Полиэтиленовые трубопроводы

Еще в далекой древности человек понял, что удобнее доставлять воду в дом посредством трубопровода, а не носить в емкостях. В жилище, относящемуся к каменному веку, был обнаружен трубопровод, изготовленный из ствола дерева с прогнившей сердцевиной.

В Греции найден медный трубопровод, изготовленный около трех тысяч лет до нашей эры. Во все времена человек стремился изготовить трубопроводы для подачи воды в дом. Для этих целей он использовал доступные в тот период материалы.

Последние деревянные трубопроводы прекратили функционировать в Европе и Америке в середине XVIII века. В более позднее время трубопроводы изготовлялись в основном из металла.

В больших мегаполисах, где требовались трубы большого диаметра, для подачи питьевой и технической воды, а также для канализации, применяли железобетонные, асбестоцементные трубы.

Для изготовления канализационных труб малого диаметра применялись и применяются до сих пор чугунные трубы и фасонина (соединительные элементы).

В середине прошлого века началось бурное развитие химической промышленности. Появились первые трубопроводы из полимерных материалов. Одним из первых полимерных материалов был использован полиэтилен. Преимущества полиэтиленовых трубопроводов были настолько очевидны, что развитием этой темы активно занимались во всем мире.

К главным преимуществам полиэтиленовых труб относятся следующие свойства:

1. Пластик не ржавеет, не гниёт.

2. Он не подвержен также электрохимической коррозии, которая возникает в результате воздействия блуждающих токов в земле и различных химически активных жидкостей, создающих с металлами гальванические пары, приводящие к активной коррозии металла трубопровода. Особенно стремительно электрохимическая коррозия стала проявляться в промышленно развитых районах.

3. Из-за отсутствия процессов коррозии в пластиковых трубопроводах, на стенках труб не нарастают продукты коррозии, как это происходит в стальных трубопроводах, в которых через несколько лет эксплуатации нарастающие на стенках продукты коррозии и прилипшие к ней взвешенные в воде частички снижают проходное сечение труб вплоть до полной непроходимости, если не принимать своевременно профилактических мер.

4. Вес пластиковых труб от трех до пяти раз ниже стальных трубопроводов того же сечения, что значительно снижает затраты на транспортировку и монтаж.

5. Высокая эластичность позволяет трубам легко изгибаться. Даже замерзшая в трубе вода не приводит к разрушению трубопровода. Труба растягивается, а после оттаивания льда восстанавливается в размерах без потери прочности.

6. Разработанная впоследствии технология соединения отдельных пластиковых труб в трубопровод оказалась очень простой, эффективной и неэнергоемкой.

Главным отрицательным фактором на начальной стадии развития пластиковых трубопроводов являлась высокая цена. Однако с развитием отрасли стоимость получения и переработки полимеров снизилась.

В бывшем Советском Союзе изготовление и использование полиэтиленовых труб низкой плотности, полученных по технологии с применением высоких давлений (ПВД), началось в конце 50-х, начале 60-х годов 20-го века. Для этого производства использовалось относительно дешевое сырье. Процесс переработки полиэтилена экологически чист. Трубопроводы, изготовленные из полиэтилена низкой плотности, широко применялись при строительстве Саяно-Шушенской ГЭС, Череповецкой ГРЭС, Ново-Прибалтийской ГРЭС, Лукомольской ГРЭС, Актюбинской, Петропавловской ТЭЦ, на многих ТЭЦ г. Москвы.

Ввиду нестойкости полиэтилена к ультрафиолетовым лучам, его модифицировали сажей, чем и объясняется черный либо темно серый цвет полиэтиленовых труб. Высокая морозостойкость материала позволяла вести монтаж трубопроводов при температуре до -20оС.

Однако ввиду его малой механической прочности, которая при повышении температуры до +40 - +50 град.С приводила к размягчению трубопровода, приходилось увеличивать толщину стенки трубы, что приводило к перерасходу материала. Это, и высокая энергоемкость процесса получения этого вида полиэтилена сдерживали его дальнейшее развитие.

Позже была разработана технология получения полиэтилена высокой плотности при которой использовалось низкое давление (ПНД). Трубы, изготовленные из ПНД, имели более чем вдвое большую механическую прочность и, что наиболее важно, повысилась эксплуатационная температура до 80 градусов С. В настоящее время трубы из полиэтилена могут выдерживать давление до 16 кс/см2, что позволяет их применение для холодного водоснабжения, напорной и безнапорной канализации. Разработаны марки полиэтилена для газопроводов.

Большой диапазон размеров –от Ду 20мм до Ду 1200мм позволяет применять полиэтиленовые трубы в самых разных сферах. В соответствии с ГОСТ 18599-83 трубы из полиэтилена поставляются прямыми отрезками длиной 6,8,10,12 метров. Трубы из ПВД диаметром до 63мм и трубы из ПНД диаметром до 40мм могут изготавливаться большой длины и поставляться в бухтах. Это позволяет монтировать трубопроводы с минимальным количеством стыков, что также удешевляет трубопровод.

Производители полиэтиленовых трубопроводов дают гарантию на свою продукцию - 50 лет. Последние исследования показали, что трубопроводы из ПНД могут служить практически без обслуживания и ремонта в разы более длительный срок, чем гарантируют производители. В то время, как стальные трубопроводы служат до капитального ремонта не более 25 лет. Внутренняя поверхность труб из полиэтилена гладкая, что приводит к снижению поверхностного трения стенок трубы с транспортируемой жидкостью. Это дает снижение энергозатрат при перекачке на 5-7% по сравнению со стальными трубами.

Кроме того, с годами, в силу физико-механических свойств полиэтилена, поверхностное сопротивление снижается. Полиэтилен очень гигиеничен. На его поверхности не развиваются бактерии и микроорганизмы, что позволяет использовать его при транспортировке питьевой воды. Большими недостатками полиэтилена являются высокий коэффициент его теплового расширения и малая стойкость при повышении температуры.

Большой перечень преимуществ полиэтилена, включая его экологическую чистоту, привлекает разработчиков искать пути устранения недостатков ПНД. Так была разработана технология изготовления трехслойной трубы. Внутренний слой полиэтилена, затем слой алюминиевой фольги и опять слой полиэтилена. Алюминиевая фольга, являясь армирующим материалом, позволяет использовать изготовленные по этой технологии трубы для систем отопления и горячего водоснабжения.

Кроме того, труба, изготовленная по этой технологии, имеет на порядок более низкий коэффициент температурного расширения, что позволяет использовать её при устройстве «теплых полов».

Про Электромуфтовое соединение труб ПНД читайте в статье по ссылке.

© Автор КСН для DizStyle.ru