Долговечность пластиковых труб. Мифы и реальность

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.

Итак, побывав на выставке или в офисе такой фирмы, вы получаете буклет (или горячие заверения), в котором черным по белому написано – рабочая температура «наших труб» (чаще всего металлополимерных) +95°С, давление 0,1 МПа. Срок эксплуатации при этом 50 лет! Но это не все. Чтобы окончательно сразить клиента, далее следует скромная приписка: «возможно кратковременное повышение температуры до +110°С» (рекорд такого «возможного» повышения, зафиксированный автором, +135°С). Что и говорить, столь фантастические параметры оказывают на неопытного потребителя магическое воздействие. В результате пластмассовые трубы устанавливают в системах отопления, где в качестве теплоносителя используется перегретый пар. Происходящие вследствие дилетантского подхода аварии совершенно незаслуженно формируют отрицательное отношение к пластмассовым трубам. Вдвойне обидно, что в России на эти же «грабли» уже наступали в 60-х годах, когда полимерные материалы и опыт их практического применения были новинкой.

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.

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?

Поэтому, чтобы не попасть впросак, необходимо помимо СниПа пользоваться СП или ТУ, в которых содержится гораздо больше необходимой информации.

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).

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.

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.

В заключение необходимо отметить, что для обеспечения долговечности систем отопления на уровне 30 лет рабочая температура и давление не должны превышать +80°С и 0,9 МПа, а согласно СНиП – 0,6 МПа.

И.Шибиченко «ТРУБОПРОВОДЫ И ЭКОЛОГИЯ», 1999 г.

Полипропиленовые трубы для горячей воды, рекомендации как выбрать

Характеристики полипропилена

Отличительной особенностью полипропилена является то, что этот мягкий полимерный материал не переносит высоких температур жидкости, перемещающейся по трубопроводу. Так при 140 градусах поверхность труб, сделанных из него, теряет форму, прогибается, поскольку становится мягкой. А после повышения температуры до 175 градусов, материал начинает плавиться.

Но в жилых домах в отопительных системах теплоноситель никогда не бывает настолько горячим. Отсюда можно сделать вывод, что полипропиленовые трубопроводы вполне подходят для обустройства систем обогрева и горячего водоснабжения.

Немного истории

На закате советского времени, несмотря на глобальный дефицит, в регионах Дальнего Востока были возведены микрорайоны домов по типовому проекту, названному в народе Ленинградским.

При строительстве этих домов была сделана попытка удешевления строительства. Стены домов были собраны из панелей, но окна имели тройное остекление. Отопительные приборы — конвекторы странной конструкции, изогнутая труба внутренним диаметром не больше 20 мм с плотно нанизанными на нее тонкими стальными пластинками.

Дальневосточный климат суров, температура зимой опускается ниже -30⁰С. При сильном ветре теплопотери панельного дома становятся просто огромными и крохотные конвекторы, рассчитанные на совсем другие условия работы, просто не справляются с поставленной задачей. Для того, чтобы хоть как-то компенсировать потери тепла, приходилось повышать температуру теплоносителя за отметку 100⁰С, благо параметры теплотрасс это позволяли.

ЧИТАТЬ ТАКЖЕ: Отличие канализационных труб наружных от внутренних, рекомендации по выбору

К сожалению, система автоматизированного управления водоснабжением во многих жилых домах отсутствует. И перспективы ее появления туманны. При понижении наружной температуры до 35⁰С, ТЭЦ для соблюдения температурного режима поднимает показатели теплоносителя до 130⁰С. Благодаря давлению, по трубам продолжает течь вода, а не пар (про

Гарантийный срок на изделия из полипропилена

Как утверждают производители полипропиленовых труб, они гарантированно служат на протяжении 50 лет при условии, что температура жидкости, перемещающейся по ним, не будет превышать плюс 20 градусов.

В течение всего периода эксплуатации на стенки трубопроводов будет оказываться постоянная нагрузка. Ее сила зависит от температуры воды и величины давления — полипропиленовые трубы после истечения срока годности могут лопнуть.

В сфере промышленности за единицу измерения давления были приняты технические атмосферы. Нормальной величиной данного параметра принято считать 4 – 6 атмосфер.

Таким образом, когда максимальная температура для полипропиленовых труб будет составлять не более 75 градусов при давлении, не превышающем 6 технических атмосфер, система прослужит 50 лет, а иногда и больше (подробнее: «Какую температуру выдерживает полипропиленовая труба – теория и практика на примерах»). Для отопительных конструкций из полипропилена такой срок эксплуатации является немаленьким.

Время эффективной эксплуатации в зависимости от категории

На период эффективной эксплуатации ППР труб влияют 3 показателя:

1. рабочая температура;
2. категория по номинальному давлению (PN);
3. максимально допустимое давление (Р).

Сравнительная таблица, демонстрирующая фактический срок службы в отношении к давлению и температуре:

Срок службы, годы	Температура, градусы	P для PN10, МПа	P для PN16, МПа	P для PN20, МПа	P для PN25, МПа
10	20	1,32	2,13	2,13	3,31
25	20	1,29	2,05	2,59	3,23
50	20	1,25	2,03	2,53	3,17
10	50	1,37	1,7	2,3	2,13
25	50	0,79	1,25	1,58	1,96
50	50	0,71	1,15	1,44	1,8
10	70	0,52	0,83	1,05	1,3
25	70	0,44	0,71	0,89	1,16
30	70	0,43	0,68	0,86	1,08
50	70	0,42	0,66	0,83	1,06
5	80	0,42	0,68	0,85	1,06
10	80	0,38	0,62	0,77	0,96
25	80	0,36	0,57	0,72	0,9

На период эффективного использования также влияет качество монтажа и сырья, используемого для изготовления. Это необходимо учитывать, обращая внимание на маркировку.

Величина давления в полипропиленовых трубопроводах

СНиП регламентирует величину показателей для водоснабжающих систем, но при их тестировании в новых строениях необходимо применять более высокое давление – выше нормы примерно в два раза. Оно может достигнуть 12 атмосфер.

Такое кратковременное повышение давления не отражается на качестве трубопровода, проложенного из полипропиленовых труб. Помимо этого, в процессе тестирования в систему закачивают не только жидкость, но и воздух, и это существенно понижает нагрузку, оказываемую на стенки трубопровода.

Полиэтилен

Используются два подвида материала: ПВД (полиэтилен высокого давления) и ПНД (полиэтилен низкого давления). Производство регламентируется ГОСТ 22689-77, ГОСТ 22689.2-89, ГОСТ 18599-2001 и местными нормативными документами – ТУ (техническими условиями).

Полиэтилен целесообразно эксплуатировать при t≤40°C. Кратковременное (до 5 минут) воздействие теплоты в 60–65°C не приведёт к изменениям механических характеристик. Дальнейшее повышение тепловых или временных показателей приведёт к потере формы, падению прочностных свойств. Средняя температура плавления составляет 120°C.

Варианты монтажа труб из полипропилена

Одно из преимуществ полипропиленовых трубопроводов заключается в наличие возможности соединять трубы между собой двумя способами:

1. С использованием различных видов фитингов – их применяют, когда нужно проложить магистраль, имеющую резкие повороты и многочисленные ответвления.
2. Путем создания монолитной конструкции – данный вид соединения труб пользуется большой популярностью. Для выполнения работы потребуется сварочный аппарат или паяльник. Трубу в нужном месте разрезают и методом пайки скрепляют трубопровод. Данный вариант прокладки коммуникаций более надежен, поскольку не будет сомнений в том, что магистраль выдержит нагрузку.

После принятия решения об использовании системы из полипропилена, владелец недвижимости должен рассчитать протяженность трубопровода и количество требуемых материалов. Также нужно знать, какое давление выдержат полипропиленовые трубы, если их присоединить к функционирующей централизованной магистрали.

Недостатки полипропиленовых труб

Перед тем, как приступать к прокладке системы, нужно учитывать отрицательные моменты применения трубной продукции из полипропилена:

• изделия невозможно согнуть;
• фитинги для монтажа трубопроводов имеют недостаточно эстетический вид;
• трубы в случае нагрева их до высокой температуры начинают растягиваться и провисать из-за чего они выглядят непривлекательно;
• при проведении монтажных работ необходимо следить за температурой – в противном случае перегретые края труб поменяют свой параметр, и их диаметр будет отличаться от размеров фитингов.

Довольно сложно отыскать полипропиленовые изделия, которые предназначены для высокого давления, поскольку сам материал нельзя использовать в таких условиях. В результате при постоянной эксплуатации система будет непригодна для использования.

Вывод

Безопасность работы полипропиленового трубопровода зависит от соблюдения показателей давления, заявленных разработчиками и правильности выполнения монтажных работ. Кратковременное превышение нагрузок не приведет к серьезным последствиям, если же показатели будут постоянно превышать допустимую норму, то это очень скоро приведет систему в негодность.

Трубы из полипропилена не только обладают высоким качеством и надежностью, они еще и продаются по доступной цене. В настоящее время данная трубная продукция вытеснила традиционные изделия, изготовленные из стали. Перед покупкой непременно следует узнать, какое давление держат полипропиленовые трубы, чтобы не столкнуться с неприятностями в процессе эксплуатации трубопроводов из них.

Изделия из полипропилена широко применяют при обустройстве инженерных коммуникаций. Их задействуют при ремонте и прокладке отопительных и водопроводных систем. Активнее всего их используют в новостройках. Но перед окончательным выбором вида трубной продукции для конкретного дома его владельцам не помешает узнать рабочее давление полипропиленовых труб.

Свойства полипропилена

Чтобы знать, какое давление выдерживают полипропиленовые трубы для отопления или водоснабжения, нужно владеть информацией относительно необычных свойств данного материала.

По причине структурной особенности трубопроводы из полипропилена сильно реагируют на резкие перепады температуры жидкостей, перемещающихся по ним. Когда на трубы действует чрезмерно нагретая вода, они расширяются. При понижении температуры изделия возвращаются в исходное состояние. Иногда такой недостаток становится спасением для коммуникаций.

В случае, когда трубопровод из пластика проложен под землей в условиях улицы, он не может быть полностью защищен от морозов. Для большинства магистралей замерзание является катастрофой.

Но с полипропиленовыми системами все обстоит иначе – если в трубах из этого материала вода превращается в лед, с ними ничего плохого не происходит, поскольку они просто расширяются. После наступления оттепели вода оттаивает, и конструкция принимает первоначальное положение.

Вне зависимости от последствий влияния отрицательных температур на состояние труб, замерзание воды в системе относится к неприятным явлениям, а значит при монтаже полипропиленового трубопровода на улице, его следует закапывать на глубину, превышающую норму минимум на 20 сантиметров.

При использовании данной трубной продукции в многоэтажных зданиях нужно учитывать, сколько атмосфер выдерживает полипропиленовая труба. Дело в том, что в таких домах отмечается разница в данном параметре на первом и последнем этаже, но она невелика. Например, этот показатель между первым и пятым этажом составит только 177 Па.

Таким образом, получается, что на самом нижнем этаже в многоэтажке давление всегда будет немного выше, чем на других. Разница в давлении не настолько большая, чтобы оно было ощутимым. А вот в небоскребах монтируют специальные насосы, предназначенные для стабилизации давления на всех этажах.

Производственные погрешности

Вторая причина – сама производственная технология. Разбег между физико – механическими свойствами всегда присутствует в больших партиях товаров с полипропиленовыми трубами. Иногда материал имеет другой состав, или у стенки изделия имеют толщину чуть меньше заявленной.

Указание более низкой предельной температуры – оптимальное решение по сравнению с необходимостью делать контроль более жёстким, бракую ещё 20-30% продукции.

В этой ситуации в указанные технические характеристики входят практически все изделия для горячего водоснабжения.

Применение полипропиленовых труб с армированием

Чтобы вопрос относительно того, какое давление выдерживают трубы пластиковые или полипропиленовые, не был настолько важен при обустройстве систем обогрева и водоснабжения, производители приступили к выпуску более прочных изделий с армированием. Отличие таких трубопроводов от обычных систем заключается в наличии между слоями полипропилена прослойки из алюминия или стекловолокна.

За счет наличия алюминиевой прослойки расширительные возможности магистрали уменьшаются и в случае нагревания трубы не провисают и не сужаются в случае сильного охлаждения.

По мнению специалистов, для прокладки систем отопления лучше подходит армированная трубная продукция, а кроме этого, она имеет более привлекательный внешний вид для того, чтобы использовать ее в открытых теплоснабжающих конструкциях.