трубы полимерные

Полимеры все активнее вторгаются в привычные сферы применения продукции металлургического комплекса. В наши дни широкое распространение получили полимерные трубы, применяющиеся практически где угодно. Область применения труб, соединительных и фасонных деталей из полимерных материалов чрезвычайно обширна. При прокладке систем водоснабжения, канализационных коммуникаций, газопроводов, при прокладке труб для отопления, даже при изоляции проводов — везде в наше время целесообразней использовать полимерные трубы, имеющие немало преимуществ.

Основными критериями в определении качества трубопроводных систем различного назначения является стойкость труб к коррозионным процессам, механическая прочность, способность выдерживать эксплуатационные нагрузки (рабочая температура и изменение температурных режимов, стойкость на внешние и внутренние воздействия) надежность соединений трубопровода, простота монтажа всей конструкции и долговечность всей трубопроводной системы.

Канализационные и водопроводные трубы, например, традиционно изготавливаются из меди, как материала долговечного и надежного.

Пластиковые трубы легки и просты в соединении, в то же время не всегда способны выдерживать сильное давление, нестойки к воздействию ультрафиолетового излучения и могут деформироваться от высокой температуры.

Чугунные трубы традиционно используются для трубопроводов канализации и водоснабжения, однако трудны в монтаже соединений.

Медные трубы измеряют по внешнему диаметру, все остальные – по внутреннему (в миллиметрах). Трубы из стали и цветных металлов делают преимущественно круглого сечения, гораздо реже квадратного, прямоугольного или овального, а чугунные и пластмассовые обычно бывают только круглого.

Все пластиковые трубы долговечны и экономичны, легки и прочны, устойчивы к коррозии и не боятся блуждающих токов, что является неотъемлемой чертой трубопроводов из стали. Именно поэтому у них есть основания занять лидирующие позиции в области производства труб для наружных и внутренних сетей отопления, водоснабжения, канализации, а также в промышленном, гражданском и индивидуальном строительстве.

На современном рынке представлены пластиковые трубы нескольких видов:

полиэтиленовые трубы (РЕ),
трубы из сшитого полиэтилена (РЕХ),
трубы полипропиленовые (РР, РР-R),
трубы из поливинилхлорида (PVC или ПВХ),
трубы металлопластиковые (РЕХ-AL-PEХ).

У каждого материала, используемого в качестве сырья для изготовления труб, есть свои достоинства и недостатки. Рассмотрим основные типы применяемых на российском рынке труб различного назначения (как для наружных, так и внутренних систем трубопроводов).

ПРОИЗВОДСТВО ПОЛИМЕРНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ.

Одним из перспективных направлений повышения надежности труб и трубопроводов является изготовление их из полимерных и композиционных материалов. В качестве материалов полимерных труб широкое распространение получили полиэтилен (ПЭ), полипропилен (ПП), поливинилхлорид (ПВХ). При соблюдении требований к монтажу и эксплуатации такие трубы служат до 50 лет. Они имеют ряд преимуществ перед стальными трубами. Полимерные трубы технологичны в изготовлении, они легче стальных в 5 – 8 раз, полимерный состав труб имеет хорошую химическую стойкость. И все это при условии, что стоимость полимерных труб соизмерима со стоимостью стальных труб.

Однако полимерные трубы имеют и существенные недостатки. Во-первых, прочность материала полимерных труб значительно меньше, чем стальных, поэтому полимерные трубы могут применяться лишь при низких давлениях. Во-вторых, у этих труб низкий температурный диапазон использования – до 70°С для труб из ПЭ и до 60°С для труб из ПВХ. Трубы из ПП выдерживают (кратковременные, авт.) тепловые нагрузки до 110°С. Следует отметить, что с ростом температуры падает прочность материала полимерной трубы. Кроме того, материал полимерных труб подвержен старению, в результате чего прочность его также падает, что требует понижения эксплуатационного давления. В-третьих, трубы из ПВХ имеют повышенную хрупкость, хотя легко стыкуются (раструбное соединение). В-четвертых, трубы из полиолефинов ПП и ПЭ необходимо сваривать между собой, однако, технология сварки мало знакома монтажным организациям.

Основными производителями труб из пластмасс являются предприятия химической и нефтехимической промышленности, на долю которых приходится 82% производства труб из полимерных материалов. В 2002 году в России было произведено около 68 тыс. т полимерных труб и деталей для трубопроводов, из них труб из полиолефинов (в подавляющей части из полиэтилена) – 61 тыс. т, из поливинилхлорида – 6,4 тыс. т. При этом использование мощностей было на уровне 42%.

Отечественный полиэтилен типа ПЭ 80 производится с 1997 г. производственным объединением «Ставролен». В его разработке участвовали «ЛУКОЙЛ-Нефтехим», «Ставролен», НПО «Полипластик» и бельгийская фирма Fina Chemicals. Газовые трубы из полиэтилена «Лукотен F3802В» сертифицированы в Бельгии и Франции.

Динамика производства трубного ПЭВД в России в 1995 – 2002 гг. (тн.).

Период	Казаньоргсинтез	Лукойл-нефтехим	Всего, трубный ПЭВД
1995 г.	54 115	0	54 115
1996 г.	59 227	0	59 277
1997 г.	64 555	0	64 555
1998 г.	71 327	13 124	84 451
1999 г.	68 753	52 845	121 595
2000 г.	64 598	82 545	147 143
2001 г.	62 131	88 231	150 362
2002 г.	60 510	90 344	150 854

В России наибольшее распространение получил полипропилен ПП-3 (PPRC). Он отличается высокой стабильностью свойств, особенно стойкостью к деформации и образованию трещин при повышенных температурах. Этот материал не меняет физических и химических свойств воды. Внутренняя поверхность из PPRC исключает развитие бактерий и грибковых микроорганизмов. Трубопроводы из полипропилена удовлетворяют самым жестким современным экологическим требованиям.

Отходов при монтаже или сварке полипропиленовых труб практически не бывает совсем. Скорость этих операций в сравнении с металлическими трубами выше в 2-4 раза. Но главное преимущество таких труб - дешевизна: они примерно на 30% дешевле оцинкованных стальных этого же диаметра. И это не учитывая эксплуатационные затраты!

Гарантированный срок службы трубопроводов из PPRC в системах холодного водоснабжения не менее 50 лет, в системах горячего водоснабжения (при температуре не более 70°С) - не менее 25 лет.

Российский рынок труб из полиэтилена контролируется практически тремя производителями – Казанское ОАО «Органический синтез» (40,45% рынка в 2002 г.), ЗАО «Завод АНД Газтрубпласт», г. Москва (15,25% рынка) и ЗАО «Сибгазаппарат», г. Тюмень (7,74% рынка). В физических объемах:

завод по переработке пластмасс ОАО «Казаньоргсинтез» - со стабильным объемом производства 24 тыс. тонн в год;
ЗАО «Сибгазаппарат» (12 тыс. т в 2001 г. и 6 тыс. т в 2002 г.);
ЗАО «Завод АНД Газтрубпласт» при нынешней мощности более 25 тыс. т в год произвел в 2002 г. около 11 тыс. т, план на 2003 г. – 15 – 16 тыс. т. В 2002 – 2003 г. закуплено пять экструзионных линий фирм Цинцинатти и Баттенфельд. Налажено производство труб большого диаметра, гибких теплоизолированных многослойных труб, труб РЕХ. В настоящее время завод входит в холдинг «Евротрубпласт» с общей производительностью более 30 тыс. тонн в год.

К производителям отрасли относятся также «Бородино-Пласт», «ИКА-пласт», НПО «Стройполимер», «Кузполимермаш», «Альтерпласт», «Агригазполимер», «Пеноплекс» и ряд других. Всего отрасль насчитывает примерно 40 предприятий различной мощности.

С начала 80-х годов развитые страны стали увеличивать потребление полимерных труб. Это связано с их существенными преимуществами:

Долговечность. Срок эксплуатации полиэтиленовых (ПЭ) и полипропиленовых (ПП) трубопроводов составляет 60 – 80 лет.
Совершенная коррозионная стойкость. Эти трубы не боятся контакта с водой и агрессивными средами и не требуют дополнительной изоляции.
Дешевизна. Стоимость ПЭ и ПП труб значительно ниже стоимости изолированной стальной трубы. Экономичность применения ПЭ и ПП труб увеличивается с уменьшением диаметра (менее 200 мм и толщины стенок).
Скорость и низкая стоимость монтажа. ПЭ и ПП трубы в 5 – 7 раз легче стальных. Для их монтажа не требуется тяжелая техника, монтаж производится бригадой из двух человек. Ниже расход электроэнергии (топлива) на сварку ПЭ и ПП труб по отношению к стальным. Применение длинномерных труб (в бухтах) снижает количество сварных соединений в десятки раз, что ускоряет монтаж и его стоимость.
Низкие затраты на эксплуатацию. Данные трубопроводы не требуют катодной защиты и поэтому не нуждаются в обслуживании.
Сохранение пропускной способности. В отличие от стальных труб внутренние стенки полимерных труб со временем не подвергаются коррозионному зарастанию, сохраняя пропускную способность в течение всего срока эксплуатации.
Эластичность материала. Гибкость ПЭ и ПП труб упрощает строительство и позволяет отказаться от покупки отводов. Эти трубы обладают повышенной стойкостью к гидравлическим ударам при нормальном уплотнении грунта. Увеличение длины трубы на 10% не изменяет ее выносливости. Просадка фундамента дома, к которому подведен трубопровод, не вызовет повреждения ПЭ и ПП труб.
При замерзании воды труба не повреждается и не теряет своих свойств.

Импортная продукция поставляется преимущественно из стран Восточной Европы (Польша, Чехия) и Турции, а также из Западной Европы и даже США. В 2000 г. в Россию было импортировано более 20 тыс. т пластмассовых труб и деталей трубопроводов на общую сумму около 40 млн. долл. США., в основном для внутренних систем зданий.

Сейчас в России существует примерно 50 заводов, выпускающих полимерные трубы разной мощности и разной степени технической оснащенности.