалличности й, відповідно, більшу міцність і теплостійкість. Саме РЕН раціонально використовувати для виробництва труб.

Полиетилен зберігає пластичність при негативних температурах (до -70°З) і досить високу міцність (до +60°З). При більше високих температурах міцність полиетилена падає, і він переходить у пластично-грузлий стан. Полиетилен швидко старіє під дією прямих сонячних променів. Тому при використанні поліетиленових труб у зовнішніх відкритих мережах їх стабілізують, наповнюючи полімер сажею. Поліетиленові труби еластичні й при малому діаметрі поставляються в бухтах.

Полівінілхлорид (PVC) більше твердий, хімічно- і свето- більше стійкий полімер, чим полиетилен, але теплостійкість його так само не висока.

Оптимальна область застосування труб з полиетилена й полівінілхлориду - локальні каналізаційні мережі, що працюють без тиску. Найголовніші переваги полімерних труб у цьому випадку - мала вага, гладкість стінок, корозійна стійкість, простота монтажу. Такі труби можна різати простою ножівкою: мережі з них легко збираються вручну за допомогою розтрубів, муфт і фитингов, що мають гумові ущільнюючі кільця. Мережі з поливинилхлоридних труб можна збирати також за допомогою клеїв і зварювання. Фірми випускають багаті асортименти фитингов: куточків, трійників, переходников і т.п. Ще одна раціональна область застосування поливинилхлоридних труб - водовідвідні системи з дахів.

Більшою універсальністю, чим Труба^-труби-труби-ре-труби, відрізняються поліпропіленові (РР) труби. Говорячи про поліпропіленові труби, необхідно відзначити, що на якість таких труб істотно впливає якість сировини. Кращою сировиною для поліпропіленових труб служить сополимер поліпропілен-рандом типу 3 (РР 80), відомий під фірмовою назвою <Фузиолен#char0#. Ця сировина використовує найбільша фірма <Акватерм#char0#, що здійснює пристрій 35% полімерних трубопроводів у Європі.

Поліпропіленові (РР) труби більше тверді, чим поліетиленові, і системи з них збираються за допомогою фитингов: куточків, трійників і т.п. Системи із Рр-Труб нероз'ємні. Вони монтуються методом дифузійного зварювання. Для пристрою тонких відгалужень від магістралі з більшим діаметром є спеціальні фитинги. Для зчленування Рр-Труб з металевими деталями (кранами, змішувачами) виготовляють спеціальні фитинги із запресованими в них латунними елементами.

Поліпропіленові труби з успіхом можна використовувати для внутрішніх систем подачі холодної й гарячої води й для опалювальних систем в індивідуальному коттеджном будівництві. У таких випадках довговічність систем досягає 50 років.

Наприкінці 60 - початку 70 р. ХХ в. відбулося одне з найголовніших подій у технології полімерів: з'явився поперечно зшитий полиетилен - РЕХ. Зшивка лінійних молекул полиетилена підвищила його теплостійкість і міцність, але при цьому полімер втратив здатність зварюватися. Для зшивки використовують полиетилен високої щільності (РЕН); зшивка здійснюється декількома методами за допомогою іонізуючого випромінювання, перекисів і кремнийорганических речовин (силанольная зшивка).

Труби РЕХ у європейських країнах посідають перше місце серед полімерних труб. Вони можуть експлуатуватися при температурі до 95°С и при робочому тиску до 2 Мпа (20 атмосфер). При таких параметрах труби РЕХ можна рекомендувати як для систем водопостачання (холодного й гарячого), так і для опалення в багатоповерхових будинках.

Монтаж систем із труб РЕХ здійснюється в рознімних і нероз'ємних варіантах. Рознімні з'єднання здійснюються за допомогою латунних фитингов (муфт, косинців, ніпелів, трійників) з ущільнюючими пристроями у вигляді накидних гайок, цангових пристроїв і т.п.

Нероз'ємні з'єднання здійснюються за допомогою фитингов і муфт, що обжимаються. З'єднання герметизируется за допомогою легких ручних обтискних пресів. Варто враховувати, що надійне й довговічне з'єднання можна забезпечити, використовуючи тільки фитинги, рекомендуються спеціально виробником труб.

Труби РЕХ у силу своєї пластичності не втримують форму й вимагають кріплення за допомогою хомутів; вони також можуть замоноличиваться в конструкції (у цьому випадку допускається тільки нероз'ємне з'єднання труб).

У випадку використання труб РЕХ великої довжини доцільно містити їх у захисний кожух. У такому випадку їхнє термічне розширення може компенсуватися за рахунок деформацій труби в кожусі.

Для пристрою теплих підлог інтерес представляють труби з полібутилену (РВ). Полібутилен - еластичний матеріал і досить теплостійкий. Рв-Труби поставляються в бухтах і легко укладаються в конструкцію підлоги, приймаючи будь-яку складну конфігурацію.

Проблема високих термічних деформацій полімерних труб, а також можливість дифузії кисню через стінку полімерної труби породила новий вид труб - композиційні наймарніші труби. Існують два види наймарніших труб. В одному випадку алюмінієва труба перебуває в середині розтину труби з РЕХ і всі шари з'єднані клейовими прошарками. В іншому випадку алюмінієва оболонка перебуває близько до зовнішньої поверхні й неї захищає лише тонкий шар полімеру.

Наймарніші труби мають у п'ять разів більше низький коефіцієнт лінійного розширення й добре захищають від дифузії кисню. Крім того, наймарніші труби добре гнуться й утримують додану їм форму. З таких труб добре монтуються складні по конфігурації системи, усілякі підводки, наприклад до теплових приладів. Наймарніші труби ефективні у відкритій проводці, особливо для підключення різних приладів (радіаторів, водонагрівачів і т.п.).

Спірним моментом в оцінці наймарніших труб є монолітність зв'язку "полімер - алюміній". Кардинально, на наш погляд, вона вирішена тільки в труб "Фузиотерм - Штаби" за допомогою перфорації в алюмінієвій фользі.

Ще один варіант захисту трубопроводу від дифузії кисню - покриття поверхні труби лаковою плівкою на основі поливинил-алкоголя. Недоліком такого рішення є низька опірність плівки царапанью й удару.