Пластиковые трубы. Руководство для инженеров. Материалы. Часть 1

Первая группа полимеров, которую мы рассмотрим — поливинилы. ПВХ (поливинилхлорид) имеет относительно высокую прочность на разрыв и модуль упругости и поэтому является более прочным и жестким, чем большинство других термопластов. Максимальная рабочая температура составляет +60 °C для типа 1, то есть непластифицированного ПВХ (НПВХ или PVC-U). Он обладает превосходной химической стойкостью к широкому спектру агрессивных жидкостей, но может быть поврежден кетонами, ароматическими углеводородами и некоторыми хлорированными углеводородами. Непластифицированный ПВХ зарекомендовал себя как превосходный материал для технологических трубопроводов, водоснабжения, а также для транспортировки промышленных и лабораторных химических стоков. Методы соединения — холодная сварка при помощи клея и растворителя, резьбовые фитинги или фланцевые механические соединения.

Тип 2 поливинилхлорида, ХПВХ (хлорированный поливинилхлорид или PVC-C, а также встречается аббревиатура CPVC) особенно полезен для работы с агрессивными жидкостями при температуре до +80 °C. По химической стойкости он сопоставим с НПВХ. Трубы из PVC-C весят примерно 16-17% от веса медных труб, не поддерживают горение (являются самозатухающими) и обладают низкой теплопроводностью. Предлагаемые области применения включают технологические трубопроводы для достаточно горячих и агрессивных жидкостей. ХПВХ выбирается для многих гальванических применений, а также линий горячей и холодной воды в офисных зданиях и жилых помещениях аналогичного применению PVC-U, но с более высоким температурным диапазоном. Труба из ХПВХ может быть соединена таким же образом: с помощью сварки клеем и растворителем, резьбы или механическим способом с использованием фланцев.

Следующая группа пластиковых материалов — полиолефины. Из основных полиолефинов выделим полипропилен и его сополимеры, а также полиэтилен с его многочисленными разновидностями. Полипропилен (гомополимер полипропилена) является самым лёгким термопластичным материалом, из которого изготавливаются трубы и фитинги, однако при этом он обладает значительной прочностью, исключительной химической стойкостью и может использоваться при температурах до 80 °C в водопроводных и дренажных системах. Полипропилен является отличным материалом для лабораторий и промышленных подводящих и отводящих трубопроводов там, где используются смеси кислот, оснований и растворителей. Он также нашел широкое применение в нефтяной промышленности, где его стойкость к серосодержащим соединениям особенно полезна в линиях отвода соленой воды, в контурах охлажденной воды и деминерализованной воды. Преимущественный метод соединения полипропиленовых труб — сварка плавлением.

Сополимеры полипропилена представляют собой смеси пропилена с этиленом, полиэтиленом и полибутиленом. Такие трубы изготавливаются из высокомолекулярного сополимера полипропилена и обладают отличными диэлектрическими и изоляционными свойствами благодаря своей структуре в виде молекул неполярного углеводородного полимера. Он сочетает в себе широкую химическую стойкость с высокой прочностью при рабочих температурах от градуса замерзания до 95 °C. Сополимеры полипропилена обладают отличной стойкостью к истиранию и хорошей эластичностью (за счёт этиленовых, полиэтиленовых и полибутиленовых добавок). Соединяются трубы из PP-B, PP-R и PP-RCT (так маркируются три основных сополимера полипропилена), как и PP-H (гомополимер полипропилена), при помощи термосварки (плавлением).

Стандартный полиэтилен (полиэтилен низкого давления и высокой плотности, обозначаемый как HDPE или ПНД) обладает более низкой механической прочностью, однако при этом проявляет очень хорошую химическую стойкость и в целом является удовлетворительным решением при использовании при температурах ниже +50 °C. Полиэтилен типов I и II (низкой и средней плотности, MDPE или LDPE, а также ПСД или ПВД соответственно) часто используется в резервуарах и безнапорных трубопроводах. Полиэтилен отлично подходит для транспортировки абразивных растворов, также хорошо подходит для систем напорной и безнапорной канализации, для транспортировки холодной воды, в том числе при небольших отрицательных температурах. Стыкуются полиэтиленовые трубы по-разному, однако чаще всего используется метод соединения при помощи нескольких типов механических фитингов (напрессовочных, компрессионных). В следующей части рассмотрим такие группы полимерных материалов, применяющихся для изготовления труб, как фторполимеры и тефлоны.