Полимерные трубы из рандом-сополимера полипропилена (PP‑R) — один из самых востребованных материалов российского рынка для конструирования систем водоснабжения и отопления различного типа. Проектировщиков, строителей и частных покупателей привлекают относительная дешевизна полипропиленовых PP‑R-труб, ассортимент фитингов, простота монтажа, устойчивость к коррозии и, конечно, обещанные производителями и официальными стандартами сроки службы до 50 лет. Однако и строители, и эксплуатирующие организации многоквартирных домов (МКД) часто сталкиваются с неприятной ситуацией: полипропиленовые PP‑R-трубы, особенно в системах горячего водоснабжения (ГВС), без видимых причин разрушаются через 4–6 лет эксплуатации (рис. 1).
Рис. 1. Разрушение полипропиленовой (PP‑R) трубы через четыре года эксплуатации в системе ГВС города Сыктывкар
На тему «причины и факторы разрушения полипропиленовых PP‑R-труб в системах ГВС» написано достаточно много технических статей в Российской Федерации и за рубежом [1, 2]. Авторы указанных публикаций (и многие другие) считают, что причины и факторы разрушения полипропиленовых PP‑R-труб в системах ГВС связаны в первую очередь с воздействием на внутренний слой PP‑R сильных окислителей, таких как хлор, хлориды, окислительно-восстановительный потенциал (ОВП) воды, растворённый кислород. В роли вторичных факторов указываются колебания рабочего давления и рабочей температуры воды, а также абстрактные технологические проблемы производства [2].
К большому сожалению, причины и факторы разрушения полипропиленовых PP‑R-труб в системах ГВС мало кто оценивает с точки зрения температурной стойкости PP‑R-компаунда, из которого произведены трубы, установленные в этих аварийных системах, и способности исходного сырья длительное время выдерживать давление воды с максимальным значением рабочей температуры, заявленное в технической документации изготовителя.
Целью данной статьи является разработка механизма преобразования экспериментальных данных длительной прочности PP‑R-компаундов, полученных по методике из ISO 9080:2012 [3], в трёхлинейные модели с учётом механизма термоокислительной деструкции полимерной матрицы полипропилена [4].
Исходные данные
- В сопроводительной документации производителей и поставщиков полипропиленовых труб для водоснабжения и отопления отсутствует информация о том, из PP‑R-компаунда какого производителя сделана продукция.
- ГОСТ 32415–2013 [5] — базовый документ, устанавливающий требования к геометрическим размерам полипропиленовых труб, характеристикам, параметрам и методам их контроля. В этом стандарте произведено структурирование возможных вариантов применения полимерных трубопроводов, в том числе полипропиленовых, в системах отопления и водоснабжения по классам эксплуатации (классы 1, 2, 4 и 5) с установлением граничных значений: рабочих tраб, максимальных tмакс и аварийных tавар температур. Дана методика определения допустимых значений рабочего давления по классам эксплуатации с учётом tраб, tмакс и tавар по эталонным графикам изменения длительной прочности базового PP‑R-материала в интервале времени τ ∈ [10; 438 000], то есть до 50 лет (рис. 2).
Рис. 2. Эталонные графики длительной прочности PP‑R-материала из ГОСТ 32415 [5]
- Фактические графики длительной гидростатической прочности двух компаундов рандом-сополимера полипропилена с нижним доверительным пределом прогнозируемой прочности* кольцевого напряжения σLPL [4]:
а) PP‑R-компаунд R003 из протокола испытаний №8067 компании Element Materials Technology (Лондон, Великобритания) [6] (рис. 3, табл. 1);
б) PP‑R-компаунд R200 из протокола испытаний №8067 компании Element Materials Technology [7] (рис. 4, табл. 1).
Рис. 3. Графики длительной прочности PP‑R-компаунда R003 [6]
Рис. 4. Графики длительной прочности PP‑R-компаунда R200 [7]
Табл. 1. Величины σLPL для PP‑R-компаундов R003 и R200 по методике ISO 9080 [3]
| Температура t, °C | Время τ, лет | σLPL, МПа | |
|---|---|---|---|
| R003 | R200 | ||
| 20 | 50 | 8,29 | 12,72 |
| 70 | 50 | 2,63 | 3,33 |
* σLPL (Lower Confidence Limit of Predicted Hydrostatic Strength) — нижний доверительный предел (97,5 %) прогнозируемой гидростатической прочности материала трубы при температуре t и времени τ (ГОСТ 32415 [5]).
Обозначения на графиках согласно методике испытаний ISO 9080 [3] и комментариям в работе [4]:
- Ductile — разрушение образца под постоянной нагрузкой с хорошо заметной деформацией (пластичный характер);
- Brittle — хрупкое разрушение без заметной деформации исследуемой трубы с быстрым образованием трещины, вызванной действием внутреннего напряжения и температуры;
- Mixed — разрушение с незначительной деформацией испытуемого образца с комбинированным действием пластичного и хрупкого механизмов;
- Weeping — микроутечка или слабое протекание воды через стенку трубы;
- Under Test — неразрушенные образцы, оставшиеся после испытаний.
Особенности методики испытаний ISO 9080 [3], причины изломов графиков гидростатической прочности и их интерпретация детально расписаны в работе [4].
Исследование
1. Общая часть
В рамках выполнения технических условий ГОСТ 32415 [5] и разработки технической документации на продукцию производителям полипропиленовых труб требуется определить два параметра: максимальное значение рабочего давления по каждому классу эксплуатации и срок службы с учётом заданных температур tраб, tмакс и tавар.
Анализ технических паспортов и каталогов показывает: производители полипропиленовых труб в России проводят расчёт рабочего давления и сроков службы исключительно по эталонным графикам длительной прочности из ГОСТ 32415 [5] (рис. 2). Вследствие этого возникает техническая ошибка в расчётах и полное подобие технических параметров и характеристик полипропиленовых труб всех производителей и поставщиков.
Особенно важно, что PP‑R-компаундов, изменение длительной прочности которых со временем проходит по регрессионной модели эталонных графиков (рис. 2), в продаже на рынках России, Европы и Америки не существует. Эталонные графики — это обобщение различного рода лабораторных тестов и практических многолетних испытаний полипропиленовых труб в различных условиях.
Фактические графики длительной прочности PP‑R-компаундов, из которых производятся полипропиленовые трубы для систем водоснабжения и отопления, отличаются от эталонных графиков длительной прочности базового PP‑R-материала ГОСТ 32415 [5] как общим видом, так и численными значениями отражаемых параметров (табл. 2).
Табл. 2. Сопоставление параметров эталонных графиков длительной прочности PP‑R
| Наименование параметра | Данные эталонного графика длительной прочности PP‑R по ГОСТ 32415 [5] | Данные графика гидростатической прочности PP‑R-компаунда R003 [6] | Данные графика гидростатической прочности PP‑R-компаунда R200 [7] |
|---|---|---|---|
| MRS, МПа | 9,5 | 8,0 | 12,5 |
| σLPL (график +70 °C), длительность испытаний 10 ч, МПа | 6,75 | 8,05 | 9,90 |
| σLPL (график +70 °C), длительность испытаний 500 ч, МПа | 5,62 | 6,65 | 8,00 |
| σLPL (график +20 °C), прогнозируемый срок службы 50 лет | 9,85 | 8,29 | 12,72 |
| σLPL (график +70 °C), прогнозируемый срок службы 50 лет | 3,30 | 2,63 | 3,33 |
Для корректных расчётов рабочего давления и сроков службы полипропиленовых труб необходимо использовать данные фактических протоколов испытаний и графиков длительной гидростатической прочности того PP‑R-компаунда, из которого в действительности сделаны трубы. Однако сделать это без преобразования графиков, представленных, например, на рис. 3 и 4, с дополнением семейства кривыми с температурами 40, 60, 80, 90, 95 и 100 °C, проблематично.
В силу ограниченности объёма настоящей статьи рассмотрим только методику преобразования экспериментальных данных длительной гидростатической прочности PP‑R-компаундов, полученных по методике ISO 9080 [3], в трёхлинейные формы представления, практическая значимость применения которых была обоснована в работе [4].
2. Численный анализ
Для проведения расчётов используем график изменения длительной прочности PP‑R-компаунда R003 при температуре 70 °C (максимально соответствующий второму классу эксплуатации — горячее водоснабжение), выделим его из общего семейства кривых (рис. 3) и определим расположение колен излома на временной оси (рис. 5).
Рис. 5. График гидростатической прочности PP‑R-компаунда R003 (t = 70 °C)
Согласно методике ISO 9080 [3], изменение типа разрушений образцов труб в ходе испытаний меняет наклон графика гидростатической прочности и образует колено излома, что отражено на рис. 5 (колено излома при τк1 = 500 ч).
Для оценки подобия эталонного графика длительной прочности ГОСТ 32415 [5] графику гидростатической прочности PP‑R-компаунда R003 (t = 70 °C) сделаем их графическое совмещение по нижнему доверительному пределу σLPL (рис. 6).
Рис. 6. Совмещение эталонного графика длительной прочности по ГОСТ 32415 [5] (а) с графиком гидростатической прочности PP‑R-компаунда R003 при t = 70 °C (б)
Из сопоставления вида графиков, представленных на рис. 6, следует:
- В промежутке времени τ ∈ [10; 500] графики «а» и «б» параллельны, характер разрушения образцов труб соответствует типу Ductile и обусловлен ползучестью материала под напряжением [8], структура полимерной матрицы полипропилена, состав и количество антиоксидантов противостоят термоокислительной деградации.
- В точке τк1 = 500 ч проявляется проблема с гидростатической прочностью PP‑R-компаунда R003 — вследствие неудачной морфологии, кристалличности, распределения фаз полимерной матрицы или быстрого истощения антиоксидантов начинает проявляться термоокислительная деструкция [4, 9, 10], характер разрушения образцов меняется и становится Mixed. Эталонный график длительной прочности для t = 70 °C по ГОСТ 32415 [5] на интервале времени наблюдения от 10 до 150 000 ч имеет вид прямой с наклоном, соответствующим типу Ductile. Это обстоятельство показывает наличие существенных отличий характеристик эталонного PP‑R-материала от исследуемого PP‑R-компаунда R003, которые будут влиять как на срок службы полипропиленовых труб, так и на величины допустимых значений рабочих давлений.
- Излом эталонного графика длительной прочности по ГОСТ 32415 [5] (t = 70 °C) происходит в точке времени приблизительно τ = 150 000 ч. Угол наклона рассматриваемого графика при τ > 150 000 ч, как показано на рис. 5, больше участка Mixed графика «б» и согласно классификации ISO 9080 [3] соответствует хрупкому типу разрушения Brittle.
Парадоксальная ситуация: PP‑R-компаунд R003 имеет явные проблемы со стойкостью к термической деструкции полимерной матрицы, что подтверждается фактом образования колена излома графика гидростатической прочности на промежутке времени испытаний всего 500 ч, но не имеет излома графика, соответствующего хрупкому типу разрушения Brittle, который задаётся методологией эталонного графика длительной прочности.
- Отсутствие второго колена излома в области экстраполяции на графике гидростатической прочности PP‑R-компаунда R003 (t = 70 °C), соответствующего переходу к хрупкому механизму разрушения Brittle, объясняется просто. При обработке результатов испытаний по методике ISO 9080 [3] используется линейная регрессионная модель, которая аппроксимирует зависимость двумя участками и не предусматривает выделение третьего сегмента. Наличие колена излома при τ = 500 ч подтверждено экспериментальными данными, и его игнорировать нельзя, показать второе колено излома не даёт математическая модель ISO 9080 [3]. Ситуация тупиковая.
Базовая основа представления гидростатической прочности PP‑R-материалов во времени трёхлинейными (многосегментными) зависимостями дана в работе [11], которая представляет процесс термоокислительной деструкции полипропилена тремя стадиями: индукционным периодом, стадией ускоренного окисления и стадией деградации. В более ранней работе [12] на основании анализа причин и факторов кинетики разрушения обоснована целесообразность использования многосегментных моделей для описания зависимости длительной прочности полимеров от времени. С учётом сформулированных предпосылок изменение гидростатической прочности PP‑R-компаунда R003 представим трёхлинейной моделью методом экстраполяции.
Для определения местоположения второго колена излома и построения трёхлинейной модели изменения гидростатической прочности PP‑R-компаунда R003 (t = 70 °C) используем кривую «б» графика рис. 6 и зададим на ней контрольные точки:
- три на первом участке (1.1, 1.2, 1.3);
- непосредственно колено излома К1;
- три точки на втором участке (2.1, 2.2, 2.3).
Положение контрольных точек на графике изменения гидростатической прочности PP‑R-компаунда R003 (t = 70 °C) показано на рис. 7. Описание контрольных точек представлено в табл. 3.
Рис. 7. Положение контрольных точек на графике гидростатической прочности PP‑R-компаунда R003 (t = 70 °C)
Табл. 3. Данные контрольных точек графика гидростатической прочности PP‑R-компаунда R003 (t = 70 °C)
| Участок | Номер контрольной точки | Время испытаний τ, ч | Кольцевое напряжение σ, МПа |
|---|---|---|---|
| Ductile | 1.1 | 10 | 8,05 |
| 1.2 | 100 | 7,30 | |
| 1.3 | 300 | 6,92 | |
| Колено излома | К1 | 500 | 6,81 |
| Mixed | 2.1 | 1000 | 6,15 |
| 2.2 | 4500 | 4,92 | |
| 2.3 | 7000 | 4,60 |
Для преобразования графика гидростатической прочности PP‑R-компаунда R003 в трёхсегментную зависимость используем многофакторную регрессионную модель длительной гидростатической прочности логарифмического вида [3, 13]:
| log10σ = A + Blog10τ + Ct + Dtlog10τ, | (1) |
где τ — время до разрушения, ч; σ — напряжение, МПа; t — температура, °C; A, B, C и D — эмпирические коэффициенты регрессии полимера, то есть A — свободный коэффициент регрессии, определяющий значение функции регрессии при log10τ = 0 при базовых значениях факторов (τ = 1, t = tн, где tн — температура, выбранная в качестве базовой точки отсчёта при построении модели), B — скорость деградации материала с ростом времени эксплуатации (наклон логарифмической зависимости), C — параметр прямого температурного воздействия на прочность, D — изменение кинетики разрушения при одновременном увеличении τ и t (изменение B в зависимости от температуры).
Перегруппируем члены формулы (1) и получим:
| log10σ = (A + Ct) + (B + Dt)log10τ, | (2) |
Введём коэффициенты:
| a = A + Ct; b = B + Dt, | (3) |
где а — параметр, определяющий уровень зависимости «напряжение — время» при заданной температуре (логарифм напряжения при τ = 1 ч); b — скорость изменения зависимости «напряжение — время» в логарифмических координатах, характеризующая изменение длительной прочности во времени при данной температуре.
Введённые коэффициенты позволяют преобразовать уравнение (2) к виду:
| log10σ = a + blog10τ. | (4) |
Для материалов, разрушение образцов которых с течением времени обуславливается только ползучестью материала, модель аппроксимации может описываться одной линией, соответствующей выражению (4). Трёхлинейная модель регрессии должна описываться системой линейных уравнений:
 |
(5) |
Принимая во внимание, что регрессионные модели по ISO 9080 [3] делаются в логарифмических координатах, оси зададим как:
| x = log10τ; y = log10σ. | (6) |
Для линейного характера регрессионной зависимости полимерного материала связь координат и коэффициентов можно представить в следующем виде:
| y = a + bx. | (7) |
Используя выражения (6), преобразуем данные контрольных точек табл. 3 графика длительной гидростатической прочности PP‑R-компаунда R003.
Результат выполненного преобразования представлен в табл. 4.
Табл. 4. Данные контрольных точек на графике гидростатической прочности PP‑R-компаунда R003 (t = 70°C) в координатных осях
| Участок | № контрольной точки | Время испытаний τ, часы | Кольцевое напряжение σ, МПа | Координатная ось x | Координатная ось y |
|---|---|---|---|---|---|
| Ductile | 1.1 | 10 | 8,05 | 1,0 | 0,906 |
| 1.2 | 100 | 7,3 | 2,0 | 0,863 | |
| 1.3 | 300 | 6,92 | 2,447 | 0,84 | |
| Колено излома | К1 | 500 | 6,81 | Точку пересечения двух участков графика определим расчётом | |
| Mixed | 2.1 | 1000 | 6,15 | 3,0 | 0,789 |
| 2.2 | 4500 | 4,92 | 3,653 | 0,692 | |
| 2.3 | 7000 | 4,6 | 3,845 | 0,663 | |
Для нахождения параметров математической модели (5) регрессионный анализ проведём с использованием метода наименьших квадратов [14]:
|
a = ȳ − bx̄; b = (n∑xy − ∑x∑y) / (n∑x2 − (∑x)2). |
(8) |
где n — количество экспериментальных данных.
Подставляем исходные данные и рассчитываем регрессионный участок Ductile графика длительной гидростатической прочности PP‑R-компаунда R003 при температуре t = 70 °C (промежуточные вычисления пропускаем):
| ∑x = 5,477; ∑y = 2,609; ∑x2 = 11,139; ∑xy = 4,714. |
Наклон регрессионного графика на участке Ductile:
| b1 = −0,042. |
Усреднённые значения x̄ и ȳ выражения (8):
|
x̄ = 1,826; ȳ = 0,870; a1 = 0,870 − (0,042 × 1,826) = 0,947. |
Подставляем полученные значения в уравнение (7):
| y1 = 0,947 − 0,0421x. |
Аналогичным образом рассчитываем участок регрессии Mixed:
| ∑x = 10,498; ∑y = 2,144; ∑x2 = 37,13; ∑xy = 7,445; b2 = −0,148; x̄ = 3,499; ȳ = 0,715; a1 = 1,232; y2 = 1,232 − 0,148x. |
(9) |
Используя полученные данные, проверим расположение точки пересечения xк по оси времени между участками графика Ductile и Mixed посредством выражения:
| xк = (a2 − a1) / (b1 − b2). | (10) |
Подставляем значения данных и проводим вычисление:
| xк* = 2,69; τк* = 102,69 = 490 ч. |
Расчётная точка τк* практически соответствует расположению колена излома τк = 500 ч на графике, что является косвенным подтверждением корректности используемых данных и общей методики расчёта.
На следующем этапе определим расположение второго колена излома на графике длительной гидростатической прочности PP‑R-компаунда R003 при t = 70 °C с учётом следующих утверждений:
- Второй излом графика связан с переходом от смешанного (Mixed) к хрупкому механизму разрушения Brittle, обусловленным термоактивированными процессами старения материала, исчерпанием ресурса антиоксидантов и снижением способности полимерной матрицы к пластической деформации.
- Анализ экспериментальных данных, представленных в отраслевых исследованиях и технической литературе [15], показывает, что при температуре 70 °C переход к механизму разрушения от Mixed к Brittle, как правило, наблюдается в области кольцевых напряжений порядка 3,5–4,5 МПа. Указанный диапазон соответствует зоне, в которой происходит заметное снижение пластичности материала и изменение наклона кривой длительной прочности. Это подтверждается в том числе эталонным графиком длительной прочности PP‑R-материала при t = 70 °C.
С учётом сказанного, а также из‑за отсутствия достаточного количества экспериментальных данных, значение кольцевого напряжения второго колена излома примем σк2 = 4,0 МПа. Тогда:
| yк2 = log10σк2 = 0,602. |
Подставим значение yк2 в выражение (9), получим 0,602 = 1,232 − 0,148x, отсюда:
| x = 4,26. |
Расположение точки второго колена излома на временной оси:
| τк2 = 104,26 = 18 197 ч. |
Общее уравнение третьего участка графика длительной гидростатической прочности PP‑R-компаунда R003 (t = 70 °C), построенного от точки второго колена излома, имеет вид:
| y3 = yк2 + b3(x3 − xк2), | (11) |
где xк2 и yк2 — координаты второго излома; b3 — наклон третьего участка; x3 — текущая переменная (logt).
Уравнение (11) представляет собой запись линейной зависимости [14], полученной из общего уравнения y = a + bx с учётом условия непрерывности графика в точке излома.
Материалы ISO 9080 [3] и вид эталонных графиков PP‑R-материалов, а также результаты практических испытаний [15] однозначно показывают, что участок хрупкого разрушения графика гидростатической прочности PP‑R-компаунда имеет наклон больший, чем у участка Mixed. Это даёт основание сделать оценку коэффициента наклона графика b2 на участке Mixed через соотношение вида b2 = ∆y/∆x для контрольных точек 1000 и 7000 ч.
Подставляем исходные данные и рассчитываем:
| b2 = (0,663 − 0,789) / (3,845 − 3,0) = −0,15. |
По сформулированному условию b3 должно быть меньше b2. В инженерной практике b3 выбирают из диапазона значений b3 ≈ −0,3…−0,35.
Для дальнейших расчётов примем b3 = −0,3. Подставим известные значения данных в выражение (11), получим:
| y3 = 0,602 − 0,3(x − 4,26) = 1,88 − 0,3x. |
На заключительном этапе определим величину категорированной требуемой прочности (Common Reference Strength, CRS) [17] для температуры t = 70 °C и срока службы τ = 50 лет. В этом случае τ = 438 000 ч, x = 5,64, а y3 будет равен:
|
y3 = 1,880 − 0,30 × 5,64 = = 1,880 − 1,692 = 0,188. |
Соответственно:
| σк2 = 100,188 = 1,54 МПа. |
3. Итерационное уточнение параметров модели
На этапе определения положения второго колена излома на графике гидростатической прочности PP‑R-компаунда R003 было принято априорное значение кольцевого напряжения σк2 = 4,0 МПа, соответствующее области перехода к хрупкому механизму разрушения.
В результате решения уравнения регрессии второго участка получено значение времени τк2 = 18 197 ч. При подстановке данного значения времени в уравнение регрессии второго участка получено уточнённое значение кольцевого напряжения σк2 = 4,25 МПа.
Таким образом, после итерационного уточнения параметры точки второго колена излома принимают вид: τк2 = 18 197 ч, σк2 = 4,25 МПа.
4. Итоговая часть
Полученные значения расчётных величин используем для преобразования графика гидростатической прочности PP‑R-компаунда R003 (t = 70 °C), показанного на рис. 5. В итоге получаем реструктурированный график, представленный на рис. 8б.
Рис. 8. Эталонный график длительной прочности (а) по ГОСТ 32415 [5] (t = 70 °C) и реструктурированный график гидростатической прочности (б) PP‑R-компаунда R003 (t = 70 °C)
Реструктурированный трёхлинейный график гидростатической прочности PP‑R-компаунда R003 имеет существенно большее подобие эталонному графику длительной прочности ГОСТ 32415 [5].
Инженерный экспресс-расчёт срока службы по графику рис. 8б, например, полипропиленовой трубы DN40 × 6,7 SDR 6 в «идеализированной» системе ГВС (tраб = tмакс = tавар = 70 °C) при рабочем давлении 0,8 МПа с кольцевым напряжением:
| σ = 0,8 × (40 − 6,7) / (2 × 6,7) = 1,99 МПа |
с коэффициентом запаса прочности при С1 = 1,5 (по нормам ГОСТ 32415 [5]) при tраб = 70 °C даёт расчётный срок службы 6,5 лет.
Принимая во внимание факт наличия в воде реальной системы ГВС сильных окислителей, которые никак не учитываются методикой испытаний ISO 9080 [3] и графиком длительной гидростатической прочности, реальный срок службы полипропиленовых труб из PP‑R-компаунда R003 действительно может находиться в пределах 4,5–5 лет.
В этом случае разрушение полипропиленовой трубы, представленной на рис. 1, если она сделана из PP‑R-компаунда R003, вполне понятно и объяснимо.
Выводы
-
Детальный анализ протоколов испытаний PP‑R-компаундов R003 и R200 [6, 7] показывает, что фактические кривые длительной гидростатической прочности материала существенно отличаются от типовых (эталонных) зависимостей, приведённых в ГОСТ 32415–2013 [5], которые ошибочно используются для расчётов и декларирования сроков службы указанного типа труб в системах отопления и водоснабжения.
В настоящей работе обосновано применение и создана трёхлинейная модель прогнозирования гидростатической прочности реального PP‑R-компаунда, позволяющая более адекватно описывать поведение материала в области длительных нагрузок, особенно при наличии первого колена излома в диапазоне лабораторных испытаний.
Новизна работы заключается в разработке методического подхода к построению трёхлинейной модели длительной гидростатической прочности PP‑R-компаундов на основе экспериментальных данных, полученных по методике, представленной в ISO 9080:2012 [3].
В отличие от традиционного двухлинейного представления, предложенный подход учитывает наличие дополнительного участка, связанного с изменением механизма разрушения материала, и позволяет повысить адекватность механизма поведения материала в области длительных нагрузок.
-
ГОСТ 32415 [5] является базовым нормативным документом, аккумулирующим требования к характеристикам и методам испытаний полипропиленовых трубопроводов. К сожалению, данный стандарт ориентирован преимущественно на оценку длительной прочности материалов в условиях, регламентированных методикой ISO 9080 [3], и в ограниченной степени учитывает: характер изменения гидростатической прочности во времени современных PP‑R-компаундов, а также влияние эксплуатационных факторов, связанных с термоокислительным старением материалов.
В международной практике (страны Европы и США) наблюдается тенденция к расширению требований к испытаниям полимерных труб, включая оценку стойкости материалов к воздействию дезинфицирующих реагентов (свободного хлора и хлораминов), а также к термоокислительному старению [17].
Результаты испытаний PP‑R-компаундов в условиях воздействия окислительных сред показывают, что при параметрах воды, даже соответствующих нормам СанПиН, появляется ускоренное снижение длительной прочности материала по сравнению с прогнозами, полученными по методике ГОСТ 32415 [5].
Указанные особенности следует учитывать при проектировании систем горячего водоснабжения, особенно в многоэтажном строительстве, и принимать как факт, что сроки службы полипропиленовых PP‑R-труб продолжительностью 50 лет в реальных системах маловероятны.
