Трубы для отопления и водоснабжения

Мы используем трубы PERT уже на протяжении более чем 20 лет.

Почему PE-RT?

PE-RT используется в тех же случаях, что и РЕХ- трубы (сшитый полиэтилен), которые уже несколько десятилетий широко применяются в строительстве для горячего и холодного водоснабжения и отопления, обеспечивая такие важные характеристики, как устойчивость к температурному старению, механическая прочность, химическая стойкость, устойчивость к коррозии и гибкость.

Но трубы PERT обладают целым рядом преимуществ:

- труба PERT имеет значительно меньшее линейное удлинение, чем более старшие «собратья» РЕ-трубы. Это очень важный фактор, когда трубы укладываются контурами по несколько десятков метров и/или при открытой проводке.

- трубы PERT универсальные, т.е. одна и та же труба может применяться как для высокотемпературного радиаторного отопления, так и для теплых полов, горячего и холодного водоснабжения. Это обусловлено свойствами самого материала, из которого производятся трубы PERT, а также технологией производства, отличающейся от производства РЕХ-труб, где молекулы полиэтилена сшиваются друг с другом различными способами.

- трубы PERT несмотря на свою механическую прочность и устойчивость, остаются гибкими и пластичными, что немаловажно при производстве работ по устройству водяных теплых полов, когда необходимо укладывать трубы «километрами»

- в пятислойных трубах PERT с оксибарьером EVOH, все слои труб составляют единое целое, а слой EVOH надежно прикрыт от механических повреждений слоями полиэтилена, поэтому трубы PERT не расслаиваются при колебании температур и устойчивы при скачках давлений

- для труб РЕХ недопустимо воздействие ультрафиолета, от которого разрушаются связи в молекулярной решетке труб

- трубы PERT восстанавливают свою форму даже при температуре 110оС, т.е. до температуры разрушения оксибарьера, которая составляет 180оС, таким образом «восстановленная» труба PERT не теряет ни своих свойств, ни характеристик. В отличие от этого РЕХ трубы восстанавливаются при температура 350оС и, даже, можно при нагреве РЕХ- труб придать им новую форму или изгиб, но при температуре 180оС разрушится слой EVOH, т.е. труба потеряет свое важнейшее свойство – защита от диффузии кислорода в теплоноситель, таким образом нет смысла в восстановленной  нагревом РЕХ-трубе – весь трубопровод подлежит замене. 

- в отличие от других РЕ-труб, трубы PERT устойчивы, практически, ко всем агрессивным средам, поэтому их них изготавливают трубопроводы для транспортировки газа, нефтепродуктов, технологических и охлаждающих жидкостей, кислот и щелочей.   

Что такое PE-RT?

PE-RT - это новое семейство полиэтиленовых (PE) материалов с существенно улучшенной перерабатываемостью, а также с долговременной устойчивостью к повышенным температурам в условиях колебаний давления. Эти материалы были разработаны компанией Dow и послужили основой для нового стандарта ISO (Международная организация по стандартизации) для полиэтиленовых материалов: “Трубы, произведенные из полиэтилена, устойчивого к повышенным температурам (PE-RT) – влияние времени и температуры на ожидаемую прочность”, ISO 24033

Существую трубы PE-RT type I / type II (первого и второго типа). 

Разница лежит в технологии материала – основы производства трубы, который имеет несколько различные температуры плавления, плотность и другие физические и механические характеристики. Основным параметром, определяющим свойства труб для систем отопления и водоснабжения является стрессовое (ударное) давление Материал PE-RT II (type II, тип 2) имеет более высокое значение стрессового давления, что позволяет использовать трубу при более высоком давлении.

Мы используем и рекомендуем трубы PERT type II с оксибарьером EVOH

В чем основные отличия РЕ труб?

Долгое время трубы полиэтиленовые РЕ, в том числе и РЕХ-труба, и PERT- труба относились к разным классам и производились по разным стандартам.
В условиях взрывного роста востребованности полиэтиленовых труб, на рынке возникла, в определенном смысле, «неразбериха» в области их применения, строительных требований, обоснованности использований в той или иной сфере, с теми или иными соединителями (фитингами). «Масло в огонь» стали подливать металлопластиковые трубы, которые одно время ворвались на рынок и стали очень популярны, но после длительной эксплуатации которых стали возникать многочисленные проблемы и вопросы к качеству производства самих труб и фитингов для них.

Мировое сообщество привело все полиэтиленовые трубы к единому стандарту требований и к единому понятию - «трубы из термопластов». Россия и страны ЕврАзЕС тоже присоединились к мировому сообществу, приняв Межгосударственный стандарт ГОСТ 32415-2013 «Трубы напорные из термопластов и соединительные детали к ним для систем водоснабжения и отопления» и ГОСТ-Р 53630-2015 «Трубы напорные многослойные для систем водоснабжения и отопления».

Основная суть единого стандарта:

- перестать спорить о преимуществах/недостатках одного сырья перед другими, привести всех к единому «знаменателю» - области применения труб, единым требованиям к трубам, применяемых в этих областях, единым показателям и, как следствие, единым маркировкам, понятным как производителям, так и потребителям данного вида продукции.

- введены единые классы применения труб из термопластов (всего 5 классов), и, соответственно этим классам, требования к устойчивости воздействия температуры, давления и сроков службы изделия

- введено единое требование к маркировке труб, четко отражающее область их применения (т.е. к какому классу труба относится и гарантированный срок ее службы), а также при каком максимальном рабочем давлении эта труба применяется.

- введен единый унифицированный показатель устойчивости материала, их которого производятся трубы

Т.е. с введением единого стандарта для труб из термопластов стало не важно из какого материала и где она сделана, важно к какому классу она относится и какое максимальное рабочее давление она выдерживает. А в зависимости от показателя устойчивости материала, применяемого для производства труб, производитель, в соответствии с классом применения, выпускает трубы с соответствующей толщиной стенки. Или, по-другому, если материал менее стрессоустойчив, то и толщина стенки будет больше для одного и того же класса применения и давления, в отличие от труб на основе материала более устойчивого. 



Чтобы облегчить задачу выбора нашему потребителю, мы предлагаем трубы PERT самых высоких требований к производству и области применения: класс 5 (высший класс для систем отопления) и класс 2 (высший класс для систем горячего водоснабжения).


 

Типы труб из термопластов

 

Поливинилхлорид

Исторически трубы из поливинилхлорида (ПВХ) – первые полимерные трубы, появившиеся в Германии еще в 1935г. для применения в системах холодного водоснабжения и канализации. Еще недавно они первенствовали по общему объему производства, а теперь заметно сдают свои позиции, уступая сшитому полиэтилену и полипропилену. Для горячего водоснабжения этот материал не применялся вследствие низкой (не более 60 °С) температурной стойкости, а также из-за выделения при повышенной температуре ряда вредных для нашего организма соединений. В связи с чем в целом ряде стран есть жесткие ограничения применения таких труб.
 

Полипропилен

Для производства труб используются три его модификации: гомополимер РР-Н, блок-сополимер РР-В и статистический сополимер пропилена с этиленом РР-R. Вследствие различия их долговременных характеристик РР-Н нашел применение в технологических трубопроводах, РР-В – в канализационных системах, а РР-R, имеющий более высокую долговременную прочность, – в горячем теплоснабжении и отоплении. Однако отопительные системы из полипропилена, десятилетие назад распространенные в Европе, в последнее время сдают позиции системам из труб на основе РЕ-Х. Основной недостаток PPR -труб – это высокое линейное удлинение и резкое сокращение срока службы даже при незначительном/недолговременном превышении условий (температура/давление) эксплуатации.
 

Полибутилен

Гибкие и прочные трубы из этого материала хорошо зарекомендовали себя в системах отопления, в том числе напольного и настенного: долго служат; имеют прочностные характеристики, не уступающие РЕ-Х; удобны при монтаже; соединяются сваркой. Одна из их отличительных особенностей – меньшая, чем у других термопластов, толщина стенки (при сохранении тех же характеристик). Единственный сдерживающий фактор массового распространения полибутиленовых труб – это стоимость их производства, и утилизации. Поэтому они получили наибольшее распространение в странах с высоким уровнем цен, такие как Англия, Австралия и т.п.

Трубы РЕХ

К 2003 году в Европе было продано около 400 млн метров труб из сшитого полиэтилена 

Трубы из сшитого полиэтилена универсальны и подходят для различного вида систем:

• горячее/холодное/питьевое водоснабжение;
• отопление и вентиляция (обвязка калориферов);
• водоочистка и водоподготовка;
• технологически трубопроводы;
• системы подогрева площадок, парников, теплиц, футбольных полей, взлетно-посадочных полос;
• подключение скважинных насосов глубиной до 280м без дополнительных поддерживающих тросов.

Среди недостатков называют высокое линейное удлинение и невозможность применять для транспортировки нефтепродуктов или в местах, где возможен контакт с ними или продуктами их переработки: маслами, растворителями, жирами.

Технология «сшивки» полиэтилена начала распространяться около тридцати лет назад. Поиск путей увеличения химической, механической и теплостойкости привели к идее сшивки полиэтилена, которая была реализована в 70х годах ХХ века.

Под сшивкой подразумевают создание пространственной решетки в полиэтилене высокой плотности за счет образования продольно-поперечных связей между макромолекулами полимера.

Относительное количество образующихся поперечных связей в единице объема полиэтилена определяется показателем «степени сшивки». Степень сшивки – это отношение массы полиэтилена, охваченного трехмерными связями к общей массе полиэтилена.

С увеличением степени сшивки полиэтилена, его прочность возрастает, но вместе с тем растет и хрупкость. Поэтому теоретически, РЕХ со степенью сшивки 100% - это материал, напоминающий стекло.

В качестве сырья для производства труб систем горячего водоснабжения и отопления обычно используется полиэтилен высокой плотности (HDPE), в котором тем или иным способом создана трехмерная сетчатая структура (cross-linked). Такой материал имеет повышенную плотность, причем основная черта его внутренней структуры – сильная молекулярная связь между полимерными цепочками.

Ее добиваются, вводя в исходное сырье сшивающие добавки: 

• пероксиды (РЕ-Ха); 
• силаны (РЕ-Хb); 
• бомбардировка электронами (РЕ-Хс), выбивающими из полимерных цепочек атомы водорода с образованием трехмерных связей. Именно это значительно повышает тепловую стабильность материала, обеспечивая эксплуатацию труб в отопительных системах.

О преимуществах и недостатках труб из сшитого полиэтилена, произведенных различными методами, ведется непрекращающаяся дискуссия. Однако бесспорным является тот факт, что пероксидный метод сшивки появился существенно раньше других, и именно трубы РЕХ-а имеют подтвержденный срок эксплуатации более 30 лет. Кроме того, именно этот метод обеспечивает максимальную степень и равномерность сшивки.

Силанольная сшивка труб РЕХ-b благодаря своей дешевизне, широко применяется в кабельной промышленности, «перекочевала» в производство труб для водоснабжения и отопления, но является далеко не бесспорной для применения в этой области. 

Основной особенностью труб РЕХ-b является их неполная сшивка к моменту укладки (т.е. химическая сшивка полиэтилена, из которого они изготовлены, еще не завершена ко времени укладки и началу эксплуатации трубопровода), а более поздняя проверка конечного состояния труб невозможна. Германский институт стандартизации считает, что эти факторы представляют собой значительный и, следовательно, недопустимый риск для безопасности человека и окружающей среды. Заинтересованные круги в Германии твердо убеждены в отсутствии достаточных свидетельств того, что трубы из сшитого полиэтилена PEX-b в процессе эксплуатации при всех возможных условиях отвечают необходимым требованиям. Поэтому в части стран трубы РЕХ-b категорически запрещены. На Российском же рынке их доля достаточно высока из-за дешивизны производства.

РЕХ-с – это трубы полученные посредством радиационной сшивки. Сначала изделию придается форма, т.е. производится непосредственно сама труба, а затем, уже в твердом состоянии, труба облучается потоком электронов или гамма-лучей. Благодаря разрушению части С-Н связей, происходит модификация полиэтилена, называемая «сшивкой». Благодаря этому, отдельные макромолекулы полиэтилена объединяются сетью межмолекулярных связей. 

Т.е. РЕХ-с труба производятся за счет разрушения одних связей и построения других. Это и является недостатком данного метода, поскольку несет в себе неизбежную неравномерность сшивки по толщине полиэтиленового слоя. Невозможно расположить электрод так, чтобы он был равноудален от любой точки трубного рулона, поэтому труба получается неравнопрочной и по длине и по толщине стенки.

Радиационный метод сшивки (РЕХ-с) позволяет получать  более гибкий полиэтилен, так как процент сшивки при этом методе составляет 60%, а с увеличением процента сшивки твердость материала возрастает. Качество сшивки при данном методе зависит только от тех ухищрений, к которым прибегают производители, чтобы обеспечить объемную радиационную сшивку.

Трубы PERT( resistance temperature)

Вместо обычного бутена, применяемого в качестве сопутствующего мономера при производстве РЕ-труб, для производства PERT используется октен (октилен) имеющий формулу С8Н16. В отличие от «плоского» бутена октен имеет протяженную пространственно-развитую структуру. Под большим давлением при производстве происходит переплетение ветвей комономера, образующего огромное количество связей. Поэтому трубы PERT при сохранении всех свойств полиэтиленовых труб, получили дополнительные особенности: малое линейное удлинение при высокой стабильности и устойчивости, в том числе к ультрафиолетовым лучам.
Степень или плотность сшивки, измеряемая в процентах, показывает долю связей между молекулами полиэтилена. В PERT трубах этот показатель (в зависимости от типа сшивки) составляет 65–80 %, но при этом трубы сохраняют свою гибкость и эластичность. 

 

Для чего нужен оксибарьер?

Высокое содержание кислорода в теплоносителе не только приводит к ускоренному старению трубопроводов, но и к «выгоранию» отопительного оборудование. Кислород способствует быстрому окислению оборудования изнутри, как-бы «выжигая» его, особенно в условиях высоких температур и давлений, таким образом значительно сокращая срок службы систем.

Препятствие проницаемости кислорода, которое должно быть не ниже (0.1g/m³d),  – это обязательное требование СТАНДАРТА для труб, применяемых в системах отопления. В трубах PERT проникновение кислорода через стенки трубы составляет не более - >0.01 g/m³d, что значительно ниже требований.

Мы предлагаем трубы PERT только 5-слойные с оксибарьером EVOH. 
 

Как соотносятся класс труб и ценовая категория?

Приведенные данные носят исключительно рекомендательный характер и основаны на нашем практическом опыте. 

1. Как мы уже говорили выше, все трубы из термопластов приведены к единым стандартам, производятся для определенного класса применения, из «сопоставимого» сырья, по единым технологиям (для данного вида труб), на автоматизированных линиях (экструдерах) конкретных мировых производителей, не требующих ручного труда. Таким образом, при соблюдении технологии, нет никакой разницы, где произведена труба в Германии, США или России. Если трубы произведены за рубежом, то цена готовой продукции включает в себя таможенные пошлины, акцизы (в некоторых странах), транспортировку, колебание курсов.
 
Если трубы произведены в ЕврАзЭС, то аналогичные накладные расходы ложатся только на сырье, которое, в некоторых случаях, освобождено от уплаты таможенных платежей.

Добавим к этому стоимость электроэнергии, рабочей силы, уровень налогов «там» и «здесь».

Таким образом, если взять одну и ту же трубу, сделанную, например, в Германии и привезенную в Россию, или сделанную в России из того же сырья, то разница будет около 30-40%.

Готовы переплачивать за эти накладные расходы, которые, по своей сути, не являются ключевыми компетенциями товара? Это Ваш выбор!

2.  Материал (гранулы) для производства труб выпускают вполне конкретные производители, а само сырье производителями труб закупается на бирже.

Сегодня биржевая стоимость гранул для производства PERT труб составляет около 3500$/тонна. 

Если для 16мм трубы со стенкой 2мм требуется сырья около 100г/п.м, то Вы сами можете понять, что только стоимость сырья в качественной трубе (по сегодняшнему курсу) составляет 22-25 руб/п.м.

Мы уверены, что стоит задуматься о качестве предлагаемых труб по цене 16 руб/п.м и их соответствия заявленным характеристикам. Чудес не бывает, где-то есть «подвох».

3. Посмотрите внимательно на надпись (условное обозначение) на трубе.

В соответствии со стандартом надпись должна включать: сокращенное обозначение материала (PERT, и типа сшивки для труб РЕХ-a,b,c); номинального наружного диаметра и толщины стенки (мм); класса эксплуатации и соответствующего рабочего давления и т.д.

Таким образом, если Вам предлагают трубу только для теплого пола, то это класс-4, имеющий соответствующие ограничения по температуре (не выше 70оС) и срокам службе, и, соответственно этому, более «низкий уровень» применяемого сырья. Такая труба, в прямом смысле, ниже классом трубы 5 класса. 

Поскольку  технология производства, что для класса 4, что для класса 5, остается неизменной, то вся разница кроется только в разнице стоимости сырья, которая может достигать до 50%.

4. Если труба без оксибарьера (без слоя EVOH). То ее производство тоже значительно дешевле: она производится всего в один проход, не нужно сшивать различные слои, не нужно устанавливать несколько экструдеров с послойными операциями, нет расходов на дополнительное сырье, материалы, технологии, машины и насадки более простые.

Разница в стоимости очень сильно зависит от сложности технологи производства самих труб: для PERT труб технология попроще, поэтому и разница достигает 30-40%, для труб РЕХ-а технология самая дорогостоящая, поэтому и разница может достигать в разы (!).

На основе этих рекомендаций, вооружившись калькулятором, Вы можете рассчитать сопоставимость цен для различных труб, предлагаемых вам продавцом, и сделать вполне обоснованный выбор.