Журнал Полимерные трубы - Производство и качество

ВЫБИРАЕМ КАЧЕСТВЕННУЮ ПОЛИЭТИЛЕНОВУЮ ТРУБУ

 

При строительстве сетей водо- и газоснабжения все более востребованными в Украине становятся полиэтиленовые трубы. Их успешное применение в странах Европы и Америки является на сегодняшний день наилучшим показателем решения проблем, с которыми приходилось сталкиваться при использовании труб из других материалов. Полиэтиленовые трубы долговечны, требуют меньших затрат в обслуживании, имеют хорошие прочностные характеристики и стойки к большому количеству химических веществ, идеальны для прокладки бестраншейными методами. Упругость и вязкость материала обеспечивает надежность при механических нагрузках, а также дает преимущества при их использовании в районах с повышенной сейсмической активностью. Полиэтиленовые трубы не подвержены коррозии, а гладкая внутренняя поверхность и низкий коэффициент трения обеспечивают высокую скорость прохождения потоков воды и других веществ.

Но, как и многие другие строительные изделия, полиэтиленовые трубы требуют повышенной осторожности и внимательности при их выборе. В первую очередь это относится к напорным трубам. Не все полиэтиленовые трубы могут соответствовать тем характеристикам, благодаря которым данные изделия стали столь популярны и востребованы. В европейских странах хорошо налажена система контроля за качеством данных изделий и их соответствие требованиям, установленным в стандартах, строго соблюдаются. В Украине же ситуация немного другая – в большинстве случаев потребителю приходится расcчитывать на собственные силы, осведомленность и знания при выборе полиэтиленовых труб. Неправильно выбранная труба сводит на нет все преимущества данного изделия и, более того, приводит к авариям, угрозе жизни и здоровью человека.

В Украине технические характеристики для напорных полиэтиленовых труб установлены в следующих нормативных документах:

ДСТУ Б В.2.7-151:2008 «Строительные материалы. Трубы полиэтиленовые для подачи холодной воды. Технические условия», которые устанавливают обязательные требования для водопроводных труб хозяйственно-питьевого назначения и технических труб (труб другого назначения, в том числе для подачи различных веществ и жидких смесей, к которым полиэтилен химически стоек);

 
alt 

 Полиэтилен, используемый в производстве напорной трубы, должен быть в виде гранул черного цвета

ДСТУ Б В.2.7-73-98 «Строительные материалы. Трубы полиэтиленовые для подачи горючих газов. Технические условия», которые устанавливают обязательные требования для газопроводной трубы, применяемой в строительстве сетей газоснабжения с максимальным рабочим давлением не более 8 бар.

 

104_19a

Размеры трубы (наружный диаметр, толщина стенки) должны соответствовать размерам, установленным в норматив-
ной документации на изделие

Для того чтобы минимизировать вероятность приобретения некачественной трубы, следует придерживаться следующих пяти правил.

Правило первое. Проверяем наличие у предприятия-изготовителя  технического свидетельства на марку полиэтилена, из которого труба изготовлена. Это один из показателей того, что материал, используемый в производстве напорной трубы, соответствует требованиям безопасности и имеет необходимый уровень качества. Поскольку рассматриваемые строительные изделия полностью состоят из полиэтилена, то их качество напрямую зависит от качества данного материала.  Важно, чтобы назначение (которое указывается в техническом свидетельстве) используемого в производстве труб полиэтилена  соответствовало тем целям, для которых полиэтиленовая труба будет применяться – для строительства  систем водоснабжения, либо же для строительства сетей газоснабжения.

Правило второе. Проверяем наличие у предприятия-изготовителя  сертификата соответствия изделия требованиям государственных стандартов. Внимательно изучите данный документ, обращая внимание на указанный в сертификате минимальный перечень требований, на соответствие которым данное изделие сертифицировано. Для водопроводных труб (ДСТУ Б В.2.7-151:2008) этот перечень должен содержать:

– пункт 4.1 (требование к размерам трубы);

– пункт 5.2 (требования к материалу трубы);

– пункт 5.3.1 (требования к внешнему виду поверхности трубы);

– показатели 5 и 6 таблицы 2 ДСТУ Б В.2.7-151:2008 (требования к стойкости трубы при воздействии постоянного внутреннего давления на протяжении не менее 100 часов при температуре 20 оС и на протяжении 165 часов при температуре 80 оС) или же должен быть указан пункт 5.3.2.

В сертификатах на газопроводные трубы среди требований,  на соответствие которым изделие сертифицировано, должен быть указан пункт 5.2.2 ДСТУ Б В.2.7-73-98. В этом пункте перечислены технические характеристики, по которым определяется качество трубы (см. табл.).

Направьте письмо в лабораторию, проводившую сертификационные испытания, с просьбой проинформировать вас о наличии аккредитации у лаборатории и, что особенно важно,  технических возможностей на проведение испытаний по заявленным в сертификате критериям.

Для проведения испытаний сертификационный орган отбирает образцы по группам, исходя из диапазона диаметров:

для водопроводной трубы

1 группа – dn – от 16 до 63 мм

2 группа – dn – от 75 до 225 мм

3 группа – dn – от 250  до 630 мм

4 группа – dn – от 710  до 1600 мм;

для газопроводной трубы

1 группа – dn – от 16 до 50 мм

2 группа – dn – от 63  до 125 мм

3 группа – dn – от 140  до 225 мм

4 группа – dn – от 280  до 400 мм.

alt

Лаборатория должна иметь возможность провести  испытания как минимум по одному диаметру из каждой группы, которые охватывают заявленный диапазон. К примеру, если предприятие-изготовитель сертифицировал водопроводную трубу в диапазоне диаметров до 400 мм, то лаборатория, которая проводила сертификационные испытания, должна была в обязательном порядке испытать трубу этого производителя с диаметром из 1-й, 2-й и 3-й групп.

alt

На срезе толщиной в полмиллиметра отчетливо видны
белые включения, что свидетельствует о неоднородности
полиэтиленовой массы. Использовать такую трубу при
строительстве водо- и газопроводов недопустимо!

В случаях, когда труба имеет какие-либо конструктивные особенности и дополнительные характеристики, которые ни в коей мере не нарушают требований государственных стандартов на это изделие, допускается отсутствие сертификата соответствия требованиям ДСТУ Б В.2.7-151:2008 или же требованиям ДСТУ Б В.2.7-73-98. Это относится, например, к полиэтиленовым трубам с защитным слоем, газопроводным трубам для сетей с максимальным рабочим давлением 10 бар, газопроводным трубам диаметром более 400 мм.  В таком случае от предприятия-изготовителя необходимо требовать наличия технического свидетельства о пригодности такого изделия к применению в строительстве сетей водо- или газоснабжения, либо сертификата соответствия изделия требованиям утвержденных в установленном порядке технических условий Украины (ТУ У).

alt

Подготовка образца трубы для испытания на стойкость
после пережимания

В номере ТУ У должна присутствовать классификация строительного нормативного документа (как правило, это «В.2.7» или же «В.2.5» сразу же после литер «ТУ У»). Отсутствие данной классификации говорит о том, что такие технические условия не прошли согласование в Минрегионстрое Украины, и изготовленные по таким ТУ изделия не могут применятся в строительстве сетей водо- и газоснабжения. Потребуйте от производителя копию ТУ У и проверьте, какие требования в нем указаны, не нарушают ли они требований действующих в Украине государственных стандартов.

Правило третье. Ознакомьтесь с документом о качестве (паспортом на изделие), проверьте поверхность трубы, внимательно изучите маркировку и обратите внимание на тип распределения сажи в трубе.

1. В паспорте на изделие должны быть прописаны наименование предприятия-изготовителя, номер и размер партии трубы, дата изготовления, условное обозначение трубы, марка полиэтилена (наименования марки полиэтилена, указанные в паспорте и техническом свидетельстве на полиэтилен, должны совпадать), а также результаты испытаний и заявление изготовителя  о соответствии трубы требованиям нормативного документа. В паспорте обязательно должен быть штамп отдела технического контроля.

Условное обозначение трубы включает:

– класс полиэтилена – ПЭ 80 или ПЭ 100, цифры которого обозначают десятикратное значение минимальной длительной прочности материала MRS;

– стандартное размерное отношение SDR (для газопроводных труб диаметром менее 32 мм, стандартное размерное отношение SDR не указывается);

– номинальный внешний диаметр и номинальная толщина стенки трубы (различают номинальный размер, установленный нормативным документом, и фактический, который может варьировать в пределах установленного стандартом отклонения);

– назначение трубы (трубы хозяйственно-питьевого назначения обозначают словом «питьевая», в других случаях – «техническая», газопроводную трубу обозначают словом «газ»);

– номер нормативного документа, требованиям которого изделие соответствует.

2. Поверхность трубы должна быть гладкой, не допускается наличие  каких-либо видимых без увеличительных приборов посторонних включений, пузырей, раковин, царапин, трещин.

3. В маркировке проверьте наличие наименования предприятия-изготовителя, условное обозначение трубы, дату изготовления. Размеры трубы указанные в паспорте и маркировке  должны совпадать и соответствовать размерам, установленным в нормативной документации, а также фактическим размерам трубы в пределах граничных отклонений (измерить диаметр трубы и толщину стенки можно самостоятельно с помощью рулетки, микрометра, штангенциркуля или других средств измерений, которые обеспечивают допустимую погрешность).

Также на трубах присутствует цветовая маркировка в виде продольных полос. Водопроводные трубы маркируются синей полосой, газопроводные – желтой или оранжевой, на трубах для технических нужд допускается отсутствие цветовой маркировки.

4. Испытание на тип распределения сажи заключается в том, что с нескольких гранул полиэтилена делают 3-4 микросреза и под микроскопом проверяют однородность полиэтиленовой массы. Сажа в полиэтилене используется в качестве светостабилизатора, поскольку полиэтилен в чистом виде подвержен негативному воздействию световых лучей, ультрафиолета. Неоднородность полиэтиленовой массы (наличие на черном срезе ярко выраженных светлых, а то и белых пятен), говорит о том, что качество трубы неодинаково по всей ее длине. Другими словами, проверив один отрезок трубы на прочность и стойкость к постоянному внутреннему давлению, предприятие-изготовитель не сможет гарантировать вам такое же качество для всей партии трубы. Проверить тип распределения сажи можно и самостоятельно, срезав тонкий слой с трубы (с ее поверхности или торца, толщина среза – доли миллиметра) и внимательно рассмотрев его в хорошо освещенном помещении.

Правило четвертое. Закажите в независимой лаборатории проведение испытаний труб на предел текучести при растяжении и относительное удлинение  при разрыве.

Испытания заключаются в том, что образец трубы, изготовленный в виде лопатки, закрепляют в зажимах испытательной машины и при скорости раздвижения зажимов, предусмотренной в нормативно-технической документации, растягивают образец до момента предела текучести, максимального напряжения, либо разрушения образца (разрыва). Показатели испытаний должны соответствовать требованиям, приведенным в таблице.

Такие испытания предприятие-изготовитель обязано проводить на образцах из каждой партии трубы, а результаты указывать в паспорте. Таким образом, вы можете проверить достоверность результатов испытаний, которые проводились предприятием-изготовителем.

alt

Пятое правило. Попросите показать предприятие, организовать экскурсию. Это позволит воочию убедиться в наличии у предприятия-изготовителя соответствующих мощностей для изготовления полиэтиленовых труб. Вы сможете увидеть какой материал засыпается в бункер экструдера (машины для формования пластичных материалов продавливанием их через профилирующий инструмент), как оборудованы цеха и главное – сможете оценить технические возможности заводской лаборатории, позволяющие контролировать качество, начиная от входного контроля сырья и заканчивая полным комплексом испытаний готовой продукции.

Предприятие обязано проводить входной контроль для каждой партии материала (определение плотности при 23 °С и показателя текучести расплава). Материал (композиции полиэтилена), используемый в производстве напорной трубы, должен быть в виде гранул черного цвета, также допускаются синий,  желтый и оранжевый цвета.

Предприятие-изготовитель обязано проводить испытания полиэтиленовых труб на соответствие требованиям  ДСТУ Б В.2.7-151:2008 либо  ДСТУ Б В.2.7-73-98, с установленной в стандартах периодичностью. Эти показатели приведены в таблице.

Показатели качества напорной полиэтиленовой трубы

104_20

Перед началом испытаний из партии трубы проводится отбор проб (образцов) в количестве и порядке, установленными стандартами. Образец представляет собой отрезок трубы размером, который может варьировать от 0,5 до 1,5 м и более, в зависимости от проводимого испытания и диаметра трубы.

Испытание на изменение длины трубы после прогрева заключается в измерении расстояния между метками на поверхности образца трубы до и после его выдержки в жидкой (либо воздушной) среде при температуре 110 °С  в течении 60 - 240 минут в зависимости от толщины стенки трубы.

Основными элементами испытания на стойкость при постоянном внутреннем давлении является установка для достижения заданного давления, заглушки, устанавливаемые с обоих концов испытуемых образцов, а также ванна, наполненная водой и снабженная термостатирующим устройством, позволяющим поддерживать заданную температуру. Внутри образцы заполняют водой, размещают в ванне, устанавливают требуемую температуру и внутреннее давление, которые вызывает требуемое стандартом напряжение в стенке трубы, и выдерживают таким образом в течение времени, указанного в нормативной документации. Отсутствие на образцах трещин или каких- либо других признаков разрушения свидетельствует о том, что испытание прошло успешно.

Испытания на стойкость труб к газовым составляющим проводят на трубах диаметром 32 мм. Процедура испытаний похожа на испытания  на стойкость к постоянному внутреннему давлению, с той лишь разницей, что образец заполняют вместо воды синтетическим конденсатом, состоящим из смеси 50 % массовой доли н-декана и 50 % массовой доли 1,3,5-триметилбензола. Перед испытанием образцы, заполненные конденсатом, выдерживают в воздушной среде в течении 1500 часов при температуре 23 °С. Непосредственно  при испытании, образцы уже в водной среде при температуре 80 °С в течении 30 часов должны выдерживать без признаков разрушения постоянное внутреннее давление, соответствующее начальному напряжению в стенке трубы 2 МПа.

Испытание на термостабильность проводится с целью проверки стойкости трубы или композиции полиэтилена к окислению при повышенных температурах. Испытание заключается в помещении образца (гранул полиэтилена или куска трубы) в камеру термического анализатора, построении кривой окислительной термостабильности и определении времени, в течение которого образец выдерживает окисление при температуре 200 °С. Это время должно составлять не менее 20 минут.

При проведении испытания на распространение быстрой трещины образец подвергают воздействию постоянного внутреннего давления воздуха и проводят удар бойком. Образование трещины длиной большей, чем величина, равная 4,7dn (произведение  номинального наружного диаметра трубы на число 4,7), характеризует начало быстрого распространения трещины. За результат испытания принимают внутреннее давление воздуха, при котором возник процесс быстрого распространения трещины. Это значение должно превышать величину так называемого критического давления,  равного MOP/2,4 (расчетное максимальное рабочее давление трубы, деленное на число 2,4).

Стойкость к медленному распространению трещин определяют на трех образцах с четырьмя продольными надрезами, нанесенными на наружную поверхность трубы. Испытываемые образцы наполняют водой и выдерживают в ванне с водой при температуре 80 °С не менее 24 часов. Затем образцы выдерживают 165 часов при постоянном внутреннем давлении и температуре 80 °С. Если образец не был разрушен и остаточная толщина стенки в месте разреза соответствует установленным нормам, то считается, что такая труба испытание выдержала.

Испытания на стойкость после проведения пережимания проводят при постоянном внутреннем давлении и температуре 80 °С . Перед началом испытания трубу в течении 10 минут пережимают поперек оси двумя металлическими цилиндрическими элементами, затем восстанавливают прежнюю форму трубы и испытывают ее на стойкость при постоянном внутреннем давлении в течении 165 часов.

В заключение следует отметить, что согласно действующих в Украине норм и руководств по проектированию и строительству сетей водо- и газоснабжения применение полиэтиленовых труб является неправомерным в случае отсутствия на них сертификата соответствия действующим в Украине нормативным документам (или технического свидетельства Минрегионстроя Украины, подтверждающего пригодность изделия к применению в строительстве), а также технического свидетельства на полиэтилен, из которого трубы изготовлены. Требования обязательного наличия перечисленных документов установлены в ДСТУ-Н Б В.2.5-40:2009 «Проектирование и монтаж сетей водоснабжения и канализации из пластиковых труб» (п. 4.5), ДСТУ Б В.2.7-151:2008 «Строительные материалы. Трубы полиэтиленовые для подачи холодной воды. Технические условия» (п.5.2.1) и ДБН В.2.5-41:2009 «Газопроводы из полиэтиленовых труб. Часть 1. Проектирование. Часть 2. Строительство» (п.9.1.3).

Автор: Антон Борисенко

 

ЖУРНАЛ ПОЛИМЕРНЫЕ ТРУБЫ - УКРАИНА