Применение полимерных труб в системах водоснабжения и канализации
Применение полимерных и металлополимерных труб в инженерных системах жилых домов вызывает у специалистов ряд вопросов. Для их обсуждения периодически проходят различные семинары. Однако актуальность данной темы заставляет нас возвращаться к ней вновь и вновь. Так ОАО «ЛенНИИпроект» организовало недавно семинар «Применение труб из полимерных материалов в системах водоснабжения и канализации», о котором и пойдет сегодня речь.
С обзором полимерных и металлополимерных труб на рынке Санкт-Петербурга выступила Ивашкова Галина Алексеевна – ведущий специалист института «ЛенжилНИИпроект».
В то время как на Западе полимерные трубы широко использовались еще с 50-х годов и в настоящее время составляют до 70% всех трубопроводов, а во Франции даже более 90%, в России они с трудом пробивали себе путь. В течение долгого времени Минздрав СССР запрещал применение труб из полимерных материалов в системах водоснабжения и отопления. Было разрешено лишь частичное их использование в канализационных системах. И только сегодня нормативные документы разрешают и даже рекомендуют применять трубы из полимерных материалов.
Сейчас строительный рынок предлагает в основном трубы из полиэтилена (РЕ), сшитого полиэтилена (РЕХ), полипропилена (РР), поливинилхлорида (ПВХ) и так называемые «металлополимерные трубы» (РЕХ-АL-РЕХ).
Перечислим положительные качества, характерные для всех труб из полимерных материалов. Во-первых, срок службы полиэтиленовых труб в 3-5 раз превышает срок службы металлических, а стоимость их не намного выше, чем стальных, а для ряда систем даже ниже. Во-вторых, они не подвержены внутренней и внешней коррозии, а значит, не требуют катодной защиты и окраски после монтажа и в процессе эксплуатации. В-третьих, скорость монтажа полимерных труб в 5-10 раз выше, чем металлических. К недостаткам, характерным для всех полимерных труб, можно отнести: нетерпимость к прямому воздействию солнечных лучей, потерю прочностных характеристик (явление релаксации) от нагрузки и времени, ограниченное применение в системах горячего водоснабжения и отопления.
Рассмотрим более подробно каждый из полимеров.
Трубы полиэтиленовые напорные (ПЭ) предназначены для наружных и внутренних напорных трубопроводов (водопровод, канализация, водостоки).
Промышленностью выпускаются полиэтиленовые трубы высокого давления (ПВД) и полиэтиленовые трубы низкого давления (ПНД). Трубы из ПВД (ПНП) обладают при этом меньшей механической прочностью по сравнению с трубами из ПНД (ПВП), поэтому толщина стенок у труб ПНП больше, чем у труб ПВП. Из полиэтиленовых труб ПНП в воду могут выделяться некоторые низкомолекулярные соединения – безвредные для здоровья, но придающие воде посторонние привкусы и запахи, поэтому их применяют для напорных систем канализации и водостоков. Значительная толщина стенок данных труб поглощает шум воды. Что касается водопровода, то здесь используются трубы ПВП (ПНД).
Трубы полиэтиленовые безнапорные (ПЭ) предназначены для внутренней канализации. Они бывают также двух типов – ПНД (ПВП) и ПВД (ПНП).
Для того чтобы полиэтилен стал более прочным и стойким к температурным воздействиям, его обрабатывают под высоким давлением. В результате между молекулами образуются дополнительные поперечные связи (мостики). Такой процесс называют «сшивкой», а полиэтилен – «сшитым полиэтиленом». Технологически процесс производства сшивных полиэтиленовых труб очень сложен. В зависимости от способа обработки получают следующие виды сшитого полиэтилена:
РЭХа – сшивка пероксидным способом. Самый распространенный способ, им сшивают 75% труб.
РЭХВ – обработка газом силаном.
РЭХс – облучение потоком электронов.
РЭХd – сшивка с помощью азотосоединений.
Применяется сшитый полиэтилен в основном для водопровода холодной воды.
Для систем отопления и «теплых полов» разработаны трубы из сшитого полиэтилена с наружным или внутренним диффузионным барьером из этиленвинилового спирта, который препятствует проникновению кислорода из воздуха в транспортируемую воду.
В качестве диффузионного барьера в сшитом полиэтилене применяют также слой алюминиевой фольги толщиной 0,1-0,15 мм, сваренной внахлест продольным швом. Обозначение таких труб – «РЕХ-АL-РЕХ». Металлополимерная труба – это алюминиевая трубка толщиной от 0,5 до 1,0 мм, сваренная встык лазерной сваркой и покрытая сшитым полиэтиленом.
Рабочая температура таких труб +95°С, а максимальная +110°С.
Рассмотрим трубы из ПВХ.
В составе сырья, из которого изготавливают трубы ПВХ, в качестве стабилизаторов применяются соединения кальция, бария, свинца, олова и растворимые соли кадмия. Они обладают свойством отщепляться и мигрировать в водную среду, со временем миграция усиливается.
В настоящее время трубы ПВХ и ХПВХ на российском рынке являются наиболее дешевыми по сравнению с другими пластиками и, видимо, будут дешеветь дальше. В европейских странах трубы ПВХ из-за токсичности поливинилхлорида используются в основном для систем канализации. Институт «Ленгражданпроект» также не рекомендует применение труб из ПВХ для систем наружного и внутреннего водопровода.
Однако ГОСТ 51613-2000 (дата введения 6 июня 2000 г.) рекомендует применять эти трубы для хозяйственно-питьевого водоснабжения.
Трубы из стеклопластика в России производятся более 20 лет. Использовались в основном на оборонных предприятиях. Недавно освоена новая технология их изготовления, позволившая значительно удешевить производство.
Основа стенки труб – стеклоткань, наполнитель – эпоксидная или полиэфирная смолы. Прочностные характеристики таких труб близки к стальным, при том что весят они в 4 раза меньше. Отсутствие соединительных деталей и фитингов, а также быстрого и надежного способа соединения труб и фасонных частей непосредственно на строительной площадке без предварительных замерочных работ является сдерживающим фактором для применения этих труб в системах внутреннего водопровода и канализации. Трубы из полипропилена на рынке представлены однослойной и многослойной конструкциями. К первой относятся гомополимер (РРН) и более прочный сополимер «Рандом» (PPRC). Многослойные полипропиленовые трубы бывают трех видов:
1. Алюминиевая фольга крепится поверх толстостенной рабочей трубы (РР) с помощью клея и покрывается тонким защитным слоем полипропилена.
2. Соединение рабочей трубы, фольги и защитного слоя производится с помощью перфорированных в фольге отверстий (труба Stabi).
3. Слоеная конструкция, включающая слой менее пластичного полипропилена между двуми слоями основного (труба Faser).
Основные производители: Uponor, Ekoplastik, Banniger, Aguatherm, Polymutan, Mabo, НПО «Стройполимер».
Очень интересен по своим свойствам полибутен, во многом похожий на полипропилен «Рандом» и полиэтилен (ПВП), но выдерживающий более высокую температуру и обладающий большой гибкостью. Завершая обзор полимерных труб, необходимо отметить, что при всех своих достоинствах доля применения полимерных труб в строительстве пока не велика. Причина тому – консерватизм и определенная инертность строителей и проектировщиков. Но основной сдерживающий фактор широкого применения полимеров – их значительная стоимость по сравнению с традиционными стальными трубами.
И это не удивительно, ведь говорить о том, что в России появились свои производители полимерных труб еще рано. За исключением полиэтиленовых (ПВП, ПНП), поливинилхлоридных (ПВХ) и полипропиленовых труб, все остальные виды полимерных труб поставляются из-за рубежа. Выпускаемые в России из импортного сырья «металлополимерные » трубы и трубы из сшитого полиэтилена – это только одно из звеньев системы «труба-фитинг-монтажное оборудование». Все названные трубы комплектуются импортными фитингами.
Несмотря на рекомендации нормативных документов, следует все-таки воздерживаться от применения труб из ПВХ для хозяйственно-питьевого водопровода и заменять их трубами из полипропилена.
Тем не менее это мнение разделили далеко не все специалисты, присутствовавшие на семинаре, разгорелась полемика.
Так или иначе, хочется надеяться, что мероприятия, посвященные вопросам применения труб из полимерных и металлополимерных материалов, на которых встречаются проектировщики, строители, дилеры крупных западных фирм-поставщиков и наши отечественные производители сыграют свою важную роль в том, что в нашей стране эта продукция займет достойное место и будет налажено полноценное производство высококачественных полимерных труб.
