Известно, что состояние трубопроводов – важное звено в цепи составляющих нормальной жизнедеятельности любого мегаполиса. Периодически эта проблема обсуждается представителями российских и зарубежных производственных компаний, проектных институтов и строительных организаций, занимающихся монтажом и восстановлением трубопроводов.
Одно из таких мероприятий – международная конференция, посвященная проблемам трубопроводов в больших городах, состоялось в Мосводоканале. Поскольку актуальность обсуждаемых вопросов очевидна, на некоторых моментах стоит остановиться более подробно.
Надежность трубопроводов
В рамках конференции проводилось заседание «круглого стола», подготовленное компанией «WAVIN» – крупнейшим в Европе производителем систем пластмассовых трубопроводов.
Основной целью этого мероприятия было обозначить основные моменты, определяющие надежность пластмассовых трубопроводов из полиэтилена и поливинилхлорида. Именно эти материалы в основном используются при восстановлении и перекладке трубопроводов. Участники «круглого стола» сошлись во мнении: надежность трубопровода определяется тремя основными параметрами – высоким качеством продукции, качеством монтажа и правильной эксплуатацией. При соблюдении этих условий трубопроводы будут служить много лет и не потребуют экстренного ремонта.
Экономические и технические критерии выбора материала
Данный доклад был посвящен анализу двух видов материалов, использующихся в современном строительстве при изготовлении труб: полиэтилену (ПЭ) и поливинилхлориду (ПВХ). При этом основное внимание было уделено полиэтилену.
В настоящее время используется полиэтилен трех марок: ПЭ 63, ПЭ 80, ПЭ 100.
Презентация, посвященная анализу технических и экономических параметров ПЭ 80 и ПЭ 100, была подготовлена А. В. Яловецким, представителем компании BP SOLVAY, являющейся одним из крупнейших в мире производителей полиэтилена.
Отдельно в ходе презентации рассматривались такие моменты, как механические параметры ПЭ 80 и ПЭ 100 и срок эксплуатации труб из ПЭ 80 и ПЭ 100.
Ниже приводятся некоторые данные, на которые организаторы мероприятия рекомендуют обратить внимание специалистов.
Анализ роста «медленной» и «быстрой трещины» труб из ПЭ 80 и ПЭ 100
 Один из приведенных тестов на сопротивляемость труб к росту медленной трещины представляет собой следующее. На трубе из ПЭ делаются четыре продольных надреза на глубину 20% от толщины стенки. Далее труба под давлением 4,6 МПА помещается в емкость с водой под температурой 80оС. Результаты теста показывают, что рост трещины на трубе из ПЭ 80 происходит в несколько раз быстрее, чем на трубе из ПЭ 100.
На практике высокая сопротивляемость трубы к продольным порезам становится особенно очевидной при бестраншейной прокладке, когда труба может получить продольные порезы.
Использование ПЭ 100 экономически выгодно
По данным компании WAVIN, представленным в одном из докладов, анализ расхода воды через трубу одного и того же диаметра показывает, что потери давлений на трубах из ПЭ 100 в два раза меньше, чем на трубах из ПЭ 63. Наглядно результаты исследований приведены в табл. 1.
Табл. 1. Затраты электроэнергии на обеспечение заданного расхода воды через трубопровод диаметром 500 мм и классом давления 10 атм.
| Расход воды |
ПЭ 100 Дм 500х29,7 PN 10 |
ПЭ 80 Дм 500х36,8 PN 10 |
ПЭ 63 Дм 500х45,5 PN 10 |
| л/с |
DЭ, кВт/час |
DЭ, кВт/час |
DЭ, кВт/час |
| 380 |
127 003 |
153 987 |
181 182 |
В докладе также отмечалось, что на трубопроводах меньшего диаметра разница в затратах электроэнергии будет еще более значительна.
Рассчитывая диаметр ПЭ трубопровода, следует принимать во внимание и такой факт, как экономически эффективная скорость прокачки воды. При использовании пластмассовых труб d= 500 мм предельная экономическая скорость движения воды увеличивается:
по сравнению со стальными трубами – в 1,7 раза,
по сравнению с чугунными трубами – в 1,4 раза.
Сроки эксплуатации
Особое внимание следует обратить на сроки эксплуатации трубопровода из ПЭ 80 и ПЭ 100. Для всех пластмасс срок эксплуатации зависит прежде всего от четырех параметров:
- материал, из которого изготовлен трубопровод;
- рабочее давление, под которым находится трубопровод;
- температура жидкости;
- отношение диаметра к толщине стенки (SDR).
В табл. 2 показано влияние этих величин на срок эксплуатации трубопровода. При этом жирным шрифтом выделены стандартные значения эксплуатации, для которых производитель обычно и рекомендует рабочее давление (6, 10, 16 атм.). Соответственно, если взять трубу на 10 атм, но при этом снизить рабочее давление до 9,8 атм., то срок эксплуатации трубопровода из ПЭ 100 возрастет до 50 лет. Аналогичный процесс наблюдается и при снижении температуры до 10оС: в этом случае срок эксплуатации трубопровода из ПЭ 100 составит более 100 лет.
Табл.2 Максимально допустимое рабочее рабочее давление (bar) ПЭ 80 ПЭ 100
| Температура, С |
Срок эксплуатации |
SDR 11 |
SDR 17 |
SDR 11 |
SDR 17 |
| 10°С |
50 лет
100 лет |
14,8
14,6 |
9,5
9,3 |
19
18,7 |
11,9
11,6 |
| 20°С |
50 лет
100 лет |
12,5
12,2 |
8,0
7,8 |
16,0
15,7 |
10,0
9,8 |
К вопросу о монтаже трубопроводов из ПЭ
Одна из основных проблем, с которой сегодня сталкивается отечественный заказчик, – монтаж ПЭ трубопроводов. Каждый раз ему приходится решать непростой вопрос: как проконтролировать качество выполнения монтажных работ. Подробным описанием поставленной в странах ЕС системы контроля за качеством проведения монтажных работ на ПЭ трубопроводах как при выполнении сварных соединений «встык», так и с применением электросварных фитингов, как при открытых способах монтажа, так и при бестраншейных способах перекладки трубопроводов, поделились в ходе презентации представители завода WAVIN-GEORG FISHER (Швейцария). И думается, опыт европейских стран поможет отечественным строительным и монтажным организациям, работающим в данной сфере. А российские трубопроводы будут исправно служить потребителям много лет. |
