При выборе труб для системы теплоснабжения или горячего водоснабжения (ГВС) главными критериями остаются бюджет проекта и надежность. Ниже представлено подробное сравнение классических стальных труб и современного полимера PE-RT тип II по ключевым техническим и эксплуатационным характеристикам.
Что такое PE-RT тип II
PE-RT тип II представляет собой термостойкий полиэтилен, применяемый при производстве труб для систем отопления, холодного и горячего водоснабжения.
Основные преимущества термостойких полимерных труб:
- устойчивость к коррозии;
- небольшой вес;
- гибкость;
- гладкая внутренняя поверхность;
- возможность поставки труб длинными отрезками или в бухтах;
- стойкость к воздействию ряда химически агрессивных сред.
- Трубы PE-RT полностью отвечают требованиям для продуктов, контактирующих с водой, и включены в стандарты ГОСТ.
Сравнение полиэтиленовых труб PE-RT тип II и стальных труб
| Параметр | PE-RT тип II | Стальная труба |
|---|---|---|
| Расчётный срок эксплуатации | 50 и более лет при соблюдении расчётных режимов | 10–20 лет (зависит от типа стали и условий эксплуатации) |
| Коэффициент эквивалентной шероховатости (гладкость внутренней поверхности) | ~ 0,005 мм | ~ 0,1–0,2 мм |
| Коррозия | Материал не подвержен коррозии | Необходима защита от коррозии |
| Масса 1 погонного метра трубы | ~4,48 кг (d110 SDR 7.4) | ~10,26 кг (DN108, стенка 4 мм) |
| Теплопроводность | ~0,4 Вт/(м*К) при заданных условиях | ~47-52 Вт/(м*К) при заданных условиях |
| Соединения на 100 м трассы | 2–3 (бухта) | 8–10 и более |
| Бесканальная прокладка | Применяется. Позволяет экономить до 60% на СМР | Требует монтаж проходных или непроходных каналов или тоннелей |
Срок службы труб
Расчётный срок службы труб PE-RT тип II может достигать 50 и более лет. Этот показатель нельзя рассматривать отдельно от рабочих условий.
На ресурс полимерного трубопровода влияют:
- Температура транспортируемой среды;
- рабочее и пиковое давление;
- класс эксплуатации;
- качество соединений;
- соблюдение технологии монтажа;
- соответствие трубы проектной документации.
Расчетный срок службы стальных трубопроводов составляет 10-20 лет из-за ускоренной коррозии в сетях теплоснабжения и ГВС.
На ресурс стального трубопровода влияют:
- качество антикоррозионной защиты;
- состав транспортируемой среды;
- состояние сварных соединений;
- условия прокладки.
Скорость монтажа и количество соединений
Одно из основных преимуществ труб PE-RT тип II — возможность поставки в бухтах длиной до 200 м или в прямых хлыстах до 12 м. На трассе длиной 100 м это позволяет уменьшить количество соединений до 2–3.
Для соединения труб PE-RT тип II могут применяться:
- сварка встык;
- электросварные муфты;
- фланцевые переходы;
- специальные соединительные элементы.
Стальная труба жёсткая, поэтому изменение направления трассы требует дополнительных фасонных изделий. Стыки выполняются сварным, резьбовым или фланцевым способом. На 100 м стального трубопровода требуется от 8–10 соединений.
Ключевую роль в надежности стальной системы играет квалификация сварщика.
Шероховатость и пропускная способность
Внутренняя поверхность трубы влияет на гидравлическое сопротивление системы.
Коэффициент эквивалентной шероховатости:
- PE-RT тип II: ~0,005 мм;
- стальная труба: ~0,1–0,2 мм.
Гладкая поверхность PE-RT способствует сохранению рабочего сечения трубопровода. Полимер не ржавеет, поэтому внутри трубы не образуются продукты коррозии.
В стальных трубах состояние внутренней поверхности со временем может изменяться из-за коррозии и отложений. Это приводит к уменьшению проходного сечения и росту гидравлического сопротивления.
При этом разница в шероховатости не означает такое же пропорциональное снижение общего гидравлического сопротивления. Оно рассчитывается с учётом диаметра трубы, скорости потока, длины трассы, местных сопротивлений и свойств рабочей среды.
Бесканальная прокладка
Трубы PE-RT могут применяться для бесканальной прокладки непосредственно в подготовленной траншее. За счет эффекта самокомпенсации полимерной трубы, не требуется установка компенсаторов и неподвижных опор по длине трассы.
PE-RT обладает большей гибкостью, поэтому может упростить прохождение незначительных поворотов трассы. Однако необходимость компенсаторов, опор и других конструктивных элементов определяется расчётом, а не только материалом трубы.
Переход на бесканальную прокладку позволяет снизить расходы на строительно-монтажные работы до 60%.
При традиционной прокладке стальных труб требуются:
- Железобетонные лотки или каналы.
- Гидроизоляция.
- Компенсаторы температурного расширения.
- Неподвижные и скользящие опоры.
- Антикоррозионная защита.
Совокупность этих факторов приводит к значительному удорожанию проекта при низкой исходной стоимости самой трубы.
Коррозионная стойкость
Трубы PE-RT не корродируют и не требуют окрашивания или нанесения традиционной антикоррозионной защиты. Это важно при прокладке в условиях повышенной влажности, высоких грунтовых вод и воздействия блуждающих токов.
Стальные трубы подвержены коррозии. Особого внимания требуют сварные соединения и участки, на которых повреждено защитное покрытие.
Коррозия может привести к следующим последствиям:
- снижению прочности трубопровода;
- уменьшению проходного сечения;
- появлению протечек;
- увеличению расходов на ремонт;
- необходимости временной остановки системы.
Вес и транспортировка
Масса одного погонного метра трубы:
- PE-RT d 110 SDR 7.4 — около 4,48 кг;
- стальной трубы DN108 со стенкой 4 мм — около 10,26 кг.
Меньшая масса полимерных труб позволяет:
- сократить расходы на транспортировку;
- упростить погрузочно-разгрузочные операции;
- снизить потребность в тяжёлой технике;
- облегчить перемещение труб на строительной площадке;
- уменьшить нагрузку на монтажные конструкции.
Совокупная стоимость владения
Стоимость трубопровода включает первоначальные и последующие расходы (CAPEX и OPEX). Сравнение стоимости цены одного метра трубы не показывает полной экономики проекта.
| Статья расходов | Сталь | PE-RT тип II |
|---|---|---|
| Транспортировка | Дороже | Дешевле |
| Монтаж | Требует масштабных земляных работ и привлечения квалифицированного сварщика | Быстрее и дешевле за счёт использования трубы в бухтах, бесканальной прокладки и автоматизированной сварки |
| Каналы и лотки | Требуются | Не требуются при бесканальной прокладке |
| Компенсаторы и опоры | Обязательны | Компенсаторы не требуются. Неподвижные опоры необходимы только для защиты запорной арматуры и на входах в здания и тепловые камеры |
| Антикоррозионная защита | Требуется | Не требуется |
| Обслуживание | Возможны регулярные ремонтные работы из-за прогрессирующей коррозии | Не требуется обслуживание, связанное с коррозией |
| Гидравлические характеристики | Могут ухудшаться при коррозии и отложениях | Гладкая поверхность сохраняется на всём сроке эксплуатации |
| Тепловые потери | Выше для «голой» трубы | Ниже для «голой» трубы |
Как соединить PE-RT со стальной трубой
При реконструкции системы может потребоваться соединение труб PE-RT с существующей стальной магистралью.
Вот три основных решения:
- Фланцевое соединение — применяется для разъёмного перехода между участками трубопровода.
- НСПС — неразъёмное соединение стальной и полимерной трубы.
- Комбинированная муфта — используется для перехода на резьбовое соединение.
Тип перехода выбирают с учётом диаметра, давления, температуры, условий монтажа и требований проекта.
Что выбрать: PE-RT или сталь
Трубы PE-RT тип II целесообразно рассматривать, когда важны небольшой вес, устойчивость к коррозии, скорость и стоимость монтажа, быстрое устройство протяжённой трассы и возможность бесканальной прокладки.
Стальные трубы применяют, когда проект предусматривает параметры давления и температуры, для которых выбранное исполнение PE-RT не имеет подтверждённых характеристик.
Перед выбором материала трубопровода необходимо:
- Определить рабочую и максимальную температуру.
- Уточнить рабочее и испытательное давление.
- Подобрать диаметр, толщину стенки и SDR.
- Проверить назначение и класс эксплуатации трубы.
- Изучить паспорт и протоколы испытаний производителя.
- Рассчитать гидравлические и тепловые параметры.
- Сравнить совокупную стоимость монтажа и эксплуатации.
Таким образом, сравнение стальных труб и PE-RT показывает, что термостойкий полиэтилен может сократить расходы на монтаж, транспортировку и последующую эксплуатацию трубопровода.
Однако заявленный срок службы и экономический эффект достигаются только при правильном проектировании, выборе подходящего типоразмера и соблюдении технологии монтажа.
Наши специалисты помогут с подготовкой проекта, рассчитают точную смету и ответят на любые вопросы, связанные с эксплуатацией трубопроводов из материала PE-RT тип II в сетях теплоснабжения и ГВС.
