Трубы из термостойкого полиэтилена (PE-RT)

К этому моменту они уже успешно и активно применялись за рубежом.Полиэтилен PE-RTбыл разработан в конце 70-х компанией DowChemicals, как альтернатива сшитому полиэтилену (PE-X), с целью усовершенствования свойств материала, широко применявшегося для производства полимерных труб. Новые свойства позволили трубам из PE-RT успешно конкурировать с PE-Xтрубами.

Сегодня общий объем производства труб из термостойкого полиэтилена уже несколько превышает этот показатель для труб из сшитого полиэтилена. В России производство PE-RT труб пока уступает европейским масштабам, при этом такие трубы успешно и широко применяются на российских объектах в инженерных системах теплоснабжения и водоснабжения, в том числе в сфере ЖКХ, в химической и пищевой промышленности.

Свойства и особенности материала

Само название (PE-RT – сокращение от PolyethyleneRaisedTemperatureResistance (англ.) – полиэтилен повышенной термостойкости) говорит о тех свойствах, которые ставились в приоритет разработчиками материала и были достигнуты. PE-RT специально создавался для обеспечения изделиям из этого материала высокой гидростатической прочности, которая будет долгосрочно сохраняться при их эксплуатации в условиях повышенных температур. В то же время материал должен был сохранить и те свойства, которые обуславливают преимущества сшитого полиэтилена.

Свойства PE-RT определяются его уникальной молекулярной структурой – это этилен-октеновый сополимер с контролируемым распределением боковых цепей. Молекула октена имеет протяжённую и разветвленную пространственную структуру. Образуя боковые ветви основного полимера, сополимер создаёт вокруг главной цепи область взаимопереплетённых и пространственно сцеплённых между собой цепочек сополимера (рис. 1), что позволяет достичь высоких показателей сопротивления гидростатическому напряжению в широком интервале температур эксплуатации (от -50 до +95 °C). Это существенно отличает PE-RT от полиэтиленов средней и высокой плотности PEX, использующихся для производства напорных труб.

Рис.1 Структура материала PE-RT

Более того, молекулярная структура материалов класса PE-RT позволяет проводить бесшовную сваркупродукции, что очень важно для применения полимерных труб из полиэтилена повышенной термостойкости – как при монтаже трубопроводов инженерных систем, так и при проведении необходимых ремонтных работ. Получаемое в результате такой сварки гомогенное соединение качественно отличается от соединений, получаемых при сварке стальных труб – по сути это не сварка, а расплавление и слияние составных частей в одно целое, без потери свойств материала.

Материал PE-RT по химической устойчивости к агрессивным веществам не уступает PE-X, а по органолептическим свойствам их превосходит – не влияет на запах и вкус транспортируемой жидкости. Кроме того PE-RT в принципе не может содержать в своей структуре следов каких-либо токсичных соединений, потому что они не задействованы в технологии производства материала, в отличие, например, от PE-X, где для сшивки полимерных молекул применяются токсичные органические силаны. Это делает возможным применение труб из полиэтиленна повышенной термостойкости в пищевой промышленности.

Важнейшей особенностью технологии достижения хорошей долгосрочной гидростатической прочности при высоких температурах является отсутствие процедуры сшивки, необходимой при производстве продукции из сшитого полиэтилена (PE-Xa, PE-Xb, PE-Xc, PE-Xd - присутствие X в аббревиатуре, говорит о поперечной сшивке полимерных молекул, а буквы a, b, с, d – указывают на способ сшивки). Сшивание осуществляется во время или после экструзии труб из материала PE-X . Сырье же для производства продукции из PE-RT поступает с завода-изготовителя в готовом состоянии. Это дает существенное преимущество при обработке по сравнению с системами из PE-X, сокращая сроки производства и удешевляя его. Во многом и поэтому объём мирового производства PE-RT за пару десятилетий сравнялись с объёмами сшитых полиэтиленов, а сейчас и несколько превосходит.

С точки зрения экологии и масштабной экономии важно и то, что материал PE-RT доступен для вторичной переработки, в отличие от сшитого полиэтилена, переработка которого невозможна.

Свойства труб из полиэтилена повышенной термостойкости были одобрены в России, материал был включен в ГОСТ Р 52134 (редакция 2010 г.) «Трубы напорные из термопластов и соединительные детали к ним для систем водоснабжения и отопления. Общие технические условия», а позже и в новый ГОСТ 32415–2013 «Трубы напорные из термопластов и соединительные детали к ним для систем водоснабжения и отопления. Общие технические условия».

Трубы PE-RT

В стандарте ГОСТ 32415-2013 согласно условиям применения установлены 5 классов труб из термопластов (таб). Трубы PE-RT удовлетворяют условиям применения всем приведённым в документе классам и, соответственно, всем национальным требованиям к продуктам, предназначенным для контакта с водой. PE-RT рекомендуется для изготовления любых труб коммунального назначения: подача горячей и/или холодной воды в напорных сетях, теплоснабжения, нагрева и подачи питьевой воды 

Трубы из полиэтилена повышенной термостойкости различаются по качеству применяемого для их изготовления сырья на тип I и тип II. Трубы из PE-RT тип II выдерживают рабочее внутреннее давление жидкости на 20-30% больше, чем тип I. Такие трубопроводные системы, обычно работают под давлением от 2 до 10 бар при температуре до 90 °C с аварийными температурами до 110 °C. 

PE-RT тип II используется для изготовления трубы диаметром ø20 – ø630 мм. Трубы из PE-RT тип II применяют в напорных системах с высоким рабочим давлением и высоким температурным режимом эксплуатации.

Рис. 2 Труба PE-RT изолированная в оболочке ППУ для прокладки теплотрасс

Помимо систем ГВС, трубы  из PE-RT тип II используются для прокладки  неизолированных, а также изолированных (в оболочке ППУ) теплотрасс (рис. 2). Выпускаются  они в бухтах до ø90 мм включительно и отрезках от 10 м и выше.

Таблица. Определение классов эксплуатации труб  из термопластов по ГОСТ 32415-2013 и ГОСТ 56730-2015.

К преимуществам труб из PE-RT, помимо длительной высокой термостойкости и хороших огранолептических свойств, относится также возможность лёгкого и удобного монтажа, что выгодно сказывается на сроках, а также и стоимости выполнения работ при создании инженерных систем. Соединение труб может осуществляться любым возможным для труб из термопластов способом – сварка встык (рис.3), в раструб, электросварные фитинги, неразъёмное соединение полиэтилен/сталь (НСПС), фланцы.Такая высокая вариативность соединений и особенно возможность безшовной сварки встык без утраты свойств материала делает высокопригодными  к быстрому ремонту любые инженерные системы, выполненные из PE-RT труб.

Рис. 3 Сварка встык труб PE-RT – одно из их преимуществ при монтаже

Вариант PERTiX или Отечественные трубы из PE-RT

С 2010-х годов трубы из PE-RT стали выпускать и в России. Пионером на этом направлении стала компания PERTiX, которая зарегистрирована с 2013 года, как ООО «Пертрубация», став первой специализированной российской компанией по поставкам и сопровождению труб PE-RT тип II. Поиск оптимального партнера для работы в области труб PE-RT тип II руководство компании начало ещё в 2012 году. Дело в том, что выпускаемый в России полиэтилен повышенной термостойкости пока не соответствует мировым стандартам, поэтому сегодня компания для производства труб под торговой маркой  PERTiX  использует сырьё (PE-RT тип II) от его зарубежных производителей, в частности, компании Lyondell Baselll, штаб-квартира которой находится в Нидерландах, (торговая маркаHostalen4731B). Этот материал впервые появился на рынке в 1978 году в США, а продажи в странах Европы начались в 1980 году.

В 2014 году ООО «Пертрубация» начало поставлять в России полный комплекс услуг по работе с полиэтиленом повышенной термостойкости: трубы, изделия и оборудование для PE-RT тип II, техническое сопровождение поставок. А с 2016 года компания запустила производство труб из полимерных композиций под собственной торговой маркой PERTiX

Трубы PERTiX обладает всеми преимуществами труб из PE-RT тип II и предназначены для использования в строительстве подземных напорных трубопроводов, обеспечивающих транспортирование воды, включая хозяйственно-питьевое водоснабжение, а также другие жидкие и газообразные вещества при температуре транспортируемой среды от 0 до +95°С (кратковременно до 110°С), кроме транспортирования горючих газов, предназначенных в качестве сырья и топлива для промышленного и коммунально-бытового использования. Допускается транспортирование сред при температуре -20 °С, если их температура затвердевания ниже указанной.

Напорные трубы PERTiX имеют номинальный наружный диаметр от 20 до 630 мм с SDR от 13,6 до 6.

SDR (Standart Dimension Ratio или в переводе на русский — «стандартный размерный коэффициент») указывается в маркировке труб и подразумевает отношение номинального наружного диаметра трубы D к ее номинальной толщине стенки е (SDR=D/e). Чем больше цифра, тем тоньше стенка трубы. По сутиSDR определяет режимы давления и температуры, в которых может использоваться труба.

Значения SDR для труб PERTiX выше требований ГОСТа: возможно применение труб с SDR11 при рабочем давлении до0,6 МПа, SDR7,4 – до 1,0 МПа.

Трубы PERTiX (рис. 4) выпускаются в соответствии с ТУ 2248-001-2626820-2016, с учетом ГОСТ Р 32415-2013 «Трубы напорные из термопластов и соединительные детали к ним для систем водоснабжения и отопления» для напорной трубы и ГОСТ Р 54468-2011 «Трубы гибкие с тепловой изоляцией для систем теплоснабжения, горячего и холодного водоснабжения» для гибкой полимерной трубы в тепловой изоляции.

Рис. 4 Трубы PERTiX

Изготавливаются трубы PERTiX в следующих исполнениях:

- труба напорная в хлыстах 12 м диаметры от 32 мм до 630 мм;

- труба напорная в бухтах диаметры от 20 мм до 90 мм;

- труба напорная в ППУ изоляции в хлыстах по 12 м диаметры от 32 мм до 630 мм;

- труба напорная в ППУ изоляции в бухтах диаметры от 25 мм до 90 мм;

Неизолированные напорные трубы компания выпускает двух типов: - PERTiX t-flexmono – однослойные белые с соэкструдированным наружным слоем красного цвета номинальным наружным диаметром 20 и 25 мм и трубы черного цвета с маркировочными красными полосами наружным диаметром от 32 мм до 630 мм (рис. 5, 6).

Рис. 5 Однослойная неизолированная труба PERTiX t-flexmono

Рис. 6 Труба PERTiXt-flexmono в термоизоляции ППУ

Предложение PERTiX  представляет собой оптимальное сочетание технологий создания трубопроводов из полимерных материалов для теплоснабжения, ГВС и промышленности в режимах 95(110)/70° в комплексе с фитингами и оборудованием (рис. 7), а также квалифицированной поддержкой опытных специалистов на всех этапах: проектирование, комплектация, поставка, монтаж.

Рис. 7 Предложение PERTiX