Které potrubí je nejlepší pro venkovní zásobování vodou?

Externí vodovodní a kanalizační potrubí je jedním z nejběžnějších typů inženýrských sítí, na jejichž kvalitu, životnost a spolehlivost byly vždy kladeny ty nejpřísnější požadavky. Vznik polymerních materiálů se zvýšenou odolností vůči tlaku a teplotě zajistil široké použití vnějších plastových potrubí a jejich vysoká životnost výrazně snížila náklady na údržbu a opravy vnějších sítí.

Důležitou podmínkou kvality a trvanlivosti vnějšího vodovodního a kanalizačního potrubí je dodržování požadavků na projektování, pokládání a instalaci inženýrských sítí, jejichž základní pravidla jsou formulována v celé řadě SNiP, GOST a SP. Rozsáhlý regulační rámec umožňuje vyhnout se typickým chybám návrhu a dobře vypracované pokyny od výrobců polymerových trubek prakticky eliminují chyby při instalaci.

Účel vnějšího potrubí

Vnější vodovodní a kanalizační potrubí je určeno k přivádění studené vody do míst její spotřeby ak odvádění splašků z obytných nebo průmyslových objektů tlakovým nebo beztlakovým způsobem.

Všechna vnější potrubí jsou rozdělena do tříd, které udávají způsob jejich instalace:

• pozemní a nadzemní vnější sítě položený přímo na zemi, nebo (nad zemí) ve výšce minimálně 25 cm od jejího povrchu. Nadzemní potrubí se umisťuje na kovové nebo betonové podpěry, nosníky nebo kozlíky;
• způsob podzemní instalace se dělí na dvě hlavní metody – ducted a ductless. V prvním případě se pro pokládku trubek používají speciální podnosy nebo kanály a ve druhém se trubky pokládají přímo na připravené pískové nebo štěrkové lože;
• зzakrytý způsob pokládky vnější potrubí zahrnuje instalaci potrubí bez výkopu – horizontální vrtání, propichování, děrování nebo jiné podobné metody.

Podle účelu se také vnější sítě dělí na tlakové a netlakové potrubí. V prvním případě se přepravovaná kapalina pohybuje pod tlakem a ve druhém gravitací. Gravitační sítě jsou navrženy se spádem a slouží především k odvodňovacím nebo kanalizačním účelům.

Jaké jsou typy vodovodních potrubí – typy a vlastnosti

Široká distribuce vodovodních sítí v bytovém a komunálním sektoru národního hospodářství vyžadovala použití cenově dostupných a snadno instalovatelných materiálů, jejichž trvanlivost snižovala náklady na opravy. Tyto typy materiálů zpočátku zahrnovaly ocel a litinu. Nízká korozní odolnost takových materiálů omezovala jejich životnost a rozvoj chemického průmyslu vynesl polymerní materiály do popředí.

Pro pokládku vnějších potrubí vyrobených z polymerních materiálů je k dispozici několik typů plastů, z nichž každý má své vlastní vlastnosti a výhody.

Z obecného seznamu polymerů se pro pokládku externích vodovodních a kanalizačních sítí nejčastěji používají tři typy plastů:

• polyethylen,
• polyvinylchlorid (PVC),
• nízkotlaký polyethylen – HDPE.

Použití dražších typů polymerů není ekonomicky výhodné, protože vodovodní a kanalizační sítě nemají zvýšené požadavky na tlak a teplotu.

Při pokládce kanalizačních sítí se obvykle používají dva ze tří uvedených polymerů (polyetylen a polyvinylchlorid), pro instalaci vnějších sítí však lze použít pouze oranžové PVC. Šedé trubky se používají pouze pro vnitřní sítě. Rozsah použití polyetylenových trubek je omezen teplotou tekutiny materiálu – 40°C.

Za nejběžnější materiál pro vodovodní sítě jsou považovány trubky z nízkohustotního polyethylenu. Tyto trubky jsou lepší než výrobky vyrobené z konvenčního polyethylenu a polyvinylchloridu téměř ve všech výkonnostních ukazatelích, ale jejich cena je stále na spodní hranici cenového rozpětí.

Které potrubí je nejlepší pro venkovní zásobování vodou?

Ze všech typů polymerů pro externí vodovodní sítě je nízkohustotní polyethylen ekonomicky nejschůdnějším, nejúčinnějším a cenově dostupným materiálem ve všech fázích výstavby sítě. Velké množství výrobců HDPE trubek zajišťuje jejich dostupnost téměř ve všech regionech Ruské federace a široký sortiment armatur zajišťuje jednoduchou a snadnou instalaci.

Samostatným bodem, který stojí za zmínku, je, že HDPE trubky jsou snadno přístupné konvenčnímu teplotnímu svařování. Tato vlastnost HDPE kvalitativně snižuje náklady na instalaci trubek velkého průměru, pro které jsou spojovací armatury poměrně drahé. Technologie svařování HDPE trubek je dobře zavedená, nevyžaduje vysoce kvalifikovanou práci a zajišťuje trvanlivost a těsnost svarů.

Mezi další vlastnosti vnějších potrubí vyrobených z HDPE stojí za zmínku jejich extrémně vysoká životnost, která přesahuje 50 let. Mezi výhody nízkohustotního polyethylenu patří také pevnost, elasticita, nízká tepelná vodivost a vysoká odolnost vůči agresivnímu prostředí.

Co jsou HDPE trubky

Nízkohustotní polyethylen je ethylenový polymer s vysokou hustotou a termoplasticitou. Hlavní vlastnosti polymeru jsou poskytovány silnými mezimolekulárními vazbami, které tvoří hustou polymerní strukturu. Tato struktura vzniká při polymeraci plynného ethylenu za přítomnosti speciálních katalyzátorů a stabilizátorů, které jsou v konečné fázi polymerace zahrnuty do struktury HDPE jako jeho složky.

HDPE trubky pro vnější vodovodní sítě se vyrábějí ve čtyřech hlavních modifikacích, z nichž každá ukládá omezení rozsahu jejího použití:

• PE-33 a PE-63 — trubky jsou vyráběny z recyklovaných materiálů s maximální hodnotou tlaku 3,3 a 6,3 atmosféry. Potrubí tohoto typu se obvykle používá pro volně průtočné vodovodní potrubí nebo jako ochranný plášť pro pokládání elektrických kabelů;
• PE-80 – materiál pro vnější tlakové potrubí s provozním tlakem do 7,5 MPa. Patří do kategorie pokročilých materiálů a je vyroben z vysoce kvalitních surovin z primární fáze jeho výroby;
• PE-100 – nejodolnější a nejspolehlivější typ HDPE, který odolá provoznímu tlaku až 10 atmosfér. Tento typ HDPE má také zvýšený bod tání (130 °C) a jeho mez křehkosti je snížena na -60 °C.

K uvedeným parametrům HDPE je vhodné dodat, že technologie vytlačování konkrétního výrobce a tloušťka stěny trubky mohou způsobit mírné odchylky od daných charakteristik a měly by být upřesněny v parametrech konkrétních výrobků.

Nevýhody HDPE trubek

K výhodám HDPE potrubí uvedeným výše je nutné přidat několik známých nevýhod, které omezují oblasti použití těchto výrobků:

• vysoká hustota HDPE snižuje jeho odolnost proti náhlému mechanickému zatížení, což je třeba vzít v úvahu při instalaci;
• Nízkohustotní polyethylen netoleruje ultrafialové paprsky ze slunce. Z tohoto důvodu by se potrubí nemělo dostat do přímého kontaktu s přímým slunečním zářením;
• maximální tlak HDPE klesá se zvyšující se teplotou vody, což je nutné vzít v úvahu při projektování vnějších vodovodních sítí, zejména jejich nadzemních variant. Za zmínku také stojí, že při spalování materiálu se uvolňují toxické látky. Tato vlastnost musí být zohledněna při vývoji systémů požární bezpečnosti.

Jaké typy HDPE trubek existují?

Celá řada produktů z nízkohustotního polyetylenu zahrnuje několik druhů, které pomáhají optimalizovat jednotlivé úseky potrubí nebo snižují náklady na instalaci:

• rovná hladká potrubí z nízkohustotního polyetylenu patří do kategorie nejběžnějších typů výrobků, jejichž technologie instalace je propracována do nejmenších detailů;
• vlnité typy trubek HDPE řeší problém zvýšené flexibility při instalaci, která je často nezbytná v obtížném terénu konkrétní oblasti;
• Trubky HDPE v izolaci z polyuretanové pěny patří do kategorie předizolovaných potrubí a výrazně snižují náklady na tepelnou izolaci potrubí v místech, kde jsou mělké. Tento druh je zvláště žádaný v oblastech Dálného severu.

Řady Elektrokor a Elektropipe patří do kategorie speciálních potrubí HDPE pro pokládku elektrických kabelů a nejsou předmětem tohoto článku.

Jaký je rozdíl mezi HDPE a PE trubkami?

Pevnost a odolnost vůči chemikáliím jsou hlavní rozdíly mezi HDPE a konvenčním vysokohustotním polyethylenem. Vysoká pevnost bude také určovat nižší odolnost proti nárazovému mechanickému zatížení. Obyčejný polyetylén je plastičtější.

Dalším rozdílem mezi materiály je vyšší odolnost HDPE vůči vysokým teplotám. V běžném polyetylenu dochází k tekutosti již při teplotě 40°C, což klade dosti přísná omezení pro oblasti jeho použití. Nejlepší zástupci třídy HDPE materiálů mají bod tání 130°C.

Normy a SNiP pro externí vodovodní a kanalizační sítě

• SP 31.13330.2021. SNiP 2.04.02-84 „Zásobování vodou. Externí sítě a struktury“ je nejnovější vydání známého SNiP 2.04.02-84, které definuje požadavky na externí vodovodní sítě;
• další soubor pravidel SP 129.13330.2019 „Vnější sítě a stavby vodovodů a kanalizací“ je aktualizovaná verze rozšířeného SNiP 3.05.04-85 pro vnější sítě vodovodů a kanalizací;
• k tvorbě finanční části projektů sítí napomůže soubor konsolidovaných cenových standardů staveb NCS 81-02-14-2023, který je specificky přizpůsoben externím vodovodním a kanalizačním sítím;
• pro výrobu a použití HDPE potrubí lze použít GOST 18599-2001 „Polyetylenové tlakové trubky“, která definuje technické podmínky pro tlaková potrubí z vysokotlakého a nízkotlakého polyetylenu.

Závěr

Současný stav průmyslu chemických materiálů umožňuje plně zajistit výstavbu vnějších vodovodních a kanalizačních sítí z kvalitních a odolných polymerních materiálů, jejichž životnost přesahuje 50 let.

Další rozvoj průmyslu umožní poskytovat levné polymery do sektoru zásobování teplou vodou, jejichž materiály jsou stále ve značně vysoké cenové kategorii.