Полиэтилен на службе ЖКХ

Полиэтилен на службе ЖКХ

 

Полиэтиленовые трубы для строительства водопроводных и канализационных систем начали применять с конца 30-х - начала 40-х годов ХХ века в странах Западной Европы. Затем эта технология строительства распространилась по всему миру, вытесняя трубы из традиционных материалов, таких как сталь, медь, асбоцемент и бетон. С начала 1960-х годов полиэтилен уже полностью зарекомендовал себя как материал, чьи качественные показатели наилучшим образом отвечают потребностям производства изделий для распределительных трубопроводов.

               

Отличительные особенности 

Благодаря чему полиэтиленовые трубы завоевали свою популярность? Однозначного ответа на этот вопрос дать практически невозможно, потому что достоинств у полиэтилена масса.
Полиэтиленовые трубы представляют собой экологически чистый продукт. Они безопасны как токсически, так и бактериологически. Их внутренний слой не отдает воде никаких вредных примесей, что подтверждается санитарно-гигиеническими сертификатами. Физические свойства полиэтилена обеспечивают максимальную герметичность трубы в течение всего срока эксплуатации. И коммуникации из полиэтилена действительно неприхотливы в использовании.
Гарантийный срок эксплуатации полиэтиленовых труб достигает 50 лет. Добиться такой выносливости удалось за счет химической и коррозийной стойкости и высокой надежности при механических перегрузках вследствие таких свойств ПЭ, как вязкость и упругость одновременно. Полиэтилен эластичен и легок: трубы из него в 2-4 раза легче стальных, что существенно облегчает их транспортировку и монтаж. Немаловажное преимущество полиэтилена перед другими «трубными» материалами заключается в его низком коэффициенте трения, что обеспечивает полиэтиленовым коммуникациям высокую пропускную способность. К тому же, трубы из ПЭ устойчивы к гидравлическому удару: скорость распространения ударной волны в трубах из ПЭ значительно ниже, чем в трубопроводах из ковкого чугуна или стали. И при просадке нового дома эластичность материала не позволит трубе из полиэтилена лопнуть, как это иногда случается с металлическими коммуникациями.

Однако при всех достоинствах полиэтиленовой трубы, никак нельзя опустить ее недостатки. А они тоже весьма весомы. Например, нельзя не принимать во внимание тот факт, что при нагревании прочность полимеров снижается. Как и все органические вещества, они горят, а под действием ультрафиолетовых лучей стареют (делаются хрупкими и разрушаются). Эти качества существенно снижают область их применения и требуют к коммуникациям особого внимания.  Также к изъянам полиэтиленовых труб следует отнести и большой (в 10 раз больше, чем у стали) коэффициент температурного расширения; правда, эластичность полимеров частично компенсирует этот недостаток. Впрочем, недостатки можно найти у чего угодно. А вот собрать в одном материале все достоинства, присущие полиэтиленовой трубе, не может, пожалуй, ни один другой материал.

         

Применение

Трубы из этого материала производятся методом непрерывной шнековой экструзии. Они предназначены для трубопроводов, транспортирующих воду, в том числе для хозяйственно-питьевого водоснабжения и других жидкостей. Применение непосредственно ПНД (полиэтилена низкого давления) в производстве труб для водоснабжения и газоснабжения привело к коренным изменениям индустрии строительства трубопроводов по всему миру. В подавляющем количестве стран более 90% вновь вводимых в строй трубопроводных распределительных систем для воды и газа изготовлены из ПНД, и это закономерный результат тех хорошо известных и многочисленных преимуществ, которые выделяют полиэтилен перед другими традиционными жесткими материалами.

Полиэтиленовые трубы предназначены для строительства, восстановления и санации подземных сетей технического и питьевого водоснабжения и канализации, а также для технологических трубопроводов. Также они применяются для транспортировки жидких и газообразных веществ (кислот, щелочей, ГСМ, пищевых продуктов и дренажных систем для отвода поверхностных стоков, осушения или понижения уровня грунтовых вод), под действием которых полиэтилен не разрушается. Кроме того, трубы из полиэтилена могут использоваться в качестве защитных футляров электрических и телекоммуникационных кабелей при их подземной прокладке. В дополнение к широкому списку вариантов применения стоит непременно добавить строительство систем  хозяйственно-питьевого водоснабжения.

Отличные характеристики RCP (стойкость к быстрому растрескиванию) у ПЭ 100 позволяют рекомендовать его в тех случаях, когда трубы предназначены для долговременной эксплуатации при минусовых температурах, например, в вечной мерзлоте, а также на газораспределительных станциях, где перепады давления могут вызвать резкое понижение температуры газа. Так, использование ПЭ 100 является наиболее предпочтительным по надежности в Якутии и в других северных районах. Вода, замерзшая внутри трубы, не повредит ее, так как труба ПНД способна растягиваться до 7% без потери своих качеств.

Хорошо зарекомендовали себя трубы из ПЭ100 и при бестраншейной прокладке, когда резко повышается опасность повреждения трубы острыми гранями кусочков породы или других объектов, которые могут оказаться в почве, а также при прокладке труб по мостам или виадукам.

      

Виды полиэтилена

На данный момент существует несколько методов получения полиэтилена.
Полимеризация этилена при высоком давлении (1000-3500 кгс/см2) дает степень кристалличности 50-60%. Такой полиэтилен называют полиэтиленом высокого давления (ПВД) или полиэтиленом низкой плотности (ПЭНП), из которого изготавливаются товары общего потребления (пленка, трубы ПВХ, пластиковая тара). Другой способ производства – это полимеризация этилена при низком давлении (ниже 40 кгс/см2). В этом случае образуются менее разветвленные и более длинные макромолекулы, степень кристалличности 75-85%. Такой полиэтилен называется полиэтиленом низкого давлении (ПНД) или полиэтиленом высокой плотности (ПЭВП), из которого и изготавливаются продукция для нужд коммунального хозяйства.

      

Трубная маркировка

Чтобы разобраться в особенностях полиэтиленовой трубы, нелишним будет изучить маркировку самого полиэтилена. Маркировку наносят на поверхность трубы нагретым металлическим инструментом или другим способом, не ухудшающим качество труб, с интервалом не более 1 м.

Самыми популярными марками этого материала специалисты называют ПЭ63, ПЭ80  и ПЭ100. Если сравнить трубы  из ПЭ80 и ПЭ100 с одинаковым наружным диаметром и внутренним рабочим давлением 10 атмосфер, то толщина стенки будет тоньше у ПЭ100. К слову, не так давно в Европе был разработан полиэтилен марки ПЭ110, который, впрочем, широкого применения в нашей стране он еще не нашел. Помимо указания на вид полиэтилена, любая качественная труба имеет еще и свою собственную маркировку, которая должна включать не только название производителя, диаметр и толщину стенки, но и предназначение труб (питьевая или техническая), дату изготовления, указание на ГОСТ 18599-2001 и SDR. Последнее обозначение – это отношение наружного диаметра к толщине стенки трубы. В соответствии с этим параметром, трубы ПНД могут относиться к шести типам - SDR26, SDR21, SDR17, SDR13.6, SDR11 и SDR9, соответствующим номинальному давлению.

        

Особенности монтажа

Отдельных слов заслуживает монтаж полиэтиленовых труб: стыковая сварка полиэтиленовых труб полностью автоматизирована, дешева, проста и не требует дополнительных расходных материалов. А если учитывать суммарную стоимость прокладки полимерных трубопроводов и их эксплуатации, то стоимость прокладки полимерных труб на 22-45% ниже, чем стальных. Пластиковые трубы легко гнутся, режутся и идеально сочетаются с существующими инженерными коммуникациями. Кстати, по сравнению с другими пластиковыми материалами полиэтилен имеет наиболее низкую предельную температуру производства работ (-20°С), что особенно важно для укладки и эксплуатации труб в зимних условиях.

На сегодняшний день возможно только два способа прокладки полиэтиленовых труб.
Первый способ – по технологии прокладки труб в траншеи. Он дает возможность изготовления очень длинных сегментов и за счет гибкости трубы позволяет опускать в траншеи уже смонтированные  трубопроводы. Отсутствие потребности в монтажном пространстве приводит к сокращению земляных работ, ограничивает массу материала, оставляемого для подсыпки и обсыпки.
Другая технология монтажа называется горизонтально-направленное бурение (ГНБ). Эта уникальная технология меньше всего мешает движению, так как требует минимальных траншейных работ. 
Она занимает меньше времени, чем традиционная прокладка трубопроводов, а в большинстве случаев является единственно возможным способом прокладки труб на труднодоступных участках.

       

Полиэтилен пришел в наше коммунальное хозяйство не так давно, но это не стало препятствием для быстрого развития коммунальных сетей из ПЭ-труб сегодня. Комбинация высоких прочностных свойств и легкости монтажа сделали этот материал для прокладки трубопровода одним из самых передовых в России.

05 декабря 2013