СОДЕРЖАНИЕ САЖИ КАК КРИТЕРИЙ КАЧЕСТВА ТРУБЫ

Обилие фальсификата является одной из наиболее острых проблем российского рынка полимерных труб. По оценке Ассоциации производителей трубопроводных систем, его доля приближается к 30%, т.е. каждая третья труба не соответствует требованиям действующих нормативов. Ради снижения себестоимости продукции недобросовестные производители идут на нарушение стандартов, а поскольку в стоимости трубы львиная доля приходится на сырье, то в подавляющем большинстве случаев эти нарушения связаны с использованием сырья, не предназначенного для производства напорных труб.

Требования к сырью изложены в стандартах на трубы и соединительные детали. Так, согласно межгосударственному ГОСТ 18599-2001 (с изм. 1 и 2) (далее – ГОСТ 18599), это должна быть «гомогенная гранулированная смесь базового полимера (ПЭ), включающая в себя добавки (антиоксиданты, пигменты, стабилизаторы и др.), вводимые на стадии производства композиции, в концентрациях, необходимых для обеспечения изготовления и использования труб, соответствующих требованиям настоящего стандарта» (п. 3.20). А п. 5.1  ГОСТ 18599-2001 гласит: «Трубы изготовляют из композиций полиэтилена … минимальной длительной прочностью MRS … 10,0 МПа (ПЭ 100) (приложение Г) по технологической документации, утвержденной в установленном порядке. Введение добавок на стадии экструзии труб не допускается».

В приложении Г указанного ГОСТа приведены характеристики композиций полиэтилена для изготовления труб: плотность, показатель текучести расплава, термостабильность – всего 10 показателей, включая атмосферостойкость и свариваемость.

Такие же жесткие требования к трубному полиэтилену предъявляют и другие ГОСТы:

  • ГОСТ Р 50838-2009 (ИСО 4437:2007) Трубы из полиэтилена для газопроводов. Технические условия;
  • ГОСТ Р 55473-2013 Системы газораспределительные. Требования к сетям газораспределения. Часть Полиэтиленовые газопроводы;
  • ГОСТ Р 52779-2007 (ИСО 8085-2:2001, ИСО 8085-3:2001) Детали соединительные из полиэтилена для газопроводов. Общие технические условия.

Только при соответствии материала всем этим требованиям можно быть уверенным в том, что изготовленная из него труба прослужит расчетные 50 лет.

В настоящее время в РФ производятся только две марки трубного саженаполненного (черного) полиэтилена (ПЭ 100): ПЭ2НТ11-9 производства ПАО «Казаньоргсинтез» и PE 6949C производства ПАО «Нижнекамскнефтехим». Производство трубных марок ПЭ– это дорогостоящее высокотехнологичное производство, сертификация трубной марки занимает около двух лет. Поэтому новые производители трубного полиэтилена не появляются внезапно.

Производители фальсификата в подавляющем большинстве случаев используют сырье, не предназначенное для производства напорных труб – пленочные и литьевые марки (как правило, натуральные, т.е. неокрашенные) – 293-285Д, FL7000, PE6148C, 276-73 и др., добавляя в них суперконцентрат технического углерода (сажи), что является прямым нарушением ГОСТов на полиэтиленовую трубную продукцию, указывающих на недопустимость введения добавок на стадии экструзии труб. Самый худший вариант –использование вторичного сырья неизвестного происхождения. Труба из такого материала очень плохо сваривается и может легко лопнуть при опрессовке, поэтому обычно вторичный полиэтилен добавляют в один из указанных выше видов сырья.

Несоблюдение требований ГОСТ позволяет сэкономить на сырье минимум 12% (таблица 1), что ставит добросовестных производителей в заведомо проигрышные условия на торгах. Производители фальсификата могут легко подстроить качество готовой продукции под любую заданную стоимость: чем ниже цена контракта, тем больше добавят вторичного ПЭ, стоимость которого почти в три раза ниже, чем у трубных марок.

 

 

Таблица 1. Сравнение стоимости трубных и нетрубных марок полиэтилена (по данным Маркет Репорт на 15.06.2018 г.)

Вид полиэтилена Средняя стоимость (руб./кг) Стоимость относительно ПЭ 100, %
ПЭ2НТ11-9 (ПЭ 100 черный) 107,25 100
Импортный трубный ПЭ 100 129,84 121
Пленочные марки 94,13 88
Выдувное формование 92,20 86
Литьевые марки 87,44 82
Вторичный ПЭ 40,39 38

Покупатель такой трубы рискует получить целый ряд проблем и с монтажом, и с эксплуатацией трубопровода. Сертифицированные трубные марки полиэтилена помимо технического углерода, повышающего светостойкость полимера, содержат комплекс присадок, препятствующих его деструкции при термической обработке (экструзии и сварке) и замедляющих его старение, благодаря чему обеспечивается расчетный срок службы ПЭ трубопроводов 50 лет. Долговечность и надежность трубы, изготовленной из сырья нетрубных марок, непредсказуемы. Кроме того, экструзионное оборудование, используемое для производства ПЭ труб, не позволяет добиться равномерного распределения сажи в полимерной матрице при введении суперконцентрата на стадии экструзии, вследствие чего в стенке трубы образуются концентраторы напряжений, ухудшающие ее прочностные характеристики.

При сварке труб, изготовленных из нетрубных марок ПЭ, шов обладает непредсказуемыми свойствами. Недостаточно термостабилизированный материал превращает сварной шов в источник повышенной опасности при дальнейшей эксплуатации трубы под давлением. Иногда брак выявляется только на этапе опрессовки, и тогда на его устранение требуется гораздо больше сил, времени и денег. Как показывает опыт, большая часть проблем, с которыми сталкиваются сварщики, возникают из-за работы с фальсификатом.

Стоимость фальсифицированных труб редко отличается от стоимости качественных больше, чем на 10%. Эта «экономия» может растаять уже на этапе монтажа за счет снижения скорости работ и увеличения трудозатрат. А если учитывать стоимость устранения аварий, которые могут начаться уже с первого дня эксплуатации, то любые сомнения в экономичности труб, соответствующих стандартам, пропадают.

Визуально отличить трубу, изготовленную из суррогатного сырья, от «настоящей», как правило, невозможно, особенно если ее геометрические характеристики соответствуют нормативам. Разрешить сомнения в качестве трубы часто может только лаборатория, оснащенная необходимым оборудованием и имеющая соответствующую аккредитацию. Полный комплекс испытаний на соответствие трубы ГОСТу занимает довольно много времени (продолжительность некоторых тестов измеряется сотнями часов) и требует ощутимых финансовых затрат, поэтому резонно возникает вопрос их оптимизации.

Наиболее заманчивым при этом представляется испытание образца трубы («лопатки») на относительное удлинение при разрыве – просто, быстро, недорого. Но без подкрепления результатами других испытаний этот метод характеризует только механические свойства трубы «здесь и сейчас» и не позволяет сделать никаких выводов ни о качестве сырья, ни о том, как поведет себя труба после нескольких лет эксплуатации.

Если же говорить об очередности испытаний, то в числе первых можно рекомендовать определение массовой доли технического углерода. Согласно ГОСТам на полиэтиленовую трубную продукцию, содержание сажи в ПЭ должно составлять 2–2,5%. Более низкие показатели – менее 2% – однозначно свидетельствуют о том, что использованная для производства трубы марка сырья не является трубной. Как показывает опыт исследования труб из суррогатного сырья, в подавляющем большинстве случаев содержание сажи в нем оказывается ниже нормы, поэтому очень часто в дополнительных испытаниях – на относительное удлинение, термостабильность, стойкость к внутреннему давлению и др. – уже не возникает необходимости.

Определение массовой доли технического углерода проводится по ГОСТ 26311-84, не требует дорогостоящего оборудования и занимает мало времени. При этом оно позволяет уверенно отбраковать продукцию, изготовленную с нарушением стандартов.

Ассоциация производителей трубопроводных систем призывает обращать самое пристальное внимание на качество материалов и готова оказать консультационную и организационную поддержку всем потребителям полимерных труб!!!

 

Автор: Дмитрий Чуйкин

Оставьте свои контакты и мы Вам перезвоним
ЗАКАЗАТЬ ЗВОНОК