Межгосударственный стандарт на стальные трубы и фасонные изделия с индустриальной изоляцией из пенополиуретана с защитной оболочкой
И. Л. Майзель, канд. техн. наук, исполнительный директор Ассоциации производителей и потребителей трубопроводов с индустриальной полимерной изоляцией
Новая концепция национальной стандартизации сформулирована в Федеральном законе «О техническом регулировании» и распоряжении Правительства Российской Федерации от 28 февраля 2006 г, в соответствии с которыми важнейшими приоритетами развития национальной стандартизации являются обеспечение безопасности продукции и ее конкурентоспособности на международном рынке и рынке стран СНГ. В целях исполнения положений указанных документов был разработан межгосударственный стандарт «Трубы и фасонные изделия стальные с тепловой изоляцией из пенополиуретана с защитной оболочкой. Технические условия» (взамен ГОСТ 30732-2001).
Стандарт распространяется на стальные и фасонные изделия с тепловой изоляцией из пенополиуретана в полиэтиленовой оболочке или стальным защитным покрытием, предназначенные для подземной прокладки тепловых сетей (в полиэтиленовой оболочке - бесканальным способом, со стальной защитной оболочкой - в проходных каналах и туннелях) со следующими расчетными параметрами теплоносителя: рабочее давление - не более 1,6 МПа, температура - не более 140°С. Допускается повышение температуры до 150°С в пределах графика качественного регулирования отпуска тепла 150 - 70°С.
В ранее действующем стандарте предельная температура была ограничена 130°С. Повышение температуры применения связано с разработкой новых, более температуростойких систем пенополиуретана для трубопроводов. Испытание систем показало, что они могут применяться для изоляции трубопроводов с теплоносителем от 142 до 146°С в постоянном режиме в течение не менее 30 лет, а при постоянном воздействии температуры 150°С до 16 лет. Таким образом, введение новой марки защитной оболочки, обеспечивающей повышенную длительную прочность, позволит увеличить срок эксплуатации труб до 30 и более лет.
В ближайшее время максимальная температура эксплуатации сетей будет повышена до 150°С в связи с появлением на рынке рецептур пенополиуретана с предельной температурой эксплуатации 152°С.
По согласованию с проектной организацией допускается применение изолированных труб в полиэтиленовой оболочке в непроходных каналах.
Допускается также применение изолированных труб для трубопроводов, транспортирующих нефть, газ другие вещества.
Существенно расширена номенклатура выпускаемой продукции по диаметрам: нижний предел до 32 мм (был 57 мм), верхний до 1400 мм (был 1020 мм с полиэтиленовым покрытием и 1220 мм со стальным покрытием).
С целью обеспечения безопасности в новом стандарте повышены требования к полиэтиленовой защитной оболочке: вместо трубной марки ПЭ-63 рекомендована марка не ниже ПЭ-80 по ГОСТ 18599. Российские предприятия ЗАО «Лукойл-Нефтехим» и ОАО «Казаньоргсинтез» с 2006 - 2007 гг. прекратили выпуск полиэтилена трубной марки ПЭ-63. За рубежом он не выпускается уже не один десяток лет. Технические требования к полиэтиленовой оболочке, установленные в ГОСТ 30732-2006, гармонизированы с требованиями Европейского стандарта EN-253:2003 (табл. 1).
Таблица 1
Характеристики полиэтиленовых труб-оболочек
Показатель |
Характеристика |
Качество поверхности |
Трубы-оболочки должны иметь гладкую наружную поверхность. Допускаются незначительные продольные полосы и волнистость, не выводящие толщину стенки трубы за пределы допускаемых отклонений. На наружной, внутренней и торцевой поверхностях труб-оболочек не допускаются пузыри, трещины, раковины, посторонние включения. Концы труб-оболочек не должны иметь заусенцев. Цвет труб-оболочек - черный |
Относительное удлинение при разрыве, %, не менее |
350 |
Изменение длины труб-оболочек после прогрева при 110°С, %, не более |
3 |
Стойкость при температуре 80°С и постоянном давлении, ч, не менее |
165 (при начальном напряжении в стенке трубы 4,6 МПа) |
1000 (при начальном напряжении в стенке трубы 4 МПа) |
|
Стойкость при постоянной нагрузке растяжения 4 МПа при температуре 80°С в водном растворе ПАВ, ч, не менее |
2000 |
Переход на новую марку полиэтилена не приведет к повышению стоимости труб, поскольку цена ПЭ-80 не превышает цены ПЭ-63.
С улучшением свойств полиэтиленовых оболочек на 20 - 23% уменьшена их минимальная толщина (табл. 2).
Таблица 2
Размеры полиэтиленовых труб-оболочек
Средний наружный диаметр, мм |
Толщина стенки, мм |
||
номинальный |
предельное отклонение |
минимальная |
предельное отклонение |
90 |
+ 0,9 |
2,2 |
+ 0,4 |
НО |
+ 1 |
2,5 |
+ 0,5 |
125 |
+ 1,2 |
2,5 |
+ 0,5 |
140 |
+ 1,3 |
3 |
+ 0,5 |
160 |
+ 1,5 |
3 |
+ 0,5 |
180 |
+ 1,7 |
3 |
+ 0,5 |
200 |
+ 1,8 |
3,2 |
+ 0,5 |
225 |
+ 2,1 |
3,5 |
+ 0,6 |
250 |
+ 2,3 |
3,9 |
+ 0,7 |
280 |
+ 2,6 |
4,4 |
+ 0,7 |
315 |
+ 2,9 |
4,9 |
+ 0,7 |
355 |
+ 3,2 |
5,6 |
+ 0,8 |
400 |
+ 3,6 |
5,6 (6,3)* |
+ 0,9 |
450 |
+ 4,1 |
5,6 (7)* |
+ 1,1 |
500 |
+ 4,5 |
6,2 (7,8)* |
+ 1,2 |
560 |
+ 5 |
7 (8,8)* |
+ 1,3 |
630 |
+ 5,7 |
7,9 (9,8)* |
+ 1,5 |
710 |
+ 6,4 |
8,9 (11,1)* |
+ 1,7 |
800 |
+ 7,2 |
10 (12,5)* |
+ 1,9 |
900 |
+ 8,1 |
11,2(14)* |
+ 2,2 |
1000 |
+ 9 |
12,4 (15,6)* |
+ 2,4 |
1100 |
+ 9,9 |
13,8 (17,6)* |
+ 2,7 |
1200 |
+ 10,8 |
14,9 (19,6)* |
+ 2.9 |
1425 |
+ 12,6 |
17,3 |
+ 3,4 |
1600 |
+ 14,4 |
19,6 |
+ 3,9 |
* Толщина оболочки по ГОСТ 30732-2001. |
Переход на новые уменьшенные толщины стал возможен, в связи с повышением прочности полиэтилена марки ПЭ-80. Новые величины толщин стенок полиэтиленовых оболочек соответствуют государственному стандарту на термопласты (ГОСТ ИСО 4065-2005 «Трубы из термопластов. Универсальная толщина стенок») и приближены к показателям Европейского стандарта EN 253:2003.
Уменьшение толщин стенок полиэтиленовых оболочек приведет к снижению стоимости продукции, которая станет более конкуренто-способной как на отечественном рынке, так и за рубежом.
В состав стандарта включены минимальные требования к запорной арматуре (шаровые краны), стартовым и сильфоновым компенсаторам. Конструкция осевого сильфонового компенсатора должна обеспечивать его полную герметичность, исключающую попадание влаги в теплоизоляцию.
В новый стандарт включены требования к стыковым соединениям.
Для теплогидроизоляции стыков стальных труб между собой и с фасонными изделиями должны применяться стыковые соединения, отвечающие следующим требованиям:
пенополиуретан и материалы оболочек стыков должны соответствовать требованиям нового межгосударственного стандарта. Заливку пенополиуретана в пространство стыка рекомендуется производить с помощью пенопакетов, заливочных машин или другими способами, обеспечивающими качественное перемешивание компонентов ППУ;
конструкции оболочек стыков и их соединений с оболочками труб должны быть герметичными при давлении внутри стыкового пространства 0,05 МПа в течение 5 мин.;
долговечность стыков должна соответствовать долговечности трубопроводов и фасонных изделий (не менее 30 лет).
Следует подчеркнуть, что применение пенопакетов повышает качество и культуру монтажа стыковых соединений, а также на 10% снижает расход компонентов ППУ.
Из методов испытаний пенополиуретана исключено определение закрытой пористости, которая косвенно характеризуется определением водопоглощения при кипячении.
Особое внимание обращено на минимальную плотность пенополиуретана в ядре (средний слой), от которой зависит максимальная температура применения конструкции и ее долговечность.
Разработанный стандарт принят как межгосударственный, за него проголосовали Армения, Казахстан, Молдова, Узбекистан и Таджикистан.
Бюллетень строительной техники № 10, 2007 г.