Пластиковые трубы PE-RT для внутридомовых систем отопления и водоснабжения

На сегодняшний день в России самым распространенным решением для организации внутренних инженерных систем водоснабжения и отопления являются пластиковые трубы: PP-R, металлополимерные МП (PE-X/AL/PE-X, PE-RT/ AL/PE-RT), PE-X или PE-RT. Тому подтверждением служат данные, представленные на рис. 1. По мнению специалистов компании «Альтерпласт», которая приняла решение о введении в текущем году в ассортимент труб, изготовленных из материала PE-RT (Polyethylene of Raised Temperature resistance — полиэтилены повышенной термостойкости) диаметром до 110 мм для внутридомового водоснабжения и отопления, потребление полипропиленовых труб неуклонно растет (рис. 1).

Прежде всего, это вызвано спецификой российского рынка (открытой, стояковой разводкой труб) и отличными характеристиками PP-R труб и фитингов. В то же время нельзя не отметить относительно значительный рост применения труб PЕ-Х и PE-RT (на рис. 1 они не разделены, а даны в сумме по потреблению). Пластиковые (полимерные) трубы обладают некоторыми преимуществами перед стальными трубами: гладкая поверхность (низкая шероховатость — низкое гидравлическое сопротивление), незарастание сечения, химическая стойкость, легкость хранения и монтажа и многие другие.

Для труб PP-R, поставляемых в штангах по 4 м, достоинством является их линейность. Для труб МП, PЕ-Х и PE-RT, поставляемых в бухтах, достоинством можно считать их гибкость и возможность разложить их в штробе или стяжке в форме удобной для монтажа. Поэтому, на наш взгляд, трубы PP-RC и трубы в бухтах не конкурируют на российском рынке, а гармонично дополняют друг друга. Металлопластиковые трубы PЕ-Х/Al/ PЕ-Х широко используются в водоснабжении и отоплении.

Эти трубы армированы алюминием, значит, они не пропускают кислород, имеют небольшое линейное температурное расширение, гнутся при значительных усилиях, но после гиба сохраняют форму. Материал PE-X («а», «в» или «с») — это сшитый полиэтилен, обладающий известными прочностными характеристиками, которые указаны в ГОСТ Р 52134–2003 «Трубы напорные из термопластов…».

Эти трубы положительно зарекомендовали себя как в Европе, так и в России, особенно для лучевой системы отопления и для теплых полов. К объективным недостаткам можно отнести фактор цены. Имеет место высокая стоимость латунных пресс-фитингов и цанги (пластиковые фитинги составляют менее 5 % рынка, поэтому не рассматриваются) и стоимость МП-труб, которая больше, чем труб PE-X. Необходимо отметить, что PE-X не сваривается, поэтому фитинги имеют механическое соединение с трубой.

Трубы PE-X и PE-X/EVOH (то есть с «кислородным барьером») — это трубы, которые также хорошо известны на российском рынке. У них невысокая цена, они применяются для систем водоснабжения, низкотемпературного отопления, реже для высокотемпературного отопления. Они обладают молекулярной памятью, гнутся легче, но форму гиба не держат, поэтому многие монтажники не любят работать с PE-X-трубой.

Покрытие кислородным барьером имеет толщину около 0,1 мм, поэтому при монтаже и при эксплуатации слой EVOH часто сдирается с трубы, и, соответственно, защита от кислорода может считаться условной, особенно если учесть, что EVOH сам по себе пропускает 10 % кислорода. Поэтому в плане конкуренции с МП в радиаторном отоплении они могут быть рассмотрены с большими натяжками. Линейное тепловое расширение у этих труб большое, но при скрытой разводке оно не играет значительной роли.

Основываясь на вышесказанном, рассмотрим перспективы завоевания российского рынка трубами PE-RT по отношению к трубам из PE-X. Материал PE-RT производства американской компании Dow Chemical появился в начале этого тысячелетия. Изначально это был PE-RT тип 1, затем и PE-RT тип 2. PE-RT — это линейный полиэтилен (не сшитый), со встроенными в него линейными цепочками тяжелых углеводородов (октена или бутена), которые позволяют связать между собой отдельные линейные молекулы полиэтилена (если несколько утрировать механизм получения данного материала).

В результате полученный материал является стойким к высокой температуре и может применяться в отоплении и водоснабжении. Характеристики материала внесены в ГОСТ Р 52134–2003 (редакция от 2010 года). Для сравнения прочности труб из разных материалов можно изучить Приложение Г данного ГОСТ или посмотреть данные о напряжении в стенке при испытаниях труб. Чем выше начальное напряжение в стенке при равных температурах испытания, тем выше испытательное давление, тем прочнее труба.

Начальные напряжения в стенке PE-X и PE-RT представлены в табл. 1. Исходя из данных, приведенных в этой таблице, при температуре 20 °C напряжение в стенке PE-X — 12 МПа, PE-RT — 10,8 МПа. То есть PЕ-Х обладает большей прочностью, чем PE-RT. То же можно видеть и при 95 °C. ГОСТ Р 52134–2003 указывает классы эксплуатации, что особенно интересно в плане применения пластиковых трубопроводов.

Требования к прочности труб приведены в табл. 26 ГОСТ (в нашей статье она обозначена как табл. 2). Требования для применения труб из разных пластиков согласно приведенным выше классам приведены в табл. 3. Из нее видно, что напряжение в стенке для PE-RT меньше, чем для PE-X для всех классов эксплуатации. На сегодняшний день существует большое количество публикаций и лабораторных испытаний, а также рассуждений на тему о более пологих или не пологих линий длительной прочности.

В этих материалах путем несложной софистики приводятся неточные и некорректные выводы. Поэтому, на наш взгляд, в вопросе изучения труб PE-RT необходимо опираться, в первую очередь, на закон — в данном случае ГОСТ. На рис. 2 приведены кривые срока эксплуатации труб по второму классу эксплуатации для PE-RT, по рекламным данным (Report EXOVA/P-11/73. Determination of the long-term hydrostatic strength ISO 9080:2003 — evaluation of the PE-RT pipe grade Dowlex 2388 from DOW Europe GmbH, 2011) и по ГОСТ, а также для PE-X труб 16 × 2 мм.

На рис. 2 мы видим, что для срока эксплуатации 50 лет по второму классу (ГВС) по ГОСТ труба PE-X может работать при давлении 8,7 атм, а PE-RT — при давлении 7,4 атм. Выше представлено достаточно данных для того, чтобы дать заключение о применении и дальнейших перспективах материала PE-RT. Трубы PE-RT/ AL/PE-RT значительно уступают трубам PE-X/AL/PE-X в применении для высокотемпературного отопления (5-й класс), с нашими тепловыми сетями и температурами использовать МП из PE-RT рискованно. «Чистый», неармированный PE-RT составит значительную конкуренцию PE-X в системах холодного и горячего водоснабжения и низкотемпературного отопления, так как PE-RT легче гнется и дешевле PE-X.

Необходимо также отметить, что недостатком систем из PE-X является высокая стоимость фитингов. На сегодняшний день для труб PE-RT/ AL/PE-RT существуют фитинги из PE-RT под сварку, например, как показано на рис. 3. Но, как было высказано выше, это применение для МП из PE-RT пока сомнительно. К тому же эти фитинги требуют специальных сварочных головок. Фитинг, изображенный на рис. 3, компания «Альтерпласт» предлагает для сварки с трубами PE-RT и PE-RT/EVOH/ PE-RT. Эти фитинги, безусловно, значительно дешевле латунных.

Выводы

Из всего вышесказанного можно сделать следующие выводы:

1. Трубы PE-RT имеют прочностные характеристики, достаточные для применения в холодном и горячем водоснабжении, а также в системах низкотемпературного отопления («теплые полы»).
2. Данные трубы более гибкие, соответственно, они легче в монтаже.
3. В отличие от PE-X трубы PE-RT — линейный полиэтилен, поэтому при их хранении и эксплуатации не «стекленеют» (не набирают процент сшивки).
4. Трубы PE-RT прочно соединяются с латунными фитингами (например, с фитингами Altstream — испытания этих соединений проведены в полном объеме согласно ГОСТ).
5. Трубы PE-RT имеют хорошие перспективы для сварки с фитингами PE-RT.
6. Развитие технологии изготовления PE-RT позволяет надеяться на улучшение стандартизированных характеристик труб из этого материала. Исходя из вышесказанного, мы считаем, что трубы PE-RT и фитинги PE-RT имеют большое будущее и является более перспективным направлением по сравнению с трубами PE-X.