Подробное сравнение пластиковых и чугунных труб. Часть 48. Акустические характеристики: методы испытаний и результаты

Теперь о методах испытаний. В лаборатории компаний, проводивших тесты, были подготовлены две макетные установки для каждой из семи протестированных систем, одна с использованием трубы диаметром 2 дюйма (соответствует 50 мм трубе в метрической системе измерений), другая с использованием трубы диаметром 4 дюйма (90 мм трубы). Испытательные стенды, построенные по особой конфигурации, подвергались воздействию источника вибрации (преобразователя), и затем проводились измерения уровней вибрации в различных точках вдоль трубы. Измерения проводились в октавных полосах с центром в 125, 250, 500, 100 и 2000 циклов в секунду. Эти точки были выбраны потому, что они охватывают диапазон частот, генерирующих большинство проблем, связанных с шумом в трубах, включая поток воды, промывку и вибрацию от утилизационного и другого оборудования. В ходе лабораторных исследований было зарегистрировано и проанализировано несколько тысяч точек данных, а затем полученные данные были проверены дополнительными испытаниями, проведенными на реальных установках из чугунных труб в высотных зданиях. Эти полевые испытания показали тесную корреляцию с результатами лабораторных испытаний.

Результаты испытаний были зафиксированы в таблицах по всем трубопроводным системам, за исключением тех, которые герметизированы неопреновыми прокладками и которые практически не показали снижения вибрации в прямых участках трубопровода. Две системы чугунных труб, герметизированные неопреновыми уплотнениями, показали значительное общее снижение вибрации на каждом соединении (до 20 децибел на соединение). Значимость этих результатов испытаний для строителей и проектировщиков указывается в следующих выводах. Во-первых, системы чугунных труб с неопреновыми уплотнениями могут обеспечить существенную вибрацию и снижение шума даже в нескольких соединениях, таким образом, обеспечивая тихие канализационные системы в непосредственной близости от жилых, коммерческих и/или производственных помещений.

Во-вторых, легкие системы, такие как медь, АБС и ПВХ, передают вибрацию и шум и, следовательно, не должны использоваться там, где требуются бесшумные системы сточных труб. На графиках было показано падение вибрации на стыках труб, при этом чем круче была кривая, тем меньше шума в теории должно передаваться по трубе. Воздушный шум (передаваемый непосредственно через стенку трубы) контролируется массой материала трубопровода. Чугунные канализационные трубопроводы с их тяжелой массой всегда были самыми тихими в этом отношении. Тихая работа тяжелых чугунных труб, работающих в течение многих лет в жилых, коммерческих и промышленных зданиях, а также высотных конструкциях, в настоящее время значительно усиливается благодаря использованию упругих неопреновых прокладок в качестве уплотнений для швов. Добавим, что ранее американские инженеры упомянутого выше института заявляли, цитируем «чугун на 750% более эффективен в подавлении шумов в водопроводе по сравнению с ПВХ».

На первый взгляд, достаточно убедительные выводы, которые при ближайшем рассмотрении могут подвергнуться обоснованной критике. Пройдёмся по пунктам, выбирая полные цитаты, чтобы нас не обвинили в том, что мы вырываем их из контекста.

«Из-за своей большой массы чугун обладает свойствами контроля шума, что делает его предпочтительным по сравнению с более легкими материалами. Также указывается, что чугунная канализационная труба с большей массой труднее вызывает вибрацию, чем другие трубопроводы для канализационных систем».

Если речь только о звукоизоляции, то чугун безусловно предпочтительнее, однако утверждение, что чугун «на 750% более эффективен в подавлении шумов в водопроводе по сравнению с ПВХ», конечно, не соответствует действительности. Кроме того, мы уже не раз говорили о тех самых подводных камнях, которые служат расплатой за лучшую звукоизоляцию чугуна. И это не только высокий коэффициент шероховатости, который у чугуна значительно больше, чем у любых пластиковых труб (0,012 против 0,009), но и тот факт, что этот коэффициент шероховатости со временем повышается и может достичь почти двукратного значения (0,020 и выше) у чугунных труб, которые эксплуатируются более 3-5 лет. А вот коэффициент шероховатости пластика с годами эксплуатации не увеличивается совсем.

«Основное преимущество чугуна дополняется использованием упругих неопреновых уплотнений либо в компрессионном соединении, либо в жесткой системе. Результатом является превосходное сочетание материалов для прекращения передачи вибрации и шума через системы бытовой канализации и промышленных сточных вод».

Собственно, использование уплотнений распространено не только в чугунных трубопроводных системах: уплотнения из таких каучуков, как EPDM, NBR, FPM, а также PTFE и других материалов, активно применяются в системах из ПВХ, ПП, ПЭ, ПБ и других полимерных материалов для герметизации стыков, соединяемых механическим путём.

«В ходе лабораторных исследований было зарегистрировано и проанализировано несколько тысяч точек данных, а затем полученные данные были проверены дополнительными испытаниями, проведенными на реальных установках из чугунных труб в высотных зданиях».

Довольно странно, что проверкам «в полевых условиях» подвергались исключительно чугунные трубы, а вот для пластика, меди и стали выполнены не были. Это ещё раз говорит об однобоком подходе производителей чугунных канализационных систем, которые даже не утруждают себя проверкой полученных результатов в реальных условиях эксплуатации, что просто обязан сделать уважающий себя инженер. О других выводах поговорим в следующей части.