Чтобы понять, что представляет собой материал, из которого изготавливаются эти трубы, достаточно вспомнить обычный полиэтиленовый пакет — простую упаковку, которая хорошо гнется, обладает весьма высокой прочностью и может сохранять свой первозданный вид в течение долгого периода времени. Само собой разумеется, трубы и пакеты — не родные братья, однако материал, из которого создается и то, и другое входит в обширную группу полимеров, наряду с поливинилхлоридом (ПВХ), полипропиленом (ПП), полиамидом (ПА), полибутиленом (ПБ) и другими. Впервые полиэтилен удалось получить немецкому инженеру-химику Гансу фон Пехманну. Он смог получить этот продукт в 1899 году, но в то время это открытие не получило распространения. Отчасти потому, что промышленники еще не поняли, какие горизонты им открывает полиэтилен.

В странах Западной Европы полиэтиленовые трубы для строительства водопроводных и канализационных систем начали применять с конца 30-х — начала 40-х годов ХХ века в странах Западной Европы. Затем эта технология распространилась по всему миру, вытесняя трубы из традиционных материалов, таких как сталь, медь, асбоцемент и бетон. С начала 1960-х годов полиэтилен уже зарекомендовал себя как материал, чье качество наилучшим образом соответствует потребностям трубопроводных систем.

Полиэтиленовые трубы представляют собой экологически чистый продукт. Они безопасны как токсически, так и бактериологически. Их внутренний слой не отдает воде никаких вредных примесей, что подтверждается санитарно-гигиеническими сертификатами. Физические свойства полиэтилена обеспечивают максимальную герметичность трубы в течение всего срока эксплуатации.

Применение
Трубы из полиэтилена производятся методом непрерывной шнековой экструзии. Они предназначены для строительства, восстановления и санации подземных сетей технического и питьевого водоснабжения и канализации, а также для технологических трубопроводов. Также они применяются для транспортировки жидких и газообразных веществ (кислот, щелочей, ГСМ, пищевых продуктов и дренажных систем для отвода поверхностных стоков, осушения или понижения уровня грунтовых вод), под действием которых полиэтилен не разрушается. Кроме того, трубы из полиэтилена могут использоваться в качестве защитных футляров электрических и телекоммуникационных кабелей при их подземной прокладке.

Отличные характеристики RCP (стойкость к быстрому растрескиванию) у полиэтилена позволяют рекомендовать его в тех случаях, когда трубы предназначены для долговременной эксплуатации при минусовых температурах, например, в вечной мерзлоте, а также на газораспределительных станциях, где перепады давления могут вызвать резкое понижение температуры газа. Так, использование ПЭ труб является наиболее предпочтительным по надежности в Якутии и в других северных районах. Вода, замерзшая внутри трубы, не повредит ее, так как труба ПНД способна растягиваться до 7% без потери своих качеств.
Хорошо зарекомендовали себя полиэтиленовые трубы и при бестраншейной прокладке, когда резко повышается опасность повреждения трубы острыми гранями кусочков породы или других объектов, которые могут оказаться в почве, а также при прокладке труб по мостам или виадукам.

Интересно, что применение непосредственно ПНД (полиэтилена низкого давления) в производстве труб для водоснабжения и газоснабжения привело к коренным изменениям индустрии строительства трубопроводов по всему миру. В подавляющем большинстве европейских стран более 90% вновь вводимых в строй трубопроводных распределительных систем для воды и газа изготовлены из ПНД. Это закономерный результат тех хорошо известных и многочисленных преимуществ, которые отличают полиэтилен от других традиционных жестких материалов.

Такой разный полиэтилен
На данный момент существует несколько методов получения полиэтилена.
Полимеризация этилена при высоком давлении (1000-3500 кгс/см2) дает степень кристалличности 50-60%. Такой полиэтилен называют полиэтиленом высокого давления (ПВД) или полиэтиленом низкой плотности (ПЭНП), из которого изготавливаются товары общего потребления (пленка, трубы ПВХ, пластиковая тара). Другой способ производства — это полимеризация этилена при низком давлении (ниже 40 кгс/см2). В этом случае образуются менее разветвленные и более длинные макромолекулы, степень кристалличности 75-85%. Такой полиэтилен называется полиэтиленом низкого давлении (ПНД) или полиэтиленом высокой плотности (ПЭВП), из которого и изготавливаются ПЭ трубы.

Чтобы разобраться в особенностях полиэтиленовой трубы, нелишним будет изучить маркировку самого полиэтилена. Маркировку наносят на поверхность трубы нагретым металлическим инструментом или другим способом, не ухудшающим качество труб, с интервалом не более 1м.
Сегодня самыми востребованными марками полиэтилена являются ПЭ 80 и ПЭ 100. Основные поставщики данного сырья в России — «ЗАО ЛукойлНефтехим» и ОАО «КазаньОргсинтез». Тем не менее, полиэтилен сотой марки наиболее популярен. Сохранив все качества ПЭ 80, новый полиэтилен — ПЭ 100 превзошел его по долгосрочной прочности и приобрел стойкость к растрескиванию. Повышенная прочность нового материала позволила значительно сократить толщину стенок трубы. Аналогичная труба, произведенная из ПЭ 80, будет тяжелее, и при больших объемах работы такая разница в весе существенно влияет на время и трудозатраты при производстве, а, следовательно, на конечную стоимость продукции. По техническим характеристикам, полиэтиленовая труба ПЭ 100 обладает наилучшими показателями. Рабочее давление до 1,6 МПа, диаметры от 32 до 1200мм.
Не так давно в Европе был разработан полиэтилен марки ПЭ 110, который, впрочем, широкого применения в нашей стране еще не нашел.

Полиэтиленовые плюсы
Благодаря чему полиэтиленовые трубы завоевали свою популярность? Однозначного ответа на этот вопрос дать практически невозможно, потому что достоинств у полиэтилена масса. Срок эксплуатации полиэтиленовых труб достигает 50 лет. Добиться такой выносливости удалось за счет химической и коррозийной стойкости и высокой надежности при механических перегрузках вследствие таких свойств ПЭ, как вязкость и упругость одновременно. Полиэтилен эластичен и легок: трубы из него в 2-4 раза легче стальных, что существенно облегчает их транспортировку и монтаж. Немаловажное преимущество полиэтилена перед другими «трубными» материалами заключается в его низком коэффициенте трения, что обеспечивает полиэтиленовым коммуникациям высокую пропускную способность. К тому же, трубы из ПЭ устойчивы к гидравлическим ударам — скорость распространения ударной волны в трубах из ПЭ значительно ниже, чем в трубопроводах из ковкого чугуна или стали. Также, при просадке нового дома эластичность материала не позволит трубе из полиэтилена лопнуть, как это иногда случается с металлическими коммуникациями.
Однако при всех достоинствах полиэтиленовой трубы, существует и несколько недостатков. Например, нельзя не принимать во внимание тот факт, что при нагревании прочность полимеров снижается. Как и все органические вещества, он горюч, а под действием ультрафиолетовых лучей стареет (делается хрупкими и разрушается). Поэтому полиэтиленовые трубы применяются только для подземной прокладки. Также к изъянам полиэтиленовых труб следует отнести и большой (в 10 раз больше, чем у стали) коэффициент температурного расширения; правда, эластичность полимеров частично компенсирует этот недостаток. Впрочем, недостатки можно найти у чего угодно. А вот собрать в одном материале все достоинства, присущие полиэтиленовой трубе, не может, пожалуй, ни один другой материал.

О монтаже
Отдельных слов заслуживает монтаж полиэтиленовых труб. Стыковая сварка таких изделий полностью автоматизирована, дешева, проста и не требует дополнительных расходных материалов. А если учитывать суммарную стоимость работ, то стоимость прокладки полимерных труб на 22-45% ниже, чем стальных. Пластиковые трубы легко гнутся, режутся и идеально сочетаются с существующими инженерными коммуникациями. Кстати, по сравнению с другими полимерными материалами полиэтилен имеет наиболее низкую предельную температуру производства работ (-15°С), что особенно важно для укладки и эксплуатации труб в зимних условиях.
На сегодняшний день возможны только два способа монтажа полиэтиленовых труб. Первый способ — по технологии прокладки труб в траншеи. Он дает возможность изготовления очень длинных сегментов и за счет гибкости трубы позволяет опускать в траншеи уже смонтированные трубопроводы. Отсутствие потребности в монтажном пространстве приводит к сокращению земляных работ, ограничивает массу материала, оставляемого для подсыпки и обсыпки.

Другая технология монтажа называется красивым словом реновация, что означает буквально «обновление». Эта уникальная технология требует минимальных траншейных работ. Самым простым и наиболее популярным методом реновации трубопроводов является втягивание вовнутрь восстанавливаемого трубопровода полиэтиленовой трубы меньшего диаметра. Ремонтируемый трубопровод в то же время превращается в защитную трубу-оболочку.
Реновация занимает меньше времени, чем традиционная прокладка трубопроводов, а в большинстве случаев является единственно возможным способом прокладки труб на труднодоступных участках.

Сергей Тутышкин, коммерческий директор ТД «Сибирские трубопроводные системы», Андрей Кузьмин, директ.