Полимерные трубопроводы: возможности применения, характеристики материалов

Несмотря на более чем 10-летний опыт нашей компании в поставках промышленного оборудования из полимеров, до сих пор сохраняется настороженность при рассмотрении полимеров в качестве альтернативы традиционным стальным системам.

К основным причинам настороженности при переходе на пластик, в зависимости от осведомленности, могут относить:

отсутствие опыта в работе с полимерами у российских компаний;
отсутствие нормативной базы (руководств по монтажу, норм и правил);
отсутствие Российских сертификатов на продукцию (ГОСТ Р, Ростехнадзор и др.);
отсутствие полноценных русскоязычных технических каталогов;
мнение о полимерах, как о недопустимо хрупких материалах (когда упавший разводной ключ механика Васи сведет на нет все преимущества полимерной трубопроводной системы).

За продолжительную историю существования наша компания накопила существенный опыт в поставках полимерных систем (трубы, фитинги, арматура, КИП) в самые различные отрасли промышленности. Годы работы в тесном сотрудничестве с инжиниринговыми компаниями и непосредственно с конечными потребителями позволили выявить основной круг вопросов, связанных с переходом на полимерные системы трубопроводов. Итак, начнем.

Миф 1 «Отсутствие опыта в работе с полимерами у российских компаний»

Ряд российских инжиниринговых компаний как, например, Роса (Новосибирск), Воронеж-Аква (Воронеж), СибАкваТрэйд (Омск) и многие другие, накопившие к настоящему времени определенный опыт проектирования и монтажа технологических трубопроводов из полимеров в сотрудничестве с производителями таких систем, оказывают в настоящее время существенную поддержку предприятиям-заказчикам.

Очень часто такие компании лучше справляются с проектированием, чем сами проектные институты, поскольку получают еще и практический опыт в процессе деятельности. Они самостоятельно монтируют спроектированные технологические линии, могут оценивать и совершенствовать полученный результат.

Семинары, проведенные представтелями Глинвед Раша за 2009 год в ведущих российских НИИ, позволяют говорить о наметившейся тенденции к «полимеризации» отечественной промышленности. Многолетний опыт работы сотрудников этих учреждений, готовность рассматривать новые системы и материалы в совокупности с постоянной информационно-технической поддержкой с нашей стороны позволит в существенной степени модернизировать существующие производства, снизить затраты на производство, увеличить срок службы узлов и агрегатов.

Миф 2 «Отсутствие нормативной базы (руководств по монтажу, норм и правил)»

Действительно, расширение промышленного применения полимерных трубопроводных систем в России серьезно осложняется частичным (СН 550-82 все же есть) отсутствием нормативной базы для оборудования, изготовленного из полимеров. Проектные институты и инженеры-выпускники профильных ВУЗов изначально, как правило, не знакомы с особенностями проектирования и использования современных полимерных трубопроводов. Это связано, прежде всего, с некоторым отставанием отечественной науки и промышленности, образовавшимся в большой степени в период с начала 90-х, в то время как европейские компании продолжали активно развивать направление технологических трубопроводов из полимеров.

В настоящее время основным нормативным документом для проектирования и строительства промышленных полимерных трубопроводов является СН 550-82 – «Инструкция по проектированию технологических трубопроводов из пластмассовых труб. Пособие по проектированию технологических трубопроводов из пластмассовых труб». Дополнительную информацию можно почерпнуть в серии справочных материалов издательства «ВНИИМП» «Пластмассовые трубы и современные технологии для строительства и ремонта трубопроводов» под ред. Ромейко В.С.

Данные источники до сих пор еще мало известные профильным специалистам. В огромной степени дефицит информации восполняется материалами, предоставляемыми иностранными производителями, непосредственно заинтересованными в развитии применения их продукции в России. Прежде всего, это касается описаний видов полимеров и полимерной продукции, отсутствующих в отечественных источниках, инструкций по монтажу, данных о химической стойкости полимеров к различным видам химических соединений.

По запросу мы готовы отправить руководство по проектированию трубопроводных систем на примере ПВХ, где освещены самые часто задаваемые вопросы о расчете опор, установке компенсаторов и т.д.

Для помощи в расчетах и проектировании полимерных трубопроводов создаются специальные программные средства. Среди них бесплатная программа FIPlastiCAD – база 3D моделей продукции в 5 различных форматах (в т.ч. .dwg, .dxf) с интегрированными техническими каталогами и средствами расчета опор, гидравлических ударов, изменения длины полимерного трубопровода в зависимости от температуры и др.

Еще одна программа, призванная облегчить проектирование полимерных трубопроводов - Kemy (электронный справочник химической стойкости полимерных материалов, разработанный на основе опытных данных завода FIP (Италия).

Описанные выше программные средства предоставляются бесплатно и являются неотъемлемой частью нашей поддержки проектировщиков и инженеров, помимо полных технических каталогов.

Миф 3 «Отсутствие российских сертификатов на продукцию (ГОСТ Р, Ростехнадзор и др.)»

Требования некоторых производств к полимерным трубопроводным системам предполагают наличие не только сертификата соответствия ГОСТ Р, СЭЗ, но и Разрешения Ростехнадзора на всю линейку поставляемой продукции.

Далеко не все иностранные производители полимерных систем трубопроводов считают необходимым иметь подобное разрешение. Наша компания в подтверждение надежности поставляемых элементов трубопровода (трубы, фитинги, арматура, КИП из полимеров) провела полную сертификацию продукции и имеет в своем арсенале СЭЗ, ГОСТ Р, Разрешение Ростехназора, Заключение ВНИИ Атомного Машиностроения (ВНИИАМ) на применение оборудования в зонах с повышенной сейсмичностью.

Миф 4 «Отсутствие полноценных русскоязычных технических каталогов»

Немаловажным фактором при переходе на проектирование полимерных трубопроводов, произведенных иностранным заводом-изготовителем, играет наличие русифицированных технических каталогов. Мы очень часто сталкивались с просьбой прислать каталоги на русском языке от инженеров-проектировщиков, и как результат, в 2009 годы были русифицированы технические каталоги фитингов и арматуры из ПВХ, ХПВХ, ПП (PPH100), ПВДФ*.

* более подробно перечисленные полимеры и их свойства будут описаны ниже.

Миф 5 «Полимер – недопустимо хрупкий материал», или «Миф о вездесущем Васе-механике и разводном ключе»

Бытует мнение, что полимеры – хрупкий, ненадежный материал. Приведу несколько примеров, связанных с общими свойствами полимеров и подтверждающие возможность промышленного применения труб ПВХ, ХПВХ, полипропиленовых:

Тест на хрупкость

Полимеры достаточно прочный материал. В условиях отрицательных температур действительно становятся хрупкими (кроме труб из ПВДФ и АБС, чьи рабочие температуры начинаются от -40 °С).
Слева результаты падения кирпича на стальную трубу (прогнулась) и пластиковую (небольшая царапина).

Отсутствие коррозии

Отсутствие коррозии полимеров достигается в т.ч. за счет идеально гладкой внутренней поверхности (на рисунках слева приведены сечения стальной и пластиковой трубы после транспортировки вод в течение 5 лет).

Тест на абразивную стойкость

Испытания полимеров и 304 стали (08Х18Н9) на абразивном круге: бруски из тестируемых материалов весом 1 кг обрабатывали абразивным кругом, и после 1000 циклов измеряли потерю веса полимера образцов. Вот результаты испытаний:

*ПВДФ*	*10 мг*
*ХПВХ, ПВХ*	*15 мг*
*ПП (PPH100)*	*18 мг*
*Сталь AISI 304 (08Х18Н9)*	*50 мг*
*АБС*	*70 мг*

Тест на горючесть

Горючесть полимеров можно определить с помощью предельного кислородного индекса, отражающего минимальное % содержание кислорода в воздухе, при котором материал поддерживает горение. Приведем значения предельных кислородных индексов для некоторых полимеров и хлопка:

*ХПВХ*	60
*ПВХ*	45
*ПВДФ*	44
*АБС*	18
*ПП (PPH100)*	17
ПЭ	17
*Хлопок*	15

Исходя из представленных данных видно, что в стандартных условиях (при содержании кислорода в воздухе от 21 до 23%) возгорание фитингов и труб из ХПВХ, ПВДФ, ПВХ невозможно.

Полимерная арматура может устанавливаться между стальными фланцами. На рисунке слева 2 задвижки: стальная (весом около 400 кг) и полимерный затвор d315 мм с диском ПВХ типа FKOV (вес 30 кг).

Важно: при установке фланцевых версий полимерной арматуры необходимо соблюдать соосность труб и моменты затяжки (указаны на арматуре).

Полимерное оборудование для промышленности: химически стойкая запорно-регулирующая арматура и измерительные приборы

Компания FIP проводит изучение технологических систем в химической, фармацевтической, пищевой, электронной, металлургической, горнодобывающей и других отраслях промышленности. Исследования помогают предложить самые современные и эффективные решения, изготовить трубы, фитинги и запорную арматуру с высокими техническими характеристиками, работающие в среде агрессивных жидкостей при высоких температурах, где требуются только надежные и долговечные изделия.

Служба технической поддержки компании «Афинара»