Принято считать, что сфера применения полиэтилена ограничена газовыми трубами – главным образом, больших диаметров и повышенного давления. Однако помимо газопроводов, данный материал уже освоен в развитых странах для производства труб для водопроводных сетей, теплотрасс и систем канализации. Его характеристики (износоустойчивость, устойчивость к разрывам и трещинам, воздействия окружающей среды) выводит полиэтилен на ведущие позиции на рынке материалов для систем горячего водоснабжения и отопления, что имеет ключевое значение для выбора стратегии развития отечественного ЖКХ.
Вот лишь наиболее масштабные проекты, реализованные с применением труб из ПЭ 100 для водоснабжения в течение первых 10 лет от его разработки. В 1991 г. из полиэтиленовых труб, изготовленных фирмой Saenger, была построена водопроводная сеть Олимпийской деревни в Барселоне. В 1996 г. трубы из ПЭ производства PipeLife были использованы для системы подачи воды для пожаротушения в крупнейшем в Европе роттердамском порту, а в 1997 г. – для сетей водоснабжения и канализации нескольких районов Лиссабона. В 1997 г. производство труб из ПЭ началось в Японии. В 1998 г. 70-километровый водовод на 10 бар был построен в Дании из подобных труб диаметром 400 мм для водоснабжения города Эсбьерга (изготовитель – Wavin). В том же году был завершен проект строительства нового водопровода в г. Палермо (Италия), в ходе реализации которого было уложено более 1000 км труб. В последние 5 лет использование ПЭ 100 для труб холодного водоснабжения стало в Европе обычным явлением.
На постсоветском пространстве до недавнего времени водяные трубы из ПЭ 100 в небольших количествах производили несколько заводов – главным образом, российский «Газтрубпласт». С весны 2003 г. новый завод «Шеврон Мунайгаз» (филиал Chevron Texaco) в г. Атырау (Казахстан) ежемесячно изготавливает по 300-400 т труб для водоснабжения диаметром до 315 мм (предприятие рассчитано на выпуск труб диаметром до 630 мм). В Украине же еще совсем недавно уделом ПЭ 100 была газовая труба, производство которой по экспериментальным техническим условиям было освоено предприятиями «Эльпласт-Львов» и «Укргазификация-Юг». Сейчас производство продолжает развиваться – предприятия в Украине освоили производство труб из сшитого полиэтилена, причем качество самой продукции да и «навороты» технологических линий находятся выше среднеевропейского уровня. Несмотря на это, жилищно-коммунальными службами данный потенциал пока не востребован. В основном эта продукция используется крупными строительными компаниями, специализирующимися в секторе строительства жилья класса «люкс».
В отличие от рынка газовых труб, где доля ПЭ в строительстве новых газораспределительных сетей практически достигла 100%, на рынке водяных труб по-прежнему сильны позиции чугуна и ПВХ, и чем дальше на Восток, тем сильнее. Применение ПЭ труб за 9 лет в развитых странах выросло с 50 до 70%.
Таблица
Структура потребления различных материалов для труб
Год/Материал | 1996 | 1999 | 2002 | 2005 (прогноз) |
Полиэтилен | 55% | 62% | 69% | 73% |
ПВХ | 23% | 18% | 18% | 14% |
Чугун | 14% | 10% | 9% | 9% |
Прочие | 10% | 10% | 4% | 4% |
Еще в 1999 г. уделом полиэтиленовых труб были малые диаметры (до 90 мм), тогда, начиная с 300 мм, все еще царствовал металл. Здесь ПЭ 100 не мог показать себя во всей красе, ведь на тонкостенных трубах за счёт более высокой прочности много всё равно не сэкономишь. Но с 2003 г., начиная с диаметра 180 мм, ПЭ 100 уже доминирует над другими полимерами. В группе диаметров 315-400 мм и выше по-прежнему сильны позиции металла (в этой нише доля ПЭ выросла с 5 до 15%).
В Украине 1 погонный метр водяной трубы из ПЭ 63 обходится потребителю дешевле, поскольку разница в цене ПЭ 100 и ПЭ 63, как правило, превышает 30%. До 200 мм самые дорогие трубы – чугунные, но чем больше диаметр, тем меньше в стоимости уложенного метра относительная доля затрат на их монтаж. При диаметре трубы 250 мм чугун догоняет ПЭ 80, в то время как ПЭ 100 остаётся дешевле до диаметра 400 мм. Та же зависимость соблюдается и при сравнении стоимости 1 м3 перекачиваемой по этим трубам воды.
Если при выборе труб большого диаметра заказчик отдал предпочтение полиэтилену, то ПЭ 100 и здесь оказывается предпочтительнее, поскольку труба меньшей толщины сваривается гораздо быстрее. Кроме того, хоть и считается, что максимальная толщина ПЭ трубы может достигать 65 мм, но практически, из-за трудностей с теплосъёмом при экструзии (охлаждении) трубы, её толщина ограничивается 55 мм.
Иногда решающим фактором выбора в пользу ПЭ 100 оказывается повышенная гибкость более тонкой трубы, как это случилось в 1995 г. при проектировании водопровода в г. Мелен близ Парижа, когда 5-километровый водопровод потребовалось проложить вокруг стены старинного замка сложного контура в узком пространстве между стеной и шоссейной дорогой.
В этом проекте вариант чугунных труб был отброшен сразу, так как для них потребовалась бы гораздо более широкая траншея, а обнаруженные в почве блуждающие токи привели бы к быстрой коррозии труб. Чугунные трубы не рассматривались и при проектировании водовода для подачи охлаждающей и пожарной воды на промплощадку в Стенутсунде (Швеция), на которой разместились нефтехимические и химические заводы: кислые почвы бывшего морского дна оказались бы для металла слишком агрессивными. Вторая проблема: труба должна была пройти под шоссейной дорогой и железнодорожной веткой. В качестве материала для производства труб диаметром 560 мм рассматривались ПЭ 100, ПЭ 80, ПВХ и стеклопластик. При приблизительно равной цене всех «соискателей» предпочтение было отдано полиэтилену, поскольку только сварные швы способны выдержать продольные напряжения, возникающие в результате вибрации в местах пересечения дорог.
Перспективным является применение труб из ПЭ 100 и РЕ-Х для промышленных сточных вод. Полиэтилен оказывается выгодным в тех случаях, где сточные воды необходимо транспортировать на большие расстояния. Канализационные системы проектируются таким образом, что для уличных коллекторов используются более гибкие трубы из ПЭ 80, а затем собранный сток по трубам большого диаметра из ПЭ 100 или РЕ-Х подаётся на очистные сооружения. В 2001 г. в Лазиске близ г. Катовице (Польша) для отвода стока ТЭЦ с РН 6,5-9 был проложен водовод длиной 22 км. Изготовленные заводом Ruhrgas в Люблине трубы с SDR 17 и диаметром 450 мм позволяют подавать до 650 м3/час сточной воды при среднем расходе 340 м3/час.
Трубы из полиэтилена подходят также для ремонта изношенных чугунных водопроводов различными методами протяжки. Здесь хорош любой полиэтилен, но трубы из РЕ-Х при том же давлении могут быть тоньше, а это означает, что пропускную способность санируемой таким образом трубы – вследствие обрастания металла и благодаря пониженному гидравлическому сопротивлению полиэтилена – можно сохранить на прежнем уровне. Вдобавок РЕ-Х значительно более стоек к надрезам и царапинам, нет необходимости зачищать изнутри сварные швы.
Примеров этому можно привести много. Интересный проект – ремонт 100-летнего водопровода из чугунных труб в г. Канн на севере Франции. Трубы из ПЭ 100 диаметром 500 мм протянули по старым трубам с минимальными затратами через центр города. Общая длина обновлённого водопровода составила 4500 м. В окрестностях Франкфурта-на-Майне (Германия) была восстановлена старая резервная труба длиной 7400 м, по которой теперь подаётся сток, содержащий кислоты, метанол, формальдегид и т.п. с завода Ticona Роlymer на очистные сооружения завода Hoechst. Благодаря использованию ПЭ 100 толщина трубы для протяжки была снижена на 20%.
Сегодня в Украине разница цен между импортным и отечественным РЕ-Х и ПЭ 100 играет в пользу нашего производителя. Стоимость одного и того же класса трубы минимального диаметра составляет от $0,9 (отечественные) до 1 евро за погонный метр (импортные). Несмотря на высокую стоимость изделий и фурнитуры к ним, это дает хорошие перспективы водопроводным трубам отечественного изготовления. Единственный минус наших изготовителей – они пока не разработали собственных методик простого и удобного соединения труб при помощи фиттингов собственной уникальной конструкции (европейские производители часто «грешат» тем, что фурнитура фирмы подходит только к трубам ее изготовления).
Приведенные здесь примеры из практики наших соседей по европейскому дому показывают, что использование труб из РЕ-Х и ПЭ 100 может быть технически и экономически оправданным. Но для выявления подобных ситуаций надо каждый проект рассматривать системно, с учётом всех аспектов, включая стоимость монтажа, сварку, топографию местности, энергозатраты на прокачку воды, возможность ремонта, врезки ответвлений и т.д