|
помощью трубопроводного транспорта в России перемещается
в 100 раз больше грузов, чем всеми другими транспортными средствами (морской,
речной, воздушный, автомобильный транспорт). Из огромного количества труб примерно
половина находится в ЖКХ, обеспечивая население России всеми необходимыми коммунальными
услугами. В российских трубопроводных сетях в основном применялись
стальные трубы - дешевые и высокотехнологичные в монтаже. В западных странах структура
трубопроводных систем значительно отличается от российской. В Европе в системах
водоснабжения и отопления стальные трубы занимают незначительную долю, при этом
они заменяются на более долговечные. Следует отметить, что автоматический перенос
зарубежного опыта в Россию не всегда целесообразен из-за значительных природных,
социальных, экономических, территориальных, строительных различий.
| 
В
российских трубопроводных сетях в основном применялись стальные трубы - дешевые
и высокотехнологичные в монтаже
|
При выборе труб для трубопроводных систем необходимо рассматривать
их комплексно как элемент единой системы, с учетом всего жизненного цикла трубопроводной
системы и негативного опыта прошлого. Оценка и выбор труб из представленных на
рынке - непростая задача.  Например,
выбор только по рыночной стоимости погонного метра трубы без учета стоимости соединений
и креплений может привести к ошибке в 1,5-2 раза.
Выбор труб для
хозяйственно-питьевого водопровода с внутренней поверхностью, на которой могут
размножаться бактерии, потребует дополнительных затрат на монтаж и эксплуатацию
обеззараживающей установки, периодическую промывку сетей, постоянный контроль
их микробиологического состояния.
| ТРЕБОВАНИЯ К ТРУБОПРОВОДНЫМ СЕТЯМ
| Необходимо
четко определить критерии оценки или требования, которые предъявляются к трубам,
чтобы можно было производить их объективное сравнение в сопоставимых условиях.
Такие требования определяются типом системы (хозяйственно-питьевая, технологическая,
холодное или горячее водоснабжение, отопление, теплоснабжение, водоотведение,
дренаж и т. д.) и должны опираться на технический регламент. В
общем виде требования к выбору труб можно сформулировать
следующим образом:
бесперебойное обеспечение потребителей услугой
(подача необходимого количества воды, тепла, газа) заданного качества;
безопасность для здоровья и жизни человека и окружающей среды;
наличие
необходимого типоразмера в сортаменте труб, изготовленных из определенного материала
(см. рис.1 )
срок службы (долговечность), соизмеримый со сроком
службы здания при минимальном количестве капитальных ремонтов (см. рис. 2);
коррозионная устойчивость к транспортируемой и внешней среде;
возможность
длительной работы в условиях повышенной влажности;
герметичность во всем
диапазоне рабочих давлений;
ремонтопригодность (возможность осмотра,
обслуживания, ремонта, монтажа и демонтажа);
прочность к внутреннему давлению,
температуре и внешним воздействиям;
электропожаробезопасность;
минимальные затраты на эксплуатацию, потери готового продукта и ущерб окружающей
среде;
минимальные затраты на монтаж.
 |  |
| Рис. 1
Диаметры труб, применяемых в
системах водоснабжения | Рис. 2
Сроки службы труб из различных
материалов | Для каждой трубопроводной системы (водопровод,
отопление и т. д.) должны быть разработаны конкретные территориальные требования
(отраслевые стандарты) на основе ГОСТ 4.200-78.
 |
| Рис. 3
Виды металлических труб |
СТАЛЬНЫЕ ТРУБЫ
Достоинства стальных труб: прочность
- одно из главных преимуществ стальных труб. Это имеет значение при перемещении
по трубопроводам высоконапорных сред. В жилищно-коммунальной сфере прочностные
качества стальных труб во внутренних санитарно-технических системах используются
всего на 2-12%, а в инженерных - до 30%;
устойчивость к
разрывному давлению, позволяющее делать толщину стенки в 1,5-3 раза меньше,
чем полимерной;
низкий коэффициент теплового расширения. Линейное удлинение
стальной трубы примерно в 20 раз меньше, чем трубы из сшитого полиэтилена;
практически 100-процентная газовая и кислородная герметичность. Это
свойство используется прежде всего в замкнутых инженерных системах (отопление,
теплоснабжение) для предотвращения их завоздушивания. Недостатки
стальных труб:
| ДЛЯ СВЕДЕНИЯ:
На 1 км стального трубопровода диаметром 110 мм
приходится как минимум 84 стыка! В то же время, прочность
- одно из главных преимуществ стальных труб!
Кроме того, стальные трубы имеют
практически 100% газовую и кислородную герметичность | коррозия,
небольшой срок эксплуатации - максимум 10-15 лет. Продукты коррозии ухудшают
качество воды и засоряют внутреннюю полость труб, уменьшая их пропускную способность
и ухудшая работу арматуры и устройств системы автоматического регулирования. Зарастание
внутренней поверхности труб приводит к увеличению стоимости подачи 1 м3
воды на 50% по сравнению со среднеевропейским уровнем. Пропускная способность
стальных труб при прочих равных условиях ниже, так как внутренняя поверхность
у них шероховатая, что вызывает завихрения в потоке жидкости и затрудняет ее продвижение;
большой вес, трудоемкий монтаж, требующий высокой квалификации монтажников;
высокая теплопроводность. При транспортировке холодной воды трубы отпотевают,
коррозируют снаружи, а прилегающая к ним стена увлажняется и разрушается;
монтаж сетей осуществляется на резьбе или с помощью сварки. Сварной стык
- самый уязвимый для коррозии участок;
электропроводность, неустойчивость
к агрессивной химической среде, высокий процент разрушений при замерзании жидкости;
ограниченная длина поставляемых отрезков (на 1 км трубопровода диаметром
110 мм приходится от 84 стыков),
ограниченная гибкость, требуется
большое количество фасонных и соединительных деталей. ЧУГУННЫЕ
ТРУБЫ
| ДЛЯ СВЕДЕНИЯ:
История чугунных трубопроводов начинается в 1604 г., когда
по приказу французского короля Людовика XIV были отлиты и уложены первые трубы
из серого чугуна длиной 15 миль от насосной станции на Сене до дворцового комлекса
Версаль. Этот трубопровод обслуживал королевские фонтаны
более 330 лет. | Достоинства чугунных
труб: прочность (особенно труб из шаровидного графита);
коррозионная стойкость к воде, бытовым и технологическим стокам;
долговечность;
стабильность свойств материала во времени;
износостойкость;
низкий коэффициент температурного расширения;
пожаробезопасность;
низкая стоимость. Недостатки чугунных труб:
хрупкость;
значительная масса;
сложность изготовления при малых
диаметрах (менее 50 мм);
поставка только прямыми отрезками незначительной
длины.
МЕДНЫЕ ТРУБЫ
Достоинства медных труб:
прочность в значительном диапазоне давлений и температур;
| ДЛЯ СВЕДЕНИЯ:
Срок службы медных труб - более 50 лет! Гибкость
медных труб позволяет транспортировать их в бухтах и катушках;
А значительная
прочность дает возможность замораживания в них воды без разрушения стенок! ОСНОВНОЙ
НЕДОСТАТОК: высокая стоимость. |
низкий коэффициент
температурного расширения (сопоставимый с бетоном);
гладкая внутренняя
поверхность трубы и соединений снижает гидравлическое сопротивление, потери давления
и затраты электроэнергии на транспортировку воды;
устойчивость к воздействию
воды (не деградируют в хлорированной воде);
небольшая толщина стенки
(по сравнению со стальными и другими трубами), что уменьшает материалоемкость
трубопроводных систем;
высокая эффективность использования прочностных
характеристик материала, так как не требуется утолщения стенки для компенсации
коррозии (как в стальных трубопроводах);
значительный срок службы (50
лет и более);
бактерицидные свойства снижают опасность бактериологического
загрязнения питьевой воды при ее транспортировке по трубам;
отсутствие
выделений органических соединений в питьевую воду, что препятствует образованию
биопленки на внутренней поверхности трубы (как в пластмассовых трубах);
возможность замораживания воды в трубе без разрушения стенки;
гибкость,
позволяющая транспортировать длинные отрезки в бухтах и на катушках, что снижает
количество стыков и увеличивает производительность монтажа;
простота
и незначительная трудоемкость монтажа,
большое количество видов соединений,
включая "бесфитинговый";
практически 100-процентная
утилизация материала после окончания эксплуатации системы
возможность
использования его для изготовления нового оборудования. Недостатки
медных труб:высокая стоимость.
| |
| Рис.4
Виды неметаллических труб |
В настоящее время ниаболее перспективними и интересными
для рассмотрения являются так называемые полимерные трубы, т.е трубы, изготавливаемые
из ПВХ.
 |
| Рис. 5
Полимерные трубы поставляют
длиномерными отрезками (бухтами) | ПОЛИМЕРНЫЕ
ТРУБЫ
Достоинства полимерных труб:
высокая коррозийная и химическая стойкость, долговечность (гарантированный срок
эксплуатации - от 25 лет),
незначительная вероятность образования
отложений на внутренней поверхности трубы; низкий коэффициент шероховатости,
равный 0,01,что в среднем в 20 раз меньше, чем у стальных и примерно
в 40-50 раз меньше, чем у чугунных);
требуют меньших затрат
электроэнергии на перекачку жидкости (актуально для горячего и холодного водоснабжения,
поскольку там используется большая скорость потока транспортируемой среды);
в 5-7 раз легче стальных, что облегчает монтажные работы, особенно
в стесненных условиях
(небольшие перемещения их при монтаже не требуют грузоподъемных
механизмов), и удешевляет доставку;
низкая теплопроводность материала,
снижающая тепловые потери и уменьшающая образование конденсата на наружной поверхности
труб;
|
Полимерные
трубы имеют самую высокую коррозийную и химическую стойкость. Гарантированный
срок их эксплуатации - от 25 лет !
|
отсутствие необходимости в обслуживании и катодной защите;
стыковая сварка полиэтиленовых труб дешевле, проще, занимает меньше
времени, не требует дополнительных расходных материалов; возможность многократного
монтажа и демонтажа при низких затратах;
высокая надежность сварных
швов соединений в течение всего срока эксплуатации трубопроводов;
ремонтопригодность, позволяющая быстро ликвидировать механические повреждения;
низкая вероятность физического разрушения трубопровода при замерзании
жидкости, так как при этом труба увеличивается в диаметре, а затем, при оттаивании
жидкости, приобретает прежний размер;
практически отсутствует опасность
физического разрушения трубопровода от гидроударов вследствие сравнительно низкого
модуля упругости. Стандартный запас прочности полимерных труб - 50-60%
сверх расчетного рабочего давления;
возможность поставки длинномерными
отрезками (бухтами), что сокращает сроки и стоимость монтажа и прокладки трубопровода
(на 1 км трубопровода диаметром 110 мм приходится всего два стыка);
гибкость труб позволяет проходить повороты трассы трубопровода без использования
фасонных деталей;
возможность объединения в одной оболочке до четырех
труб, что позволяет максимально оптимизировать схему прокладки нескольких сетей
(горячего и холодного водоснабжения и теплоснабжения) в зависимости от назначения
и характера трассы;
возможность использования полимеров для ремонта
(фактически для восстановления) стальных трубопроводов. Протяжка профилированных
полиэтиленовых труб внутри изношенных стальных незначительно изменяет диаметр
водопровода, что позволяет сохранить в нем давление. Профилированная труба восстанавливает
свою первоначальную форму и плотно прилегает к стенкам трубы под воздействием
пара. Протяжка применима для реконструкции водопроводов диаметром от 100
до 500 мм. Существующая труба используется как футляр. Это напрямую уменьшает
объем земляных работ, затраты на капитальный ремонт, сокращает сроки работ;
cущественная экономия воды при промывке вводимых в строй трубопроводов.
Их достаточно промыть один раз, тогда как стальные - как минимум три раза;
|
Полимерные
трубы являются самыми экологически чистыми: они безвредны и не опасны для здоровья
человека! В них не выделяются токсичные соединения, не
изменяются органолептические свойства воды, не размножаются бактерии...
|
экологическая чистота. Трубы из ПВХ являются безвредными
и не опасны для здоровья человека. В процессе их эксплуатации не происходит выделения
токсичных соединений, а при транспортировке питьевой воды не изменяются ее органолептические
свойства. ПВХ не способствует размножению бактерий, а, следовательно, решает
проблему вторичного загрязнения в водоснабжении. Прежде чем попасть к конкретному
потребителю, предварительно очищенная вода проходит длинный путь (до нескольких
десятков километров), на котором происходит ее вторичное загрязнение вследствие
низкого качества самой системы трубопроводов и застаивания в них воды. В традиционной
системе стальных трубопроводов в воду попадают ионы железа и размножаются бактерии.
Использование труб из ПВХ исключает первую и снижает вторую составляющую такого
загрязнения.
минимальная звукопередача в помещении за счет высокой
пластичности стенки, что позволяет увеличивать скорость транспортируемой жидкости
в напорных трубопроводах до 6-9 м/с без нарушения санитарных акустических
норм;
Недостатки полимерных труб:"полимеры"
имеют жесткие ограничения по рабочему давлению, напрямую зависящему от средней
температуры в течение всего срока эксплуатации, а также максимальному диаметру
трубы.
| РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫБОРУ ТРУБ |
| ДЛЯ СВЕДЕНИЯ:
При подборе диаметров труб из различных материалов следует учитывать
их СИСТЕМЫ ОБОЗНАЧЕНИЯ ПЕРВАЯ ГРУППА:
стальные водогазопроводные,
бесшовные горячедеформированные, электросварные, прямошовные, чугунные трубы -
обозначают по внутреннему проходному сечению. ВТОРАЯ ГРУППА:
медные, пластмассовые, стальные бесшовные холоднодеформированные, электросварные
холодно-деформированные, бесшовные холодно-теплодеформированные из коррозионно-стойкой
стали - обозначают по наружному диаметру трубы. |
Выбор
труб требует профессионального подхода, знания и оценки их cвойств, а также особенностей
применения в конкретных условиях. При выборе труб следует придерживаться
следующих принципов: покупать трубы и соединительные детали
у одного поставщика. Это надежнее и удобнее при монтаже и эксплуатации;
в качестве поставщика желательно иметь серьезную фирму, зарекомендовавшую себя
на рынке, в т.ч. на российском;
каждый вид продукции должен сопровождаться
соответствующим сертификатом. Если сертификат отсутствует, продукцию лучше не
приобретать или в противном случае сделать отметку, что сертификата на продукцию
не было;
обратить внимание на внешний вид изделий, которые должны точно
соответствовать техническим условиям;
промерить сопряженные размеры соединительных
и комплектующих деталей.
При применении труб должны строго соблюдаться
требования, изложенные в соответствующих сводах правил, СНиПах и других
нормативных документах. Необходимо изучить условия эксплуатации трубопроводов.
При прокладке пластмассовых трубопроводов в помещениях, где могут быть грызуны,
следует принять меры к защите труб. Это связано не с тем, что грызуны предпочитают
пластмассовые трубы другим, а с тем, что их часто привлекает журчание воды, поэтому
при определенных условиях могут быть повреждены и пластмассовые трубы.
При
подборе диаметров труб из различных материалов следует учитывать разные системы
их обозначения. Стальные водогазопроводные, бесшовные горячедеформированные, электросварные,
прямошовные, чугунные трубы обозначают по внутреннему проходному сечению (диаметру
условного прохода Dy) - первая группа.
Медные, пластмассовые, стальные
бесшовные холоднодеформированные, электросварные холоднодеформированные, бесшовные
холодно-теплодеформированные из коррозионно-стойкой стали обозначают по наружному
диаметру трубы - вторая группа. Поэтому при проверке пропускной способности труб
второй группы необходимо учитывать толщину их стенок и фактический внутренний
диаметр. При анализе стоимости труб из различных материалов следует учитывать
конъюнктуру рынка, динамику изменения цен на этом рынке, цены различных фирм,
выпускающих трубы из выбранного материала, а также затраты на сопутствующие материалы
и работы.
По
материалам каталога
"Техника и технологии ЖКХ",
автор статьи
В.Н. Исаев
|
Техника