Производство металлопластиковых труб

С чего началось производство металлопластиковых труб

Не так давно в трубопроводах холодного и горячего водоснабжения применялись стальные трубы. Но некоторые их недостатки (электропроводность, неполное удовлетворение санитарным нормам, подверженность коррозии, образование отложений на внутренней поверхности в процессе эксплуатации, неустойчивость к агрессивной химической среде, трудоемкость монтажа) побудили к поиску альтернативных материалов для применения в системах водоснабжения.

Перечисленные минусы – главная причина, по которой применяются трубы из полимеров.

Запад. Металлопластиковая (металлополимерная) труба изобретена английской компанией Kitetechnology в 1979. Но развитие это изобретение получило в Германии, когда машиностроительная фирма UNICOR в 1985 году выкупила у англичан WorldWide патент, и со скрупулезностью и профессионализмом, присущими немцам, приступили к созданию оборудования по производству металлопластиковых труб. Но на этом компания не остановилась и вышла на рынок труб.

Сегодня производство металлопластиковых труб осуществляется под брендом UPONOR, занимающим 30 % мирового рынка металлопластиковых труб.

Россия. Было время, когда мы не отставали от Запада.

В годы дефицита в 1980-х гг. с поставкой материала были проблемы, это касалось и труб. Нехватка стальных труб вынуждала правительство искать решения. На помощь пришли заграничные работники, выкравшие у англичан прототипы металлопластиковой трубы и сфотографировавшие оборудование Kitetechnology.

В 1987 году Совмин поручил Научно-исследовательскому институту конструкторских и монтажных технологий Минатома (НИКИМТ) создать технологию металлопластиковых труб. В НИКИМТ отправили английские прототипы и фотографии и финансировали немалые средства.

В то же время в НИКИМТе появилась первая и единственная в России Лаборатория металлополимерных труб. Получается, что немцы опережали нас на два года.

В начале 1990-х финансирование Лаборатории металлополимерных труб прекратилось, и она закрылась.

В 2001 году на базе дочернего предприятия «Металлополимер-К» в Подольске запустили первое в России производство металлопластиковых труб. Продукция в основном изготавливалась для программы «Модуль», направленной на строительство жилья для военнослужащих Западной группы войск. Это единственный год в новейшей истории России, когда производство металлопластиковых труб превысило импорт.

Спрос на металлопластиковые трубы вырос в 2004 году, когда вышел Приказ Росстроя № 98/1 о запрете применения стальных трубопроводов в новом строительстве и капитальном ремонте.

Конечно, остановка металлургических заводов, выпускающих трубы малых диаметров, – задача невыполнимая, так как это чревато потерей доходов и громадным социальным взрывом. К тому же в России не было заводов, выпускающих полимерные и композитные трубы. Тогда Росстрой и металлурги решили ежегодно сокращать выпуск стальных труб на 2–5 %.

Но они лукавили, ведь 2–5% как раз и составляло уровень, на который падает производительность отслужившего нормативный срок оборудования. Такие меры привели к увеличению количества выпускаемых полимерных и композитных труб, а значит, к сокращению выпуска стальных труб малого диаметра.

Приказ № 98/1 дал такой толчок рынку металлопластиковых труб, что их производство в России выросло на 35–50 % в год, а в 2007-м году, удачном для экономики, – на 54 %.

В России выпуск полимерных и композитных труб малого диаметра отставал от спроса на сами трубопроводы. Это происходило по причине завышенной стоимости оборудования и отсутствия благоприятной инвестиционной среды. Малый бизнес не мог себе позволить такие дорогие материалы, а для крупного – это было слишком мелко. Еще одна причина – отсутствие комплексных технологических проектов, включающих производство труб и фитингов для их соединений.

Получилось так, что зависимость от импорта превысила 90 %, и в стране образовалась ниша не то что бы для продукта, а для полноценной отрасли.

Сегодня есть все предпосылки для создания отрасли. Оформлена следующая нормативная документация, регламентирующая рынок:

• СП 41-102-98 «Свод правил по проектированию и строительству. Проектирование и монтаж трубопроводов систем отопления и водоснабжения с использованием металлополимерных труб».
• ГОСТ Р 32415-2013 «Трубы напорные из термопластов и соединительные детали к ним для систем водоснабжения и отопления. Обновленная редакция ГОСТ Р 52134-2003».
• ГОСТ Р 53630-2009 «Трубы напорные многослойные для систем водоснабжения и отопления».

Особенности производства металлопластиковых труб различных типов

Металлопластиковые (металлополимерные) трубы – это разновидность композитных труб. Выпускаются следующие виды композитных труб: комбинация «сшитого» полиэтилена или полипропилена с алюминиевой фольгой (межслойное или наружное расположение фольги), комбинация полипропилена с перфорированной алюминиевой фольгой и комбинация полипропилена со специальным волокнистым составом, расположенным в среднем слое трубы. Заметим, что международная классификация относит трубы с наружным расположением фольги не к композитным, а к армированным.

Под металлопластиковыми подразумеваются трубы из полиэтилена и алюминия, в которых объединены преимущества пластика и металла. Они представляют собой пятислойную конструкцию, состоящую из наружного и внутреннего слоев полиэтилена, среднего слоя алюминия и двух клеевых слоев.

Основой выступает алюминиевая лента, сваренная по всей длине «встык» (лазерная сварка) или «внахлест» (сварка ультразвуком). Механическая прочность трубы достигается за счет алюминиевой оболочки, которая также:

• Препятствует проникновению кислорода воздуха внутрь трубы. Попадание кислорода в трубу опасно тем, что этот газ насыщает водопроводную воду, и стальные детали вспомогательного оборудования подвергаются коррозии.
• Снижает температурные колебания трубы по длине: коэффициент линейного теплового расширения на порядок меньше, чем у трубы из полиэтилена.

На алюминиевую основу методом экструзии (выдавливания) внутри и снаружи наносятся слои адгезива и поперечно «сшитого» полиэтилена с высокой плотностью. Наружный полиэтиленовый слой защищает трубу от внешних воздействий и выступает в роли изолятора металла от конденсата влаги. Внутренний защитный полимерный слой выравнивает внутреннюю поверхность трубы, а в металлической трубе такого слоя нет.

Два слоя специального клея сверху и снизу алюминиевой ленты связывают внутренний и внешний полимерные слои с металлической основой.

Сегодня к производству металлопластиковых труб в России предъявляются требования в соответствии с российской нормативной документацией: СНиП 2.04.01-85 (изменение СНиП 2.04.01-85 п.10.1 – запрет на использование стальных труб в системе водопроводов при строительстве домов), СНиП 2.04.05-91, сводам правил СП 40-103-98 «Проектирование и монтаж трубопроводов систем холодного и горячего внутреннего водоснабжения с использованием металлополимерных труб» и СП 41-102-98 «Проектирование и монтаж трубопроводов систем отопления с использованием металлополимерных труб», а также ГОСТом 18599-2001.

Часть металлополимерных труб на рынке представляют собой комбинацию «сшитого» полиэтилена-алюминия (PEX-ALPEX). Однако МПТ выпускаются и с другими полимерными слоями. Так, некоторые фирмы изготавливают трубы не из «сшитого» полиэтилена, а из полиэтилена средней плотности. По конструкции это тоже металлопластиковые трубы, но они применяются в системах с температурой теплоносителя не выше +70 °С.

Также производители труб из полипропилена выпускают трубы с противодиффузионной прослойкой из алюминия для систем отопления (композитные трубы полипропилен-алюминий выпускаются с наружными диаметрами 16, 20, 25, 32 и 40 мм). Алюминий наносится слоем снаружи трубы, а после на пласт алюминия наносится тонкий защитный слой полимера.

Производство металлопластиковых труб осуществляется по технологии МПТ – PEX-ALPEX, название которой указывает на сложность конструкции по сравнению с традиционной и отлично зарекомендовавшей себя трубой РЕХ. Полиэтилен электрически нейтрален к диссоциированным веществам потока, поэтому на стенках труб не оседают соли, даже при повышении температуры.

«Сшитый» полиэтилен устойчив к химическим веществам в широком диапазоне, противостоит воздействию обычных растворителей, к которым относятся углеводороды: ароматические (толуол, бензол), алифатические (бензин), не подвержен влиянию моющих средств и антифризов. Разрушить трубу способны следующие вещества: концентрированная азотная кислота, серная кислота, царская водка, серный ангидрид, хлороформ, хлористый метил, этиловый эфир, фтор, горячие органические масла и жиры, органические растворители, трихлорэтилен.

По потребительским свойствам трубы РЕХ и МПТ похожи, но последняя обладает некоторыми преимуществами. МПТ – эластичная, по сравнению с трубой из «сшитого» ПЭ, сохраняет форму, герметична (защищена от попадания кислорода) и легко монтируется.

К тому же, алюминиевый слой в металлопластиковой трубе защищает поток от проникновения кислорода и фотонов света, которые присутствуют в пластиковых трубах. При попадании света в поток, активизируется жизнедеятельность микроорганизмов.

К недостаткам относится тот факт, что трубы не свариваются, а соединяются только с помощью неразъемных соединительных деталей. Монтаж металлопластиковых труб выполняется прессовыми или резьбовыми соединениями фланцев, муфт, угольников без сварки, нарезания или пайки, что снижает стоимость работ при монтаже. МПТ и соединения допустимо бетонировать или скрывать штукатуркой.

Выделяют следующие недостатки МПТ: коэффициенты линейного теплового расширения «сшитого» ПЭ и алюминия различаются, в результате чего возникают значительные напряжения в конструкции при эксплуатации, что чревато выходом системы из строя. Для решения этой проблемы изготовители при производстве металлопластиковых труб в России работают над усовершенствованием состава клея, применяемого для соединения алюминия с полимером. Металлополимерные трубы уязвимы перед замораживанием. Вода внутри трубы замерзает и расширяется, происходит деформация алюминиевой фольги, а это грозит разрывом сварного шва.

Преимущества и недостатки МПТ определяют следующие области их применения:

• горячее и холодное водоснабжение;
• отопление в многоэтажном, индивидуальном и промышленном строительстве;
• подогрев полов, тротуаров, мест стоянки и др.;
• оросительные, поливальные и системы забора воды из водных источников;
• кондиционирование и подача сжатого воздуха;
• транспортировка агрессивных жидких продуктов;
• электропроводка (для экранирования и защиты электрических силовых и прочих кабелей);
• бесканальная прокладка в грунте ниже глубины промерзания;
• трубопроводы на речных и морских судах;
• трубо- и воздухопроводы грузовых и пассажирских вагонов АО «РЖД».

МПТ могут быть универсальными или специального назначения – их выпуск зависит от поставленной задачи. Для прокладки на открытом воздухе применяются трубы с защитным покрытием, которое не пропускает разрушительное для них ультрафиолетовое излучение. Есть трубы, изготовленные специально для обычного или напольного отопления, для водоснабжения или для подачи газа, для транспортировки агрессивных жидкостей и т.д.

При монтаже систем отопления, водопровода наиболее важным параметром является качество используемых материалов: труб, фитингов и т. д. Металлопластиковые трубы также лучше приобретать только у проверенных поставщиков.