Журнал Полимерные трубы - Технологии и материалы

Чугунные трубопроводы не обеспечивают защиты от хлорированных и ароматических углеводородов

Исследования проницаемости хлорированными и ароматическими углеводородами чугунных трубопроводов показали, что контур герметичности этих трубопроводов состоит из чередования чугунных труб и резиновых уплотнительных колец, обеспечивающих герметичность чугунного трубопровода и подвижность соединений в пределах 5° от оси. При этом не подвергалось сомнению набухание резиновых уплотнителей из бутадиен-стирольного и изопренового каучуков в ароматических и хлорированных растворителях, и было отмечено, что соотношение площадей резиновых уплотнителей в контуре герметичности и площади самого трубопровода составляет около 40 000.

Соответственно, чугунные трубопроводы не являются непроницаемыми  по всему контуру герметичности, так как оценка степени набухания показывает, что в единице объема набухшей резины находится в 200 раз больше растворителя, чем в полиэтилене полимерных трубах).

Геометрических соотношений недостаточно для оценки проницаемости, поэтому необходимо рассмотреть еще два физико-химических параметра: степень набухания и давление набухания. Высокая степень набухания резины в хлорированных и ароматических растворителях приводит к тому, что в поверхностных слоях зоны контакта находится в 200 раз больше растворителя, чем в полиэтилене. Таким образом, соотношение 40 000 должно быть уменьшено приблизительно в 200 раз; оставшаяся разница преодолевается под действием давления набухания, поскольку происходит потеря механических свойств резиновых смесей. Отметим, что даже при 10 % набухании происходит уменьшение прочностных свойств резины в 5-7 раз. Это приводит к тому, что набухшие резиновые уплотнители не только питают питьевую воду растворителями, но и под действием давления набухания выдавливаются в зазор, открывая прямой доступ растворителей к питьевой воде; здесь уже обеспечивается интенсивное обогащение питьевой воды продуктами, окружающими трубопровод.

Также отметим, что среди технических требований, предъявляемых специалистами предприятий-производителей чугунных труб к резиновым уплотнителям, отсутствуют требования устойчивости резин к ароматическим и хлорированным растворителям. Это указывает на то, что специалисты по чугуну ясно понимают, что углеводороды такого рода практически отсутствуют в окружающих водоводы грунтах. В отчете научно-исследовательского института «Коммунального водоснабжения и очистки воды» дается ссылка на американские материалы, излагающие требования к трубопроводам: «Стандартами ANSI/AWWA предусмотрено: выбор материалов для трубопроводов водоснабжения крайне важен там, где не исключено, что труба будет подвергаться воздействию значительной концентрации загрязняющих агентов – нефтепродуктов с низким молекулярным весом или органических растворителей или их испарений. Исследования документально показали, что эластомеры, применяемые в соединительных уплотнениях и сальниках, подвержены проницанию органических растворителей с низким молекулярным числом или нефтепродуктов. Если труба водоснабжения должна быть проложена в зоне, где имеется или возможно загрязнение, необходимо проконсультироваться с производителем относительно проницания стенок трубы, соединительных материалов и т.п., прежде чем выбирать материалы для использования в таких зонах». Таким образом, видно, что американские стандарты прямо указывают на проницаемость резиновых уплотнителей чугунных труб органическими растворителями, опровергая высказанное мнение о том, что для чугунных трубопроводов проницаемость соединений не важна. Поэтому защитные мероприятия, связанные с устранением последствий аварийных проливов, необходимо проводить для всех видов трубопроводов и в первую очередь – для чугунных.

Автор: Мария Дудник, Владислав Коврига

 

ЖУРНАЛ ПОЛИМЕРНЫЕ ТРУБЫ - УКРАИНА