Сейчас на инженерном рынке большой выбор трубопроводов для систем повышения давления и пожаротушения из различных материалов: от чугунных до полимерных.
Основное отличие всех материалов — стоимость и сложность монтажа. Конечно, велик соблазн выбрать наиболее дешевый и удобный в эксплуатации материал.
Но так ли всё просто на деле?!
Для чего существуют дорогие аналоги? Какими материалами нужно обвязать насосное оборудование? Почему все крупные отечественные и международные производители отдают предпочтение дорогому и сложному материалу — нержавеющей стали, когда на рынке существует большой выбор труб из дешевых материалов, для монтажа которых не требуется дорогостоящего оборудования и специалистов?
Чтобы во всём детально разобраться, разделим материалы трубопроводов на 4 основные группы, которые сейчас чаще всего встречаются.
Трубопроводы из полимерных материалов
Полимерные материалы существуют давно и активно применяются во всех системах водоснабжения, как наружных, так и внутренних, как в системах хозяйственно-питьевого водоснабжения, так и в системах пожаротушения (в том числе, в системах автоматического пожаротушения).
Такие трубопроводы имеют привлекательную стоимость, крайне низкий вес (что существенно упрощает стоимость логистики), а с монтажом справится даже дилетант.
Надежность этих материалов подтверждена десятками лет эксплуатации. При правильном монтаже они способны служить от 25 лет и более. Главным недостатком таких труб является подверженность деформации, в том числе под воздействием температур и веса воды в трубопроводах. Чтобы этого избежать, необходимо четко определить место установки скользящих и неподвижных опор.
Трубопроводы из полимерных материалов активно применяются как в системах хозяйственно-питьевого, так и в системах противопожарного водоснабжения.
Монтажные организации часто обвязывают такими трубами и насосные агрегаты. Однако согласно п.10.14 СП31.13330.2021 при обвязке насосных установок необходимо применять стальные трубы или чугунные ВЧШГ (именно на этот нормативный документ ссылаются СП30.13330, СП8.13130.2020 и прочие при проектировании насосных установок).
«10.14 Трубопроводы в насосных станциях, а также всасывающие линии за пределами машинного зала, как правило, следует выполнять из стальных труб или труб ВЧШГ по ГОСТ ISO 2531 на сварке с применением фланцев для присоединения к арматуре и насосам.»
Связано это именно с тем, что полимерные трубопроводы со временем подвержены деформациям, а при монтаже насосного оборудования крайне важна соосность трубопроводов. При провисании трубопровода создается дополнительная нагрузка, которая часто приводит к выходу из строя наиболее уязвимого элемента (зачастую это запорная арматура в обвязке установки, установленная непосредственно после насосного оборудования).
Применение виброкомпенсаторов эту проблему не устранит, т.к. при несовпадении по оси фланцев виброкомпенсаторов происходит растрескивание резиновой части, и она приходит в негодность (лопается).
Стальные трубопроводы без внутреннего антикоррозионного покрытия, или, как их часто называют, «черные»
Такие трубопроводы активно применялись в 20-м веке. Они достаточно удобные для монтажа и недорогие по стоимости, однако имеют большой вес и подвержены коррозии.
На данный момент на применение стальных труб без антикоррозионного покрытия прямого запрета нет, хотя еще недавно было жесткое «табу», наложенное требованиями СНиП2.04.01-85 и, а затем и СП30.13330.2012. Но требование доставлять потребителям воду питьевого качества, соответствующую требованиям СанПиН 2.1.4.1704-01, никто не отменял, а этот норматив ограничивает предельно допустимую концентрацию железа в воде. Использование же стальных труб без антикоррозионного покрытия неминуемо приведет к образованию ржавчины и превышению его уровня.
В системах противопожарного трубопровода требования к качеству воды существенно ниже. Как правило, «черные» трубы применяются повсеместно, исключением являются только системы тонкораспыленного пожаротушения, в которых применение таких труб ограничено СП485.1311500.2020. Помимо ухудшения качества воды, коррозия влечет за собой и разрушение самого трубопровода, что в итоге ведет к его протеканию. Период, за который трубопровод из «черных» труб приходит в негодность, зависит от химического состава воды и от толщины стенки трубы.
«Черные» трубы благодаря простоте монтажа и низкой стоимости распространены среди монтажных организаций, в том числе для обвязки насосных агрегатов. А ещё такие трубы в своих изделиях используют производители насосных установок для систем пожаротушения низкого ценового диапазона. Применение «черных» труб неминуемо влечет за собой снижение срока службы оборудования и ухудшение качества воды.
Оцинкованные трубопроводы
Одним из способов решить проблему коррозии стальных труб, является нанесение внутреннего антикоррозионного покрытия (самое распространенное — цинковое). Такие трубы называют оцинкованными.
Оцинкованные трубы стоят дороже обычных «черных», но не так сильно подвержены коррозии. Монтаж таких трубопроводов трудоемкий: возможен только на резьбовых или груволочных соединениях. Если применять сварку, то происходит выгорание антикоррозионного слоя в местах соединения трубопроводов. Впоследствии в этих местах возникают очаги коррозии, поэтому сварка оцинкованных трубопроводов запрещена СП73.13330.
Со временем антикоррозионный слой вымывается, трубы теряют свою «защиту» и, по сути, становятся «черными».
Применение оцинкованных труб при обвязке насосных агрегатов допустимо, но достаточно проблематично, т.к. подключение насосов сопряжено с большим количеством фасонных частей, а использовать сварные соединение оцинкованных труб недопустимо (запрещает нормативная литература, как мы уже знаем).
Обвязка насосных агрегатов трубами из оцинкованной стали ведет к высоким трудозатратам, поэтому такие варианты обвязки крайне редко можно встретить. Однако эти трубы достаточно активно применяются в качестве магистральных трубопроводов и стояков в системах хозяйственно-питьевого водоснабжения и пожаротушения зданий.
Нержавеющая сталь
Нержавеющая сталь — это достаточно дорогой материал, т.к. является сложным сплавом.
Трубопроводы из такого материала практически не подвержены коррозии, что гарантирует высокую коррозионную стойкость на весь период эксплуатации. Монтаж трубопроводов из нержавеющей стали, как правило, выполняют на сварных соединениях, а вес таких труб существенно ниже, чем вес оцинкованных и «черных» труб (свойства материала позволяют применять трубы с существенно меньшей толщиной стенки и гарантировать надежную работу при давлении до 40 бар). Единственным недостатком таких труб является высокая стоимость: это касается как самих труб, так и фасонных частей (фланцы и отбортовка, тройники, отводы и так далее).
Несмотря на высокую стоимость, трубопроводы из нержавеющей стали распространены в системах хозяйственно-питьевого водоснабжения (как правило, в жилых комплексах высокой ценовой категории) и в системах тонкораспыленного пожаротушения высокого давления.
Крайне редко их можно встретить на объектах, где обвязку насосных агрегатов делают монтажные организации «по месту».
Однако именно этому материалу отдают свое предпочтение все крупные производители насосных установок для систем хозяйственно-питьевого водоснабжения и пожаротушения, которые дорожат своим именем.
Применение нержавеющей стали в обвязке насосных агрегатов гарантирует длительный срок службы оборудования и сохранение качества воды.
Евгений Волчков,
руководитель направления «Водоснабжение и канализация»,
компания «Элита»