Главная > Группа Полипластик > Современные тенденции применения полимерных материалов для систем ЖКХ

Современные тенденции применения полимерных материалов для систем ЖКХ

Полипластик статья 2

Петр Васильев,
заместитель директора ООО «Группа ПОЛИПЛАСТИК»

 

В развитых странах мира полимерные трубопроводы стали уже обыденным явлением. Во многих таких странах наблюдается ускоренная динамика роста их потребления в различных сферах экономики, в том числе и в ЖКХ. Вместе с тем, среднее потребление полимерных труб на душу населения в крупнейших постсоветских государствах(Россия, Украина, Белоруссия, Казахстан) сегодня в 2-3 раза меньше, чем в развитых странах. Слабая реализация имеющегося потенциала стран бывшего Советского Союза ставит здесь дополнительные задачи и открывает широкие перспективы использования полимерных трубопроводов, которое неизбежно приведет к повышению надежности и эффективности систем ЖКХ.

Современные реалии предъявляют все более высокие требования к технологичности и надежности трубопроводов. Широкое распространение получили бестраншейные технологии строительства и восстановления сетей водо-, газо-, электроснабжения и канализации. Электроснабжающие компании начали активно развитие кабельных сетей с повышенной термостойкостью. Теплоснабжающие организации уделяют повышенное внимание сокращению потерь тепла на распределительных и внутриквартальных сетях. Развитие улично-дорожных сетей городов и глобальная реконструкция региональных и федеральных трасс привели к увеличению транспортных нагрузок на дорожное покрытие и, как следствие, на трубопроводы ливневой канализации.

Портфель инновационных полимерных продуктов

На протяжении последних 25 лет в Европе и мире ведется активная работа по созданию новых типов полимерных труб с поистине уникальными свойствами. С отставанием в 15 лет к этой работе присоединились и ведущие российские производители. В портфеле инновационных продуктов на сегодняшний день значатся напорные полиэтиленовые трубы диаметром от 10 до 1600 мм для водоснабжения, газораспределения и канализации. Теперь и в России производятся трубы с верхней границей диапазона наружного диаметра в 1600 мм, рассчитанные на давление до 10 атмосфер. Только несколько компаний в Европе могут похвастать таким оборудованием. Сфера применения таких труб – это, в первую очередь, магистральные водоводы, дюкеры, а также всевозможные коллектора и футляры.

В Европе уделяют много внимания вопросам защиты напорных труб от повреждений во время транспортировки и монтажа, т.к. большая часть царапин и других повреждений на полиэтиленовой трубе – это «бомба замедленного действия». В этой связи, с каждым годом все больше применяются трубы либо с дополнительным, либо с интегрированным защитным слоем. Добавление защитного слоя позволяет сохранить трубу в таком же виде, в каком она вышла из экструдера, защитить ее от точечных нагрузок в процессе эксплуатации и тем самым существенно повысить надежность и долговечность напорных сетей.

Незаменимыми для использования в системах хозяйственно-бытовой и ливневой канализации, дренажа, в том числе для целей мелиорации, являются сегодня безнапорные гофрированные трубы диаметром от 110 мм до 1200 мм. В ряде случаев эти трубы применяются для защиты электрических кабелей и в качестве труб с повышенной кольцевой жесткостью и надежностью для тяжелых условий монтажа и эксплуатации. Нашли широкое применение и хорошо зарекомендовали себя также безнапорные трубы большого диаметра и трубы большого диаметра с повышенной кольцевой жесткостью, армированные металлическим профилем, диаметром от 800 мм до 2600 мм.

Как отмечалось выше, одной из тенденций в области производства напорных труб является их защита от повреждений во время транспортировки, монтажа, а также при бестраншейных методах прокладки. В России эти технологии также освоены, и в зависимости от конкретных условий каждого объекта, заказчику можно предложить 5 типов напорных труб. Это традиционная незащищенная полиэтиленовая труба, трубы с дополнительным защитным покрытием, которое наносится поверх основной рабочей трубы, трубы с интегрированным защитным покрытием из материала с повышенной стойкостью к растрескиванию. Кроме того, буквально в прошлом году появилось следующее поколение трубных материалов – так называемый полиэтилен 112, который позволяет при заданном рабочем давлении и наружном диаметре уменьшить толщину стенки, повысив тем самым пропускную способность трубопровода.

Отдельно хотелось бы остановиться на такой проблеме, как определение планово высотного положения трубопроводов, в частности, после работ методом горизонтально направленного бурения либо в случае недостоверной геоподосновы. Облегчить решение этой задачи позволяет специализированная труба с интегрированным идентификационным кабелем. Повсеместное применение подобных труб позволит в перспективе полностью исключить такую проблему, как поиск и определение принадлежности той или иной коммуникации.

Оптимальные свойства гофрированных безнапорных труб достигаются за счет специальной конструкции профиля стенки, что позволяет существенно уменьшить вес и, как следствие, стоимость трубы, а также повысить кольцевую жесткость и надежность системы в целом. Хотелось бы отметить, что не все гофрированные трубы одинаковые. Основными критериями для выбора того или иного типа труб являются не только диаметр и цена, но и условия строительства, и, как следствие, класс кольцевой жесткости.

Чем больше кольцевая жесткость, тем меньше требований предъявляется к строителю по качеству засыпки и утрамбовки. Т.е. труба с большей кольцевой жесткостью больше прощает строителю.Но в любом случае, все объекты индивидуальны, и прочностной расчет должен производиться для каждого объекта. Такой расчет позволит заранее обезопасить себя от случаев, когда труба деформируется, принимая овальную форму, и соединения теряют герметичность, или же когда труба вообще складывается. В большинстве случаев это происходит из-за неграмотных действий проектировщиков и из-за недостаточной квалификации строителей.

На сегодняшний день существуют трубы, имеющие увеличенный класс кольцевой жесткости SN24 (аналог труб из ВЧШГ). Фактически, особенно на больших диаметрах, жесткость такой полимерной трубы выше, чем у ВЧШГ. Помимо жесткости есть еще ряд неоспоримых преимуществ вышеуказанных труб, таких как: возможность засыпки местным грунтом; возможность укладки на естественное грунтовое основание траншеи; наружное защитное покрытие обеспечивает защиту при релайнинге; защита от ультрафиолета, перегрева и деформации.

Одним из инновационных продуктов по данному направлению являются трубы большого и сверхбольшого диаметра, технология которых разработана немецкой компаний Krah. Диаметры и кольцевая жесткость в них практически ничем не ограничены. В частности, в России уже производятся подобные трубы диаметром 3 метра. Трубы такой конструкции используются не только по своему прямому назначению – для хозяйственно-бытовой канализации и водостока, но и в малонапорном варианте (до 6 атмосфер), например, для дюкеров. Так, на основе этой технологии очень часто реализуются проекты по выпускам очищенных стоков в море, либо для того, чтобы «убрать в трубу» ручьи и небольшие речки. Один из первых подобных проектов был реализован на востоке Московской области – в такую трубу заключили речку Савинку.

Еще одним инновационным продуктом является многослойная труба со стальным армированием. Это безнапорная канализационная труба большого диаметра с повышенным классом кольцевой жесткости. Технология, по которой осуществляется производство, позволяет получить трубу с диаметром до 2,4 метра и кольцевой жесткостью до SN16. В случае безнапорных труб большого диаметра повышение жесткости достигается за счет введения внутрь стенки армирующего профиля, который полностью изолирован полиэтиленом. Таким образом, мы уходим от коррозии и достигаем максимально возможной среди полимерных труб подобного диаметра жесткости, что позволяет применять данные трубы без футляров под проезжей частью дорог.

Уже не только трубы

Сегодня все больше и больше, как в системах водоснабжения, так и в хозяйственно-бытовой и ливневой канализации, находят применение не только полимерные трубы, но и другие полимерные изделия, например, полиэтиленовые колодцы. Есть два принципиально разных типа полиэтиленовых колодцев: один тип–это модульные колодцы, которые поставляются на объект в виде комплекта элементов, полностью готовых к сборке, в некотором смысле их можно сравнить с известным конструктором Лего. И другой тип–это так называемые заводские колодцы. Их полностью изготавливают в условиях цеха, проверяют на герметичность, и строителю остается только подключить подводящие и отводящие трубы к патрубкам. Вне зависимости от типа изделия, скорость монтажа полимерных колодцев просто фантастическая.

Современные полимерные решения нашли свое применение не только при строительстве колодцев. Разработаны и активно применяются резервуары и емкости различного назначения. В частности, во многих системах пожаротушения используются резервуары, предназначенные для хранения противопожарного запаса воды. Они дополнительно могут комплектоваться пожарным гидрантом и задвижкой в бесколодезном исполнении.Кроме того, применяются резервуары для хранения питьевой воды. Они производятся в соответствии с требованиями СП31-13330 и комплектуются системой фильтрации поступающего воздуха, устройством перелива, патрубками подачи воды, разбора воды и патрубком полного слива для очистки резервуара.

Для территорий с ограниченной площадью может применяться комплексная компактная проточная система очистки в одном корпусе производительностью от 3 до 50 литров в секунду. Также она применяется в накопительных системах очистки ливневых стоков после аккумулирующего резервуара. При необходимости сооружение комплектуется системой мониторинга, которая сигнализирует о необходимости проведения обслуживания сооружения. Система мониторинга может быть проводной и беспроводной. Такие системы особенно актуальны при дорожном строительстве.

Активно развиваются технологии восстановления изношенных трубопроводов с помощью полимерных труб, композитных материалов. Сейчас существуют технологии, которые позволяют полностью восстановить пропускную способность без каких бы то ни было земляных работ.

Профессионализм и высокотехнологичное сопровождение

Также к современным тенденциям следует отнести комплексный подход, который включает в себя участие сотрудников отдела шеф монтажа на всех этапах проведения работ.Это люди, выезжающие непосредственно на строительную площадку для обучения подрядчиков на месте работе по той или иной технологии. На некоторых объектах сотрудникам приходится вместо шеф-монтажных работ выполнять функции прораба или даже начальника участка. А в ряде случаях отдел шеф-монтажа еще и выполняет функцию технадзора.

К сожалению, уровень квалификации персонала, который работает с полимерными трубопроводами, пока еще недостаточно высок. Это касается всех участников процесса: и проектировщиков, и строителей, и надзорных органов. Причин много, но основная–отсутствие информации.Для решения этой проблемы необходимо обращаться в специализированные учебные центры, которые не продают аттестационные «корочки» для сварщиков полимерных трубопроводов, а обучают рабочий и инженерно-технический персонал основным принципам и подходам к работе с полимерными трубопроводами, а также консультируют проектные организации.

Помимо обучения, в некоторых учебных центрах идет активная разработка новых и уточнение старых нормативов и правил для полимерных труб на основе полученного за последние десятки лет опыта эксплуатации и результатов современных молекулярных исследований. Разрабатываются новые и корректируются старые методики расчетов, уточняются прочностные и гидравлические параметры труб, идет изучение долговременного поведения полимерных трубопроводов при эксплуатации.

Эволюция полимерных труб происходит в тесном взаимодействии научных работников, технологов и заказчика, которые на основании глубокого знания своей отрасли вырабатывают совместно с производителями труб нужные векторы развития. Современные полимерные трубопроводы– это сложная комплексная система, которая требует высокотехнологичного сопровождения, поэтому лидеры отрасли имеют дорогостоящие лаборатории с самым современным оборудованием и штатом научных сотрудников. Разрабатываются новые марки полимеров, которые обладают специальными свойствами, уточняется информация о долговременных свойствах уже известных марок.Идут работы по научному обоснованию увеличения срока службы полимерных труб из известных марок полимеров на основании многолетнего опыта эксплуатации. Разработаны полимеры, позволяющие создать более легкие трубы с увеличенной пропускной способностью.

В заключение хотелось бы отметить, что все современные решения, о которых говорилось выше, активно применяются на объектах ЖКХ уже сейчас. Таким образом, потребители имеют возможность получить изделия, полностью готовые к применению и без так называемых «детских болезней»

Комментарии закрыты.