Багатошарові поліетиленові труби

Багатошарові поліетиленові труби з соекструдованими шарами для водопостачання, напірної каналізації та технічних трубопроводів виготовляються згідно з стандартом ДСТУ EN 12201-2:2018.

Використання поліетилену PE 100-RC при виготовленні труб покращує їх здатність протистояти внутрішньому тиску при можливих зовнішніх пошкодженнях. Нижче наведено схематичне зображення процесів, що відбуваються з трубами з РЕ 100 та трубами з шаром РЕ 100RC під дією зовнішнього точкового навантаження. Як видно з рисунку, у випадку звичної нам поліетиленової труби (РЕ 100) у випадку зовнішнього точкового навантаження відбувається розтріскування на внутрішній поверхні стінки труби. Якщо ж на трубі наявний шар РЕ 100-RC, то всі механічні навантаження концентруються саме на ньому.

 Двошарові (PE 100RC/PE100) та тришарові (PE 100RC/PE100/PE100RC) напірні поліетиленові труби  для питної води виготовлені з композиції ПЕ100 чорного та ПЕ100-RC синього/чорного кольорів. Товщина зовнішнього і внутрішнього шару композиції ПЕ100RC становить не менше 10% від загальної товщини стінки. Умови прокладання багатошарових труб регламентовані стандартом PAS 1075 "Труби з поліетилену для альтернативних методів прокладання – розміри, технічні вимоги та випробування" та будуть наведені в цій статті.

Двошарова труба являє собою двошарову трубу з соекструдованими шарами: зовнішній (чорного кольору) з поліетилену ПE 100 та внутрішній (синього кольору) з поліетилену ПE 100 RC.

Багатошарові труби рекомендовані для використання при наступних умовах:

• традиційна прокладка з піщаною підготовкою траншеї та обсипкою піском;
• прокладка труб з обсипкою місцевим грунтом для піщаних та глинистих грунтів.
• прокладка методом горизонтально-направленого буріння при прокладці в піщаних та глинистих грунтах;
• прокладка трубопроводів для транспортування абразивних речовин (пульповоди, технологічна каналізація тощо)

Зовнішній шар підвищеної міцності мінімізує можливі пошкодження труби і служить індикатором ступеня пошкодження труби.

Тришарова труба конструктивно складається з трьох шарів, зовнішній і внутрішній (синього кольору) виготовлені з ПЕ 100 RC, а середній (чорного кольору)  з ПЕ 100. Для тришарових труб можливі всі області застосування, доступні для двошарових труб, а також – реконструкція існуючих мереж методом руйнування. Внутрішній шар підвищеної міцності захищає трубу від напружень, що виникають від дії твердих уламкових включень, що містяться у місцевому ґрунті. Внутрішня поверхня труби, яка  виготовлена  з композиції ПE100RC більш стійка  до швидкого, подряпин і точкових навантажень. Особливо часто виникають точкові навантаження при монтажі трубопроводів безтраншейним способом (наприклад, в результаті тертя об каміння, що знаходяться в ґрунті). При точковому навантаженні в матеріалі виникають розтягнення і пластичні деформації, які можуть викликати тріщини на внутрішній поверхні труби.

Композиція ПЕ100-RC має вищу стійкість до абразивного стирання у порівнянні із ПЕ100, що дає можливість збільшити термін експлуатації технічних трубопроводів з багатошарових труб (напірна каналізація, пульпопроводи) у порівнянні із трубою виготовленою з ПЕ100.

Зовнішній шар труби тришарової труби, який виготовлений із ПЕ100-RC, становить 10% товщини стінки і, крім захисних властивостей, служить індикатором пошкодження поверхні труби. Адже допустима глибина подряпин, проколів, порізів поліетиленової труби саме обмежується глибиною 10% від товщини стінки труби. При глибині пошкодження більше 10% буде видно чорну композицію ПЕ100. Виявлення таких пошкодження («допустимі» чи «недопустимі») дуже важливі під час релайнінга існуючих трубопроводів та інших методах реновації.

Внутрішній шар ПЕ100RC, який має таку ж товщину, може слугувати індикатором стирання внутрішньої поверхні технологічних трубопроводів, наприклад пульпопроводів чи напірної каналізації. При виявленні стирання стінки труби до критичної межі, такі труби можна обернути на 90 та/або більше градусів, чим збільшити термін експлуатації. Такий досвід досить часто використовується в умовах гірничо-збагачувальних комбінатів, де прокладка трубопроводів виконується відкрито.

З’єднання багатошарових труб між собою та з трубами з композицій ПЕ100 відбувається зварюванням нагрітим інструментом встик та електромуфтовим зварюванням за режимами зварювання композицій ПЕ100.

Переваги багатошарових труб перед трубами з традиційного поліетилену:

• Оптимізована стійкість до локальної деформації
• Підвищена стійкість до механічних пошкоджень
• Підвищена стійкість до натягу
• вища стійкість до абразивного стирання у порівнянні із композиціями ПЕ100
• низький опір течії
• хімічна та біологічна інертність
• екологічно нейтральний матеріал - поліетилен на 100% підлягає переробці та повторному використанню
• повна герметичність, екологічна безпека;
• термін експлуатації до 100 років;
• стійкість до всіх видів корозії;
• відсутність відкладень, в результаті чого можна відмовитися від ізоляції і пристроїв систем електрохімічного захисту;
• можливість укладання в траншеї без піщаної засипки;
• найбільш безпечне застосування при безтраншейному протягуванні: горизонтальному направленому бурінні, проколах, релайнінгу, заміні з руйнуванням старого трубопроводу, інших безтраншейних технологіях, що зменшують витрати на монтаж, а також негативний вплив на навколишнє середовище;
• еластичність, що дозволяє легко вписувати трубопровід у повороти траси, витримувати «гуляння» нестійких ґрунтів і навіть сейсмічну активність;
• низька вартість будівельно-монтажних робіт, особливо при застосуванні звичних відкритих способів. Ціна зменшується в 2,5-3 рази, не потрібні додаткові матеріали для зварювання;
• зменшення часу на прокладку трубопроводу в порівнянні з металевими аналогами, може відбуватися приблизно в 10 разів швидше;
• за допомогою зварювального обладнання для зварювання нагрітим інструментом встик, а також широкого діапазону з’єднувальних деталей, муфт для електромуфтового зварювання можна досягти гарної автоматизації, що виключає людський фактор, знижує можливість помилок фахівця.