Главная / Словарь терминов: трубы
Трубы ПВХ для канализации
В мировой практике обустройства систем водоотведения трубы ПВХ для канализации долгое время считались оптимальным материалом для оборудования внутренних канализационных систем и только альтернативным – для наружных систем водоотведения, в том числе магистральных трубопроводов. Такое положение было обусловлено повышенной хрупкостью традиционных составов и структур жесткого поливинилхлорида, а также ограниченной технологичностью ПВХ при монтаже напорных трубопроводов систем водоотведения (трубы не свариваются встык или в раструб, а склеиваются или собираются с помощью фитингов).
Условное выравнивание востребованности труб ПВХ и труб из других термопластов в сегментах, как наружных, так и внутренних систем водоотведения произошло в конце прошлого века с разработкой и массовым производством:
- труб ПВХ из модифицированного (PVC-М) и структурно ориентированного поливинилхлорида PVC-О (или PVC-А), потеснивших стальные, чугунные, полиэтиленовые и полипропиленовые трубы для наружных систем водоотведения, в том числе предизолированные гофрированные полиэтиленовые и полипропиленовые трубы (см. гофрированные многослойные трубы Pragma® компании Pipelife и Корсис® коммерческо-производственной группы ПОЛИПЛАСТИК);
Структура трубы ПВХ из двуоосноориентированного поливинилхлорида PVC-О (или PVC-А).
- новых видов одно- и трехслойных канализационных труб из полипропилена (см. трубы REHAU из полипропилена HT-PP для систем внутренней канализации и трехслойные трубы RAUPIANO PLUS для бесшумной внутренней канализации) и чугунных труб нового поколения (см. чугунные трубы систем водоотведения Duker компании Duker GmbH & Co. KGaA и PAM-GLOBAL® промышленно-коммерческой группы SAINT-GOBAIN GROUP) для внутренних систем водоотведения, в том числе канализационных систем частных домов.
Современные трубы ПВХ для канализации.
На текущий момент такие трубы выпускаются и/или сертифицируются согласно ГОСТ Р 52134-2003 «Трубы напорные из термопластов и соединительные детали к ним для систем водоснабжения и отопления», ГОСТ Р 51613-2000 «Трубы напорные из непластифицированного поливинилхлорида», ГОСТ ИСО 12162-2006 «Материалы термопластичные для напорных труб и соединительных деталей», а импортные трубы – согласно положений ISO 4422-2 и ISO 16422, регламентирующие канализационные трубы из модифицированного поливинилхлорида (PVC-М) и трубы для канализации из двуоосноориентированного поливинилхлорида (PVC-О) соответственно, DIN 8061:1994 «Unplasticized polyvinyl chloride pipes - General quality requirements and testing» (Трубы из непластифицированного поливинилхлорида - Общие требования и испытания), DIN 8079:1997 «Chlorinated polyvinyl chloride (PVC-C) pipes - PVC-C 250 – Dimensions» (Трубы из хлорированного поливинилхлорида (PVC-C) - PVC-C 250 – Размеры), DIN 8080:2000 «Chlorinated polyvinyl chloride (PVC-C) pipes - General quality requirements and testing» (Трубы из хлорированного поливинилхлорида (PVC-C) - Общие требования и испытания).
Типовая линия производства труб ПВХ для канализации.
Превалирующую долю рынка в сегменте поливинилхлоридных труб формируют трубы из непластифицированного поливинилхлорида (аббревиатура НПВХ, UPVC или PVC-U), ориентированного на эксплуатацию с рабочими температурами до 60°C, а также хлорированного поливинилхлорида (аббревиатура ХПВХ или PVC-C), работающего с потоками температурой до 95°C. С конца прошлого века активно развивается производство труб для канализации из поливинилхлорида, модифицированного добавками ABS, CPE и акриловых красок (PVC-М) с более высокой ударной вязкостью, эластичностью, но меньшим пределом прочности и более низкой химической стойкостью, а также труб ПВХ для канализации из двуоосноориентированного поливинилхлорида (PVC-О, или HSPVC - high strength PVC) с беспрецедентной пластичностью и прочностью при внешних/внутренних нагрузках (см. видео в этом материале).
Трубы ПВХ для канализации из двуоосноориентированного поливинилхлорида (PVC-О, или HSPVC - high strength PVC).
Важно: Химический состав PVC-O идентичен в композиции PVC-U и их общие свойства соответственно сходны. Существенное различие между PVC-O и PVC-U находится в аспекте механических свойств и только в направлении ориентации. Композиции PVC-М отличаются от PVC-O и PVC-U добавлением целевого («прицельного») модификатора, и свойства трубы из PVC-М отклоняются от свойств трубы из «стандартного» PVC-U в зависимости от типа и количества используемого модификатора. Предел прочности трубы из двуоосноориентированного поливинилхлорида PVC-О почти в два раза превышает аналогичный показатель труб из PVC-U, а прочности трубы из PVC-М – немного меньше предела прочности труб PVC-U. Вместе с тем, благодаря большему коэффициенту запаса прочности трубы из PVC-М, а тем более трубы из PVC-О могут работать при больших расчетных напряжениях, чем трубы из PVC-U.
Минимальная толщина стенки трубы ПВХ для канализации при разном диаметре и рабочем давлении напорных трубопроводов.
Материал | PVC-U | PVC-M | PVC-O |
---|---|---|---|
Рабочее давление, МПа | 11 | 17.5 | 32 |
Номинальный диаметр | Минимальная толщина стенки, мм | ||
PN12 /12.5 | 9.2 | 5.9 | 3.5 |
PN16 | 12.0 | 7.8 | 4.4 |
PN20 | 14.8 | 9.6 | 5.5 |
Благодаря этому трубопроводы из PVC-М, PVC-O и PVC-U одного наружного диаметра различаются по материалоемкости, энергоемкости, скорости напора потока и величине потери напора, что становится очень важным при обустройстве напорных систем водоотведения с погружными насосами или насосными станциями (см. насосы Грундфос для перекачки сточных вод, дренажа, канализационных систем, а также насосные станции Wilo DrainLift).
Энергоемкость трубы из полиэтилена РЕ-80, из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом (ВЧШГ), из непластифицированного поливинилхлорида PVC-U и двуоосноориентированного поливинилхлорида PVC-O.
Сравнительная скорость потока в трубопроводах из PVC-O, PVC-U и высокопрочного чугуна с шаровидным графитом (ВЧШГ).
Скорость потока в трубопроводах из PVC-O, PVC-U и высокопрочного чугуна с шаровидным графитом (ВЧШГ) разного номинального диаметра.
Ном. диаметр | Скорость потока, л/сек | Относительное изменение, % | |||
---|---|---|---|---|---|
PVC-O | PVC-U | Трубы ВЧШГ | PVC-U/ PVC-O | ВЧШГ/PVC-O | |
DN100 | 12.1 | 9.2 | 7.5 | 31 | 61 |
DN150 | 32.6 | 25 | 24.4 | 30 | 34 |
DN200 | 68.4 | 53.4 | 52.2 | 28 | 31 |
Потери напора в трубопроводах из PVC-O, PVC-U и высокопрочного чугуна с шаровидным графитом (ВЧШГ).
Важно: Эксплуатационные свойства трубы ПВХ для канализации, среди которых одним из определяющих пригодность критериев является критическое напряжение продольного изгиба, вне зависимости от композиции поливинилхлорида (PVC-O, PVC-U или PVC-М) изменяются в зависимости от условий эксплуатации, нагрузки и температуры, что при проектировании систем водоотведения учитывается с помощью поправочных коэффициентов (см. таблицу ниже).
Температурно-временные поправочные коэффициенты величины критического напряжения продольного изгиба.
Условия эксплуатации | Температура рабочей среды | ||
---|---|---|---|
20°C | 30°C | 40°C | |
Кратковременное смачивание стоками и осадками (секунды/минуты) | 1 | 0.96 | 0.93 |
Средний срок воздействия - например, бетонные работы (часы) | 0.81 | 0.75 | 0.66 |
Длительный срок – например, паводки (день/месяц) | 0.69 | 0.63 | 0.56 |
Постоянно - например, грунтовая вода (50 лет) для PVC-U и PVC-М | 0.37 | 0.28 | 0.18 |
Постоянно - например, грунтовая вода (50 лет) для PVC-O | 0.44 | 0.33 | 0.22 |
Физические, механические, электрические, теплофизические и противопожарные свойства трубы ПВХ для канализации.
Трубы ПВХ для канализации показывают большую химическую стойкость к спиртам, жирам, нефти и ароматическому свободному бензину, неорганическим кислотам, щелочам и солевым растворам, но ограничены для использования со сложными эфирами, кетонами, ароматическими или хлорируемыми углеводородами. Трубы ПВХ для канализации характеризуются высокой стойкостью к микро- и макробиологическим организмам, «выветриванию» (механической эрозии), деградируют при воздействии прямого солнечного излучения с потерей визуального качества до мелования и обесцвечивания, но только в микронных слоях поверхности, что практически не влияет на эксплуатационные свойства трубы ПВХ для канализации.
Вместе с тем, в течение продолжительного срока эксплуатации в ПВХ происходят морфологические изменения с некоторым изменением механических свойств - увеличение предела текучести, предела прочности, модуля упругости, что в целом позитивно, но происходит с быстрым повышением склонности к хрупкому разрушению в концентраторах напряжения. Проблему отчасти решают искусственным старением при температуре 60 °C в течение 18 часов и лучшие показате6ли стабильности пока демонстрируют трубы ПВХ для канализации из двуоосноориентированного поливинилхлорида PVC-О, в которых развитие поперечных трещин около концентратора напряжения блокируется участком продольного расслоения материала.
Развитие трещины в трубах ПВХ из PVC-U (слева) и в трубах из двуоосноориентированного поливинилхлорида PVC-О (справа).
Физические свойства PVC.
Показатель | Значение |
---|---|
Молекулярный вес (смола) | 140,000 |
Относительная плотность | 1.42 - 1.48 |
Водопоглощение | 0.12% |
Твердость | 80 |
Ударная вязкость - 20°C | 20 кДж/м² |
Ударная вязкость - 0°C | 8 кДж/м² |
Коэффициент трения | 0.4 |
Механические свойства трубы ПВХ для канализации.
Показатель | Значение |
---|---|
Предел прочности на разрыв | 52 МРа |
Удлинение при разрыве | 50 - 80% |
Краткосрочный предел текучести | 44 MPa |
Долговременный предел текучести | 28 MPa |
Модуль эластичности | 3.0 - 3.3 GPa |
Модуль изгиба | 2.7 - 3.0 GPa |
Модуль сдвига | 1.0 GPa |
Модуль упругости | 4.7 GPa |
Коэффициент Пуассона | 0.4 |
Электрические свойства трубы ПВХ для канализации.
Показатель | Значение |
---|---|
Предел прочности на разрыв | 52 МРа |
Удлинение при разрыве | 50 - 80% |
Краткосрочный предел текучести | 44 MPa |
Долговременный предел текучести | 28 MPa |
Модуль эластичности | 3.0 - 3.3 GPa |
Модуль изгиба | 2.7 - 3.0 GPa |
Модуль сдвига | 1.0 GPa |
Модуль упругости | 4.7 GPa |
Коэффициент Пуассона | 0.4 |
Электрические свойства трубы ПВХ для канализации.
Показатель | Значение |
---|---|
Электрическая прочность (на пробой) | 14 - 20 kV/mm |
Объемное удельное сопротивление | 2 x 1014 Ω*m |
Поверхностное удельное сопротивление | 1013 - 1014 Ω |
Диэлектрическая константа | 3.9 |
Коэффициент рассеяния (коэффициент мощности) | 0.01 (0.02) |
Теплофизические и противопожарные свойства трубы ПВХ для канализации.
Показатель | Значение |
---|---|
Точка размягчения | 80 - 84°C |
Макс. рабочая температура | 60°C |
Коэффициент теплового расширения | 7 x 10-5K-1 |
Теплопроводность | 0.16 W/[m.K] |
Удельная теплоемкость | 1,000 J/[kg.K] |
Тепловая диффузия | 1.1 x 10-7 m²/s |
Воспламеняемость (oxygen index) | 45% |
Индекс воспламеняемости | 10 - 12 (из 20) |
Индекс дымообразующей способности | 6 - 8 (из 10) |
по тел.: +7 (495) 755-59-55

или заполните форму обратной связи
