1. властивості матеріалу
2. різновиди
3. ПНД, ПВД і ПВД
4. PEX
5. PERT
6. Нормативна документація
7. напірні
8. газові
9. Каналізаційні
10. Особливий випадок
11. Багатошарові для водопостачання та опалення
12. Області застосування
13. холодне водопостачання
14. Гаряче водопостачання
15. опалення
16. каналізація
17. монтаж
18. розтруби
19. насувні муфти
20. компресійні фітинги
21. електрозварні фітинги
22. Фітинги під муфтову зварювання
23. Фітинги-штуцери
24. стикова зварювання
25. Висновок

У цій статті я хочу розповісти про те, якими експлуатаційними властивостями володіють поліетиленові труби, по яким нормативним документам вони виробляються і як монтуються. Нам з читачем належить вивчити водо- і газопровідні труби, вироби для каналізації і опалювальні труби з модифікацій поліетилену - зшитого PEX і Термомодифікована PERT.

Труби з поліетилену для води, газу та опалення.

властивості матеріалу

Щоб ознайомитися з ключовими особливостями поліетилену, досить заглянути в будь-який підручник по органічний хімії:

• Полімер стійкий до будь-яких агресивних середовищ, не виключаючи лугу і кислоти;

Слідство: він може використовуватися для прокладки трубопроводів в грунтах незалежно від їх типу і кислотності.

Соляна кислота. Упаковка - поліетиленова пляшка.

• Він є діелектриком;

Слідство: можна не побоюватися статичної електрики при транспортуванні газу.

• Він еластичний, причому зберігає еластичність при негативних температурах;

Згадайте: поліетиленова плівка зберігає гнучкість в найлютіші морози.

Слідство: можна не боятися розморожування поліетиленових водопроводу або каналізації. Навіть якщо вода замерзне в трубах, вони лише трохи розтягнуться під дією розширюється льоду, а після відтавання повернуться до початкового розміру.

• Він володіє мінімальним коефіцієнтом тертя, що означає невелике гідравлічний опір при транспортуванні рідин.

За описом матеріал просто ідеальний для виготовлення труб. Чи є серед його властивостей щось, здатне зіпсувати настільки блискучий послужний список?

На жаль.

Поліетилен відрізняється помірною термостійкістю: він починає розм'якшуватися вже при 80 градусах за шкалою Цельсія. З урахуванням підвищеного тиску в трубах реальна експлуатаційна температура не перевищує 40-60 градусів.

Термопластичність полімеру використовується при виробництві труб. Екструдер продавлює розм'якшений пластик через кільцевий отвір.

різновиди

Залежно від технології виробництва виділяють кілька різновидів поліетилену.

ПНД, ПВД і ПВД

Скорочення означають поліетилен низького, середнього і високого тиску.

Різниця між ними - в умовах і технології полімеризації газу етилену:

• ПНД утворюється при тиску в 0,1-2 МПа і температурі 120-150С в присутності каталізаторів;
• ПКД виробляють при приблизно тієї ж температурі (100-120С), але вже при тиску 3 - 4 МПа. Каталізатори як і раніше необхідні для запуску реакції;
• ПВД вимагає тиску до 300 МПа при температурі 200-260 градусів, зате його виробництво обходиться без екзотичних добавок: для запуску полімеризації необхідний тільки ініціює реакцію кисень.

При виробництві ПВД широко використовується вторсировина.

Поліетилен низького тиску часто називають поліетиленом високої щільності. Він дійсно має кілька більш високу механічну міцність в порівнянні з ПВД. Однак згадка щільності - скоріше данина традиції, ніж відображення реальних характеристик, оскільки всі різновиди полімеру мають однакову фізичної щільністю і молекулярною вагою.

PEX

На відміну від труби ПНД або ПВД, труба PEX позбавлена ​​головного недоліку полімеру - його низькою термостійкості. За рахунок чого це досягається?

При певних видах обробки молекули поліетилену, витягнуті в паралельні ланцюжки, починають з'єднуватися поперечними зв'язками. При цьому зростає механічна міцність виробу і його стійкість до температури: PEX без руйнування витримує нагрівання до 180 і більше градусів.

Утворення поперечних зв'язків у молекул полімеру.

Для обробки полімеру використовується чотири технології:

1. Нагрівання з пероксидамі (так отримують PE-Xa)
2. Хімічна обробка сіланом і каталізатором (PE-Xb);
3. Опромінення пучком високоенергетичних електронів (PE-Xc);
4. Обробка азотом (PE-Xd).

Для різних технологій вітчизняні ГОСТи допускають різну ступінь зшивання (відсоток з'єднаних поперечними зв'язками молекул, що визначає фізичні характеристики полімеру):

Різновид зшитого поліетилену Ступінь зшивання PEXa 70 PEXb 65 PEXc 60 PEXd 60

Поліетилен PE-Xa - лідер за ступенем зшивання.

Здавалося б, максимальну міцність повинен мати PE-Xa. Однак на фактичні характеристики реальної труби впливає не тільки кількість зв'язків, але і їх міцність, а вона різниться у зв'язків, отриманих різними способами.

У виданій у 2011 році роботу В.С Осіпчік і Е.Д. Лебедєвої порівнювалася міцність на розрив труб з різних видів PEX в однакових умовах (діаметр 25 мм, довжина 400 мм, температура 90С). З великим відривом (2,28 МПа проти 1,72 і 1,55) переміг зшитий сіланом PE-Xb.

Дешевший в виробництві PE-Xb лідирує по стійкості до гідравлічного тиску.

PERT

Єдина відмінна риса цього різновиду поліетилену - в більш високій термостійкості завдяки введенню в нього активних кополімерів (точніше, актена, C8H16). Пластик перевершує за цим параметром PEX і здатний залишатися твердим при температурах аж до 200-220С.

Зауважте, що міцність PERT не відрізняється від міцності звичайного поліетилену: модифікація зачіпає тільки термостійкість і стійкість до ультрафіолету.

Відмітна особливість труби PERT - висока термостійкість. В іншому вона мало відрізняється від звичайного поліетилену.

Нормативна документація

У Російській Федерації поліетиленові труби виробляються за кількома нормативними документами - в залежності від матеріалу труби і області її застосування.

напірні

За виробництво напірних труб відповідає міждержавний ГОСТ 18599-2001.

Стандарт містить техумови для виробництва напірних труб.

Ось його ключові пункти:

• Робоча температура труб - від 0 до + 40С. Стандартна - 20С. Номінальна експлуатаційне тиск обмежена значенням в 2,5 МПа (25 кгс / см2);
• Поліетиленова труба призначена для транспортування як води, так і інших рідин і газів;
• Діаметри поліетиленових труб - від 10 до 2000 міліметрів. Таблиця, наведена в тексті стандарту, включає не тільки номінальний діаметр, але і товщину стінки: вона варіюється від 2 до 118,5 мм;

Порівняйте перетин магістралі з людським ростом.

Чим більше діаметр труби при незмінному внутрішньому тиску, тим більше зусилля на розрив діє на стінки - просто завдяки їх більшій площі. Збільшення товщини стінок компенсує збільшується навантаження.

• Трубу діаметром понад 180 мм поставляють прямими відрізками, а ось менші розміри можуть поставлятися у вигляді бухт і котушок.

Еластичність пластика дозволяє змотувати труби в бухти.

Маркування труби наноситься на її зовнішню поверхню і включає:

1. Слово «труба» або позначення виробника;
2. Скорочене позначення виду поліетилену по щільності (ПЕ 32 - ПЕ 100);
3. SDR - розмірне відношення, рівне результату ділення діаметра на товщину стінки. Чим менше SDR, тим міцніше труба;
4. Тире;
5. Діаметр;
6. Товщину стінки в міліметрах;
7. Призначення ( «питна» або «технічна»);
8. Позначення стандарту.

Позначення напірної труби.

Всі напірні труби маркуються чорним або чорним з синіми смужками кольором.

газові

Газові труби з поліетилену виробляються по національному стандарту ГОСТ 50838 - 2009.

Ось його короткий зміст.

• Дія стандарту поширюється на всі труби для підземних газопроводів.

Прокладка поліетиленового газопроводу під землею.

Прокладка пластикових газових труб по поверхні суворо заборонено: полімер горючий і не відрізняється антивандальними властивостями;

Для виведення підземного газопроводу на поверхню використовується сталева труба.

• Лінійка розмірів - від 16 до 630 мм. Товщина стінки регламентується і в цьому випадку. Вона становить від 2,3 до 57,2 мм;
• При діаметрі від 200 мм поставка можлива тільки прямими відрізками, при меншому перерізі - в котушках або бухтах.

Позначення включає:

1. Слово «труба»;
2. Позначення матеріалу (ПЕ 80, ПЕ 100);
3. Вказівки на призначення труби для транспортування газу (слово «газ»);
4. SDR;
5. Зовнішній діаметр;
6. Товщину стінки;
7. Назва стандарту.

Маркування імпортних труб, вироблених за закордонними стандартами, зі зрозумілих причин відрізняється.

Газові труби маркуються жовтими поздовжніми смугами або жовтим кольором поверхні.

Каналізаційні

Поліетиленові каналізаційні труби виробляються за ГОСТ 22689.2-89. На превеликий жаль, я давно не зустрічав їх у продажу. Чому нажаль?

Посудіть самі:

• На відміну від ПВХ і чавунної, поліетиленова каналізація прекрасно переносить незначні деформації і вигини при укладанні;
• Як ми вже з'ясували вище, вона не боїться розморожування;
• Завдяки товстим і еластичним стінок вона мало поступається чавунної труби по шумоізоляції, при цьому зберігаючи малу вагу і характерну для пластику простоту монтажу.

Трійник на поліетиленовому стояку.

ГОСТ передбачає всього чотири типорозміри:

Діаметр, мм Товщина стінки, мм 40 2 50 3 90 3 110 3,5

Для з'єднання труб між собою і з Фасонина призначені розтруби з гумовими ущільнювачами.

Особливий випадок

Гофровані каналізаційні труби (наприклад, вітчизняна лінійка Корсис від компанії Поліпластік) виробляються по техусловиям, а не по ГОСТ, а структура такої труби помітно відрізняється від звичайної поліетиленової каналізації.

Корсис робляться двошаровими: гофрований зовнішній шар забезпечує максимальну кільцеву жорсткість, а гладкий внутрішній - мінімальний гідравлічний опір.

Двошарові каналізаційні гофровані труби виробництва компанії Поліпластік.

Технології компанії Поліпластік дозволяють виготовляти вироби діаметром до 3000 мм (лінійка Корсис Еко) і довжиною до 12 метрів. Труби такого розміру масово використовуються при монтажі каналізаційних колекторів.

Багатошарові для водопостачання та опалення

Останній на сьогодні стандарт - ГОСТ Р 53630-2009.

До переліку регламентованої їм продукції потрапляють труби PEX і PERT, але не всі, а тільки багатошарові:

• Включають шар сприймає гідростатичну навантаження металу (М-труби). Приклад - PEX / AL / PEX (зшитий поліетилен з прошарком з алюмінію);

Металопластикові труби з внутрішнім і зовнішнім шарами із зшитого поліетилену.

• Які мають більше одного шару полімеру (Р - труби). Приклад - PEX / PERT (двошаровий конструкція із зшитого і Термомодифікована поліетилену).

Вимог в тексті ГОСТ небагато:

1. Поверхня внутрішньої і зовнішньої оболонок не повинна мати виражених нерівностей і дефектів;
2. Труби повинні переносити постійне гідростатичний тиск, що дорівнює заявленому виробником, без руйнування і деформації;
3. Клейове з'єднання між металевою і полімерними оболонками не повинно розшаровуватися під навантаженням і без неї.

Розшарування полімерної і алюмінієвої оболонок.

Області застосування

Чи є якісь обмеження у застосування поліетиленових труб?

холодне водопостачання

Без обмежень. Якщо міцність труби відповідає розрахунковому тиску в водопроводі, її можна сміливо використовувати для монтажу стояків і розведення ХВП: робоча температура круглий рік не перевищує максимальних для ПНД і ПВД 40 градусів.

Поліетиленові водопроводи особливо популярні в якості дачних. При монтажі на компресійних фітингах система поливу і водопостачання легко розбирається на зиму.

Дачний водопровід з напірної поліетиленової труби на компресійних фітингах.

Гаряче водопостачання

Теоретично параметри ГВС (70С при тиску до 6-7 кгс / см2) укладаються в рекомендовані для PEX і PERT значення. Чи можна використовувати ці труби для розводки ГВС в квартирі або котеджі?

Відповідь залежить від джерела гарячої води. Якщо ви підключені до власного бойлеру - все в порядку. А ось з системою ГВП, живиться від елеваторного вузла і далі від теплотраси, все куди складніше.

Елеваторний вузол з врізками ГВС.

Режим її роботи повністю визначається так званим людським фактором:

• Якщо в пік холодів ГВС НЕ буде переведено на зворотний трубопровід в елеваторній вузлі, температура води може помітно перевищити 100 градусів. PEX і PERT при температурах понад 90С швидко деградують: при 100С термін служби труби PEX скорочується з 25-50 років до ... та-дам ... 100-200 годин;
• Якщо під час весняних випробувань теплотраси на температуру відповідальний за ваш будинок слюсар не перекриє гаряче водопостачання, результат буде тим же: в систему ГВП піде вода, перегріта до 100 - 130 градусів;

Нагадаю, що з ростом тиску зростає температура кипіння рідин. Саме тому в прямому нитці теплотраси теплоносій може бути нагрітий до 150 градусів.

• Швидко відкрита або закрита засувка або вентиль призведе до гідроударів: на фронті потоку тиск скакне до 25-35 атмосфер, що знову-таки перевищує можливості всіх різновидів поліетилену.

Механізм виникнення гідроудару в системі водопостачання.

Висновки очевидні. У будинках з централізованою подачею ГВС краще використовувати металеві труби - мідні, сталеві (в тому числі оцинковані) і гофровані нержавіючі.

Водопостачання розведено оцинковкой і гофрованої нержавіючої трубою.

опалення

Чи можна використовувати поліетилен на опаленні?

І тут проста і однозначна інструкція не потішить увагу читача. Спочатку давайте відділимо мух від котлет.

Існують два види опалення, помітно різняться характеристиками теплоносія:

• Конвекційне. Опалювальні прилади (конвектори, радіатори, регістри) нагріваються до 75С в автономному контурі і до 95 в системі ЦО;
• Низькотемпературне в середині підлоги (тепла підлога). Тут температура теплоносія не перевищує 40 градусів.

Тепла підлога: в ролі опалювального приладу виступає поверхню під ногами.

Застосування поліетилену в системі ЦО, думаю, можна не коментувати: тут діють ті ж фактори, що і в системах централізованого гарячого водопостачання. Чи буде PERT або PEX довго і щасливо служити на автономному конвекційному опаленні?

При постійній температурі 70 градусів розрахунковий час служби PEX складе ... всього 2,5 року. Очевидно, що і тут полімерні труби не стануть найкращим вибором.

Зате в якості водяного теплої підлоги вони ідеальні. При +40 очікуваний час служби складе не менше чверті століття.

Монтаж водяної теплої підлоги трубою PERT.

каналізація

Чи є якісь обмеження щодо застосування поліетиленової труби для утилізації стоків?

Тільки одне - їхня робоча температура. Гарячі стоки з часом призводять до деформації поліетиленових стінок. Якщо постійна робоча температура каналізації не перевищує 50 градусів, використовувати труби можна без обмежень.

При надземному прокладанні (по стіні, стелі підвалу і т.д.) труба повинна кріпитися за кроком не більше 8 діаметрів. Поліетилен навіть більш, ніж ПВХ, схильний до деформації під власною вагою. Це добре помітно за станом поліетиленових гребінок (внутрішньо каналізації) в будинках споруди 70-х - 80-х років минулого століття.

Каналізація з ПВХ кріпиться з кроком не більше 10 діаметрів, з поліетилену - не більш 8.

монтаж

Як монтуються поліетиленові труби?

розтруби

Герметичність з'єднання розтрубних каналізаційних труб забезпечують гумові ущільнювачі в розтрубах. Труба або фасонина запресовується в розтруб своїми руками або за допомогою нескладного пристосування з хомута і важеля. З кромки труби повинна бути попередньо знята зовнішня фаска.

Розтрубне з'єднання на поліетиленовому стояку.

насувні муфти

Гофровані труби з'єднуються інакше:

• Між кільцями гофрування на трубу надівається гумове кільце ущільнювача;
• На нього за допомогою важеля і хомута або із залученням вантажної техніки насувається муфта. Її внутрішня поверхня для кращого ковзання попередньо змащується силіконовою змазкою.

Насувна муфта для гофрованої труби.

компресійні фітинги

Цей тип з'єднань використовується на холодній воді. Фітинг є накидну гайку, обжимаються трубу кільцем (гумовим або поліетиленовим) конічного перетину.

Збірка з'єднання гранично проста:

1. Відпустіть гайку фітинга;
2. Без перекосів, поступальним рухом вставте в нього трубу;
3. Затягніть гайку від руки, без використання інструментів.

Компресійний трійник.

електрозварні фітинги

Це типове рішення для підземних газових магістралей. Воно привертає тим, що зварювання виконується в повністю автоматичному режимі, виключаючи будь-які помилки.

Суть методу - в короткочасної подачі живлення на контактні клеми в муфтовий фітингу з вбудованою нагрівальної спіраллю. При розігріві спіралі муфта надійно зварюється з трубою. Дані про температуру і тривалості нагріву зварювальний апарат зчитує з штрих-коду на поверхні фітинга.

На фото - з'єднання газопроводу електромуфтового фитингом.

Цей тип фітингів - найдорожчий. Наприклад, ціна муфти діаметром 110 мм складає близько 750 рублів.

Фітинги під муфтову зварювання

Поліетилен PERT, на відміну від PEX, зберігає термопластичні властивості: він здатний плавитися при нагріванні і застигати при охолодженні. Ця особливість дозволяє використовувати для з'єднання труб гранично дешеві муфтові фітинги під зварювання . Внутрішня поверхня фитинга і зовнішня сторона кінця труби плавляться на нагрівальному елементі паяльника і поєднуються; після охолодження вони утворюють єдине ціле.

Зварене з'єднання труб PERT / AL / PERT в розрізі.

Фітинги-штуцери

У зшитого поліетилену є інша цікава особливість - пам'ять форми. Якщо розтягнути трубу, вона швидко повернеться до колишнього розміру.

Саме тому для з'єднання труб PEX використовують фітинги зі штуцерами-ялинками і насувна гільзами. Кінець труби розтягується експандером і надівається на штуцер; насунута гільза виключає випадкову розстиковує при ривку.

Фітинг для з'єднання труб PEX.

стикова зварювання

Стикова зварювання застосовується для монтажу трубопроводів з ПНД і ПВД з товщиною стінок понад 4 мм. Торці торці і центруються один щодо одного, після чого на короткий час притискаються до плоского нагрівального елементу.

Після видалення нагрівального дзеркала торці із зусиллям в 1,5 кг / см2 туляться один до одного і фіксуються до застигання полімеру.

Монтаж водопроводу на фітингах під стикове зварювання.

При великому діаметрі труб ручна центрування і притиск з достатнім зусиллям зі зрозумілих причин неможливі. Для стикового зварювання використовуються механічні або гідравлічні апарати.

Зварювання труб великого діаметру повністю механізована.

Висновок

Висновки очевидні: поліетиленові труби - прекрасний матеріал для систем ХВП, каналізації та газопостачання, а ось для ГВП та опалення вони підходять дуже обмежено. З додатковими тематичними матеріалами ви можете ознайомитися, переглянувши відео в цій статті. Чекаю на ваші коментарі. Успіхів, камаради!