Plastics_4_2016

w w w . p l a s t i c s . r u 46 ИЗДЕЛИЯ И ПОЛУФАБРИКАТЫ П Л А С Т И К С № 4 ( 1 5 5 ) 2 0 1 6 и без того малый нор- мативный срок службы стальных труб — 30 лет. Трубы из чугуна в меньшей степени под- вержены коррозии, однако их больным ме- стом являются стыки. Дело в том, что в отли- чие от электросварных труб чугунные чаще всего имеют раструбное соединение, которое при подвижных грунтах теряет герметичность. Та же проблема со сты- ками свойственна асбестоцементным трубам, особенно в тех случаях, когда трубопровод был уложен без дополнительного усиления. Трубы из серого чугуна, кроме того, весьма хрупки, что приводит к возникновению раз- нообразных трещин от внешних воздействий или промерзания грунта, если трубопровод был уложен недостаточно глубоко. Ряда этих недостатков лишены трубы из ВЧШГ. Они прочнее и долговечнее труб из серого чугу- на, однако тоже не лишеныпроблемынизкой надежности стыков. Учитывая, что трубы из ВЧШГ поставляются в отрезках длиной 6 м, сеть из такого материала имеет большое ко- личество стыков, а потому надежность систе- мы в целом сильно снижается. Главным преимуществом ПЭ-труб явля- ется отсутствие проблем, связанных с кор- розией. Полиэтиленовые трубопроводы не боятся кислых почв и жесткой воды, блуж- дающих токов, замерзания и подвижек по- чвы: за счет того, что сварная полимерная труба представляет собой одно целое (а для малых диаметров еще и гибкое целое), она «работает» вместе с грунтом. Но и пластико- вые трубопроводы не лишены недостатков. В первую очередь, строительство трубо- провода из полиэтилена требует большого внимания к качеству соединений. Для труб маленького диаметра, поставляемых в бух- тах по 100 и более метров, это менее кри- тично из-за малого количества соединений. Однако для больших диаметров требуется сварка, производимая специалистами со- ответствующей квалификации. Во-вторых, определенную опасность представляет ис- пользование контрафактной продукции, не соответствующей стандартам качества. Кро- ме возможных отличий в геометрических размерах, что приводит к негерметичности сварных соединений, опасность представ- ляет материал, не отвечающий предпола- гаемым условиям эксплуатации. Напри- мер, нормативный срок эксплуатации труб из ПЭ-100 составляет 50 лет, а это значит, что труба из качественного сырья способ- на выдерживать нормативное давление на протяжении всего срока службы. Если для производства трубы по нормам для ПЭ-100 используют другие марки полиэтилена вы- сокой плотности (например, ПЭ-80) или вовсе нетрубный ПЭ, то такая труба может повести себя непредсказуемо и разрушиться гораздо раньше положенного срока. В дан- ном случае требуется повышенное внимание к выбору поставщика трубной продукции из ПЭ. В-третьих, аварийность полиэти- леновых трубопроводов во многом связана со скачками давления в сети. Превышение нормативного давления может привести к преждевременному старению материала и, как следствие, нарушению герметичности трубы. Но даже с учетом перечисленных недостатков аварийность на трубопроводах из полиэтилена находится на самом низком уровне и, как правило, ниже, чем у труб из ВЧШГ. Часто обсуждаемая якобы высокая аварийность на ПЭ-трубопроводах связана с нарушениями при строительстве и не может быть отнесена к свойствам материала. Кроме вероятности развития аварий, зави- сящей от выбранногоматериала, важно также то, как меняется этот показатель на протяже- нии всего срока службы. Для трубопроводов из всех материалов характерна специфиче- ская зависимость вероятности наступления аварии от возраста, имеющая характерный минимум в диапазоне 5-10 лет (рис. 1). Первоначальный высокий показатель аварийности в первые несколько лет после укладки связан с ошибками и нарушения- ми при строительстве нового трубопровода. Например, для трубопроводов из пластика на этот период приходится до 80% всех ава- рий за весь срок службы. После устранения всех таких проблемных мест аварийность достигает своих минимальных значений, а к возрасту около 20 лет выходит на плато, принимая свое постоянное среднее значе- ние, которое, как правило, слабо возрастает со временем. Для трубопроводов из чугуна медленный рост связан с линейной корро- зией стенок трубопроводов, а для пласти- ковых — с уменьшением прочности сте- нок со временем и накоплением дефектов структуры. Учесть все факторы, связанные с изменением аварийности со временем, в рамках нашей модели не представляется воз- можным, поэтому средняя аварийность для разных диаметров была принята постоянной величиной, полученной из анализа различ- ных статистических данных в предположе- нии абсолютно качественного исполнения стыков на этапе монтажа. Рисунок 1. Характерный профиль аварийности водопроводных труб в зависимости от возраста (источник — анализ RUPEC) 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 усл. ед. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Возраст, лет