Гражданское строительство
Утеплитель
Пленки
Техническая изоляция
Акустические и отделочные материалы
Труба ХПВХ
Базальтовый утеплитель
Трубы для систем пожаротушения
Новости
Дорожное строительство
Матрацы Рено
Габионы
Геосетки
Геоспан
Георешетка
Геотекстиль Дорнит
Геотекстиль
Армогрунтовые конструкции
Защита откосов от эрозионных процессов
Системы защиты от камнепадов
Цилиндрические габионы
Армирование дорожного полотна
Дренажный композит
Cтатьи : Гражданское строительство
Изоляция теплотрасс в жилищно-коммунальном хозяйстве
ТРУБОПРОВОД НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ!
Оптимизация энергозатрат и энергоэффективности на предприятиях ЖКХ
Рекомендации по выбору труб.
Пластиковые трубопроводы для спринклерных систем пожаротушения – экономические и эксплуатационные преимущества
Применение трубопроводов BlazeMaster® из хлорированного поливинилхлорида в спринклерных водозаполненных установках пожаротушения
Монтаж труб из ХПВХ: способы и особенности
Пластиковые трубопроводы в системах водоснабжения и Хлор
Запорная арматура и трубопроводы из хлорированного поливинилхлорида
Трубопроводные системы из хлорированного поливинилхлорида для водоснабжения и отопления. Опыт применения в мире и в России
Обзор хлорированных ПВХ-материалов и областей их применений
ХПВХ в промышленности
СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ И ПРАВИЛА СНиП 2.04.01-85*
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВОДЯНЫХ И ПЕННЫХ АВТОМАТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК ПОЖАРОТУШЕНИЯ
Полуцилиндры и сегменты из экструзионного пенополистирола
Дорожная Документация
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ГРУНТОВЫХ НАСЫПЕЙ НА ТОРФЯНОМ ОСНОВАНИИ
Асфальтобетоные покрытие на нефтепромысловых дорогах
Инструкция по укладке сетки Родмеш
Классификация и описание типичных дефектов содержания автомобильных дорог
Виды щебня для дорожного строительства
ПРИМЕНЕНИЕ ПРОКЛАДКИ ПОЛИЭТИЛЕНОВОЙ АЭРОДРОМНОЙ ДЛЯ ДОРОЖНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА И МНОГОСЛОЙНЫХ БЕТОННЫХ ПОКРЫТИЙ
Приказ№160 от 12/11/2007
СРАВНЕНИЕ ГЕОСЕТОК ДЛЯ АРМИРОВАНИЯ АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ ПОКРЫТИЙ
Методические рекомендации по проведению экспертизы технико-экономических обоснований (ТЭО) и проектов на строительство (реконструкцию) автомобильных дорог и мостовых переходов.
Инструкция по сборке и установке габионов
УСТАНОВКИ ПОЖАРОТУШЕНИЯ И СИГНАЛИЗАЦИИ. НОРМЫ И ПРАВИЛА ПРОЕКТИРОВАНИЯ НПБ 88-2001
Геотекстиль Дорнит Ф-1 и Дорнит Ф-2.
Инструкция по сборке и установке Матрацев Рено
Технологический регламент на укладку геоматов
Инструкция по укладке Биоматов и Macmat-L
Текст ВСН 30-96 Инструкция по технологии строительства внутриквартальных дорог с применением материала дорнит
Дренажные системы
Водоотводные каналы и системы линейного водоотвода
Каналы усиленные
Газонная решетка
 

Пластиковые трубопроводы в системах водоснабжения и Хлор

Хлор вот уже на протяжении более чем 100 лет играет важнейшую роль в очистке воды. Он является настолько эффективным в борьбе со смертельными болезнями, передаваемыми через воду, такими как холера, брюшной тиф и дизентерия, что всемирно известный журнал LIFE назвал хлорирование воды «возможно самым значительным достижением в области здравоохранения прошлого тысячелетия». Действительно, на сегодняшний день хлор - наиболее распространенное дезинфицирующее средство, благодаря которому мы каждый день получаем безопасную, чистую питьевую воду на рабочих местах и дома.

Но в то время как хлор широко ценится за свои бактерицидные способности и за продолжительную эффективность в течение всего цикла водоснабжения, он также вызывает озабоченность из-за негативного влияния хлора на некоторые пластиковые материалы. Из-за остаточного хлора в системах водоснабжения, особенно при повышенных температурах, может иметь место окисление. Такой эффект может резко сократить срок службы трубопроводов, выполненных из материалов восприимчивых к окислению.

Однако, трубопроводные системы из хлорированного поливинилхлорида в своей работе показали, что не подвержены подобному воздействию хлора или других дезинфектантов воды. В этой статье мы объясним почему. 

НЕУСТОЙЧИВОСТЬ К ХЛОРУ. ПРИМЕРЫ ИЗ ПРАКТИКИ.

ПОГРУЖНЫЕ ТРУБЫ

В середине 1990-х в США использовались полипропиленовые трубы в безнапорных обогревателях воды. Устройство использовало полипропиленовые трубы для подачи воды на дно резервуара обогревателя. Это означает, что труба была подвержена тепловому воздействию нагретой воды в резервуаре, при этом вода в трубопроводе содержала очищающие дезинфектанты.

Увеличить
Увеличить

Предположительно, полимерная труба деградировала в порошок, тем самым приведя к дальнейшим проблемам, засоряя компоненты системы – запорную арматуру и ограничители давления. После повсеместной порчи оборудования полипропиленовые трубы прекратили использовать в этой области.

ВЛИЯНИЕ ГИПОХЛОРИСТЫХ КИСЛОТ ИЗУЧАЕТСЯ ВЕДУЩИМИ ЛАБОРАТОРИЯМИ МИРА

 Bodycote Polymer AB и Jana Labs являются ведущими лабораториями в мире по испытанию трубопроводных систем. Ими проведены исследования влияния хлорированной воды на различные пластиковые материалы. Обе лаборатории имеют специализированное испытательное оборудование, в котором хлорированная вода циркулирует на протяжении тысяч часов при различных температурах и концентрациях хлора. Многочисленные испытания обоих лабораторий позволили без сомнений заявить, что небольшие количества остаточного хлора обладают сильным окислительным воздействием на полиолефиновые трубопроводы, тем самым значительно снижая их общий срок службы.

Увеличить Участок поверхности полиолефинового образца при 80 С и 3 промилле хлора при 2,57 МПа. Труба разрушилась после 1017 часов (хрупкое разрушение). На внутренней поверхности трубы отчетливо видны трещины.
Увеличить

Тот факт, что воздействие хлора в системах водоснабжения снижает срок службы полиолефиновых трубопроводов, признан в США. Для проверки воздействия хлора на трубопроводные системы из этих материалов были введены стандарты ASTM 2023 и протокол испытаний NSF P-171. 

СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ИСПЫТАНИЯ НА СТОЙКОСТЬ К ХЛОРУ

 Образцы полиолефиновых трубопроводов были испытаны в соответствии с NSF P-1 «Протокол испытаний на стойкость к хлору пластиковых трубопроводов» и ASTM F-2023-04 «Методы испытаний для оценки стойкости к окислению трубопроводных систем PEX к горячей хлорированной воде».

Испытания показали значительную эрозию стенок труб (до 50% после 7000 часов) при низкой скорости потока (примерно 0,006 л/мин). Этот случай очень похож на ситуацию с погружными трубами из полипропилена.

Полипропилен. Производитель A
Увеличить
Полипропилен. Производитель B
Увеличить
Полибутен
Увеличить

ИСПЫТАНИЯ ХПВХ НА ПРАКТИКЕ

 Представлены два случая из реальной практики для демонстрации несомненных преимуществ трубопроводных систем из ХПВХ при работе с водой с различным содержанием остаточного хлора.

Первое изображение иллюстрирует эффект воздействия питьевой воды на трубопровод из ХПВХ, установленный в Балтиморе, Мэрилэнд, США после 23 лет службы с типовым уровнем хлорирования воды. Как видно из изображения нет какого-либо уменьшения стенки трубы. Дополнительные испытания показали, что не проявилось какого-либо уменьшения длительной прочности трубы из ХПВХ.

ХПВХ
Увеличить
Отсутствует уменьшение длительной прочности

 

 

Следующее изображение иллюстрирует эффект воздействия сильно агрессивной воды после 7 лет эксплуатации. Вновь, как и в первом случае, нет очевидной эрозии стенки трубы при таких агрессивных условиях – гораздо более агрессивных, чем стандартные условия питьевой воды.

ХПВХ
Увеличить
Увеличить

ХПВХ труба установлена в условиях сильно агрессивной воды: Температура > 60 °С, Уровень хлора > 1000 промилле

СТРАНАМ С ТЕПЛЫМ КЛИМАТОМ СЛЕДУЕТ БЫТЬ ОЗНАКОМЛЕННЫМИ С ДОПОЛНИТЕЛЬНЫМ ВОЗДЕЙСТВИЕМ ХЛОРА ПРИ ПОВЫШЕННЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ И УФ ИЗЛУЧЕНИИ 

 Географическое местоположение установки трубопровода играет роль при рассмотрении влияния хлорирования. В странах ближнего востока и Индии, где окружающая температура высока, температура воды в трубах также может расти. В таких случаях необходимо учитывать, что скорость химической реакции возрастает экпотенциально росту температуры воды (см. «Погружные трубы»).

Ультрафиолетовое излучение также отрицательно влияет на стойкость к окислению полиолефинов, таких как полипропилен, PEX (сшитый полиэтилен) и полибутен.

Ультрафиолетовые лучи генерируют реакцию, продукты которой нейтрализуются антиокислительными стабилизаторами обычно добавляемыми в композицию полимерных труб. Антиокислительные стабилизаторы также предохраняют трубы от окисляющего воздействия дезинфектантов.

В результате воздействия ультрафиолета поддерживать длительную прочность трубы будет меньшее количество антиокислительных стабилизаторов.

ОСНОВЫ ХИМИИ ПОЛИМЕРОВ

Полимер – это молекула, образуемая длинной цепочкой атомов длиной в несколько тысяч атомов. Некоторые полимеры, такие как полиуретан или нейлон, включают в своей цепи наряду с атомами углерода атомы азота или кислорода. Однако винилы, такие как ПВХ (поливинилхлорид) и ХПВХ (хлорированный поливинилхлорид) и полиолефины, такие как полипропилен имеют только атомы углерода в своих цепочках. 

Увеличить
Увеличить
 Структура цепи атомов, благодаря которой достигается «врожденная» прочность пластиков.

 

 Различные полиолефины и винилы отличны друг от друга и обретают свои индивидуальные характеристики в зависимости от того, какие атомы присоединяются к основной углеродной цепи.

Увеличить
Увеличить

В ХПВХ примерно 40% контактных цепочек углеродной цепи заполнены специально расположенными атомами хлора, остальные 60% заполнены водородом.

Когда хлор добавляют в воду для дезинфекции, он превращается в гипохлористую кислоту. Она является сильным оксидантом, который способен разорвать связи между атомами углерода полимерной цепи, фактически разрушая ее.

Атомы хлора, окружающие углеродную цепь ХПВХ являются атомами большого размера, предохраняющими цепь от воздействия гипохлористой кислоты в воде. 

Увеличить
Увеличить

 В противоположность описанному, атомы водорода, окружающие углеродную цепь полиолефинов, таких как полипропилен, сшитый полиэтилен и полибутен, являются атомами маленького размера и неспособны защитить основную цепь от воздействия гипохлористой кислоты в воде.

Увеличить
Увеличить

В ХПВХ примерно 40% контактных цепочек углеродной цепи заполнены специально расположенными атомами хлора, остальные 60% заполнены водородом.

Когда хлор добавляют в воду для дезинфекции, он превращается в гипохлористую кислоту. Она является сильным оксидантом, который способен разорвать связи между атомами углерода полимерной цепи, фактически разрушая ее.

Атомы хлора, окружающие углеродную цепь ХПВХ являются атомами большого размера, предохраняющими цепь от воздействия гипохлористой кислоты в воде. 

Увеличить
Увеличить

 В противоположность описанному, атомы водорода, окружающие углеродную цепь полиолефинов, таких как полипропилен, сшитый полиэтилен и полибутен, являются атомами маленького размера и неспособны защитить основную цепь от воздействия гипохлористой кислоты в воде.

Увеличить
Увеличить
Увеличить
Увеличить
Увеличить
Увеличить
В ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Озабоченность по поводу негативного влияния дезинфектантов муниципального водоснабжения на некоторые материалы пластиковых трубопроводов фактически обоснованна. В то время как хлор в воде призван служить охраной чистоты воды, его присутствие может сократить длительную прочность трубных материалов на основе полиолефинов, что обнаружено всемирно признанными лабораториями по всему миру. Они, как и многие имеющие опыт работы с ХПВХ как в лабораториях, так и в строительной отрасли, могут с уверенностью заявить, что трубопроводные системы на основе хлорированного поливинилхлорида не подвержены отрицательному воздействию хлора и способны обеспечить надежную работу в течение многих десятилетий.

В целом ряд врожденная долговечность в сочетании с коррозионной и окалиностойкостью, низким ростом бактерий в трубе, низким образованием конденсата и теплопотерями, пожаробезопасными свойствами, простым монтажом методом склеивания делают системы из ХПВХ одной из наиболее интересных трубопроводных систем, представленных на данный момент на рынке.