ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТРУБ ИЗ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ
О.В. Нестругина
Донецкий Национальный Технический Университет
Использование труб из полимерных материалов получило широкое распространение, как в Европе, так и в Украине, и имеет впечатляющую динамику роста. Эти материалы имеют бесспорные преимущества перед металлическими трубами – отсутствие теплоизоляции, коррозийных явлений, большая пропускная способность, небольшой вес, звукоизоляция, отсутствие зарастания микрофлорой, стойкость к воздействию агрессивных веществ, долговечность, простота монтажа и т.п. В водоснабжении также все чаще используются трубы из полимеров как альтернатива трубам из металла, не отличающихся долговечностью.
Современные полимерные трубы отвечают самым высоким требованиям по экологии. Стеклопластик, полиэтилен, полипропилен и поливинилхлорид – это экологически чистые материалы, о чем свидетельствует их сравнительная характеристика по экологическим показателям, приведенная ниже.
При сравнении труб из полимерных материалов можно выделить следующее:
· стеклопластиковые трубы имеют максимальную устойчивость к температурным нагрузкам и минимальное линейное расширение, поэтому они наиболее распространены в системах отопления. Высокая эластичность стеклопластиковых труб позволяют легко их изгибать, а алюминиевый слой сохраняет приданную трубе форму. Это обеспечивает во многих случаях как более простой и экономичный монтаж, так и поддержание их работоспособности в процессе эксплуатации;
· к достоинствам полиэтиленовых труб относится высокая термоустойчивость (температура самовоспламенения 415°С), что обеспечивает их широкое использование для отопительных систем, низкие гидравлические потери, высокая прочность соединений. Полиэтиленовые трубы без армирующего слоя имеют высокий коэффициент температурного расширения, поэтому, как правило, используются для скрытой проводки;
· полипропиленовые трубы менее термостойки, чем металлопластиковые и полиэтиленовые, поэтому их основное применение - горячее и холодное водоснабжение; применение в отопительных системах ограничено. Вследствие высокой текучести полипропиленовые трубы меняют форму со временем даже под действием собственного веса, поэтому при внешней проводке трубы необходимо крепить через каждые 50 - 60 см. Технология соединения полипропиленовых труб обеспечивает высокую прочность соединения, сравнимую с прочностью самой трубы.
Теперь рассмотрим достоинства и недостатки современных труб для отопления и водоснабжения.
Стеклопластиковые
трубы - это пластиковые трубы, при этом основа их
стенок выполнена из стекловолокна, а наполнителем стеклопластиковых труб служит
эпоксидная или полиэфирная смолы. Преимущества стеклопластиковых труб:
· отсутствие в потоке коррозийных частиц безопасно для здоровья;
· высокая устойчивость к коррозии и химически агрессивным средам;
· стеклопластиковые трубы стойки к абразивному износу;
· высокие экологические и санитарно-гигиенические характеристики;
· отложения на внутренних стенках трубы на протяжении всего срока эксплуатации практически исключены.
· материал труб экологически чистый, герметичность их соединения исключает как утечки транспортируемой жидкости, так и загрязнение ее грунтовыми водами.
Трубы из стеклопластика имеют также ряд недостатков, наиболее существенными среди которых являются гигроскопичность и влагопоглощение, что существенно снижает их работоспособность, а также недостаточная стойкость стеклопластика к истиранию, что обусловливает износ внутреннего слоя смолы, появление оголенного стекла. В этой связи в процессе эксплуатации возможно попадание в поток воды (под давлением) остатков веществ, вредных для здоровья.
Трубы из полиэтилена имеют все достоинства труб на основе полимеров:
· высокая прочность;
· высокая термостойкость, такие трубы могут эксплуатироваться при рабочей температуре до 90 С. Трубы из полиэтилена при высоких температурах не "текут", а сохраняют форму;
· обладают высокой химической стойкостью, не подвержены коррозии;
· не подвержены обрастанию солей и биологическому обрастанию;
· экологически чистые;
· срок службы полиэтиленовых труб составляет не менее 50 лет.
Материал внесен в список с положительными экологическими характеристиками. Не имеет токсических выделений. Имеет международный экологический сертификат ISO 14001. Применяется даже в фармакологической промышленности.
Недостаток: в рабочем интервале температур трубы экологически безопасны, но необходимо строго учитывать, что при температурах, превышающих температуру плавления полиэтилена, возможны выделения оксида углерода, формальдегида, уксусной кислоты, альдегидов; при силановом методе изготовления - насыщенный раствор силана при контакте с оловянными сплавами выделяют метанол. Метанол — яд, действующий на нервную и сосудистую системы, имеет свойство накапливаться в организме. Предельно допустимая концентрация метанола в воздухе равна 5 мг/м³. Наиболее легкая форма отравления характеризуется наличием головной боли, общей слабостью, недомоганием, ознобом, тошнотой, рвотой. Поэтому опасен для жизни не только метанол, но и жидкости, содержащие этот яд даже в сравнительно небольшом количестве.
· экологическая чистота;
· срок службы полипропиленовых труб составляет не менее 50 лет;
· не наносит вред окружающей среде. Ни при его обработке, ни при утилизации отходов не образуется экологически вредные вещества. Кроме того, полипропилен пригоден для утилизации без добавления экологически вредных веществ.
· абсолютно безопасен до температур +120°С, ничего не выделяет, не разрушается химикатами, не вызывает аллергии, не впитывает запахи, сам ничем не пахнет, срок службы - вечен.
Недостаток: в случае возгорания - горит плохо, но выделяет токсичный дым, хотя в этом отношении гораздо безопаснее полиэтилена и поливинилхлорида.
Трубы из поливинилхлорида экологически чисты, но не выдерживают требований по устойчивости к возможным чрезвычайным ситуациям и пожару, т.к. он является горючим материалом, который при горении выделяет ядовитые газы – оксиды и диоксиды. Поливинилхлорид самый дешевый вид пластика, но и менее всего экологичный. В его состав входит хлор, а при нагреве возможно выделение газа фосгена, вещества, которое обладает удушающим действием. Смертельная концентрация 0,01 — 0,03 мг/л.