НАТУРАЛЬНИЙ ПОЛІЕТИЛЕН ПРИ ВИРОБНИЦТВІ ПОЛІЕТИЛЕНОВИХ ТРУБ. ЧИ МОЖЛИВО ЦЕ?
До уваги всіх контролюючих органів, інвесторів, організацій-замовників і підрядників.
Останнім часом з'явилися випадки виготовлення газових і водопровідних труб на базі нефарбованих марок поліетилену високої щільності, що категорично заборонено як європейськими, так і вітчизняними стандартами.
Підробку зазвичай можна виявити при торцюванні труби в процесі стикового зварювання за наявністю неоднорідностей забарвлення в тонкому зрізі на просвіт. Ця характерна картина виникає при змішуванні незабарвленого поліетилену і чорного суперконцентрату.Хочемо нагадати, що такі матеріали використовувати для виробництва напірних труб не можна. Згідно з рекомендаціями стандарту ІСО 4427:1996 поліетилен для виробництва труб повинен бути класифікований як поліетилен ПЕ 63, ПЕ 80 або ПЕ 100 відповідно до стандарту ІСО 9080:2003. Відповідальність за цю класифікацію несе виробник поліетилену.
Обмеження в стандартах на використання незабарвленого поліетилену введені не випадково. Існуюче в даний час екструзійне обладнання не дозволяє домогтися необхідного стандартами розподілу сажі при змішуванні в розплаві суперконцентрату (мастербетча) і незабарвленого поліетилену. Це призводить до різкого падіння стійкості труби до УФ випромінювання і, відповідно, до зменшення терміну зберігання труби до декількох місяців.
Крім того, норма витрати суперконцентрату повинна становити 8-10%, а ті, хто йде на явне порушення всіх технічних вимог до трубного поліетилену, застосовуючи незабарвлені марки, точно не будуть витрачатися на дорогий суперконцентрат: необхідний колір забезпечить і пара відсотків. Тоді навіть про декілька місяців терміну зберігання розмова не йде.
В результаті маємо трубу:
Наприкінці 90-х р.р. ХХ століття на Україні вже піднімалося питання про можливість виробництва труб для транспортування горючих газів з неокрашеної марки поліетилену виробництва концерну «Оріана», м. Калуш (зараз - ЗАТ «Лукор») шляхом введення необхідних добавок і барвників безпосередньо в екструдер при виробництві труб.
Нижче наведені коментарі з листів, наданих НПФ «Полімербуд» (розробник ДСТУ Б В.2.7-73-98 «Труби поліетиленові для транспортування горючих газів»), висловлені компетентними організаціями, при розгляданні зазначеного питання.
Держбуд України (лист № 12-4/346 від 5.10.1998): Вважаємо за неможливе виробляти і застосовувати при
будівництві газопроводів поліетиленові труби, виготовлені із поліетилену калушського концерну „Оріана”, шляхом введення відсутніх компонентів в процесі виробництва труб.
Укрпластик (лист № 42 від 23.7.1998): Введення відсутніх компонентів в процесі екструзії труб не зможе забезпечити необхідної якості поліетиленової труби через неможливість гомогенного змішування всіх компонентів.
УкрНДІпластмаш (№ 20-32 від 15.1.1998): Застосування фізичних сумішей, що входять в композицію інгридієнтів при виробництві труб на одночерв'ячних пресах суперечить нормам чинних технологічних регламентів і не може гарантувати встановлені експлуатаційні характеристики і ресурс виготовлених з них труб і сполучних деталей газорозподільних мереж.
Wavin Metalplast-Buk, Польща (лист № 310 від 25.5.1998): Введення додавань в процесі екструзії труб не забезпечує однорідного їх розташування в матриці полімеру, що негативно може вплинути на термін міцності труб.
Solvay, Бельгія (лист від 31.11.1998): Для виробництва газових труб необхідно використовувати виключно готові композиції з ПЕ 80 або ПЕ 100. Такі композиції здатні витримувати нормативи з тривалої механічної міцності, стійкості до повільного і швидкого поширенню тріщин. Здатність витримувати вищевказані вимоги залежить як від властивостей самого вихідного поліетилену, так і від інших інгредієнтів композиції (стабілізаторів, антиоксидантів, пігментів) і ступеня їх гомогенізації. Приготування композиції повинно проводитися безпосередньо на заводі-виробнику поліетиленової сировини на високоефективних змішувачах-грануляторах.
Tiszai Vegyi Kombinat, Угорщина (лист № 17688 від 7.12.1998): Одним з критичних питань одночасної фарби і протягування труб є гомогенізація. Для цього зона гомогенізації звичайного екструдера непридатна. Якість газових труб, вироблених на такому обладнанні не відповідає вимогам стандарту на газові труби.
ВАТ «Пластик», м. Москва (лист № 402/85 від 25.5.1998): Виробництво труб з введенням добавок на стадії екструзії неприпустимо.
Борисовський завод пластмас, Білорусь (лист № 03/116 від 27.5.1998): Виготовлення труб з базової марки поліетилену з введенням барвників, стабілізаторів і інших добавок при переробці поліетилену не допускається, так як при цьому не забезпечується рівномірний розподіл добавок, що негативно позначається на якості труб.
Підробку зазвичай можна виявити при торцюванні труби в процесі стикового зварювання за наявністю неоднорідностей забарвлення в тонкому зрізі на просвіт. Ця характерна картина виникає при змішуванні незабарвленого поліетилену і чорного суперконцентрату.Хочемо нагадати, що такі матеріали використовувати для виробництва напірних труб не можна. Згідно з рекомендаціями стандарту ІСО 4427:1996 поліетилен для виробництва труб повинен бути класифікований як поліетилен ПЕ 63, ПЕ 80 або ПЕ 100 відповідно до стандарту ІСО 9080:2003. Відповідальність за цю класифікацію несе виробник поліетилену.
Обмеження в стандартах на використання незабарвленого поліетилену введені не випадково. Існуюче в даний час екструзійне обладнання не дозволяє домогтися необхідного стандартами розподілу сажі при змішуванні в розплаві суперконцентрату (мастербетча) і незабарвленого поліетилену. Це призводить до різкого падіння стійкості труби до УФ випромінювання і, відповідно, до зменшення терміну зберігання труби до декількох місяців.
Крім того, норма витрати суперконцентрату повинна становити 8-10%, а ті, хто йде на явне порушення всіх технічних вимог до трубного поліетилену, застосовуючи незабарвлені марки, точно не будуть витрачатися на дорогий суперконцентрат: необхідний колір забезпечить і пара відсотків. Тоді навіть про декілька місяців терміну зберігання розмова не йде.
В результаті маємо трубу:
- Що не відповідає стандарту;
- З матеріалу невідомого типу (ПЕ-63? ПЕ-80?), що не гарантоване виробником;
- Із зниженою термостабильністю;
- З непередбачуваними механічними характеристиками;
- З терміном зберігання - пару місяців і менше;
- Не завжди піддається зварці, а вже якщо її вдається зварити, то недостатньо термостабілізований матеріал перетворює зварнмй шов на джерело підвищеної небезпеки при подальшій експлуатації труби під тиском.
Наприкінці 90-х р.р. ХХ століття на Україні вже піднімалося питання про можливість виробництва труб для транспортування горючих газів з неокрашеної марки поліетилену виробництва концерну «Оріана», м. Калуш (зараз - ЗАТ «Лукор») шляхом введення необхідних добавок і барвників безпосередньо в екструдер при виробництві труб.
Нижче наведені коментарі з листів, наданих НПФ «Полімербуд» (розробник ДСТУ Б В.2.7-73-98 «Труби поліетиленові для транспортування горючих газів»), висловлені компетентними організаціями, при розгляданні зазначеного питання.
Держбуд України (лист № 12-4/346 від 5.10.1998): Вважаємо за неможливе виробляти і застосовувати при
будівництві газопроводів поліетиленові труби, виготовлені із поліетилену калушського концерну „Оріана”, шляхом введення відсутніх компонентів в процесі виробництва труб.
Укрпластик (лист № 42 від 23.7.1998): Введення відсутніх компонентів в процесі екструзії труб не зможе забезпечити необхідної якості поліетиленової труби через неможливість гомогенного змішування всіх компонентів.
УкрНДІпластмаш (№ 20-32 від 15.1.1998): Застосування фізичних сумішей, що входять в композицію інгридієнтів при виробництві труб на одночерв'ячних пресах суперечить нормам чинних технологічних регламентів і не може гарантувати встановлені експлуатаційні характеристики і ресурс виготовлених з них труб і сполучних деталей газорозподільних мереж.
Wavin Metalplast-Buk, Польща (лист № 310 від 25.5.1998): Введення додавань в процесі екструзії труб не забезпечує однорідного їх розташування в матриці полімеру, що негативно може вплинути на термін міцності труб.
Solvay, Бельгія (лист від 31.11.1998): Для виробництва газових труб необхідно використовувати виключно готові композиції з ПЕ 80 або ПЕ 100. Такі композиції здатні витримувати нормативи з тривалої механічної міцності, стійкості до повільного і швидкого поширенню тріщин. Здатність витримувати вищевказані вимоги залежить як від властивостей самого вихідного поліетилену, так і від інших інгредієнтів композиції (стабілізаторів, антиоксидантів, пігментів) і ступеня їх гомогенізації. Приготування композиції повинно проводитися безпосередньо на заводі-виробнику поліетиленової сировини на високоефективних змішувачах-грануляторах.
Tiszai Vegyi Kombinat, Угорщина (лист № 17688 від 7.12.1998): Одним з критичних питань одночасної фарби і протягування труб є гомогенізація. Для цього зона гомогенізації звичайного екструдера непридатна. Якість газових труб, вироблених на такому обладнанні не відповідає вимогам стандарту на газові труби.
ВАТ «Пластик», м. Москва (лист № 402/85 від 25.5.1998): Виробництво труб з введенням добавок на стадії екструзії неприпустимо.
Борисовський завод пластмас, Білорусь (лист № 03/116 від 27.5.1998): Виготовлення труб з базової марки поліетилену з введенням барвників, стабілізаторів і інших добавок при переробці поліетилену не допускається, так як при цьому не забезпечується рівномірний розподіл добавок, що негативно позначається на якості труб.
У цьому зв'язку особливо показова ситуація, що склалася з сировиною, виробленою на Шуртанскому газохімічному комплексі (Узбекистан). Згідно з даними Української полімерної групи частка цього поліетилену в загальному обсязі імпорту трубної сировини в Україну за 2005 р. склала 7% (близько 2 тис. т). В Україну поставляється в основному дві марки сировини натурального кольору - P-Y342 і P-Y456. Причому, якщо одну з них виробник позиціонує як ПЕ 80 для водопостачання, то іншу - ПЕ 80, але вже для газопроводів.
Згідно з паспортом якості № 1408 від 17.04.2006 на партію № 6288 марки P-Y456, люб'язно наданим до редакції дилерською компанією «ОU Estbetox». Показник текучості розплаву (ПТР) складає 0,41 г/10 хв, що відповідає вимогам вітчизняного стандарту на газові труби ДСТУ Б В.2.7-73 (0,3-1,4 г/10 хв), а також міжнародного стандарту на водопровідні труби ISO 4427 (0,2-1,3 г/10 хв) і європейського стандарту на газові труби EN 1552 (0,2-1,4 г/10 хв).
Однак у паспорті не зазначено, що цей показник виміряно при умовах, не приведених до умов, що вказані в стандартах, а саме: при навантаженні 5 кгс. У реалії ж ПТР даної сировини при навантаженні 5 кгс і температурі 190 ° С становить 2,21-2,25 г/10 хв, що неприпустимо для трубної сировини.
Схожа ситуація з одним з найважливіших показників сировини - відносним подовженням при розриві. Для труб, вироблених за чинною на Україні нормативною документацією цей показник повинен бути не менше: для газових труб за ДСТУ Б В.2.7-73-98 - 500%, для водопровідних за діючими на Україні технічними умовами - 350%. У паспорті поліетилену вказано значення - 50%, яке підтверджується випробуваннями проведеними у вітчизняних випробувальних лабораторіях. Труба з такого поліетилену нерідко розтріскується по зварному шву під дією власної маси.
Цікава також ситуація з поліетиленом марки 7700 натурального кольору, виробництва угорської компанії Tiszai Vegyi Kombinat. Імпорт цієї сировини в Україну за перше півріччя 2006 року склав 570 тонн. За запевненням виробника (непідтвердженими поки протоколами випробувань в незалежних лабораторіях) цей поліетилен відноситься до класу ПЕ100. Але по ISO 9080:2003 приналежність поліетилену до цього класу визначається за такими показниками як мінімальна тривала міцність, стійкість до швидкого і до повільного поширення тріщин. Вимоги необхідні для визнання поліетилену ПЕ100 свідчать, що поліетилен може бути віднесений до цього класу, але при цьому нічого не говорять про його призначення для виробництва газових труб, так як і для нього повною мірою буде відповідати вищесказане про знижену термостабильність та світло- і атмосферостійкість.
Деякі виробники, незважаючи на всі перераховані вище недоліки застосування неякісної незабарвленої сировини в гонитві за прибутком йдуть свідомо на виробництво труби, що несе потенційну загрозу при подальшій експлуатації u1074 в мережах водо-та газопостачання.
Будь-яка серйозна аварія (особливо на газопроводах) дискредитує ідею поліетиленової труби і стає перешкодою до подальшого поширення і розвитку технології у замовників і підрядників.
При виявленні підроблених напірних труб просимо Вас передавати інформацію в редакцію журналу і не приймати подібну трубу в процесі вхідного контролю, щоб недобросовісний виробник не перекладав свою відповідальність на плечі будівельників і замовників. Ми, в свою чергу, будемо залучати орган контролю за продукцією будівельного призначення - Укрархбудінспецію для виявлення неякісних труб і припинення їх виробництва.
Закликаємо всіх, хто пов'язаний з виробництвом, використанням та експлуатацією поліетиленових труб боротися за чистоту ринку, на якому не повинно бути місця тим, хто готовий пожертвувати безпекою людей заради сьогочасної комерційної вигоди. По справжньому безпечні можуть бути тільки труби, виготовлені з якісної сировини.
У технічному комітеті 138 ІСО мається підкомітет 4 «Пластмасові труби і фітинги для газорозподілу» (ТС 138 SC 4 ISO).
Згідно з паспортом якості № 1408 від 17.04.2006 на партію № 6288 марки P-Y456, люб'язно наданим до редакції дилерською компанією «ОU Estbetox». Показник текучості розплаву (ПТР) складає 0,41 г/10 хв, що відповідає вимогам вітчизняного стандарту на газові труби ДСТУ Б В.2.7-73 (0,3-1,4 г/10 хв), а також міжнародного стандарту на водопровідні труби ISO 4427 (0,2-1,3 г/10 хв) і європейського стандарту на газові труби EN 1552 (0,2-1,4 г/10 хв).
Однак у паспорті не зазначено, що цей показник виміряно при умовах, не приведених до умов, що вказані в стандартах, а саме: при навантаженні 5 кгс. У реалії ж ПТР даної сировини при навантаженні 5 кгс і температурі 190 ° С становить 2,21-2,25 г/10 хв, що неприпустимо для трубної сировини.
Схожа ситуація з одним з найважливіших показників сировини - відносним подовженням при розриві. Для труб, вироблених за чинною на Україні нормативною документацією цей показник повинен бути не менше: для газових труб за ДСТУ Б В.2.7-73-98 - 500%, для водопровідних за діючими на Україні технічними умовами - 350%. У паспорті поліетилену вказано значення - 50%, яке підтверджується випробуваннями проведеними у вітчизняних випробувальних лабораторіях. Труба з такого поліетилену нерідко розтріскується по зварному шву під дією власної маси.
Цікава також ситуація з поліетиленом марки 7700 натурального кольору, виробництва угорської компанії Tiszai Vegyi Kombinat. Імпорт цієї сировини в Україну за перше півріччя 2006 року склав 570 тонн. За запевненням виробника (непідтвердженими поки протоколами випробувань в незалежних лабораторіях) цей поліетилен відноситься до класу ПЕ100. Але по ISO 9080:2003 приналежність поліетилену до цього класу визначається за такими показниками як мінімальна тривала міцність, стійкість до швидкого і до повільного поширення тріщин. Вимоги необхідні для визнання поліетилену ПЕ100 свідчать, що поліетилен може бути віднесений до цього класу, але при цьому нічого не говорять про його призначення для виробництва газових труб, так як і для нього повною мірою буде відповідати вищесказане про знижену термостабильність та світло- і атмосферостійкість.
Деякі виробники, незважаючи на всі перераховані вище недоліки застосування неякісної незабарвленої сировини в гонитві за прибутком йдуть свідомо на виробництво труби, що несе потенційну загрозу при подальшій експлуатації u1074 в мережах водо-та газопостачання.
Будь-яка серйозна аварія (особливо на газопроводах) дискредитує ідею поліетиленової труби і стає перешкодою до подальшого поширення і розвитку технології у замовників і підрядників.
При виявленні підроблених напірних труб просимо Вас передавати інформацію в редакцію журналу і не приймати подібну трубу в процесі вхідного контролю, щоб недобросовісний виробник не перекладав свою відповідальність на плечі будівельників і замовників. Ми, в свою чергу, будемо залучати орган контролю за продукцією будівельного призначення - Укрархбудінспецію для виявлення неякісних труб і припинення їх виробництва.
Закликаємо всіх, хто пов'язаний з виробництвом, використанням та експлуатацією поліетиленових труб боротися за чистоту ринку, на якому не повинно бути місця тим, хто готовий пожертвувати безпекою людей заради сьогочасної комерційної вигоди. По справжньому безпечні можуть бути тільки труби, виготовлені з якісної сировини.
У технічному комітеті 138 ІСО мається підкомітет 4 «Пластмасові труби і фітинги для газорозподілу» (ТС 138 SC 4 ISO).
У робочих групах цього комітету в 2006 році було підготовлено пропозицію про включення до плану робіт нової теми: «Використання нефарбованих сополімерів і мастербетчей для виробництва поліетиленових труб підземної прокладки для газорозподілу». Пропозиція включала в себе вимоги до полімеру, характеристики мастербетча, а також вимоги до одержуваної трубі. Документ був розісланий на голосування всім членам технічного комітету. В результаті голосування більше половини виступило проти цієї пропозиції. В якості основних аргументів вказувалося, що в разі введення нової схеми порушилися б жорстко нормовані кількості технічного вуглецю в трубах, які неможливо контролювати в процесі їх виробництва, в тому числі необхідно використовувати нове екструзійне обладнання з підвищеними можливостями гомогенізації, але головним була загальна думка про необхідність прийняття всебічних заходів для забезпечення стабільності складу і властивостей композицій поліетилену, що використовуються при виробництві газових труб.
Думка одного з вітчизняних виробників поліетиленових труб, що побажав залишитися невідомим:
Для зниження собівартості та підвищення конкурентоспроможності своєї продукції на ринку ми розглядали можливість фарбування труби в процесі її екструзії. При підрахунку економічного ефекту наші фахівці користувалися наступними вихідними даними:
Собівартість:
1 т поліетилену марки CRP100 (Basell) - 11 тис. грн.
1 т поліетилену марки 7700 М (TVK) - 10,5 тис. грн
1 т поліетилену марки F3802B (Лукойл) - 10,7 тис. грн.
1 т чорного суперконцентрату (Clariant) - 14,1 тис. грн.
Необхідність дообладнання екструзійної лінії змішувальними елементами для збільшення гомогенізації - 75 тис. грн. Висновок був наступний: при використанні необхідної кількості суперконцентрату (8% - при перерахунку на 2,5% сажі) призводить до того, що вартість поліетиленової композиції виростає до 10,76 тис. грн за т, а за умови амортизації необхідного для гомогенізації обладнання собівартість зростає в геометричній прогресії.
Враховуючи, що наші принципи не дозволяють йти по шляху зниження якості продукції шляхом зниження кількості добавок або відмови від змішувачів, було прийнято рішення відмовитися від використання незабарвленого поліетилену через свою неперспективність.
Для зниження собівартості та підвищення конкурентоспроможності своєї продукції на ринку ми розглядали можливість фарбування труби в процесі її екструзії. При підрахунку економічного ефекту наші фахівці користувалися наступними вихідними даними:
Собівартість:
1 т поліетилену марки CRP100 (Basell) - 11 тис. грн.
1 т поліетилену марки 7700 М (TVK) - 10,5 тис. грн
1 т поліетилену марки F3802B (Лукойл) - 10,7 тис. грн.
1 т чорного суперконцентрату (Clariant) - 14,1 тис. грн.
Необхідність дообладнання екструзійної лінії змішувальними елементами для збільшення гомогенізації - 75 тис. грн. Висновок був наступний: при використанні необхідної кількості суперконцентрату (8% - при перерахунку на 2,5% сажі) призводить до того, що вартість поліетиленової композиції виростає до 10,76 тис. грн за т, а за умови амортизації необхідного для гомогенізації обладнання собівартість зростає в геометричній прогресії.
Враховуючи, що наші принципи не дозволяють йти по шляху зниження якості продукції шляхом зниження кількості добавок або відмови від змішувачів, було прийнято рішення відмовитися від використання незабарвленого поліетилену через свою неперспективність.
Конкуренція не повинна відображатися на безпеці споживачів!
Джерело: ПОЛІМЕРНІ ТРУБИ УКРАЇНА № 1 (1)/ЖОВТЕНЬ 2006
