ПЛАСТИКОВЫЕ И МЕТАЛЛОПЛАСТИКОВЫЕ ТРУБЫ

Южин В.М. к.т.н., Иванов С.В.
ОАО "Пластполимер", С-Петербург

Часть I

Области применения полимерных труб.
Свойства труб из полиэтилена, ПВХ, полипропилена, сшитого полиэтилена.


    Трубы из полимерных материалов получили чрезвычайно интенсивное развитие в конце XX века; они стали вытеснять традиционные стальные и чугунные трубы из самых разнообразных областей.
    В чем же преимущества использования полимерных труб по сравнению с традиционными материалами? Основные ПЛЮСЫ - это долговечность, малый вес при достаточно высокой прочности, высокая коррозионная устойчивость, низкая теплопроводность, гладкость поверхности и отсутствие обрастания стенок, соответственно - высокая пропускная способность, удобство и простота монтажа-демонтажа, эстетические качества.
    Но есть у полимерных труб и некоторые недостатки. К МИНУСАМ можно отнести низкий максимум рабочих температур (не выше 100°С), высокий коэффициент теплового расширения (примерно в 10 раз выше, чем у стали), зависимость прочности трубы от давления и в особенности от температуры транспортируемой жидкости, быстрое старение под воздействием прямых солнечных лучей, высокий коэффициент диффузии кислорода через стенку трубы.
    При оценке преимуществ и недостатков различных полимерных труб необходимо учитывать следующее:
    - для производства труб может использоваться целый ряд полимеров с различными свойствами;
    - современные технологии производства полимерных труб используют различные методы, нивелирующие недостатки полимеров;
    - оптимальные результаты от использования полимерных труб могут быть получены при правильном выборе типа трубы применительно к заданным условиям эксплуатации.

Полимерные материалы для труб
    В настоящее время наибольшее применение нашли трубы из следующих материалов:
        - полиэтилен;
        - поливинилхлорид;
        - полипропилен;
        - сшитый полиэтилен;
        - металлопластик.
    В таблице 1 приведены основные типы и условные обозначения полимеров, применяемых для производства труб; а в таблице 2 - основные области применения полимерных труб.

Таблица 1. Основные типы полимеров, применяемых для производства труб.
Наименование материала Условные обозначения
         Полиэтилен
         - низкой плотности
         - средней плотности
         - высокой плотности
         - Сшитый
PE
LDPE
MDPE
HDPE
PEX
         Полипропилен
         - гомополимер (тип 1)
         - блочный сополимер (тип 2)
         - статистический (рандом)
            сополимер (тип 3)
PP
PP, PP-H, (PP-1)
PP-B, (PP-2)
PP-R, PPRC, (PP-3)
         Поливинилхлорид
         - жесткий
         - умягченный
PVC
PVC, PVC-U
C-PVC
         Полибутен PB
         Поливинилиденфторид PVDF
         Полиэстеровая смола
         армированная стекловолокном
PVDF
         Металлопластмассовая труба
         (полиэтилен-алюминий-полиэтилен)
Труба PE-AL-PE


Таблица 2. Области применения полимерных труб.
Область применения Используемый материал
         Внешний водопровод
         - для холодной воды
         - для горячей воды

HDPE, LDPE, PVC, GRP
PP-R, PB, PEX, C-PVC
         Канализация (внешняя, внутренняя) PVC, HDPE, PP-B, GRP
         Внешний газопровод
HDPE, MDPE
         Внутренний водопровод
         - для холодной воды
         - для горячей воды

PP-R, PP-B, PP-H, LDPE, HDPE, PEX, PB
PP-R, PEX, PB, C-PVC
         Отопление
         - для пола
         - центральное

PP-R, PP-B, PEX, PB
PEX, PB, PP-R, C-PVC
         Паропровод до 140°С PVDF
         Трубопровод для производства
         - химического
         - пищевого

PVC, HDPE, PP-H, PP-B, PP-R, PVDF, GRP
PP-H, PP-B, PP-R, PVDF, PVC. HDPE
         Система орошения в земледелии LDPE, HDPE

Трубы из полиэтилена
    Полиэтилен является самым используемым материалом из полимеров в производстве труб. Он химически стоек, малотоксичен, обладает диэлектрическими свойствами. Полиэтилен сохраняет эксплуатационные свойства при отрицательных температурах (до -70°С) и достаточно высокую прочность (до +60°С). При более высоких температурах прочность полиэтилена падает, и он не способен выдерживать высокое давление. Полиэтилен стареет под действием прямых солнечных лучей, поэтому при использовании полиэтиленовых труб в наружных сетях исходный полиэтилен стабилизируют, наполняя полимер, как правило, сажей. Полиэтиленовые трубы очень эластичны; благодаря своей гибкости все полиэтиленовые трубы диаметрами до 160 мм могут поставляться в бухтах длиной 100, 200 и более метров. Такие трубы можно резать простой ножовкой, сети из них собираются вручную с помощью раструбов, муфт и фитингов, имеющих резиновые уплотняющие кольца. Фирмы выпускают богатый ассортимент фитингов: уголков, тройников, переходников и т.п.
    Основной вид полиэтилена, используемый в настоящее время для производства труб - полиэтилен высокой плотности, изготовленный по технологии с применением низких давлений. По сравнению с полиэтиленом низкой плотности (получаемому при высоком давлении) он имеет большую прочность и теплостойкость, поэтому именно его более рационально использовать для производства напорных труб. Хотя и трубы из ПЭВД, благодаря ряду свойств, нашли применение в бальнеотехнике (добыча и транспортировка минеральной воды), системах капельного орошения, подпочвенном обогреве в теплицах.
    Полиэтиленовые трубы получили широкое распространение в строительной индустрии, мелиорации и водном хозяйстве, газификации. В строительстве полиэтиленовые трубы в основном используются в наружных и внутренних системах холодного водоснабжения, канализации, а также для электропроводки взамен тонкостенных стальных труб. В системе водного хозяйства активно применяются полиэтиленовые гофрированные перфорированные трубы. Легкие, гибкие трубы используются для дренажа орошаемых полей, осушения заболоченных территорий, для устройства дренажных систем у фундаментов зданий. В мелиорации трубы используются при строительстве сетей сельскохозяйственного водоснабжения, орошения и обводнения пастбищ, сооружений водоводов и скважин для водоснабжения населённых пунктов, животноводческих ферм.
    Еще одна перспективная область применения полиэтиленовых труб - системы капельного орошения для полива сельскохозяйственных культур. Высокая гибкость, позволяющая изготавливать трубы не мерной длины в бухтах, весьма технологична при обустройстве оросительной системы такого вида. Капельное орошение - это перспективное направление в области ирригации. Еще одно важное и интенсивно развивающееся направление в использовании полиэтиленовых труб - газификация. Их применяют отчасти при сооружении отводов от магистральных газопроводов, но в основном для наружных газораспределительных сетей, подводов к домам. Полиэтиленовые газопроводы прокладывают в качестве межпоселковых, подводящих газопроводов к городам вне их застроенной части, а также в качестве распределительных на территориях городов, посёлков и сельских населённых пунктов.
    Газовые трубы изготавливаются из специальных марок полиэтилена (типа ПЭ-80, ПЭ-100) и поставляются с маркировкой "газ". Газопроводы низкого (до 3 атм) и среднего (до 6 атм) давления из полиэтилена, благодаря отсутствию химической и электрохимической коррозии, длинномерности (трубы с диаметром до 160 мм изготавливаются в бухтах), а значит удобству монтажа, находят широкое распространение в газификации. В настоящее время в ряде областей России проложены экспериментальные газопроводы высоким (до 12 атм) номинальным давлением. Если их испытания закончатся успешно, то сфера использования полиэтиленовых труб в газификации может значительно расшириться.
    Трубы из полиэтилена весьма практичны, они могут быть использованы как непосредственно для монтажа новых трубопроводов, так и для восстановления методом протягивания старых, изношенных трубопроводов из традиционных материалов.

Трубы из поливинилхлорида
    Поливинилхлорид также широко применяется в современном строительстве. Трубы из ПВХ дешевле, чем полиэтиленовые и полипропиленовые аналоги. Во время эксплуатации ПВХ является свето- и химически стойким, инертным материалом, имеющим высокую жесткость (Е=3000 МПа) и очень низкую шероховатость поверхности. Благодаря своей жесткости и прочности трубы из ПВХ могут использоваться в качестве стояков больших диаметров.
    Одним из немаловажных достоинств труб из ПВХ является их способность к самозатуханию при возгорании (за счет присутствия в составе материала атомов хлора), что является необходимым требованием для обеспечения норм пожарной безопасности для канализационных труб. С этой целью при производстве полипропиленовых канализационных труб в состав сырья вводят специальные добавки - антипирены. По степени стойкости к плавлению и термодеструкции ПВХ находится на первом месте, перед полипропиленом и полиэтиленом.
    Однако ПВХ уступает полиэтилену и полипропилену по удобству переработки. Неблагополучен он и с экологической точки зрения: хлорированный пластик представляет собой проблему как с точки зрения его вторичной переработки, так и переработки производственных отходов. Кроме того, при горении (термическом разложении) ПВХ выделяет вредные для человека вещества - хлор и диоксины. И хотя в действительности это происходит только при очень высокой температуре (свыше 400 °С) и в пренебрежимо малых количествах, стойкое представление о токсичности ПВХ уже трудно преодолимо.
    Из-за всего этого в строго следящей за сохранностью окружающей среды Западной Европе объем потребления и, как следствие, производства ПВХ постепенно сокращается. Недавно Ассамблея Европейского Союза даже приняла специальную резолюцию, налагающую жесткие ограничения на использование поливинилхлорида.
    Кроме того, ПВХ не отличается высокой теплостойкостью. Поэтому трубы из ПВХ не сваривают, а склеивают специальными клеями или используют раструбное (муфтовое) соединение с резиновым уплотняющим кольцом. Попытки улучшить теплостойкость ПВХ за счет увеличения содержания в нем хлора с 57 до 65% в конечном счете также обуславливают ограниченность применения этого материала, так как именно наличием в составе ПВХ хлора вызваны опасения экологов.
    В настоящее время оптимальной областью применения труб из ПВХ считаются локальные канализационные системы, работающие без давления. Еще одна рациональная область применения - водоотводящие системы с крыш, а также производственные трубопроводы. Несмотря на то, что водопроводные трубы из ПВХ отнесены к разряду изделий, не влияющих на здоровье человека, для этих назначений их применение постепенно сокращается.

Трубы из полипропилена
    Большей универсальностью, чем ПЭ и ПВХ-трубы, отличаются полипропиленовые (ПП) трубы. ПП трубы более жесткие, чем ПЭ, и системы из них собираются при помощи фитингов: уголков, тройников и т.п. Системы из ПП-труб неразъемны, они монтируются методом диффузионной сварки. Для устройства тонких ответвлений от магистрали с большим диаметром имеются специальные фитинги. Для сочленения ПП-труб с металлическими деталями (кранами, смесителями) изготавливают специальные фитинги с запрессованными в них латунными элементами.
    Полипропиленовые трубы с успехом можно использовать для внутренних систем подачи холодной и горячей воды и для отопительных систем в индивидуальном коттеджном строительстве. В таких случаях долговечность систем достигает 50 лет.
    Необходимо отметить, что на качество полипропиленовых труб существенно влияет качество сырья. Существует несколько разновидностей полипропилена.
    Полипропилен гомополимер (тип-1) РР-Н или РР-1. Материал значительно более твердый, чем полиэтилен, трудно сгибаемый. При температуре ниже +5°С становится хрупким и склонным к образованию микротрещин, что вызывает проблемы во время манипуляций при низких температурах. Имеет температурную устойчивость до 93°С, однако не переносит длительное давление при температурах выше 40°С.
    Эти свойства указывают на целесообразность использования труб из гомополимера ПП для систем внутренней безнапорной канализации зданий, особенно организаций общественного питания, фабрик-прачечных, т.е. там, где температура постоянных стоков достаточно велика.
    Полипропилен блочный сополимер (тип-2) РР-В, РР-С, РР-2. В большинстве случаев РР-В содержит до 20-30% этиленовых звеньев, которые придают ему в сравнении с РР-Н большую гибкость и прочность при температурах до -20°С. При этом он обладает сравнительно более низкой твердостью и температурной устойчивостью (75-90°С). Трубопроводы, выполненные из РР-В, предназначены для внутренней канализации, транспортировки холодной воды под давлением, а также применяются в химической промышленности.
    Полипропилен статистический (рандом) сополимер (тип-3) PP-R, РР-3, PPRC. Этот тип полипропилена был создан, прежде всего, для использования в сантехнике и отоплении. Имеет хорошую устойчивость к давлению и высоким температурам и используется для холодной и горячей воды, отопления в полу и центральном отоплении. Прочность и кратковременную устойчивость этот тип имеет более высокую, чем РР-Н, но более низкую, чем РР-В. Его температурная устойчивость при отсутствии давления превышает 100°С.
    В настоящее время имеет наибольшее распространение в области сантехники и отопления, благодаря его хорошим характеристикам и достаточно низким ценам.
    Лучшим сырьем для ПП труб в настоящий момент считается рандом-сополимер типа PPR80, известный под названием "Фузиолен".
Это сырье использует крупнейшая фирма "Акватерм", осуществляющая устройство 35% полимерных трубопроводов в Европе.

Трубы из сшитого полиэтилена
    В начале 70-х годов XX в. появился поперечно сшитый полиэтилен - РЕХ. Технология его получения была разработана Т.Энгелем и впервые освоена в промышленном масштабе фирмами Rehau (Германия) и Wirsbo (Швеция).
    Сшивка линейных молекул полиэтилена повысила его прочность и теплостойкость, но при этом полимер потерял способность свариваться. Для сшивки используют высокомолекулярный полиэтилен высокой плотности; в зависимости от способа сшивки различают четыре основных вида сшитого полиэтилена:
    РЕХа - пероксидная сшивка (с помощью перекисей);
    РЕХЬ - силанольная сшивка (с помощью кремнийорганических веществ);
    РЕХс - радиационная сшивка (облучение потоком электронов);
    PEXd - сшивка с помощью азосоединений.
    Сшитый полиэтилен обладает более высокой усталостной прочностью, чем обычный, даже при повышенной температуре (до 110°С), необыкновенной стабильностью формы, высокой ударопрочностью, оптимальным соотношением гибкости и прочности. Он также устойчив к воздействию химических реагентов, что делает возможным применение труб из сшитого полиэтилена для транспортировки агрессивных жидкостей.
    Сшитый полиэтилен позволил существенно расширить область применения полиэтиленовых труб. Сейчас трубы РЕХ занимают в европейских странах первое место среди полимерных труб. Они могут эксплуатироваться при температуре до 95°С и при рабочем давлении до 2 МПа (20 атмосфер). При таких параметрах трубы РЕХ можно рекомендовать как для систем водоснабжения (холодного и горячего), напольного отопления в индивидуальном строительстве, так и для отопления в многоэтажных домах (системы "теплый пол"). Кроме того, их выгодно применять в т.н. "системах снеготаяния" - например, для подогрева тротуаров, футбольных полей и т.п.
    Монтаж систем из труб РЕХ осуществляется в разъемном и неразъемном вариантах. Разъемные соединения осуществляются с помощью латунных или медных фитингов (муфт, угольников, ниппелей, тройников) с уплотняющими устройствами в виде накидных гаек, цанговых устройств и т.п.
    Неразъемные соединения осуществляются с помощью фитингов и обжимаемых муфт. Соединение герметизируется при помощи легких ручных обжимных прессов. Следует учитывать, что надежное и долговечное соединение можно обеспечить, используя только фитинги, специально рекомендуемые производителями труб.
    Трубы РЕХ в силу своей пластичности не удерживают форму и требуют крепления с помощью хомутов; они также могут замоноличиваться в конструкции (в этом случае допускается только неразъемное соединение труб). В случае использования труб РЕХ большой длины целесообразно заключать их в защитный кожух. В таком случае их термическое расширение может компенсироваться за счет деформаций трубы в кожухе.
    Для труб из сшитого полиэтилена обязательно нанесение поверх него специального кислородозапирающего слоя - чтобы исключить диффузию кислорода в теплоноситель, которая вызывает коррозию котельного и отопительного оборудования.
    В системах напольного отопления применяются в основном трубы из сшитого полиэтилена с антидиффузионным защитным слоем либо из этиленвинилового спирта EVOH (шведская разработка РЕОС), либо поливинилгидрооксида (PVAL).
    Относительно недавно на рынке появились трубы на основе сшитого полиэтилена, которые можно использовать для наружных сетей горячего водоснабжения и отопления. Это специальные теплоизолированные трубы, в которых внутренняя (напорная) труба изготовлена из сшитого полиэтилена, имеющего барьерный слой.
    Теплоизоляция изготовлена из экологически чистого полиуретана, вспененного без применения фреона. Снаружи труба покрыта полиэтиленовой оболочкой, защищающей всю конструкцию от влаги и механических повреждений.
    Теплоизолированные полимерные трубы рассчитаны на рабочую температуру до 95°С и давление 6-10 атмосфер. С 2002 г. эти трубы выпускаются на московском заводе "АНД Газтрубпласт" под торговым наименованием "Профлекс".



Часть II

Металлопластиковые трубы, сравнительная характеристика пластиковых и металлопластиковых труб.


Металлопластиковые трубы
    Проблема высоких термических деформаций полимерных труб, а также возможность диффузии кислорода через стенку полимерной трубы породила новый вид труб - композиционные металлополимерные трубы. Они появились на рынке в 80-х годах и соединили в себе достоинства металлических и полимерных труб, обладая прочностью металлических, они не корродируют, гибки и не имеют склонности к зарастанию. Другим важнейшим преимуществом металлополимерных труб является обеспечение ими газонепроницаемости.
    Наибольшую часть представленных на рынке металлополимерных труб составляет комбинация сшитый полиэтилен-алюминий (PEX-AL-PEX). Система представляет собой слоеную конструкцию из алюминиевой трубы (фольги), сваренной продольным швом встык или внахлестку, и помещенной между двумя слоями сшитого полиэтилена. Алюминий соединяется как с внутренним, так и с наружным слоем полиэтилена специальным клеевым составом. Главная задача алюминиевой прослойки - создание диффузионного барьера, препятствующего проникновению кислорода из атмосферы внутрь трубы.
    Существуют два вида металлопластиковых труб. В одном случае алюминиевая труба находится в середине сечения трубы их РЕХ и все слои соединены клеевыми прослойками. В другом случае алюминиевая оболочка находится близко к наружной поверхности и ее защищает лишь тонкий слой полимера. Трубы второго типа, который, на наш взгляд, более рационален, производят крупнейшие фирмы: "Акватерм" - под маркой "Фузиотерм-Штаби", а Rehau - "PEX-Rehau-стабил".
    Анализ потребительских свойств двух наиболее распространенных и во многом схожих труб из сшитого полиэтилена (РЕХ) и металлополимерных труб (PEX-AL-PEX) представлен в таблице 1.

Таблица 1. Свойства труб из сшитого полиэтилена и металлополимерных труб.
Показатели PEX PEX-AL-PEX
 Стойкость
 к коррозии
Абсолютная
 Гибкость Высокая эластичность. Не сохраняет приданную форму без дополнительных крепежных приспособлений либо нагрева до 133°С Высокая эластичность. Сохраняет приданную форму
 Соответствие
 санитарным
 требованиям
Безупречные гигиенические характеристики, подкрепленные соответствующими сертификатами
 Шероховатость Чрезвычайно малая, отсутствие внутренних отложений
 Соединение Латунные резьбовые обжимные, полипропиленовые запрессованные, латунно-полиэтиленовые Латунные резьбовые обжимные или запрессованные (в т.ч. на основе полисульфона)
 Условия
 хранения
Жесткие требования к отсутствию ультрафиолетового излучения
 Условия
 применения
Вандалонеустойчивы, предпочтительна скрытая разводка (укладка в бетонных конструкциях, земле и пр.). Монтаж при положительных температурах
 Температурный
 режим, длител.
 эксплуатация
 (50 лет)
При соблюдении условий эксплуатации (рабочие температуры) трубы обладают продолжительным сроком службы
 Кислородо-
 проницаемость
Возможен наружный кислородозапирающий слой, снижающий диффузию на 80% 100% - ная кислородонепроницаемость (защитный алюминиевый слой в середине трубы)
 Линейное
 расширение,
 ограничения
 по монтажу
Значительное преимущество условий монтажа трубы PEX- AL-PEX (особенно при наружной прокладке) в высокотемпературных системах отопления
 Стоимость
 инструмента
Высокая для системы Quick&Easy, низкая для резьбовых фитингов Низкая для резьбовых фитингов, высокая для пресс-фитингов

    Забрав все привлекательные свойства сшитого полиэтилена, трубы PEX-AL-PEX решили несколько очень важных проблем, стоявших перед чисто полимерными трубопроводами.
    1. Идея поместить слой алюминия между двух слоев поперечносшитого полиэтилена и намертво связать все три слоя основана на стремлении избежать недостатков, присущих чисто полимерным гибким трубам. В первую очередь, это сохранение приданной формы. В результате - металлополимерные трубы хорошо гнутся и удерживают приданную им форму. А согнутая труба РЕХ стремится разогнуться и может быть зафиксирована только с помощью специальных приспособлений (крепеж либо применение термофена), что затрудняет и заметно удорожает монтаж.
    2. Высокий коэффициент линейного расширения РЕХ практически исключает наружную прокладку труб и вынуждает проектировщиков позаботиться об устройстве компенсаторов, требующих регулярных потерь пространства (и увеличения количества трубы, с соответствующим удорожанием) в местах прокладки трубопроводов. Коэффициенты линейного расширения полиэтилена и полипропилена примерно одинаковы, а вот у металлопластика он примерно в семь раз меньше (благодаря алюминиевому слою), что позволяет уменьшить количество компенсаторов и значительно увеличить расстояние между опорами трубопроводов.
    По вышеназванным причинам (а также в соответствии со Сводом Правил "Проектирование и монтаж трубопроводов", 1998 г.) скрытая разводка труб РЕХ требует применения защитной гофрированной оболочки, тогда как рекомендации по скрытому монтажу металлопластиковых труб оговаривают лишь применение небольших участков гофры в местах выхода труб из стен.
    Тепловое расширение металлополимерной трубы соизмеримо с аналогичными характеристиками металлических труб и на порядок ниже, чем у трубы РЕХ. Если у металлополимерных труб коэффициент линейного расширения незначительный и составляет 0,26х10-4 °С-1, то у однородных труб сшитого полиэтилена он равен 2х10-4 °С-1.
    3. В металлополимерной трубе кислородопроницаемость полностью устранена посредством герметичного алюминиевого слоя. А в трубе РЕХ даже применение наружного кислородозапирающего слоя не исключает полностью кислородной диффузии, а лишь снижает количество набираемого теплоносителем кислорода. При этом нанесенный на поверхность диффузионный слой не застрахован от последующих механических повреждений при гибке, протяжке, транспортировке и монтаже трубы.
    4. Трубы PEX-AL-PEX универсальны, они одинаково пригодны как для холодного и горячего водоснабжения, так и для радиаторного или напольного теплоснабжения, систем снеготаяния, что делает их применение более удобным и практичным для конечного пользователя. Из таких труб хорошо монтируются сложные по конфигурации системы, всевозможные подводки, например к тепловым приборам. Металлополимерные трубы эффективны в открытой проводке, в особенности для подключения различных приборов (радиаторов, водонагревателей и т.п.)
    Помимо всех вышеперечисленных положительных качеств, используемая в конструкции трубы алюминиевая фольга имеет и определенные отрицательные стороны. Прежде всего, чем сложнее конструкция, тем выше вероятность ее выхода из строя. Кроме того, так как коэффициент линейного теплового расширения у сшитого ПЭ и алюминия разный, в процессе эксплуатации различные слои трубы расширяются по-разному. В результате в конструкции возникают значительные напряжения, которые могут привести к разрушению трубы. Это является одним из главных недостатков металлополимерных труб, который производители пытаются свести к минимуму путем усовершенствования клея, применяемого для соединения алюминия с полимером. На наш взгляд, проблема монолитности связи "полимер-алюминий" кардинально решена только у труб "Фузиотерм-Штаби" (фирма "Акватерм") с помощью перфорации в алюминиевой фольге.
    Если же говорить о стойкости металлополимерных труб к замораживанию, то здесь их позиции еще более уязвимы. При расширении воды внутри трубы вследствие замерзания происходит деформация алюминиевой фольги и появляется опасность разрыва сварного шва.
    Изгибаются такие трубы вручную, из-за плохой свариваемости соединение металлополимерных труб осуществляются механически (обжимными кольцами) при помощи латунных или стальных соединительных деталей.
    Металлополимерные системы изготавливают также на основе полипропилена. В этом случае алюминиевая фольга крепится клеем поверх толстостенной полипропиленовой трубы, а поверх фольги наносится тонкий защитный слой полипропилена. Соединение труб производится полифузионной сваркой (при этом фольга и защитный слой срезаются на глубину соединения специальным зачистным инструментом) или механическими креплениями. Попытка снизить термические деформации полипропиленовой трубы с помощью армирования стекловолокном сделана фирмой "Акватерм" (труба "Фузиотерм-Фазер").

Сравнительная характеристика различных видов труб
    В последнее десятилетие во всем мире наблюдается значительный рост применения пластмассовых труб для целей водоснабжения, канализации, отопления, газификации. В некоторых промышленно развитых странах на эти трубы приходится около 60% ежегодно используемого объема труб для нового строительства и ремонта.
    В России полимерные трубы пока по абсолютному объему применения занимают далеко не лидирующее положение, но перспективность их применения уже нашла отражение в нормативных документах. В 1996-97гг. Госстроем России были приняты изменения к СниП 2.04.01-85 "Внутренний водопровод и канализация зданий" и 2.04.05-91 "Отопление, вентиляция и кондиционирование", рекомендующие применять для внутренних сетей холодного и горячего водоснабжения и отопления зданий полимерные трубы и фасонные изделия из полиэтилена, полипропилена, поливинилхлорида, полибутена и металлополимерные композиционные трубы.
    В таблице 2 в сводном виде представлены сравнительные характеристики основных видов труб, используемых на российском рынке (по данным специалистов института "Ленграждан-проект"). Проведенный анализ позволяет сделать вывод, что ни один материал и ни одна технология не являются безусловно лучшей в сравнении с другой. Можно лишь констатировать, что в зависимости от реальных условий применения трубы, один или другой материал может быть более или менее предпочтительным для тех или иных областей применения.

Таблица 2. Характеристики пласмассовых и металлопластиковых труб.
Материал Способ получения труб Диаметр, мм ГОСТ Тэкспл.,
°С
Способ соединения Область применения Страна
 (фирма)
Трубы из полиэтилена ПЭ (PE)
ПВД (ПНП) Экструзия из ПЭ по
ГОСТ 16337-77
10-60
ГОСТ 18599-01
20 Раструбная сварка
нагретым инструментом
Напорные трубопроводы
хоз-питьевого
и производственного водопровода, хоз-бытовой
и производственной канализации и водостоков
Россия,
Беларусь,
Украина
ПНД (ПВП) Экструзия из ПЭ по
ГОСТ 16338-85
10-1200
ГОСТ 18599-01
20 Сварка стыковая
нагретым инструментом
ПВД (ПНП) Экструзия из ПЭ по
ГОСТ 16337-77
63, 90, 110
ГОСТ 22689.0-89-22689.2-89
до 30 Раструбная сварка
нагретым инструментом
Трубы для внутренней канализации зданий Россия
ПНД (ПВП) Экструзия из ПЭ по
ГОСТ 16338-85
50, 90, 110
ГОСТ 22689.0-89-22689.2-89
до 30 То же. Соединение на резиновом кольце.
Стыковая сварка
Трубы из сшитого полиэтилена (PEX)
PEXa--- Экструзия с
параллельной
химсшивкой
пероксидным
способом
12-110 до 60 Запрессовка с помощью подвижной гильзы (латунь, PEX) Водопровод холодной воды,
система обогрева пола,
горячее водоснабжение ограниченно
Германия (REHAU),
Швеция (WIRSBO),
Финляндия (UPONOR),
Россия-Саратов
(Бир Пекс)
PEXb--- Экструзия с
последующей
химсшивкой
при обработке
газом силаном
10-32 до 60 Фитинги
PEXс--- Экструзия с
последующей
поперечной
сшивкой при
облучении
потоком электронов
В России практически не представлены
PEXd--- Экструзия с
химсшивкой
с помощью
соединений азота
RAUTHERM Экструзия с
последующей
сшивкой
и нанесением
диффузионного
барьера из EVON
12-110 до 60 Фитинги с обжимом. Трубы с подвижной гильзой (латунь, PEX) Горячее водоснабжение, напольное и радиаторное отопление Германия (REHAU)
WIRSBO-eval PEX Швеция (WIRSBO)
Трубы из полипропилена (PP)
PPRC-рандом сополимер PN10- PN20-
Тип 3
Экструзия 16-110 до 60 Стыковая сварка.
Фитинги с резьбой.
Водопровод холодный,
горячее водоснабжение,
канализация
Финляндия
(UPONOR),
Чехия
(EKOPLASTIK),
Германия
(POLYMUTAN,
AQUATHERM,
BENINGER),
Швеция (MABO),
Россия
(Стройполимер)
Металлополимерные трубы
PEXa-Al-PEXa 1.Экструзия
внутренней
полимерной
трубы,
2.Нанесение
Al слоя
(фольга, лист)
с продолной
сваркой в трубу,
3.Экструзия
наружной
полимерной
оболочки
14-63 Al=0,1 mm 70 Пресс-фитинги Водопровод холодной воды, система обогрева пола, горячее водоснабжение ограничено Англия
(Kitec BV),
Германия
(Unicor,HERZ),
Россия
(Гента каучук
пласт,
Металлополимер),
Италия
(Мультипласт),
Польша (Kitec),
Бельгия (HENCO)
14, 16, 20, 25 Al=0,1 mm 70 Пресс-фитинги "Вестол"
16, 20, 26 Al=0,4 mm 70 Пресс-фитинги
PP Stabi, тип 3
в соединении с Al
16-110 PPR+Al+PPK до 70 Стыковая сварка,
фитинги срезьбой
Горячее водоснабжение Ekoplastik Aquatherm
HAKA-Polymer
Pe-Al-PEXc
14, 16, 18, 20, 26, 32, 40 Al=0,15 mm 95 Пресс-фитинги Горячее водоснабжение
отопление
Швейцария
(Haka-GeRODUR)
Германия (HEWUNG, Frankiscne)
HAKA-Polymer-L 16 Al=0,15 mm Системы обогрева
LG Metapol Pipe
Pe-Al-Pe
16, 20, 26, 32, 40, 48, 60 All=0,5-1 mm 95 Латунные фитинги с обжимными кольцами Отопление, горячее
водоснабжение,
холодный водопровод
Ю.Корея (LG)

    Выбрать трубу для холодного водоснабжения в принципе не представляет труда - практически любая полимерная труба подойдет для этого. Проблемы могут возникнуть, если необходимо провести горячее водоснабжение или отопление. Необходимым для этих систем диапазоном температур (95 °С) обладают полипропиленовые трубы (на основе рандом-сополимера), трубы из сшитого полиэтилена (РЕХ) и многослойные металлополимерные трубы (PEX-AL-PEX).
    До недавнего времени наибольшее распространение на российском рынке пластмассовых труб получили следующие системы - трубы из полипропилена и металлополимерные трубы. По объемам продаж они занимают примерно равные позиции и соответственно имеют своих поклонников и противников. У каждой из этих систем существуют свои достоинства и недостатки. Так же, как и у металлополимерных, существуют разные типы полипропиленовых труб - для холодной, горячей воды, и отопления. Правда, для систем центрального отопления по своим свойствам ПП трубы применяться не могут - чтобы они прослужили 30 лет, температура воды в них не может превышать 75 °С, поэтому область их применения, в основном, трубопроводы холодного и горячего водоснабжения.
    Трубы из сшитого полиэтилена появились на нашем рынке несколько лет назад, и также получили как сторонников, так и противников. РЕХ-трубы также обладают одним существенным недостатком - повышенной кислородопроницаемостью, из-за чего кислород попадает в систему отопления, что ускоряет процессы коррозии и разрушает радиаторы и котлы. Чтобы избежать этой проблемы, трубы покрывают специальным составом, но незначительное механическое повреждение (например, царапина - а такое часто случается при монтаже) способно разрушить этот защитный слой.
    Себестоимость производства труб РЕХ более низкая в сравнении с металлопластиком, но это уже не является большим преимуществом после создания в России своего производства металлополимерной трубы. По большому счету, производство трубы РЕХ в России станет экономически целесообразным лишь тогда, когда российский рынок сможет потреблять системы напольного отопления и системы снеготаяния в огромных масштабах - именно для этих назначений трубы из сшитого полиэтилена наиболее предпочтительны.
    Идеальным решением для создания систем горячего водоснабжения и отопления считаются металлополимерные трубы, которые представляют собой "сэндвич" из 2-х слоев полимера, между которыми проложен тонкий слой алюминия. Металл придает трубам дополнительную прочность и жесткость, препятствует диффузии кислорода.
    Металлополимерные трубы, из-за указанных выше преимуществ, гораздо более востребованы в превалирующих в России высокотемпературных системах радиаторного отопления, большая часть которых давно нуждается в замене. А универсальность PEX-AL-PEX, позволяющая использовать один тип трубы и фитингов для радиаторного, напольного отопления и всей разводки холодного и горячего водопровода, делает решения на основе металлополимерных труб наиболее экономически привлекательными.

Заключение
    В разных сегментах рынка сложились определенные предпочтения и закономерности.
    Полиэтиленовые трубы используются в основном для водопроводов холодной воды, канализации, а также при строительстве газопроводов; поливинилхлоридные - для канализации, промышленных трубопроводов и труб большого диаметра; полипропиленовые - для водопроводов холодной и горячей воды и в сантехническом оборудовании. Трубы из сшитого полиэтилена будут все более широко применяться в наиболее выигрышном для себя секторе - в системах низкотемпературного напольного отопления, уступая многослойным металлополимерным трубам поле высокотемпературных теплоносителей, а также рынок комплексной замены (либо нового строительства) внутренних трубопроводов.
    В будущем можно предсказать все более широкое применение зарекомендовавших себя марок многослойной металлополимерной трубы, преимущественно отечественного производства.

    При подготовке обзора авторами использованы материалы журналов "Стройпрофиль", "Еврострой", "Промышленно-строительное обозрение", "Петербургский строительный рынок", "Строительство и городское хозяйство в Санкт-Петербурге и Ленинградской области", "Сантехника", "Полимергаз".
                                                                                            Редакция журнала "Международные новости мира пластмасс".



  • Статья перепечатана из журнала "Международные новости мира пластмасс", часть I - из №9-10/2003 стр.2-5, часть II - из №11-12/2003 стр. 3-6.


[ЗАКРЫТЬ]


© & ® «ЛЕЙМА»