Nowa generacja polietylenu PE100, umożliwiająca instalację i eksploatację rur w trudnych warunkach

• Autorzy: McGoldrick J. , Salles C. , Pawlicki J.

Warianty tytułu

EN

New generation of PE100 pipe materials allowing for demanding installation conditions

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przez ostatnie 40 lat, ze względu na łatwość zastosowania i mocno ugruntowaną pozycję na rynku, wykorzystanie rur polietylenowych (PE) przez przedsiębiorstwa usług komunalnych upowszechniło się. Wraz ze wzrostem zaufania do rur PE rozpoczęto również poszukiwanie sposobów na redukcję kosztów instalacji poprzez wykorzystanie wyłącznie gruntu rodzimego w wykopach otwartych oraz stosowanie niekonwencjonalnych technik instalacji bezwykopowej. Aby umożliwić pracę w tych nowych i trudnych warunkach instalacyjnych, opracowano nową generację polietylenu PE100, o wysokiej odporności na propagację pęknięć, znanych również pod nazwą PE100 RC. W materiale tym uszkodzenia powstałe podczas instalacji rur nie będą się powiększać, co pozwoli na uzyskanie założonego okresu ich eksploatacji. Najbardziej znanym testem do pomiaru odporności PE na powolny wzrost pęknięć jest test karbu (NPT), wyszczególniony w normach europejskich dla rur gazowych i wodociągowych (EN 12201 i EN 1555). Test ten sprawdza się w przypadku starszych unimodalnych materiałów, natomiast dla nowych bimodalnych PE, czas testowania wydaje się zbyt długi (zazwyczaj przekracza 1000 godzin) a dla materiałów RC może wydłużyć się do ponad 2 lat. W Niemczech opracowano nowy test, który odnosi się w szczególności do instalacji wykonywanych w terenie kamienistym oraz gdy stosowane są do układania niekonwencjonalne techniki. Jest to test odporności na naciski punktowe (PLT), w którym rurę z badanego surowca poddaje się działaniu nacisku punktowego w środowisku środka powierzchniowo czynnego oraz w podwyższonej temperaturze, aby przyspieszyć wzrost pęknięć. Zakwalifikowanie materiału do grupy PE100 RC wymaga 8760 godzin testu bez uszkodzenia wykonanej z niego rury, co odpowiada okresowi 100 lat eksploatacji dla transportu wody o temperaturze 20oC. BorSafe PE100LS-H to najnowsza generacja polietylenów PE100 opracowana przez Borealis do produkcji rur wykorzystywanych dla szybszych i tańszych technik instalacyjnych. Polietyleny te produkowane w bimodalnej technologii Borstar charakteryzują się doskonałymi właściwościami mechanicznymi, w tym wysoką odpornością na naciski punktowe i odpornością na wolną propagację pęknięć, co zapewnia wykonanym z nich rurom dużą odporność na uszkodzenia mogące wystąpić podczas instalacji niekonwencjonalnymi metodami bezwykopowymi, jak przewierty sterowane, płużenie, kruszenie rur oraz bez stosowania obsypki piaskowej w wykopach otwartych. Rury wykonane z BorSafe HE3490-LS-H i BorSafe HE3494-LS-H wykorzystywane są w wielu projektach w Niemczech, Austrii, Francji oraz w Polsce. Zapewniają możliwość uzyskania nawet do 50% oszczędności czasu i kosztów instalacji.

EN

Over the last 40 years, polyethylene (PE) pipes have seen a sharp rise in popularity amongst utility companies, due to its ease of use and excellent track record. As the confidence in PE has grown, engineers have sought to reduce installation costs, by using less imported backfill materials and more trenchless installation methods. Both these tend to increase the surface damage and the stresses on the PE pipes, demanding even greater toughness and durability from the PE materials. To cope with these new demanding installation conditions, a new generation of PE100 materials, also known as PE100 RC (Resistant to Crack) has been developed. This material shows an extremely high resistance to crack growth, avoiding that the scores and notches developed during installation will not grow and the life of the pipe will be maintained. The most well known test to measure the SCG resistant of PE material is the notched pipe test (NPT), which is specified in the European Standards for gas and water pipes (EN12201 and EN1555). This test works well with the older unimodal PE materials, but for the new bimodal grades, the test times tend to be long (usually in excess of 1000 hours) and for “RC” materials the test times can be over two years.In Germany, a new test has been developed, which is particularly relevant for pipe installation in rocky terrain and alternative installation methods, called the point load test (PLT). In the test, the raw material in pipe form is pressurised and subject to a constant level of indentation using a piston. Elevated temperature and an aqueous wetting agent are used to accelerate stress cracking. In order to qualify as a high stress crack resistant material suitable for alternative installation methods, the material in pipe form is required to pass 8760 hours without failure, which is claimed to be equivalent to 100 years operation at 20°C in water. BorSafe PE100 LS-H, the latest generation of high-density PE100 material developed by Borealis, has been specifically designed to enable the use of faster more economical pipe installation techniques. Using BorstarŽ bimodal technology, these materials provide mechanical characteristics that include high resistance to point-loading and slow crack growth, which makes the pipes more resilient to damages that can occur during installation. Due to these material characteristics pipes made with BorSafe PE100 LS-H are especially suitable for use in directional drilling and other trenchless laying processes, e.g. burstlining and ploughing, leading to impressing cost and time savings. They have been used in many projects in Germany, Austria, France and Poland. Up to 50% cost and time savings could be achieved in the installation by using the pipes made with BorSafe HE3490-LS-H and BorSafe HE3494-LS-H.

Słowa kluczowe

PL

polietylen PE 100; rury z tworzyw sztucznych; PE100 RC; instalacja wodna

EN

polyethylene; PE100 RC; water pipe

• Wydawca: Ośrodek Informacji "Technika instalacyjna w budownictwie''
• Czasopismo: Instal
• Rocznik: 2009
• Tom: nr 5
• Strony: 50--55
• Opis fizyczny: Bibliogr. 3 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

McGoldrick J.

autor

Salles C.

autor

Pawlicki J.

• Borealis AG

Bibliografia

• [1] J. Hessel: Minimum service life of buried PE pipes without sand bedding, 3R International - Special Plastics Pipes, 2001 (40) 4-12.
• [2] James McGoldrick, Mats Bäckman, Markus Haager: The assessment of the resistance of PE100 pipe materials to SCG by cyclic loading and other methods, PlasticPipes XIV, Budapest.
• [3] J. Hessel: PE100 RC, ein PE100 mit erweiterten Anwendungspotenzial, 3R International, 2008.