 В технической литературе распространенное собирательное название «пластмассы – это материалы, основными составными частями которых являются такие макромолекулярные органические соединения, которые возникают в результате синтеза или превращения натуральных продуктов. При переработке они, как правило, поддаются пластичному формованию [1].
Первый материал, который следует отнести к группе пластмасс, - вулканизированная фибра, был создан в 1859 г. Эту очень прочную и вязкую пластмассу изготовляли из хлопкового пуха, т. е. непригодных для пряденья волоконец, представляющих собой отходы хлопкопрядильного производства. Поскольку считали, что при изготовлении пластмассы происходят те же процессы, что и при вулканизации резины, материалу дали название «вулканизированная фибра». Несколько позже удалось получить другие продукты превращения (называемые также продуктами химической переработки) - производные целлюлозы и галалит. Поскольку эти пластмассы изготовляют из натуральных продуктов, их сырьевая база ограничена. В 1909 г. впервые удалось получить пластмассы чисто синтетическим способом. Первыми чисто синтетическими пластмассами были синтетические смолы на базе фенола, так называемые фенопласты. В дальнейшем были разработаны синтетические смолы на базе мочевины, так называемые аминопласты. Эти первые синтетические пластмассы называются также термореактивными, т. е. отвержденными. Затем потребовались 30 лет интенсивных научно-исследовательских работ, чтобы изготовить другие синтетические пластмассы с совершенно иными свойствами - термопластичные пластмассы. Термопласты в отличие от реактопластов не отверждены, а при каждом нагреве снова становятся пластичными, т. е. мягкими и способными к формованию, и при охлаждении всегда принимают первоначальную форму. В дальнейшем разработка пластмасс пошла быстрее. Сегодня мы уже располагаем целым рядом новых чисто синтетических пластмасс, изготовляемых из самого различного сырья очень различными химическими способами и имеющих весьма различные свойства. В сравнении с традиционными для труб материалами, такими как сталь, чугун, асбестоцемент и бетон, пластмассу можно рассматривать как относительно новый материал. Развитие пластмассовых материалов имело место, главным образом, в двадцатом столетии и из большого числа известных, сегодня пластмасс лишь около десятка используются для производства труб. Наиболее широко применяемыми для пластмассовых труб являются ПВХ (поливинилхлорид) и ПЭ (полиэтилен). В последние пятнадцать лет более широко стал применяться в качестве материала для труб полипропилен (ПП) [2]. Винилхлорид, на основе которого производится ПВХ, был впервые получен в 1860 г. И хотя ПВХ был получен уже в 1872 г. его промышленное использование для производства труб началось лишь в начале 1930-х годов. В Скандинавии трубы из ПВХ начали применяться в середине 1950-х годов. Здесь имелся Северный стандарт на напорные трубы из ПВХ с начала 1960-х годов. Впервые пластмассовые трубы для подземных самотечных трубопроводов были применены в Германии и Голландии. В Скандинавии трубы из ПВХ для подземных трубопроводов стали применяться с конца 1960-х годов. За полувековой период использования пластмассовых труб области их применения постоянно расширялись и в большинстве областей использования пластмассовые трубы в настоящее время занимают доминирующее положение. В России, как это отмечалось в публикациях [3,4], трубопроводы из винипласта (непластифицированного поливинилхлорида НПВХ – современное название) отечественного производства применялись в качестве технологических трубопроводов и только с 1957 года трубопроводы из НПВХ были применены благодаря разработкам института Мосинжпроект для внутридомового водопровода и канализации [4,5] и подземного газопровода[7,8]. Первые трубы из винипласта изготавливались в России по ТУ МХП 4251-54. В монографии [9] были обобщены основные данные о производстве и применении труб и деталей трубопроводов из непластифицированного поливинилхлорида, а в справочнике [10] – особенности проектирования, монтажа и эксплуатации. Вполне достаточно за истекшие 45 лет была разработана и издана нормативно-методическая литература по рассматриваемым трубопроводам. В настоящее время действуют СП 40-102-2000 [11], где присутствуют современные трубопроводы из непластифицированного поливинилхлорида с допускаемыми напряжениями в стенке трубы 10 и 12,5 МПа (см. список литературы в конце статьи). Рассмотрим, насколько актуальна в настоящее время проблема использования трубопроводов из НПВХ, проанализировав материалы конференций «Полимерные трубы 2008» [12] и «Поливинилхлорид 2007» [13]. Видовая структура производства полимерных труб (%) в России составляла в 2000 г.:
ПЭ – 79,5; ПВХ – 12,3 и ПП – 8,2, а в 2007 г. ПЭ – 77,8; ПВХ – 9,9 и ПП – 12,3. Сегодня ПВХ-трубы составляют 37,39% от общего объема всех используемых в мире труб, а в Европе – 31%. Производство труб из ПВХ в России в 2007 г. составляет 31,7 тыс. т (общее производство полимерных труб – 321,3 тыс.т). Основные продуценты этой продукции: ЗАО «Агригазполимер», ООО «Корунд», ЗАО «Пласт Профиль», Полимеры XXI век (НПО «Пластик») и др. предприятия. В 2007 г. было импортировано труб, %: ПП – 67,2; ПВХ – 17,0; ПЭ – 15,8, причем импорт ПВХ труб составил 12,64 тыс.т (а в России произведено 31,7 тыс.т) или 40%(!). Импорт ПВХ труб осуществлялся из 17 стран (Польша – 43,7; Германия – 12,2; а из остальных – меньше 10%). Темпы роста рынка в России, тыс. т: 2002 г. – 11,4 и 2007 г. – 42,1 или 368%. Таким образом, с темпами роста потребления ПВХ-труб всё в порядке, но из-за малых объёмов производства потребность в сырье и готовой продукции восполняется за счёт импорта, хотя в России имеются все предпосылки для существенного увеличения производства как сырья, так и труб и деталей, а также роста их применения. Спрос рождает предложение. Почему в России мал спрос на трубы и детали из поливинилхлорида? - Студенты средних и высших учебных заведений не получают подготовки по применению в коммунальном хозяйстве и промышленности трубопроводов из полимерных материалов, в том числе и из поливинилхлорида; - Неподготовленность специалистов проектных и строительно-монтажных организаций к использованию инновационных технологий и материалов; - Консерватизм и инертность мышления проектных и строительно-монтажных организаций промышленности и сферы гражданского и жилищно-коммунального строительства; - Недостаточность нормативно-методического обеспечения применения трубопроводов из поливинилхлорида (как это видно из прилагаемого списка нормативно-методической литературы она нуждается в существенном обновлении, так как создавалась в четвёртой четверти прошлого века). Однако, на предприятиях трубной промышленности, например, ЗАО «Хемкор», ООО «Компания Аделант» и др., вводятся в действие новые мощности по производству ПВХ труб и деталей и в России в ближайшем будущем увеличится применение трубопроводов из этого материала.
Список литературы
1. В. Шрадер. Обработка и сварка полуфабрикатов из пластмасс (перевод с немецкого). М., Машиностроение, 1980
2. Строительство трубопроводных систем с применением пластмассовых труб (перевод с шведского). Nordisca plaströr gruppen- Северное объединение производителей пластмассовых труб. Стокгольм, 1999
3. С.В. Шуцкий, В.С. Пуркин. Винипласт. Госхимиздат, 1953
4. Н.А. Бакланов, Г.З. Вашин. Химическое оборудование из винипласта, Госхимиздат, 1956
5. А.И. Александрович, В.Е. Бухин. Универсальное клиновое устройство для соединения труб: Сборник трудов, Моспроект, 1963, с.57-62
6. С.Д. Дубровкин. Монтаж пластмассовых трубопроводов в системах водоснабжения и канализации. М.,Стройиздат, 1965
7. В.Е. Бухин. Определение газопроницаемости винипластовых и полиэтиленовых труб: Газовая промышленность, 1965, с.22-24
8. В.Е. Бухин. Подземные полиэтиленовые газопроводы в России. История и проблемы: ТиЭ, 1998, №2, с.20-21
9. Д.Ф. Каган. Трубопроводы из твёрдого поливинилхлорида: М., Издательство «Химия», 1964
10. А.Н. Шестопал, В.С. Ромейко, В.Е. Бухин и др. Проектирование, строительство и эксплуатация трубопроводов из полимерных материалов. Справочник проектировщика. М., Стройиздат, 1985
11. СП 40-102-2000. Проектирование и монтаж трубопроводов систем водоснабжения и канализации из полимерных материалов.
12. Полимерные трубы 2008. II Московская международная конференция: ТиЭ, 2008, №2, с. 8-16.
13. Поливинилхлорид 2007. IV Московская международная конференция: ТиЭ, 2007, №4, с. 19-22.
Список нормативно-методической литературы по проектированию и монтажу трубопроводов из непластифицированного поливинилхлорида
1. ГОСТ Р 52134-2003. Трубы напорные из термопластов и соединительные детали к ним для систем водоснабжения и отопления.
2. ГОСТ Р 51613-2000. Трубы напорные из непластифицированного поливинилхлорида.
3. СП 40-102-2000. Проектирование и монтаж трубопроводов систем водоснабжения и канализации из полимерных материалов.
4. СН 550-82. Инструкция по проектированию технологических трубопроводов из пластмассовых труб.
Пособие по проектированию технологических трубопроводов из пластмассовых труб (к СН 550-82).
5. ВСН 48-96. Монтаж систем внутренней канализации и водостоков из ПВХ труб в жилых и общественных зданиях.
6. ВСН 20-95. Ведомственные строительные нормы по проектированию и строительству подземных сетей канализации из поливинилхлоридных труб.
7. ВСН 68-84. Ведомственные строительные нормы по проектированию и монтажу подземных сетей канализации и водопровода из поливинилхлоридных труб.
8. Рекомендации по проектированию и монтажу наружных водопроводных и канализационных сетей из поливинилхлоридных раструбных труб. ЦНИИЭП инженерного оборудования, НПО «Пластик», 1984
9. Рекомендации по изготовлению и монтажу трубопроводов внутреннего водоснабжения из винипластовых труб. Росоргтехстрой, 1982 В.Е. Бухин,
Учебный центр НПО «Стройполимер»
|
