Пластиковые и металлические трубопроводы: термостойкость

Итак, температура плавления стали составляет +1300oC, чугуна +1100oC, а меди +1080oC. Теперь сравним эти цифры с теми, которые демонстрируют полимерные материалы: температура плавления ПВХ (PVC-U) равна +150oC, полиэтилена (HDPE) +125oC, а полипропилена (PP-H) +165oC. Правда, здесь нужно учитывать, что, например, ПВХ начинает изменять свои свойства уже при +80oC, поскольку при этой температуре начинается стеклование материала, а полипропилен размягчается уже при +95oC (именно поэтому производители указывают эту температуру в качестве максимально допустимой, хотя сополимеры полипропилена способны выдерживать значительно большие термические нагрузки). Как видим, у металлов здесь преимущество очень серьёзно — их термостойкость примерно в 10 раз выше, чем у пластиков. Однако много ли найдётся промышленных технологий, которые подразумевают транспортировку каких-либо сред при столь высоких температурах? Как правило, это единичные случаи, не считая паропроводов.

При этом даже если нужно обеспечить транспортировку химически агрессивной среды при температуре до +100oC, на помощь придут другие пластики — фторопласты. Тот же фторопласт-2 или PVDF способен выдерживать агрессивные среды при таких температурах. А абсолютным рекордсменом среди всех пластиков, из которых изготавливают трубы, является фторопласт-4 или PTFE, известный большинству людей под своим коммерческим названием тефлон — его температура плавления составляет +325oC, и он при этом также отличается высокой химической стойкостью. Но ПТФЭ — материал дорогой, и потому применяется в промышленных трубопроводах только тогда, когда альтернативы нет. В остальных случаях с задачей справятся полиэтилен, полипропилен и ПВХ, который может быть не только обычным непластифицированным, но и хлорированным, выдерживающим температуру до +80oC. Кстати, PVC-C является также и трудногорючим материалом, но его не рекомендуют применять выше указанной температуры, поскольку при более высоких температурах (от +110oC) материал может выделять хлорсодержащие соединения в атмосферу (например, хлористый водород, являющийся ядовитым газом), что не способствует экологической безопасности.

Таким образом с термостойкостью металлов и пластиков ситуация примерно такая же, как и с прочностью — запас у металлов просто колоссальный, но это преимущество чаще всего оказывается совершенно не востребованным из-за того, что просто нет таких систем, где его можно было бы реализовать. В плане термостойкости это разве что паропроводы, поскольку температура перегретого пара составляет около +175oC, чего не выдержит в постоянном режиме ни один пластик, кроме PTFE, но паропроводы из фторопласта получатся «золотыми», поэтому альтернативы стали здесь пока нет. Во всех остальных случаях почти всегда пластиковые трубопроводы лучше благодаря большей долговечности и лучшему соотношению цены и качества. Поэтому для транспортировки воды сталь и даже медь не используют уже практически ни на одном предприятии. Разговоры же о низком качестве пластиковых трубопроводов идут потому, что заказчики экономят, закупая совсем уж дешёвые китайские и турецкие системы с заведомо худшими эксплуатационными характеристиками. В следующей части поговорим о морозостойкости металлов и пластиков и проблемах, с этим связанных.