ГТР-Энерго
Индустрия круизных судов
Круизная индустрия обслуживает более 30 миллионов пассажиров в год и имеет годовой мировой объем производства в размере 134 миллиардов долларов (источник 2019 г.: CLIA). При перевозке большого количества пассажиров через океан здоровье и безопасность являются основными требованиями наряду с высоким уровнем комфорта. Эти важные отраслевые цели требуют значительных затрат. В результате владельцы судов и подрядчики стараются внедрить оптимальные технические решения, связанных с бортовой инфраструктурой, объектами и экономным использованием энергии на ранних этапах проектирования корабля.
Полибутен-1 (полибутилен, ПБ-1) — отличный материал для судовых трубопроводов, ниже перечислены основные системы корабля, где ПБ-1 нашел свое применение:
-Системы горячего и холодного водоснабжения под давлением,
от 0°C до 95°C при 8 бар
-Сжатый воздух
-Опреснение
-Обратный осмос
-Линии кондиционирования воздуха
-Отопление и охлаждение
-Линии конденсации и/или рециркуляции
PB-1 предназначен для работы в сложных условиях
По сравнению с другими полимерами полибутен-1 (полибутилен, ПБ-1) предлагает наиболее полный список физических возможностей по всему спектру механических свойств. Ассортимент изделий из ПБ-1, для использования судостроителями, включает:
Трубы
- возможность как в отрезках, так и в бухтах, возможность доставки длиномерными отрезками
- предлагаются в виде обычных или многослойных предизолированных труб
Фитинги
Шаровые краны
Мембранные клапаны
Приводные клапаны
Приборы учета
Основные преимуществ PB-1
Высокая химическая стойкость и отсутствие коррозии
*устойчив к растворителям и химическим продуктам
*устойчив к концентрированым соляным средам
Высокая гибкость
* легко монтировать на борту с использованием размотки с катушек, при этом уменьшается количество стыков и повышается надежность
*предоставляет преимущество для монтажа новых систем трубопроводов в труднодоступных местах внутреннего пространства судна
Малый вес
*значительное снижение общего веса системы по сравнению с другими пластиками и металлами
Устойчивость к давлению и долговременная устойчивость к разрыву
*при постоянно высоких температурах
Лучшие в своем классе акустические свойства
*с отличным звукопоглощением устойчивостью к гидравлическим ударом
Быстрая и эффективная установка
*легкая и очень гибкая труба из ПБ-1 в бухтах означает простоту транспортировки, меньшее количество соединений и более простую работу на борту при установке в ограниченном пространстве
*требуется небольшое количество инструментов и не требуется открытое пламя, тепло, флюсы или другие химикаты, что устраняет необходимость в сертификатах огневых работ
*Поставщики систем PB-1 предоставляют полный ассортимент для систем, что оптимизирует производительность труда, надежность готовых систем и снижает время на поиск комплектующих
*возможно использовать все современные методы соединения
*возможности трубопроводных систем PB-1 подготовить участки и секции систем для предварительной сборки вне площадки радикально сокращают время монтажа на борту и обеспечивают возможность установки в море.
Долгий срок службы
*длительный срок службы системы наряду с низкими затратами на техническое обслуживание по сравнению с другими матеиалами
Увеличенная пропускная способность трубопровода
*по сравнению с конкурирующими пластиками для того же наружного диаметра трубы
*самая высокая классификация SDR позволяет использовать самую тонкую стенку и, следовательно, самое большое внутреннее поперечное сечение и скорость потока
Подходит для охлаждения и кондиционирования воздуха
Низкий экологический след
*по сравнению с конкурентными полимерами
*ПБ-1 полностью перерабатываемый материал
Соответствует международным стандартам
Глобальная доступность трубопроводных систем PB-1
Характеристики и свойства ПБ-1
Значительные преимущества для судостроительной отрасли
Трубопроводные системы из полибутена-1 (полибутилен, ПБ-1) обладают рядом эксплуатационных преимуществ, благодаря которым этот материал стал основным выбором для трубопроводов на последних поколениях судов.
Одним из основных преимуществ является более низкая , чем у медных труб ,теплопроводность, что означает, что вода в них дольше остывает в холодную погоду.
Если происходит замерзание, труба расширяется с учетом добавленного объема, возвращаясь к своим нормальным размерам, когда наступает оттепель. Те же тепловые характеристики ПБ-1 работают и в обратном направлении, поверхность трубопроводов прохладная на ощупь, даже при транспортировке воды высокой температуры.
В морской среде трубопроводные системы PB-1 не подвержены коррозии и не образуют накипи в жесткой воде.
Они поглощают и подавляют звук, а не передают его, и они не подвержены «гидравлическому удару», особенно в зонах с высоким давлением подачи воды.
Технология сварки с ПБ-1 представляет дополнительные возможности для предварительного производства комплектующих, узлов и секций за пределами площадки, что снижает сложность логистики и время монтажа на борту.
Долгосрочные испытания по стандарту ISO 9080, проведенные на трубах из полибутена-1, прогнозируют срок службы 50 и более лет для труб горячего водоснабжения из ПБ-1, работающих с водой при температуре 70°C и давлении 10 бар. Испытания ISO 9080 проводятся в соответствии с международными протоколами независимыми и аккредитованными испытательными агентствами, такими как EXOVA.
Объяснение основных качеств полибутена-1 как материала для водопроводных и отопительных систем
Особенности Применение Полибутен-1 (Полибутилен/ПБ-1)
Методы соединения ПБ-1
ПБ-1 — универсальный материал для всех доступных методов соединения.
Акустические свойства ПБ-1
Принимая во внимание относительно близкое расположение пассажиров к системам корабля и повышенные требования к комфорту, уровню шума и акустическим свойствам трубопроводных систем, акустические свойства являются важным фактором для судостроения. Трубопроводные системы, минимизирующие шум жидкости и гидравлический удар в тех местах, где трубопроводы проходят через потолки и стены, являются ключевым элементом в решении проблем шума пассажиров.
Шумоизоляция
Среди превосходных свойств полибутена-1 по сравнению с другими материалами его превосходное звукопоглощение. Сочетание более тонкой конструкции стенки трубы, низкого модуля упругости и низкой удельной плотности в трубах из полибутена-1 (ρ = 0,9 г/см3) приводит к высокому поглощению «гидравлического удара» и других шумов, связанных с нагревом и охлаждением в трубопроводных системах.
Стойкость к гидравлическому удару
Столб движущейся воды в трубопроводе содержит накопленную кинетическую энергию, возникающую из-за его массы и скорости. Поскольку вода практически несжимаема, эта энергия не может быть поглощена при внезапном закрытии клапана.
Результатом является мгновенный скачок давления, обычно называемый «гидроударом».
В тесных пространствах судовых помещений уровень шума и акустические свойства трубопроводных систем представляют собой серьезную проблему. Трубопроводные системы, минимизирующие шум жидкости и гидравлический удар в тех местах, где трубопровод проходит через внутреннюю конструкцию корабля, являются ключевым элементом в решении проблем, связанных с акустическим комфортом пассажиров.
Повторяющиеся гидравлические удары могут быть разрушительными для трубопроводных систем. Помимо шума, гидравлический удар может привести к разрыву трубопроводов при достаточно высоком давлении.
Максимальное теоретическое значение скачка давления Ps равно:
v0 · а · р = ps
v0 = скорость среды [м/с]
a = скорость распространения волны давления [м/с]
ρ = плотность среды [кг/м³]
ps = скачок давления – гидравлический удар [Н/м²]
Низкий модуль упругости полибутена-1 в сочетании с уменьшенной толщиной стенок обеспечивает низкое ударное давление для данного наружного диаметра трубы и номинального давления. В таблице ниже сравнивается максимальное ударное давление для труб с наружным диаметром 38,1 мм (1-1/2 дюйма) из различных пластиковых материалов, предназначенных для работы под одним и тем же давлением.
По сравнению с PP-H, PP-B, PE-RT и PEX, PB-1 имеет самый высокий класс SDR и обеспечивает наилучшие акустические характеристики, включая самый низкий уровень гидравлического удара.
Размеры трубы и скорость потока
Чтобы проиллюстрировать характеристики PB-1, PE-RT и PEX по отношению к заданному рабочему давлению 8 бар при малом диаметре трубы ø 50 мм, в таблице и на диаграмме ниже показано сравнение требуемых внутренних размеров трубы.
PB-1 прочнее, чем PE-RT и PEX, и при рабочем давлении 8 бар и внешнем диаметре трубы ø 50 мм требуемая толщина стенок составляет:
Как указано выше, при том же давлении воды больший внутренний диаметр трубы из ПБ-1 (50 мм снаружи ø) обеспечивает значительно более высокую скорость потока, чем два других материала.
С другой стороны, при заданном расходе трубы из ПБ-1 дают меньшую потерю давления, что требует меньше энергии для работы систем и/или насосов с меньшей производительностью.
Как показано на графиках выше и в целях сравнения, PE-RT можно принять за условные 100%. При сравнении площади внутреннего поперечного сечения трубы диаметром 50 мм (левый график) ПБ-1 явно превосходит PE-RT с дополнительными 27% объема. Кроме того, при сравнении количества материала на метр для трубы диаметром 50 мм, рассчитанной на давление 8 бар (правый график), для трубы PB-1 используется на 29% меньше материала, чем для трубы PE-RT.
Еще раз, для целей сравнения, PE-RT можно принять за условные 100%.Согласно приведенному выше графику (слева), при том же рабочем давлении воды, труба с наружным диаметром 50 мм (8 бар), изготовленная из ПБ-1, обеспечивает значительно более высокий расход +35% по сравнению с трубой из PE-RT с одинаковым наружным диаметром.
На графике справа мы видим сравнение потерь давления: при заданном расходе (выходе) трубы из ПБ-1 дают на 44% меньшую потерю давления по сравнению с трубами из ПЭ-РТ. Это означает, что трубы из ПБ-1 требуют меньше энергии для работы системы или могут вмещать насосы с меньшей производительностью для той же производительности.
PB-1 Высокая гибкость
Гибкость является преимуществом ряда пластиков по сравнению с металлами, однако полибутен-1 явно является наиболее предпочтительным материалом, это отражено в таблице, где сравниваются типичные значения эластичности при изгибе различных полиолефиновых материалов для производства трубопроводов.
Преимущества гибкости при монтаже и обслуживании трубопроводных систем из полибутена-1 подробно описаны на этом веб-сайте и особенно применимы к требованиям судостроения. Очевидно, что чем легче манипулировать трубой на месте и в стесненных условиях, тем меньше времени будет потрачено установку.
В этом отношении простота протяжки тубопровода через просверленные отверстия и прокладка через ограниченное пространство в сочетании с длинными участками труб, доступными в бухтах, и, следовательно, сокращением количества необходимых фитингов являются факторами, которые способствуют скорости монтажа и связанному с этим снижению трудозатрат.
Хотя труба из полибутена-1 легко сгибается, следует соблюдать осторожность, чтобы не согнуть трубу до точки «перегиба». В связи с этим рекомендуется минимальный радиус изгиба в 8 раз больше диаметра трубы.
На рисунке (вверху справа) показаны рекомендуемые минимальные радиусы изгиба для различных диаметров труб из полибутена-1.
Монтаж трубопровода ПБ-1
Просто, быстро и эффективно
Трубопроводные системы из Полибутена-1 (полибутилена, ПБ-1) произвели революцию в установке напорных систем горячего и холодного водоснабжения на кораблях. При монтаже трубопроводов из ПБ-1 не требуются инструменты для гибки труб, открытый огонь, флюсы и химикаты.
Полибутен-1 обеспечивает легкий монтаж благодаря своей гибкости, уменьшенной толщине стенки трубы и низкому эффекту памяти. В дополнение к потенциальной экономии средств за счет более быстрого монтажа, трубы из полибутена-1 обеспечивают возможность установки в ограниченном пространстве.
Трубопроводы диаметром до 50 мм поставляются в виде легких и удобных в обращении длинномерных бухт. Прокладка трубопроводов может быть выполнена до того, как будут смонтированы потолки и стены, гибкая труба PB-1 может быть проложена вокруг препятствий и через труднодоступные места, что делает ее идеальной для кораблестроения. Непрерывная гибкая труба означает меньшее количество соединений в готовом трубопроводе, что обеспечивает большую надежность системы.
С ПБ-1 монтаж может быть выполнен без точных предварительных измерений, так как его легко измерить и отрезать на месте. Кроме того, малый вес и простота в обращении с трубами из ПБ-1 позволяют изготавливать их на заводе и быстро устанавливать на борту или во время движения круизного лайнера, когда время имеет решающее значение.
Легионелла
Легионелла – это бактерия, иногда естественным образом присутствующая в водопроводных сетях и представляющая потенциальную опасность для здоровья пользователей.
Факторами борьбы с размножением этих бактерий в трубопроводных системах зданий являются температура их размножения и образование биопленки в качестве субстрата для питания и колонизации бактерий.
Температура размножения Legionella находится в пределах от 20° до 50°C, поэтому следует избегать температур воды в этом диапазоне. С другой стороны, образованию биопленки способствуют скопление стоячей воды, температура в указанном диапазоне, шероховатость трубопровода и возможная коррозия его металла.
Температура уничтожения легионелл установлена на уровне 70ºC, поэтому для термической дезинфекции требуется подогрев жидкости до этой температуры.
Международные стандарты производства рассматривают эту рабочую температуру для снижения риска легионелеза, где Класс 2 определен как применимый. Лучшим материалом для решения этой проблемы является полибутен-1, и, при хорошем проектировании и надлежащем обслуживании систем, с ПБ-1 можно полностью избежать потенциальных проблем с легионеллой. Трубы из ПБ, благодаря своей низкой шероховатости, отсутствию коррозии металла и оптимальной стойкости при 70ºC (температура уничтожения бактерий), идеально подходят для предотвращения проблем с легионеллой. Кроме того, они подходят для ежегодной химической дезинфекции (30 частей на миллион хлора при 30ºC, 6 бар и в течение 2 часов), согласно испытаниям, проведенным производителем сырья LyondellBasell в независимых лабораториях.
Низкое воздействие на окружающую среду
Воздействие трубопроводных систем на окружающую среду и возможность повторного использования оцениваются в исследованиях «cradle to grave». Такое исследование было проведено Техническим университетом Берлина на различных системах трубопроводов питьевой воды, включая оцинкованную сталь, медь и пластмассы: сшитый полиэтилен (PE-X), полипропилен (PP-R), хлорированный поливинилхлорид (PVC-C). ) и полибутен-1 (ПБ-1).
По всем сравнительным показателям Полибутен-1 был признан одним из продуктов с наименьшим уровнем воздействия на окружающую среду. Полибутен-1 высоко ценится в области устойчивости, что подтверждается строгими национальными и международными стандартами и обширными долгосрочными испытаниями. ПБ-1 классифицируется как «экологически безопасный» - потребляет меньше энергии при производстве, установке и использовании, чем его конкуренты. Поскольку PB-1 не имеет “сшивки” при производстве полиолефинового сырья он также может быть полностью переработан.
Разработка сайта