Использование полимеров в трубопроводном транспорте

Трубопроводы, в конструкции которых используются трубы из полимерных материалов, имеют целый ряд преимуществ. Среди них:

• относительно низкие энергозатраты и расходы на производство;
• практические полное отсутствие необходимости в чистовой обработке;
• небольшая плотность (и, соответственно, масса), что облегчает монтаж;
• высокие теплоизоляционные свойства;
• отсутствие электропроводности и нечувствительность к блуждающим токам;
• коррозионная стойкость.

Главными недостатками труб из полимерных материалов являются худшие (опять же по сравнению с металлами) прочностные характеристики, а также более низкая стойкость к воздействиям высоких и низких температур. Так, для трубопроводов из некоторых марок полиэтилена предельно допустимая температура рабочей среды составляет всего +40 градусов С. В целом для полимерных трубопроводов допускается кратковременное повышение температуры до 100 градусов С, однако его продолжительность не должна превышать 100 часов за весь срок эксплуатации (т.е. не менее 25 лет).

При минусовых температурах большинство полимерных материалов приобретает хрупкость и склонность к растрескиванию: поэтому рекомендуемая температура внешнего воздуха не должна быть ниже – 10 градусов С.

Полимерные трубопроводов делятся на жесткие (в них трубы с механической точки зрения выступают как статичные стержни), и гибкие (они работают как гибкий шланг). Выбор того или иного типа во многом зависит от материала. Так, трубопроводы из полиэтилена, диаметр которых менее 120 мм, обычно могут быть и жесткими, и гибкими. Если диаметр превышает 120 мм, речь, как правило, идет о жестких трубопроводах.

Полипропилен и поливинилхлорид (ПВХ) отличаются меньшей пластичностью: модуль упругости полипропилена вдвое выше, чем у полиэтилена; у ПВХ - в 10 раз. Исходя из названных показателей, все трубопроводы из перечисленных материалов, если их диаметр превышает 50 мм, делаются жесткими.

ГОСТ, а также ТУ разрешают использование для производства трубной продукции следующих полимерных материалов:

• полиэтилена (РЕ);
• полиэтилена теплостойкого (РE-RT);
• полиэтилена сшитого (РЕ-Х);
• полипропилена-рандомсополимера (РР-R);
• полипропилена-блоксополимера (РР-B);
• полипропилена-гомополимера (PP-H);
• полипропилена-рандомстатического сополимера пропилена и этилена (РР-RСT);
• полибутена (PB);
• поливинилхлорида хлорированного II типа (PVC-С тип II).

Трубопроводы с применением полимерных труб запрещено использовать для транспортировки веществ 1 и 2 классов опасности (т.е. чрезвычайно- и высокоопасных), а также реагентов, с которыми материалы труб вступают в химические реакции. Перечень веществ в зависимости от химической стойкости полимерных материалов к ним приводится в приложении 1 к СН 550–82.

Следует иметь в виду, что механическая прочностные характеристики полимерных материалов меняются со временем и в зависимости от эксплуатационного режима. Эталонные кривые длительной прочности полимерных материалов содержит ГОСТ Р 52134–2003.