Пластик для канализации, который вытесняет чугун

Журнал Полимерные трубы - Технологии и материалы

Пластик для канализации, который вытесняет чугун

Одним из стратегических направлений решения жилищной проблемы является реконструкция эксплуатируемых зданий. Она позволяет продлить срок службы строений, повысить комфорт проживания, преобразить внешний вид городов и поселков. Система канализации – один из ключевых объектов инженерных коммуникаций, которому необходим постоянный контроль и поддержание в рабочем состоянии.

За право пользования благами канализации люди платят стрессом от ожидания какой-либо поломки, неприятности не заставляют себя долго ждать. В процессе эксплуатации именно канализация является одной из самых проблемных систем инженерного оборудования зданий: массовые случаи засоров отводных трубопроводов приводят к подтоплению сточной жидкостью подвалов. При обмерзании вытяжных устройств канализационных стояков происходят срывы гидравлических затворов у санитарно-технических проборов, и токсичные и взрывоопасные канализационные газы поступают в помещения, где находятся люди, а загазованность канализационных сетей и колодцев, в том числе дворовой канализации, приводит к гибели необученного персонала. По наблюдениям специалистов, более 60 % подвалов в жилых зданиях были хотя бы однажды затоплены сточными водами из-за засора канализационных труб
Основными критериями в определении качества трубопроводных систем различного назначения являются стойкость труб к коррозионным процессам, механическая прочность, способность выдерживать эксплуатационные нагрузки (рабочая температура и изменение температурных режимов, стойкость к внешним и внутренним воздействиям) надежность соединений трубопровода, простота их монтажа и долговечность всей трубопроводной системы. 
Надежность канализации зависит от многих факторов, главный из которых – качество труб, фасонных частей и комплектующих. Существенную роль для нормального функционирования играет не только расчет, но и качество монтажа. Следует отметить, что трубопроводы систем канализации зданий работают в достаточно сложном режиме. Это, прежде всего, бесконечно чередующиеся залповые сбросы сточной жидкости в различных количествах и с постоянно изменяющейся ее температурой (от 4 до 95 °С). В составе сточной жидкости содержатся не только компоненты стоков, но и посторонние предметы (строительный и иной мусор, пищевые отходы, тряпье, игрушки и т. п.), чаще всего являющиеся причинами образования засоров. 
Традиционно для системы внутренней канализации использовались чугунные трубы, которые имеют свои преимущества: прочность, долговечность, пожаробезопасность. К недостаткам таких труб можно отнести большой вес, трудоемкость монтажа и высокое гидравлическое сопротивление, вызванное естественной шероховатостью труб. Со временем чугунные канализационные трубы забиваются, заполняются осевшими на стенках частицами ржавого металла, жира и грязи, состоящей из большого количества химических соединений, в том числе копившегося годами известкового налета. В конце концов, внутри трубы остается маленький просвет, часто меньше сантиметра, и засор превращается в хронический. Кроме того, в связи с удорожанием металла, существенным становится и еще один недостаток чугунной канализации – растущая цена.
113_47

Канализационная система с использованием чугунных труб

113_48

Разрез чугунной канализационной трубы после нескольких лет эксплуатации
На сегодняшний день для реконструкции или монтажа внутренних канализационных сетей на гражданских и промышленных объектах широко применяются трубы и фасонные части из полимерных материалов. Канализацию из полимерных материалов можно разделить на системы из поливинилхлорида (ПВХ), непластифицированного поливинилхлорида (НПВХ) и полипропилена (ПП). Использование чугунных труб для внутренней канализации сформировало ряд требований, которым должны отвечать системы из полимерных труб: это долговечность, устойчивость к коррозии и агрессивным средам, легкий и быстрый монтаж, простота при обслуживании и проведении ремонтных работ. Стенки изделия не должны быть подвержены газовой коррозии, свойственной железобетонным трубам. Они не должны быть хрупкими, как асбестоцементные трубы. Кроме того, они должны иметь надежное герметичное соединение, легко монтироваться и демонтироваться и служить не менее 50 лет. Одним из последних требований к материалу изготовления стала его экологичность – как при производстве, так и при эксплуатации. 
Канализационные трубы и фасонные изделия из ПВХ используют для самотечной транспортировки стоков в наружной канализации, для открытого монтажа внутри здания для отвода сточных вод, для монтажа в стеновых пазах и в перекрытиях пола. Кроме этого, их применяют как для открытого монтажа, так и с укладкой в грунт вне здания. Преимущества труб из ПВХ: механическая прочность, низкий коэффициент теплового расширения и более высокая стойкость к УФ-излучению. К недостаткам можно отнести повышенную хрупкость, особенно при низких температурах, что приводит к неудобству транспортировки и монтажа в зимний период. Низкая термостойкость делает невозможным использование ПВХ-систем в случае, если температура стоков превышает 70 °С. Также отмечается невысокая стойкость к воздействию агрессивных сред, например органических растворителей. Даже в малых концентрациях воздействие такого рода веществ, находящихся в стоках, приводит к постепенному разрушению материала и появлению налета на внутренних стенках (хотя этих отложений будет существенно меньше, чем на стенках чугунных труб). При возгорании в случае пожара ПВХ трубы выделяют отравляющее вещество (фосген). Высокое содержание хлора в ПВХ вызывает настороженность экологов и ограничивает применение таких систем внутри жилых зданий. Вследствие всего вышеперечисленного в Европе практически отказались от использования труб из ПВХ для внутренних инженерных сетей. 
 

113_48a

Пластиковые канализационные трубы

113_48b

113_49


Трубы из НПВХ (непластифицированного поливинилхлорида) предназначены для систем хозяйственно-питьевого водоснабжения, напорной и безнапорной канализации, технологических трубопроводов, а также для восстановления изношенных стальных трубопроводов. К преимуществам относятся герметичность соединений, простота при монтаже и эксплуатации, низкие эксплуатационные затраты, долговечность и эффективность эксплуатации, стабильность гидравлических характеристик. Недостатки данной системы такие же, как у ПВХ-систем. 
Полипропилен для производства труб стал применяться около 40 лет назад. Собранный практический и лабораторный опыт позволяет прогнозировать, что долговечность сетей из полипропилена, работающих самотеком и укладываемых в земле, будет составлять как минимум 100 лет. Трубы из полипропилена надежно функционируют при температуре постоянных стоков 80 °С, в отличие труб из полиэтилена и ПВХ, работающих при температуре 60 °С. При транспортировании промышленных стоков это обстоятельство может иметь решающее значение. Кроме того, трубы и фитинги из полипропилена являются наиболее теплостойкими по сравнению с трубами из полиэтилена высокого и низкого давления и из поливинилхлорида, которые в основном используются для строительства наружных безнапорных сетей из полимерных материалов. При длительном хранении трубы не подвержены деформации, а при применении специальных добавок имеют высокую огнестойкость. 

В соответствии с ДСТУ-Н Б В.2.5-40:2009 "Проектування та монтаж мереж водопостачання та каналізації з пластикових труб" при проектировании следует иметь в виду, что  ПП трубы рассчитаны на транспортировку сточных вод с температурой от 0 до 95 °С без ограничений,  канализационные трубы ПЭ и НПВХ трубы могут эксплуатироваться без ограничений при температуре сточных вод от 0 до 45 °С,  ПЭ трубы (со стандартным размерным отношением SDR не более 26)– кратковременно (1 мин.) при температуре стоков 60 °С, НПВХ трубы (со стандартным размерным отношением SDR не более 41) – кратковременно при температуре 95 °С.

По материалам журнала «Технический этаж»

Автор: Ю. Д. Олейников, к. т. н.

 

ЖУРНАЛ ПОЛИМЕРНЫЕ ТРУБЫ - УКРАИНА