|
Очистка сточных вод в аэротенках
Администратор: Администратор Сайта
| Очистка сточных вод в аэротенкахТехнологические схемы промышленной очистки сточных вод в аэротенках и конструкции аэротенков весьма разнообразны, что обусловлено специфичностью их состава и необходимостью подбора в каждом отдельном случае наиболее благоприятного варианта биохимического окисления. Различные схемы и конструкции аэротенков классифицируют по двум направлениям: по способу подачи на аэротенки сточной воды и активного ила и отвода иловой смеси; по способу аэрации (обеспечения процесса и очистки кислородом).
Классификация по первому направлению позволяет разделить применяемые аэротенки на три основные группы: аэротенки, где поступающая сточная вода и активный ил практически не смешиваются с водой, уже находящейся в аэротенке (вытеснители); аэротенки, где происходит быстрое и полное перемешивание поступающих воды и ила со всем объемом жидкости (смесители); аэротенки с различными вариантами рассредоточения подачи воды и активного ила (неполного смешения).
В каждой из этих групп возможны схемы с регенерацией или без регенерации активного ила. Кроме того, из аэротенков указанных групп можно комбинировать различные варианты двухступенчатой биологической очистки. Достаточно широкое распространение получили аэротенки, в основном смесители, совмещенные с отстойниками. Существуют также конструкции аэротенков с фильтрами – фильтротенки и с заполнителями различного вида - биотенки. Классификация аэротенков по системам аэрации позволяет выделить две основные группы: 1. аэротенки с пневматической аэрацией; 2. аэротенки с механической аэрацией. Наряду с этими двумя группами встречаются и другие системы аэрации и обеспечения процесса подачи кислорода: пневмомеханическая аэрация, подача технического кислорода (окситенки), система с биодисками и пр. Таким образом, конструкцию аэротенков для очистки сточной воды определяют следующие факторы: способ подачи воды и активного ила; система аэрации; наличие или отсутствие регенераторов; совмещение аэротенков с другими очистными сооружениями. Аэротенки вытеснители для промышленной очистки сточных вод применяют сравнительно редко из-за присущих им недостатков. Они плохо воспринимают залповые сбросы сточной воды, особенно если в них содержатся тяжелые металлы. В таком случае возможно отравление активного ила, вследствие чего работа аэротенка прекращается. Выделение части объема аэротенка под регенерацию активного ила уменьшает возможность его отравления, но не исключает полностью. Кроме того, неравномерное потребление кислорода по длине аэротенка приводит или к созданию анаэробной зоны в начале аэротенка, или к перерасходу воздуха, если его подавать из расчета скорости потребления в начале аэротенка. Этот недостаток может быть устранен при дифференцированной подаче воздуха по длине аэротенка, но такое решение считается технически сложным. По этой причине аэротенки вытеснители применяют в тех случаях, если БПК сточных вод промышленных предприятий не превышает 500 мг/л. Аэротенки с рассредоточенным впуском воды не имеют таких недостатков. В них меньше вероятность возникновения местных повышений концентрации токсичных веществ (тяжелых металлов, органических веществ и пр.) и более равномерна скорость потребления кислорода, особенно тогда, когда предусматривается дифференцированное распределение сточной воды по длине аэротенка, соответствующее изменениям в скорости потребления кислорода. Однако наиболее равномерно потребляется кислород в аэротенках смесителях, а токсичные вещества (тяжелые металлы, органические загрязнения и пр.) очень быстро распределяются во всем объеме сточных вод. По этим признакам аэротенки смесители наиболее удобны для очистки концентрированных промышленных сточных вод. Их недостатком является возможность выноса части неокисленных органических веществ. Чтобы избежать этого, иногда применяют двухступенчатую биологическую очистку, где первой ступенью служат аэротенки смесители, а второй – аэротенки вытеснители. Двухступенчатую очистку сточных вод часто применяют на нефтеперерабатывающих заводах. Системы пневматической аэрации с подачей воздуха через фильтросные пластины или дырчатые трубы получили широкое распространение во всех группах аэротенков коридорного типа. Коридорные аэротенки можно оборудовать и механическими, и пневмомеханическими аэраторами, но такой тип аэраторов чаще применяют для аэротенков, не разделенных на коридоры, круглых или прямоугольных в плане, аэротенков отстойников и других, которые устраивают на станциях очистки сточных вод небольшой производительности (до 10000 м3/сутки). Как видно из Таблицы 1, окислительная способность аэротенков колеблется в пределах 400-1500 г/сутки на 1 м3 полезного объема очистных сооружений. Окислительная способность, как уже отмечалось, зависит от вида и концентрации загрязнений в сточных водах, от степени очистки, а также от количества подаваемого воздуха, способа его подачи и концентрации активного ила. Обычно концентрация ила составляет 2-3 г/л и может быть уменьшена только при очистке слабоконцентрированных сточных вод. Таблица 1. Зависимость значений удельной нагрузки на активный ил и дефицита кислорода от степени очистки воды: Показатель | Расчетное снижение БПК полн, % | | 50 | 60 | 70 | 80 | г на 1 г активного ила | 0,2 | 0,3 | 0,45 | 0,65 |
При концентрации активного ила выше 4 г/л возникают трудности его отделения во вторичных отстойниках, в связи, с чем их приходится заменять другими видами очистных сооружений, в частности осветлителями с взвешенным осадком. Однако высокую концентрацию активного ила можно поддерживать только в случае применения флотации активного ила. Особенность расчета аэротенков для очистки промышленных стоков заключается в том, что необходимо располагать данными о скорости окисления сточных вод, которые должны быть получены экспериментальным путем и приняты па основании данных по биологической очистке аналогичных стоков (Таблица 1). При очистке смеси сточных вод, каждая из которых имеет свою скорость окисления органических загрязнений, продолжительность аэрации определяют как сумму продолжительностей аэрации отдельных видов сточных вод, причем расчетную БПК каждого вида стоков находят с учетом разбавления другими сточными водами. 
|
|
Электрокоагулятор
| Сравнение технологических особенностей электрокоагуляции (гальванокоагуляции) и электрофлотации при очистке промышленных сточных вод Электрокоагуляция (гальванокоагуляция) - устаревшие технологически методы, которые до настоящего времени используются на машиностроительных и металлообрабатывающих предприятиях для очистки сточных вод гальванического производства (в основном для очистки хромсодержащих сточных вод от ионов хрома Cr6+). В данных методах по электрохимическому механизму растворяют железо, и образовавшиеся ионы Fe2+ восстанавливают шестивалентный хром Cr6+ до трёхвалентного Cr3+ с последующим образованием гидроксида хрома. Различие электрокоагуляции и гальванокоагуляции заключается в способе растворения железа. В электрокоагуляционном методе железо растворяется электрохимически при наложении на стальные аноды потенциала от внешнего источника питания. В гальванокоагуляционном методе железо растворяется гальванохимически за счет разности потенциалов, возникающей при контакте железа с медью или коксом. Следовательно, оба метода различаются движущей силой процесса растворения металлического железа, что и определяет их технологические различия. Электрокоагуляция и гальванокоагуляция имеют огромное количество недостатков, основными среди которых являются следующие: - трудность в обслуживании электрокоагуляторов за счет засорения межэлектродного пространства, которое необходимо постоянно прочищать скребками;
- трудность в обслуживании гальванокоагуляторов определяется необходимостью поддержания соотношения стальной стружки и кокса или стальной и медной стружки, неудобством засыпки загрузки, необходимостью тщательной фильтрации от мелкодисперсной фазы, состоящей из частиц кокса и оксидов железа.
- Оба метода требуют огромного количества химических реагентов (На восстановление одного хромат иона расходуется три иона двухвалентного железа и четыре молекулы серной или восемь молекул соляной кислоты. Чтобы восстановление шестивалентного хрома шло с достаточной эффективностью, расходующиеся реагенты должны присутствовать в обрабатываемых сточных водах в большом избытке. Это приводит к тому, что норму расхода и кислоты и железа приходится увеличивать еще в 1,5-2 раза)
- Оба метода создают огромное количество практически не утилизируемых твердых отходов - смесей гидроксидов железа и хрома: в пересчете на сухой вес около 10 кг на 1кг хрома Cr3+, содержащегося в исходном стоке.
Фото 1. Электрокоагуляторы на очистных сооружениях металлообрабатывающего предприятия - общий вид: 
Ежегодно, посещая в ходе работы предприятия, которые внедрили очистные сооружения на базе электрокоагуляторов (и/или гальванокоагуляторов) и общаясь с инженерами и аппаратчиками ОС, нашими специалистами было сделано заключение, что соблюдение всех технологических режимов процесса для качественной и эффективной очистки гальванических сточных вод - задача достаточно сложная для действующих (как правило устаревших) электрохимических производств. Также большие сомнения вызывает использование очищенной воды для создания систем оборотного водоснабжения предприятий, требующих воду категорий 2 и 3 по ГОСТ 9.314-90 для получения качественных гальванических покрытий. Фото 2. Электродные блоки электрокоагулятора: 
Перечисленные проблемы были успешно решены специалистами Технопарка РХТУ им Д.И Менделеева благодаря внедрению на очистных сооружениях промышленных предприятий электрофлотационных модулей собственной разработки и производства. Фото 4. Электрофлотатор на очистных сооружениях металлообрабатывающего предприятия - общий вид: 
Электрофлотатор оборудование для очистных сооружений сточных вод гальванических производств. Очищенная вода после электрофлотатора подается на мембранную установку гиперфильтрации для создания оборотного водоснабжения или сбрасывается в систему канализации. Электрофлотатор работает на основе процесса выделения микропузырьков электролитических газов и флотационного эффекта. Электрофлотатор МУОВ-М4 с блоком нерастворимых электродов входит в состав электрофлотационного модуля, который укомплектован системой сбора шлама, источником постоянного тока, вспомогательными емкостями из полипропилена для загрязненной и очищенной воды, насосами Grundfos и дозирующим оборудованием Etatron. Очистка сточных вод от тяжелых металлов: меди, хрома, цинка, никеля, железа, алюминия, кадмия, свинца, нефтепродуктов, спав и взвешенных веществ производится в непрерывном режиме. Преимущества использования электрофлотационных модулей очевидны: - высокая эффективность извлечения дисперсных веществ (гидроксидов и фосфатов тяжелых металлов и кальция, нефтепродуктов, поверхностно-активных и взвешенных веществ);
- высокая производительность (1м2 оборудования - 4м3/ч очищаемой воды);
- отсутствие вторичного загрязнения воды благодаря примению нерастворимых электродов ОРТА;
Фото 5. Нерастворимые электроды электрофлотатора: 
- низкие затраты электроэнергии от 0,5 до 1 кВт·ч/м3;
- отсутствие заменяемых материалов (фильтров, сорбентов и пр.);
- простота эксплуатации, автоматический режим работы не требуют ежегодного ремонта и остановок;
- шлам менее влажный (94-96%), в 3-5 раз легче обезвоживается и может быть использова при изготовлении строительных материалов и/или пигментов для красителей.
Степень освоения: оборудование и технология успешно эксплуатируются более чем на 60 промышленных предприятиях России. Осуществлена поставка пилотных установок в США, Канаду, Италию. Технопарк РХТУ им Д.И. Менделеева Очистка сточных вод методом электрокоагуляции Очистка сточных вод методом электрокоагуляции основана на их электролизе с использованием стальных или алюминиевых анодов, подвергающихся электролитическому растворению. Для стальных анодов этот процесс представляется следующим образом. В результате растворения стальных анодов вода обогащается ионами железа (II) по реакции
Fe – 2e- = Fe2+ образующими затем при рН > 5,5 гидроксид железа (II): Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2 который под действием растворенного в воде кислорода переходит в гидроксид железа (III):
Fe2+ + O2 + 2H2O = 4Fe3+ + 4OH- Растворение алюминиевого анода протекает по реакции:
Al – 3e- = Al3+ с последующей гидратацией ионов Аl3+:
Al3+ + 3OH- = Al(OH)3 Кроме того, при катодной поляризации алюминия возможно протекание химической реакции взаимодействия алюминия с водой:
Al3+ + 3H2O = Al(OH)3 + 3H+ В результате осуществляется процесс коагуляции, аналогичный обработке сточной воды соответствующими солями железа или алюми-лия. Однако по сравнению с реагентным коагулированием при электрохимическом растворении металлов не происходит обогащения воды сульфатами и хлоридами, содержание которых в воде лимитируется как при сбросе в открытые водоемы, так и при повторном использовании в системах промышленного водоснабжения. При электрокоагуляции сточных вод протекают и другие электрохимические, физико-химические и химические процессы:
• электрофорез; • катодное восстановление растворенных в воде органических и неорганических веществ или их химическое восстановление, а также образование катодных осадков металлов; • химические реакции между ионами Аl3+ или Fe2+, образующимися при электролитическом растворении металлических анодов, и некоторыми содержащимися в воде ионами (S2-, РO43-) с образованием труднорастворимых соединений, выпадающих в осадок; • флотация твердых и эмульгированных частиц пузырьками газообразного водорода, выделяющегося на катоде; • сорбция ионов и молекул растворенных примесей, а также частиц эмульгированных в воде примесей на поверхности гидроксидов железа и алюминия, которые обладают значительной сорбционной способностью, особенно в момент образования.
Основными преимуществами электрокоагуляционного метода по сравнению с реагентными являются компактность установки, относительная простота ее эксплуатации и резкое сокращение реагентного хозяйства. Недостатком является расход металла (алюминия и железа) и электроэнергии. Теоретически для растворения 1 г железа и 1 г алюминия расходуется соответственно 3 и 12 Втч. Фактический же расход электроэнергии оказывается более высоким вследствие затрат на нагревание воды, поляризацию электродов, преодоление электрического сопротивления оксидных пленок, образующихся на поверхности растворяемых листовых анодов, и т. п. Электрокоагуляция применяется для удаления из сточных вод мелкодисперсных и органических примесей, эмульсий, масел, нефтепродуктов, ионов тяжелых металлов. При применении железных анодов можно удалять и хромат-ионы. Применение электрокоагуляции предпочтительно при обработке сточных вод, расход которых не превышает 50-80 м3/ч, в условиях нехватки производственных площадей, а также на предприятиях, расположенных в отдаленных районах. Большинство электрокоагуляторов представляют собой безнапорные пластинчатые электролизеры горизонтального или вертикального типа. Электроды располагаются на рас стоянии 5-20 мм. Для предотвращения межэлектродного замыкания применяются специальные изолирующие вставки. Электрический ток подводится к каждому электроду. По схеме движения исходной воды через электрокоагуляторы их можно разделить на однопоточные, многопоточные и смешанные. При однопоточной схеме вода проходит полабиринту, образуемому электродами (последовательное соединение каналов), что уменьшает пассивацию электродов. При многопоточной схеме движения вода одновременно проходит через промежутки между электродами (параллельное соединение каналов). Направление движения жидкости может быть горизонтальным или вертикальным. Вертикальное направление снизу вверх, по-видимому, предпочтительнее, поскольку с потоком выносятся газы и продукты, об разующиеся при электрокоагуляционной обработке воды. Электродная система электрокоагулятора выполнена в виде железных или алюминие вых цилиндров, расположенных вертикально и размещенных вокруг эжекторной циркуляционной системы. Вода через подающую трубу поступает в эжектор и циркулирует в межэлектродном пространстве. Конструкция этого аппарата позволяет уменьшить поляризацию электродов, снизить расход электроэнергии, улучшить гидравлические и физико-химические условия формирования хлопьев образующегося гидроксида. Корпус электрокоагулятора должен быть защищен изнутри кислотостойкой изоляцией и оборудован вентиляционным устройством. Серьезным недостатком пластинчатых электролизеров является необходимость применения анодов из листового металла. Этот недостаток может быть устранен в конструкциях с насыпными электродами, где в качестве анодов применяются металлические стружки или лом. Предложен целый ряд конструкций подобных электрокоагуляторов, однако и они не лишены недостатков. Их применение ограничено из-за трудностей, возникающих при регулировании процесса, большого расхода анодного материала и забивки межэлектродного пространства продуктами электрохимического растворения анодов. С целью интенсификации процесса электрокоагуляции используется конструкция виброэлектрокоагулятора. Применение вибрационных колебаний среднего диапазона частот практически исключает пассивацию электродов, снимает диффузионные ограничения во всем рабочем объеме, облегчает удаление газов и образующихся осадков, выгружаемых периодически через специальный клапан без остановки аппарата. Электрокоагуляторы со стальными электродами следует применять для очистки сточных вод предприятий различных отраслей промышленности от шестивалентного хрома и других металлов при расходе сточных вод не более 50 мэ/ч, концентрации Сгб+ до 100 мг/л, исходном общем содержании ионов цветных металлов (цинка, меди, никеля, кадмия, трехвалентного хрома) до 100 мг/л, при концентрации каждого из ионов металлов до 30 мг/л, минимальном общем солесодержании сточной воды 300 мг/л, концентрации взвешенных веществ до 50 мг/л.

|
|
Озонирование воды
Администратор: Технопарк РХТУ
| Традиционно озон используется: - Для подготовки питьевой воды. - Для отбеливания целлюлозы. - Для очистки сточных вод. До недавнего времени использование озона было экономически оправданно лишь в относительно крупных системах. Разработка и выпуск недорогих генераторов озона и соответствующего вспомогательного оборудования упростили использование озона и в небольших установках. Экологически чистые технологии с использованием компактных генераторов озона стали теперь общедоступными.
Малые установки приготовления питьевой воды.
Озон в небольших дозах гарантировано дезинфицирует воду и удаляет микрозагрязнения и нежелательные примеси в установках приготовления питьевой воды в гостиницах, на борту судов, в отдельных жилых кварталах и поселках.
Озон идеально подходит для обработки питьевой воды. Одно из главных направлений использования озона, с которого в начале XX века и началось его использование для очистки питьевой воды - это дезинфекция. Российские нормы устанавливают время контакта озона с водой для целей дезинфекции равным 12 минутам (Методические рекомендации по обеспечению выполнения требования СанПиН 2.1.4.559-96. / Госстрой России, НИИКВОВ - ГУП "ВИМИ", 2000), без учета технологии применения озона. В других странах применяется более гибкий подход, основанный на использовании интегрального критерия СТ, представляющего собой произведение остаточной концентрации озона в воде (в мг/л) на время контакта в минутах. Исследования показали, что СТ=1,6 обеспечивает уничтожение патогенных бактерий и поливирусов, а для гарантированной деактивации цист Giardia необходимо достичь СТ=2.
Грунтовые воды часто содержат чрезмерное количество железа и марганца, которые легко удаляются с помощью озона. Озон преобразует растворимые соединения железа и марганца в нерастворимые окислы, которые затем осаждаются и удаляются отстаиванием или фильтрацией.
Сырая вода содержит также множество органических компонентов, возникающих в результате естественного распада, процессов разложения, загрязнения окружающей среды промышленностью и сельским хозяйством. Некоторые из этих компонентов являются причиной изменения цвета или возникновения неприятного запаха воды, ряд из них является мутагенами, и поэтому такие компоненты должны быть удалены из воды, или преобразованы в безопасные вещества. Озон превосходно подходит для этих целей.
Обесцвечивание.
Цвет поверхностных вод определяется в основном наличием растворенных гуминовых кислот. Озон разрушает химические связи и преобразует эти кислоты в неокрашенные вещества, и аналогичным образом воздействует на другие компоненты, дающие окраску.
Вкус и запах.
Органические компоненты, образующиеся в подземных и поверхностных водах при анаэробном разложении в условиях недостатка кислорода, обычно придают сырой воде неприятный вкус и запах. Другими источниками ухудшения вкуса и запаха являются фенолы и хлорфенолы, попадающие в воду извне, а также водоросли. Озон является совершенным веществом для улучшения органо-лептических свойств питьевой воды.
Нежелательные компоненты.
В последние годы в поверхностных водах и, соответственно, в питьевой воде, обнаружено большое количество мутагенных и канцерогенных веществ. Есть два источника появления мутагенов в питьевой воде: мутагенные вещества, которые уже присутствуют в сырой воде, и предсубстанции, которые формируют мутагены в результате реакции с хлором. Последние представляют постоянно растущую опасность вследствие загрязнения окружающей среды. Предсубстанциями, к примеру, являются гуминовые кислоты, в результате реакции которых с хлором образуются тригалометаны (ТГМ). Чтобы избежать образования ТГМ, предсубстанции должны быть удалены из воды перед ее хлорированием. Как уже упоминалось выше, такие предсубстанции легко окисляются озоном.
Защита приготовленной воды от повторного загрязнения.
Озон полностью и успешно заменяет хлор или двуокись хлора в процессе приготовления питьевой воды, однако он не обладает пролонгированным действием. Для предотвращения повторного загрязнения воды на пути к потребителям в воду добавляют хлор в небольших дозах непосредственно перед подачей в трубопроводную сеть. Пост-обработка очищенной воды хлором не приводит к образованию нежелательных компонентов и используется во всем мире.
Установки очистки сточных вод.
Химическое окисление озоном является основой перспективной технологии очистки сточных вод, загрязненных органическими веществами. Озон сам по себе, или в комбинации с гидроксил-радикалами, эффективен против большинства органических соединений, и в результате обработки загрязнители разлагаются, образуя безвредные вещества. Основная цель обработки сточных вод озоном - уменьшение ХПК и содержания хлороорганических веществ в той части, которая не может быть удалена предварительной биологической очисткой. По сравнению с другими методами, в результате окисления озоном, в воде не остается растворенных веществ, которые необходимо удалять дальнейшей специальной обработкой.
Плавательные бассейны.
Плавательные бассейны являются замкнутыми системами с циркуляцией воды. Вода, загрязняемая посетителями, постоянно циркулирует, проходя ступень очистки, которая призвана поддерживать качество воды в соответствии с санитарными требованиям для предотвращения передачи таких заболеваний, как конъюктивиты, энтериты, дерматиты, и инфекций. Основная цель дезинфекции - поддержание чистоты воды для предотвращения угрозы здоровью посетителей, и предохранение от размножения водорослей, окрашивающих воду.
Озон является эффективным дезинфектантом, разлагающим аминокислоты и придающим воде привлекательный голубой цвет. Остаточный озон в воде, возвращаемой из системы очистки в бассейн, необходимо разрушить при помощи фильтров с активированным углем, или ультрафиолетовым излучением. Поскольку вода в чаше бассейна не содержит озон и восприимчива к загрязнению, для поддержания надежной дезинфекции применяют малые дозы хлора или его производных.
Рыбные хозяйства и аквариумы.
Применение озона в рыбных инкубаторах, рыбных хозяйствах и аквариумах приобретает все большую популярность. Риск распространения инфекций возрастает пропорционально плотности заселенности рыбы. Для улучшения показателей выживаемости мальков и рыбы очень важно предотвратить проникновение в систему болезней, связанных с водой. Это в равной мере относится как к проточным, так и к циркуляционным системам. Как уже упоминалось выше, озон является отличным дезинфектантом, однако содержание остаточного озона в воде, поступающей в резервуар с рыбой, должно быть ниже уровня, опасного для жизни рыб.
Пищевая промышленность.
Предприятия пищевой промышленности сталкиваются с ужесточением официальных требований к качеству выпускаемой продукции и ее влиянию на здоровье потребителей. Повышение уровня этих требований наряду с развитием контрольно-аналитического оборудования усложняет использование традиционных технологий, и вынуждает фирмы внедрять новые технологические процессы, позволяющие повысить качество выпускаемой продукции без потери конкурентоспособности. Одной из многих проблем, с которой сталкиваются предприятия пищевой промышленности, является проблема дезинфекции. Выбор метода дезинфекции является чрезвычайно важным, поскольку он напрямую влияет на качество продукции и срок ее хранения.
Озон, как эффективный окислитель, становится все более популярным во всем мире. Его уникальные дезинфицирующие свойства прекрасно соответствуют задачам, решаемым пищевой промышленностью, поскольку, в отличие от использования других реагентов, в результате обработки озоном образуются лишь окислы и кислород.
Доочистка водопроводной воды.
В ряде случаев потребители доочищают водопроводную воду для обеспечения ее соответствия определенным стандартам. Применение озона в комбинации с фильтрацией на гранулированном активированном угле является совершенным методом доочистки.
Замкнутые системы водопользования.
Системы многократного использования воды применяются для промывки продуктов сельского хозяйства перед переработкой или упаковкой, для промывки стеклотары, оборудования, и в ряде других случаев. Применение озона в сочетании с фильтрацией позволяет очистить воду, отказаться от использования хлоросодержащих веществ и использовать воду вновь.
Обработка охлаждающей воды.
Озон является отличной заменой антисептиков в системах рециркуляции охлаждающей воды на тепловых и электростанциях, в промышленности. Законодательство многих стран ограничивает использование хлоросодержащих веществ, что сокращает возможность использования традиционных антисептиков. Применение озона совместно с другими реагентами позволяет решать старые проблемы современными методами, не загрязняющими окружающую среду.
Дальнейшие применения.
Появление экономичных генераторов озона приводит к пересмотру подходов потенциальных потребителей, не предполагавших использовать озон вследствие дороговизны его в прошлом. Обнаруживаются новые области, в которых достоинства озона не находили ранее применения: Травление шаблонов в производстве полупроводников. Дезинфекция и очистка в водяных системах охлаждения. Дезинфекция и очистка отработанных материалов и вторичного сырья.
Возможности для совершенствования выпускаемой продукции путем замены традиционных дезинфектантов озоном, или вводом озона в технологические процессы, безграничны. Например, при производстве напитков (бутилированной воды, безалкогольных напитков, пива и т.д.), используемая вода должна быть предварительно очищена и продезинфицирована. На предприятиях, выпускающих консервы и замороженные продукты, сырье необходимо промывать чистой водой в больших объемах.
Список других возможных областей применения озона, не претендующий на полноту, может включать: Дезинфекцию в зоопарках. Дезинфекцию воздуха в холодильных камерах. "Мокрую" дезинфекцию упаковочных материалов. Дезинфекцию в системах кондиционирования воздуха. Дезинфекцию воды для пациентов в больницах. Дезинфекцию операционных, препараторских и кабинетов. Новые передовые окислительные технологии.
Области применения генераторов озона широки. Продолжение совершенствования озонаторов и систем на их основе направлено сейчас на дальнейшее удешевление их использования и расширение сферы их применения.

|
|
Нержавеющие дымоходы
| Нержавеющие дымоходы Современные дымоходы имеют длительный путь развития. За всю свою историю они не раз изменяли внешний вид и особенности конструкции. На сегодняшний день модели дымоходов обладают не только классическими функциями этого оборудования (выброс в атмосферу продуктов сгорания), но также увеличивают коэффициент полезного действия печи или камина. Помимо этого, дымоход имеет важное значение в плане потребления топлива и температуры в помещении возле печи, а также в плане безопасности не только комнаты, но и людей, которые в ней находятся. Дымоходы уже несколько десятков лет имеют форму цилиндра. Такое сечение устройство является просто необходимым, потому что в дымоходами с прямыми углами получаются завихрения и сажа там накапливается в гораздо больших количествах. Наилучшим материалом в наше время является кислотостойкая нержавеющая сталь, так как она лучше всего оказывает сопротивление любым агрессивным средам, не реагирует на высокую влажность и нечувствительна к скачкам температур. Во время выбора нержавеющего дымохода стоит особое внимание уделить креплениям устройства. Все материалы под действием больших температур расширяются. В данном случае и нержавеющая сталь не стала исключением, поэтому крепления дымохода нужно размещать на негорючих и неподвижных поверхностях. Такие же жесткие требования выдвигаются и к участкам потолка и стен, которые находятся рядом или прилегают к дымоходу. Для защиты поверхности от воздействия больших температур их покрывают специальными материалами, которые устойчивы к возгоранию. Самые пожароопасные места покрываются листами из стали с подложкой из базальта. Если дымоходы газовые, то категорически запрещается устанавливать грибки-дефлекторы на верх оборудования. Принято считать, что нельзя устанавливать дымоход снаружи помещения, так как на нем стопроцентно будет появляться конденсат и это существенно ухудшит его характеристики и сократит период эксплуатации. Но такие действия иногда приходится совершать по причине того, что здание уже возведено, а на этапе проектирования о правильной системе дымоотвода для камина или системы отопления мыслей не возникало. Если установить дымоходы для газовых котлов по всем необходимым правилам и соблюдать все требования, эти устройство не будут создавать проблем во время использования и прослужат вам очень долго. 
|
|
Анализ пластиков
| Пластиковые трубопроводы - применение и сравнение Трубопроводы - это одно из величайших изобретений человечества. При этом трубы являются достоянием природы, а человек воспользовался ее полезным опытом, и теперь уровень комфортности проживания человека в современном городе определяется состоянием рукотворных трубопроводных систем.
Если следовать принципам, заложенным самой природой, то трубопроводы как инженерные системы жизнеобеспечения городов (в первую очередь, водой, теплом, отводом канализационных стоков) должны служить не меньше объектов» которые они обслуживают. Но, к сожалению, так получается не всегда. Существующие инженерные сети на 70% состоят из стальных труб. Их главное преимущество - прочность. Это имеет значение при перемещении по трубопроводам высоконапорных сред. Что же касается жилищно-коммунальной сферы, то здесь прочностные качества стальных труб используются во внутренних санитарно-тсхнических системах всего на 2-12%, а в инженерных - до 30%. Непозволительная роскошь. Стальные трубы имеют ряд серьезных недостатков. Главное - это то, что они подвержены коррозии. И как следствие этого возникают сквозные повреждения, через которые не только теряется значительное количество перекачиваемой жидкости, но и происходит подсос грунтовых вод. Любое временное отключение воды создаст в трубопроводе разрежение, вакуум, В случае, если водопроводные сети проложены рядом с канализационными, в которых также могут быть утечки, происходит подсос канализационных стоков или зараженного ими грунта в водопроводные системы.
Бурное развитие органической химии привело к появлению труб из полимерных материалов. Важнейшее их преимущество перед металлическими трубами в том, что они не подвержены коррозии. Трубы из полимерных материалов можно назвать трубами XXI века. Они являются детищем своего времени, так как вобрали в себя все преимущества ранее известных труб и приобрели совершенно новые качества, которые делают их действительно современными. Основные параметры и требования к полимерным трубам регламентируются нормативно-технической документацией (ГОСТы, СНиПы и т.п.).
В последние десятилетия в строительстве и при ремонте трубопроводных систем во всем мире в целях повышения их надежности и долговечности изношенные стальные трубы, как правило, меняют на полимерные. Дело в том, что практика эксплуатации, например, сетей холодного и горячего водоснабжения с применением стальных труб свидетельствует об их низкой надежности. Необходимость досрочной перекладки трубопроводов (особенно диаметром до 300 мм) возникает уже через 10-15 лет эксплуатации вместо предусмотренных 20.
По действующим нормативным документам однозначно и четко определены приоритеты применения различных трубопроводов: слово «следует» относится к пластмассовым трубопроводам, а «допускается» - к любым металлическим. При этом применение стальных трубопроводов допускается только при условии, что они имеют внутренние и наружные антикоррозионные защитные покрытия.
Полимерные трубопроводы имеют ряд общих преимуществ перед металлическими - они значительно легче, вследствие чего отпадает необходимость в использовании тяжелой трубоукладочной техники, тяжелого большегрузного транспорта.
Трудоемкость монтажа полимерных трубопроводов значительно ниже, чем металлических, скорость монтажа, соответственно, значительно выше.
Полимерные трубопроводы электрохимически нейтральны. Они обладают высокой устойчивостью к блуждающим токам наводки, вызывающим точечную коррозию металлических трубопроводов. Кроме того, они обладают такими немаловажными потребительскими свойствами при эксплуатации, как бесшумность при любой скорости потока.
В связи с этим следует отметить, что как в случае металлических трубопроводов, когда применяются различные материалы в зависимости от условий эксплуатации (стали - от черных до легированных, включая нержавеющую, чугуны, цветные металлы), так и в случае полимерных трубопроводов широко используются полимерные материалы с различными функциональными свойствами, долговечностью, стоимостью.
Наиболее распространенными полимерными материалами, из которых изготавливаются трубы, являются термопласты: полиэтилен низкого давления (ПЭ), поливинилхлорид (ПВХ), полипропилен (ПП), фторопласт и реактопласты: стеклопластики, представляющие собой композиционный материал, состоящий из эпоксидной или полиэфирной основы и стеклонаполнителя в виде волокон, нитей, тканей и т.д. Каждый из этих материалов имеет свои специфические свойства, знание которых необходимо для квалифицированного выбора того или иного материала для определенного трубопровода.
Наиболее оптимальным является экономически оправданное решение: подходящий материал в нужном месте.
Выбор материала труб определяется составом предполагаемого содержимого труб: вода, агрессивная жидкость, абразиво-содержащая жидкость, газ. Следующий по важности параметр - температура среды, как внутри трубопроводов, так и снаружи, средние и максимальные эксплуатационные температуры, давление в системе.
Такой параметр, как крайняя положительная температура, напрямую связан с долговечностью изделия. Необходимо исходить из того, что трубы должны служить безаварийно не менее установленного срока эксплуатации объема .
Крайняя отрицательная температура влияет по-другому: при отрицательных температурах у полимеров наступает т.н. «стеклование», т.е. резко уменьшается ударная прочность. Это не связано с пределом cpокa эксплуатации трубопровода. Отрицательные предельные температуры предупреждают о необходимости защиты трубопровода от возможных механических повреждений, максимальной осторожности при транспортировке и монтаже.
При выборе полимерных труб необходимо учитывать прочностные характеристики - номинальное (постоянное максимальное) давление рабочей среды. В соответствии со значением рабочего давления подбирается необходимая толщина стенки трубы. При использовании полимерных труб для транспортировки агрессивных жидкостей применяют трубы с большим на порядок номинальным давлением, чем рабочее.
Немаловажную роль играет стоимость материала, которая в основном определяется технологическим процессом получения как самого полимера, так и затратами, связанными с производством труб.
Из указанных выше термопластов наибольшее распространение для трубопроводных систем водоснабжения, газификации, канализационных систем и т.д. получил полиэтилен низкого давления высокой плотности (ПЭ). Это твердый полимер белого цвета. Структура и свойства его определяются способом получения.
Полиэтилен выгодно отличается от других термопластов сочетанием высокой прочности с достаточной эластичностью, способностью «работать» в широком диапазоне температур от -60 до +60°С. Полиэтилен (ПЭ) - неполярный полимер, обладающий высокими диэлектрическими свойствами, для него характерно незначительное изменение электрических свойств в широком диапазоне температур и частот. ПЭ обладает низкой газо- и паропроницаемостью, малой проницаемостью для воды и водяных паров, которая составляет 0,06 г мм /(сут м? -мм.рт.ст). ПЭ инертен к действию многих химических реагентов, не реагирует со щелочами любой концентрации, кислотами, с растворами нейтральных, кислых и основных солей, органическими кислотами (например, с муравьиной и уксусной) (таблица 1). ПЭ безвреден и не выделяет в окружающую среду опасных для здоровья человека веществ. Благодаря своим свойствам полиэтилен занимает в мировом производстве полимеризационных пластиков первое место.
Такое широкое производство полиэтилена объясняется сочетанием его ценных свойств со способностью перерабатываться. Это самый дешевый из полимеризационных пластиков.
Полиэтилен широко применяется в изготовлении магистральных трубопроводов, хозяйственно-питьевого водоснабжения, для транспортировки жидких, газообразных веществ, к которым полиэтилен химически стоек, для перекачки растворов с большим количеством абразивных частиц и т.д.
Российский и зарубежный опыт эксплуатации, научные исследования показывают, что трубы из ПЭ могут находиться в эксплуатации без химических и механических изменений в течение 50 лет и более.
Такое широкое использование полиэтиленовых труб объясняется их особенностью работать в широком диапазоне рабочих температур, при котором обеспечивается проектная долговечность от -40 до +40°С, в случае безнапорной эксплуатации до +60°С (Таблица 2)
Это самые морозостойкие трубы, т.е. без изменения свойств их можно использовать для транспортировки соответствующих хладагентов при давлениях близко к номинальным. ПЭ трубы выдерживают отрицательные температуры до -60 ...- 70°С, практически не меняя своих свойств и оставаясь достаточно эластичными. Высокая эластичность ПЭ (таблица) — важная характеристика трубопроводной системы. Например, просадка дома, к которому подведен трубопровод, вызовет разрушение металлической трубы, в то время как полиэтиленовая способна растягиваться без потери своих качеств до 7%. Поэтому в странах с высокой сейсмической активностью, например в Японии, стальные трубы подземной прокладки заменены на полиэтиленовые в законодательном порядке. Высокая коррозионная стойкость позволяет использовать ПЭ трубы для перекачки всех жидкостей и газов, к которым стоек ПЭ. Низкое водопоглощение и стойкость к отрицательным температурам без изменения свойств при замерзании и размораживании трубопровода обусловливает применение ПЭ труб для холодного водоснабжения во всех видах хозяйственной деятельности, включая канализационные системы.
Трубы из ПЭ широко применяются в трубопроводах для перекачки нефти и нефтепродуктов.
Используется их свойство - низкая шероховатость внутренней поверхности труб, вследствие чего трение между протекающей жидкостью и поверхностью трубы незначительно, вследствие чего они идеально подходят для транспортировки смесей жидкость - твердые частицы: при содержании частиц вплоть до 700 г/л, размером < 10 мм и скоростью потока около 3 м/с. На рис. 1 приведена диаграмма сравнения износостойкости полимерных труб. Важным фактором является и тот факт, что при длительной эксплуатации ПЭ труб внутреннее их сечение не уменьшается из-за зарастания его отложениями. Это объясняется чрезвычайно низкой адгезией (прилипанием) прокачиваемого продукта или его осадка к стенкам трубы из-за практически нулевого дипольного момента ПЭ (таблица З). Отсутствие нароста в трубах позволяет не увеличивать затраты на электроэнергию по их устранению. Таблица 3 - Зависимость адгезионных свойств полимеров от величины дипольного момента мономера | Мономер (основа полимера) | Дипольный момент | Адгезионная способность | | Этилен (полиэтилен ПЭ) | 0 | Практически отсутствует | | Винилхлорид (ПВХ) | 1,44 | Удовлетворительная | | Винилацетат (основа смол стеклопластика) | 1,75 | Хорошая |
Одно из важных и актуальных направлений применения полиэтиленовых труб - газификация. Это обусловлено тем, что полиэтилен газонепроницаем, химически и электрохимически стоек.
Не менее перспективная область применения полиэтиленовых труб капельное орошение. Высокая гибкость, позволяющая изготавливать трубы немерной длины в бухтах, весьма технологично при обустройстве оросительной системы такого вида. Капельное орошение наиболее перспективное направление в области ирригации, тепличных хозяйств республики.
Соединение полиэтиленовых труб осуществляют всеми видами сварки, т.к. материал труб в отличие от всех остальных полимерных материалов хорошо сваривается, обуславливая образование однородного материала. При испытании на внутреннее давление разрыв трубы, как правило, не происходит по месту сварки.
В последнее время появился химически или радиационно сшитый полиэтилен, который расширяет область применения полиэтиленовых труб. Специальная обработка (сшивка) молекулярной структуры полиэтилена позволяет увеличить крайние положительные рабочие температуры до +90°С, сохраняя требуемую по действующим нормам работоспособность. Широкое распространение такие трубы находят в горячем водоснабжении и отоплении.
На рынке строительных материалов в настоящее время распространены трубы из сшитого полиэтилена - многослойные: металлополимерные – полиэтилен-клей-алюминиевая фольга-клей-полиэтилен. Сшитый полиэтилен плохо сваривается, поэтому соединение труб осуществляется механическими (обжимными кольцами) латунными или стальными соединительными деталями.
Для особо тяжелых условий работы, например, для добычи редкоземельных металлов методом выщелачивания потребовался материал для обсадных труб, способный выдерживать давление до 40 атмосфер, при температурном режиме от - 45 до 80°С. Это полимерная (полиэтиленовая) труба, армированная жестким стальным каркасом, сваренным в точках пересечения продольных и поперечных элементов (МПТ). Каркас внутри изолирован от воздействия внешней и перекачиваемой среды полимером.
МПТ (металлопластовые трубы предприятия) и технологии их производства решили проблему обеспечения особо прочных (прочность стали) труб, обладающих химстойкостью полиэтилена, не требующих химической и электрохимической защиты, способных работать при больших давлениях при перекачке пульпы (до 4 МПа). МПТ выпускаются диаметром от 89 до 200 мм, толщина стенки от 10 до 12 мм. Применение целесообразно для транспортировки нефтепродуктов и газа, производства минеральных удобрений, обвязки химического оборудования и технологических скважин глубиной до 700 м.
К термопластичным полимерам, которые используются для изготовления труб, относится поливинилхлорид (ПВХ). Это жесткий термопластичный материал, в зависимости от функциональных свойств содержит модификаторы, стабилизаторы, антиоксиданты, пластификаторы, наполнители. Для материалов, соприкасающихся с пищевыми продуктами, вводятся специальные добавки. Это самозатухающий материал. Имеет более высокие, чем ПЭ прочностные характеристики. Однако остальные параметры уступают ПЭ (таблица 2).
Трубы из ПВХ имеют разное функциональное назначение, в зависимости от геометрии исполнения и состава сырья. Сравнительно высокие прочностные характеристики ПВХ позволили использовать трубы из этого материала как обсадные при бурении на воду. Могут применяться для систем наружной и внутренней канализации. Но при этом при изготовлении используется различный набор химических модификаторов, в том числе и в случае водонапорных труб: меняется и система уплотнения соединений.
Трубы из ПВХ применяются при производстве электромонтажных работ благодаря высоким диэлектрическим характеристикам и способности к самозатуханию при возгорании. Для изготовления таких труб допустимо использование вторично переработанного ПВХ и недорогих модификаторов.
В качестве «термостойких» полимерных труб, работающих в диапазоне рабочих температур от 0 до 100°С (кратковременно до 110°С) и химически агрессивных сред, используется полипропилен (ПП). Полипропилен (ПП) – термопластичный полимер, устойчивый к действию многих кислот и щелочей. От полиэтилена отличается более высокой температурой эксплуатации. Но при повышенной температуре и нагрузке заметно теряет свои свойства. Более стоек сополимер «Рандом», который сохраняет свои свойства при рабочих давлениях 4-6 атм и температуре от -10 до +80°С. Это свойство делает целесообразным использование труб из ПП для систем внутренней безнапорной канализации зданий, в таких объектах как организации общественного питания, фабрики-прачечные, т.е. объекты, в которых температура постоянных стоков достаточно велика. Соединение таких труб производят в раструб с резиновым уплотнительным кольцом. Хорошо зарекомендовали себя такие трубы при монтаже технологических трубопроводов, в частности для обвязки систем химической подготовки воды в котельных и ТЭЦ.
К уникальным термопластичным материалам относится фторопласт (политетрафторэтилен или тефлон) - полимер, обладающий исключительно высокой химической и термической стойкостью. Трубы из фторопласта имеют чрезвычайно широкий температурный диапазон эксплуатации: от -100 до +220°С, некоторые модификации до +250°С. Это негорючий материал, физиологически безвреден, обладает высокими антифрикционными свойствами. Изготавливают трубы диаметрами от 20 до 600 мм.
Из-за уникальной стойкости эти трубы нашли широкое применение в химической; фармацевтической промышленности, а благодаря отсутствию адгезии практически ко всем материалам - в лакокрасочной отрасли. Однако этот материал обладает таким свойством, как хладотекучесть - способность материала необратимо деформироваться под воздействием механических нагрузок при комнатной температуре, что не позволяет использовать трубы в напорных (с давлением выше 1-1,5 атм.) системах без конструктивной их защиты - «брони». Практически трубы из фторопласта используется как футеровка стальных труб, а соединяются они между собой с помощью стальных фланцев, зажимающих отбортованную часть фторопластовой оболочки. Попытки сваривать фторопластовые трубы пока не дали гарантий по прочности соединений. Отрицательные качества фторопласта - хладотекучесть, плохая свариваемость, высокая стоимость сдерживает широкое распространение труб из фторопласта.
На рынке появляются трубы из полибутена (сравнимы с полипропиленом «Рандом»), поливинилиденфторида (ПВДФ), отличительной особенностью которого, наряду с химической стойкостью, является стойкость к воздействию прямых солнечных лучей. Диапазон рабочих температур от -40 до 140°С при давлении 4 атм.
Серьезным препятствием для появления таких труб в необходимом объеме является их высокая стоимость. Так что для использования таких экзотических полимерных труб на каких- либо объектах необходима глубокая экономическая проработка.
Более 20 лет назад начали применяться трубы из стеклопластика, композиционного материала, состоящего из полиэфирной или эпоксидной смолы, армированной стеклотканью, стеклянными нитями и т.д.
Композиционные материалы (КМ) - это гетерофазные материалы, состоящие из непрерывной фазы (связующее-матрица), которая воспринимает внешние нагрузки и перераспределяет их на другую фазу (наполнитель); между фазами в КМ существует взаимодействие. Полимерная фаза в случае стеклопластиков выполняет роль матрицы, эффективность которой определяется не только технологическими свойствами, но и реализацией специфических свойств (упруго-прочностных, теплостойкости, огнестойкости и т.д.).
Полимерная основа стеклопластика - реактопласты, которые существенно отличаются от термопластичных материалов. К числу реактопластов относятся материалы, переработка которых в изделия сопровождается химическими реакциями образования трехмерного полимера - отверждением; при этом пластик необратимо утрачивает способность переходить в вязкотекучее состояние.
При формировании изделий из термопластов материал в изделии сохраняет способность переходить в вязкотекучее состояние, его можно снова перерабатывать (отливать). Термореактивные полимеры повторной переработке не подлежат. Это жесткий и прочный материал, сформированный из полиэфирной или эпоксидной смолы, состоящей из трехмерной сетки, образованной с помощью отвердителя и стеклянной арматуры. Для снижения внутренних напряжений и снижения жесткости часто добавляют различные пластификаторы.
Свойства ПКМ зависят от свойств матриц, предназначенных для работы в условиях внешних воздействий, необходимо учитывать тепло-, термо-, огне-, свето-, химстойкость, радиационную стойкость, степень сохранения свойств при нагреве, выдержке в среде с различной влажностью, после поглощения доз излучения, вызывающего фотолиз, радиолиз матриц и т.д.
Немаловажную роль в работоспособности стеклопластиков играют межфазные границы (между матрицей и стекловолокном), которые с большой вероятностью могут иметь микродефекты, также влияющие на долговечность стеклопластиков.
По своим прочностным характеристикам трубы изэтого материала близки к стальным. По стойкости к высоким температурам (в зависимости от модификации наполнителя) они отличаются от термопластов тем, что могут эксплуатироваться при температурах транспортируемого продукта до +70°С для полиэфирных связующих. По остальным свойствам стеклопластиковые трубы уступают трубам из термопластичных материалов (Таблица 2, Рис. 1).
Прочность стеклопластика часто используют при производстве бипластмассовых труб - стеклопластиковых труб с внутренней полиэтиленовой оболочкой, которая обеспечивает требуемую герметичность, химическую стойкость, низкий коэффициент трения транспортируемой жидкости. Применяются такие трубы для перекачки нефтепродуктов.
Существенным недостатком стеклопластиковых труб является гигроскопичность и влагопоглощение (0,2 - 0,8 %, Таблица 2), что существенно снижает их работоспособность, особенно при эксплуатации в зонах с колебаниями температур в отрицательном диапазоне (замерзание воды в теле материала приводит к накоплению дефектов и разрастанию микротрещин (трещина длиной 1 мм снижает прочность в 100 раз), что снижает время эксплуатации трубопроводов). Для предотвращения образования трещин на поверхности трубопровода из стеклопластика требуется специальная защита внутренних и наружных поверхностей стенки трубы.
Трубы из композиционно-волокнистых материалов нельзя испытывать на герметичность без промежуточной термической просушки стенок. Поэтому гидроопрессовку следует осуществлять через эластичный материал, обеспечивающий герметичность внутренней полости трубы, что достаточно проблематично при проведении опрессовки в составе трубопровода.
При изготовлении стеклопластиковых труб, даже при соблюдении всех требований технологического процесса, степень полимеризации различных связующих, составляет от 94 до 98 % (обычно до 80 %). Неполная полимеризация повышает упругие свойства изделия, но ухудшает химическую стойкость. Как правило, избыточное применение отвердителя при получении стеклопластиковых труб в процессе их эксплуатации будет способствовать попаданию в поток воды (под давлением) остатков веществ, вредных для здоровья. Кроме того, недостаточная стойкость стеклопластиков (Рис. 1) к истиранию обусловливает износ внутреннего слоя смолы, появление оголенного стекла, которое под действием потока воды будет подвергаться гидролизу, обламываться, попадая в воду, поэтому стеклопластиковые трубы в системах питьевого водоснабжения применять не рекомендуется.
Таким образом, анализ имеющихся исследований и литературных данных о свойствах груб и трубопроводов из них свидетельствует о том, что полимерные трубы разные по свойствам, стоимости, монтажу и т.д.. Поэтому каждый проектируемый трубопровод требует к себе индивидуального подхода, также как и ремонт или замена существующих металлических трубопроводов» Однако следует заметить, что опыт применения труб из термопластов (ПЭ, ПВХ, ПП и др.) и реактопластов (стеклопластики) свидетельствует о больших преимуществах труб из термопластичных материалов. Среди труб из термопластичных материалов по комплексу свойств (за исключением отдельных позиций - эксплуатация при высоких температурах, прочность) предпочтение, безусловно, отдается во всем мире полиэтиленовым трубам, При проектировании трубопроводов и при их строительстве выбор полиэтиленовых труб более предпочтителен при следующих обстоятельствах.
1) транспортировка влагосодержащих сред и нефтепродуктов, особенно в климатических зонах с отрицательными температурами эксплуатации;
2) при использовании энергосберегающих технологий при транспортировке любых жидких сред (высокая долговечность труб из ПЭ, самый низкий коэффициент трения жидкости в трубе, возможность использования трубопровода при минусовых температурах и т.д.).
Трубы из других полимерных материалов, как правило, рассматриваются в отдельных случаях как альтернатива полиэтиленовым. Таблица 1 Химическая стойкость материалов труб | Реагент | Температура°С | Материал труб | | Основа стеклополимерных труб – полиэфирная смола | ПВХ | ПЭ | | Азотная кислота | | 6,31% водный раствор | 20 | + | + | + | | 40 | + | + | + | | 60 | + | - | + | | 40% водный раствор | 20 | - | - | + | | 40 | - | - | - | | 60 | - | - | - | | Соляная кислота | | 5% водный раствор | 20 | + | + | + | | 40 | + | - | + | | 60 | + | - | + | | 10% водный раствор | 20 | + | + | + | | 40 | - | - | + | | 60 | - | - | + | | 30% водный раствор | 20 | + | + | + | | 40 | - | - | + | | 60 | - | - | - | | 36% водный раствор | 20 | - | + | + | | 40 | - | - | + | | | | | | | Серная кислота | | до 40% водный раствор | 20 | + | + | + | | 40 | - | - | + | | 60 | - | - | + | | до 60% водный раствор | 20 | + | + | + | | 40 | - | - | - | | 60 | - | - | - | | до 80% водный раствор | 20 | - | + | + | | 40 | - | - | + | | 60 | - | + | + | | 90% | 20 | - | + | + | | 60 | - | - | - | | 96% | 20 | - | + | - | | 60 | - | - | - |
+ стойкие
– нестойкие
Таблица 2 Cравнительных величин свойств материала труб | Свойства материала труб | Полиэфирное связующее (стеклопластик) | ПВХ | Полиэтилен низкого давления (ПЭ) | | Температура эксплуатации, °С | до +70 | +30 | до +60 | | Морозостойкость | Применение при минусовых температурах нежелательно, значительно сокращается срок эксплуатации | -10 | -40, пo некоторым литературным данным до -70. Допускается многократное замораживание, размораживание без изменения свойств | | Номинальное рабочее давление, атм. | 4-10* | до 10, в отдельных случаях до 16 | до 10, в отдельных случаях до 16 | | Влагопоглощение | 0,2-0,8 | 0,1 | 0,01 | | Относительное удлинение, % | 3,7 - 6 | 5,0-50 | 300 -800 | | Долговечность, лет | 15-20 | до 50 | 50 | | Способ соединения | Не сваривается, соединение фланцевое с резиновыми прокладками | Плохая свариваемость, используется клей или резиновые прокладки | Все виды сварки | | Область применения | В системах канализации, вентиляции, при давлении 25 кг/см2 и высоких температурах в химических производствах | Отличаются от труб из ПЭ прочностью, ставят при бурении на воду, в системах водоснабжения и канализации - только как альтернатива ПЭ | Трубопроводы для хозяйственно-питьевого водоснабжения, технологические трубопроводы ТЭЦ, ГРЭС, системы охлаждения бетона, плотин, бальнеотехника (добыча и транспортировка минеральной воды), для подпочвенного обогрева теплиц, для газификации, трубопроводы для химических веществ, к которым стоек полиэтилен, в дренажных системах |
Сравнительный абразивный износ труб из различных материалов 
Сравнительная характеристика труб ПВХ и ПНД | Наименование | ПВХ | ПНД | | Упоры (СН 478-80 п. 3.13) | + | Не требуется | | Угол поворота (п. 3.12) | Не > 2*(300Д) | > 2*(30Д) | | Слабые грунты | Не применяются | Применяются | | Ширина траншей (СНИП-3.02.01.87) | > Д+0,5 до D 0,5 > Д+0,8 > D 0,5 | Д+0,3 | | Приямки | 0,6 Д+0,5 0,2 | Нет | | Основание в слабых грунтах | Специальное | Нет | | Уплотнение грунта | Обязательно | Нет | | Эластичность | Стык | Вся плеть | | Линейное расширение | В стыке | За счет змейки | | Монтаж в зимних условиях | До -10°С | До -20°С | | Прокладка на переходах и дюкерах | Сталь | ГШД | | Испытательные участки | Не > 0,5км | До 1,5 км | | Потери при гидравлическом испытании | 2,2 - 2,3 л/мин | 1,1 - 1,15 л/мин | | Относительн< |

|
|
|
|