Напорные полиэтиленовые трубы для водоснабжения
Ardenergy.ru

Канализация и водоснабжение

Напорные полиэтиленовые трубы для водоснабжения

Водопроводные трубы из полиэтилена

Полиэтиленовые трубы для водопровода считаются на сегодняшний день наиболее удобным решением для постройки систем подачи воды как хозяйственного, так и питьевого назначения. Они не коррозируют, не пропускают посторонних веществ, не боятся низких температур и не меняют качества воды. Однако при использовании изделий из такого удобного материала именно для воды есть свои нюансы, которые необходимо знать для правильного устройства водоснабжения с участием ПЭ труб.

Отличительные свойства

Технические характеристики

Водопроводные трубы, изготавливаемые из полиэтилена, отличаются следующими качественными и количественными показателями:

  • Практически не меняют прочности и пластичности при температуре от -60 до 80 0 C,
  • Выдерживают максимальное давление до 16-ти – 20-ти атм,
  • Не трескаются при замерзании содержимого (только немного растягиваются), что позволяет использовать трубу ПЭ в наружных оросительных системах,
  • Не разрушаются в химически активных средах и под действием микроорганизмов,
  • Не зарастают взвесями из транспортируемой воды,
  • Исправно служат сроком более 50-ти лет.

ИНТЕРЕСНО! Полиэтилен обладает высокими теплоизоляционными свойствами, поэтому при резком понижении температуры вода в трубах ПЭ замерзнет не так быстро, как в металлических.

Недостатки

Долговечность полиэтилена известна каждому, ведь период разложения его естественным образом превышает планку в 100 лет. Тем не менее, существуют факторы, значительно сокращающие его век:

  • Труба ПЭ размягчается и плавится при температурах около 90-110 0 C, поэтому их рекомендуется размещать, хранить и перевозить в отдалении от источников тепла;
  • Полиэтилен плохо переносит ультрафиолетовое излучение, в связи с чем ПЭ трубопроводы не стоит монтировать в местах, открытых для прямых солнечных лучей.

ВНИМАНИЕ! При всех достоинствах полиэтиленовых водопроводов они все же не могут заменить металл на открытых для интенсивного света местах, а также при очень высоких внутренних и внешних нагрузках: при возможности гидроударов в системе, для закапывания в землю в сейсмоопасных зонах, местах подземных переходов, ж/д путей и т.п.

Производственные особенности

Состав материалов

ПЭ водопровод обычно создается из марок полиэтилена, относящихся как к группе ПВД (ПЭ высокого давления), так и ПНД (ПЭ низкого давления). Основное их различие состоит в величине допустимого рабочего давления жидкости:

  • Трубы ПВД выдерживают меньшее давление воды, менее прочные на разрыв, но более эластичные и менее подвержены растрескиванию при деформациях. Благодаря этому они применяются для водопроводных скважин, где возможно сдавливание трубы при сдвиге пород, и в других подобных случаях.
  • Водопроводные трубы ПНД могут выдержать гораздо большее внутреннее давление, внешние механические нагрузки и более высокие температуры. Наиболее применяемые марки для изготовления водопроводной трубы – это полиэтилен низкого давления видов ПЭ-80 и ПЭ-100, из которых делают напорные трубопроводы с давлением воды в них до 20-ти атм.

Нормы и стандарты

Согласно принятому Госстандарту ГОСТ 18599-2001 трубы для подачи воды из полиэтилена должны быть:

  • Диаметром от 20-ти до 800 мм,
  • Толщиной стенки от 2-х до 60-ти мм,
  • С гладкими внутренними и внешними стенками,
  • Без видимых глазом дефектов на поверхности и срезе (пустот, трещин, посторонних включений),
  • Черного цвета с нанесением синих продольных полос либо полностью синие,
  • С нанесением через каждый метр или чаще маркировки с указанием данных изготовителя, номера ГОСТ, марки материала, габаритов, индекса прочности SDR и назначения трубы (питьевая или техническая).

Виды водопроводных труб

По назначению полиэтиленовые трубы для водоснабжения разделяются на группы, имеющие соответствующие свойства:

  1. Для подачи холодной воды используются трубы, изготовленные по вышеуказанному ГОСТу. При их выборе достаточно учесть давление воды в водопроводной системе.
  2. Питьевые – это особая группа труб. Если подача воды нужна лишь в технически-хозяйственных целях, то для этого подойдет любая ПЭ труба, которая может выдержать требуемое давление. Питьевые же трубы имеют непосредственный контакт с водой, используемой в пищу. Для них необходимо выполнение особых требований:
    • Они не должны менять вкуса и запаха воды,
    • Для них исключены любого вида токсичные выделения, которые бывают у трубы с добавкой примесей, улучшающих некоторые прочностные характеристики, и у изделий из вторсырья,
    • Они обязательно должны быть разрешены к применению органами здравоохранения.
  3. Для устройства систем горячего водоснабжения стали в настоящее время использоваться трубы из особого вида полиэтилена со «сшитой» молекулярной структурой (PEX), имеющие гораздо более высокую температуру плавления, чем ПНД и, тем более, ПВД.

ВАЖНО! Для горячей воды с недавних пор стали применяться также трубы из термоустойчивого полиэтилена марки ПЭ-РТ, хорошо выдерживающего поток воды под давлением с температурой 80-95 0 C. Они также находят применение в системах теплого пола.

Применение

Для подачи воды в дома и квартиры обычно используются трубы диаметром от 16-ти до 24-х мм. Более широкие трубы целесообразнее использовать для водоснабжения большого количества потребителей (например, для подвода к многоквартирному дому). При этом используются стандартные способы соединения полиэтиленовых труб:

  • Посредством компрессионных фитингов соединяют твердые трубы, для мягких этот способ неэффективен,
  • С помощью электромуфт, имеющих нагревательные спирали, можно произвести достаточно надежное соединение,
  • Термосварочным методом получают наиболее прочный шов, не уступающий монолитному участку.

Монтажные работы выполняются достаточно просто, не требуют большой физической силы и дополнительного крепежа опор.

ПНД трубы для водопровода: технические характеристики и достоинства материала, варианты соединения

Для устройства водопровода все реже используются металлические трубы. Их вытесняют изделия из полимеров. Одной из разновидностей таких материалов является ПНД – полиэтилен низкого давления, обладающий хорошими свойствами с точки его эксплуатации в условиях агрессивной среды.

Металлические трубы стали вытеснять трубы ПНД.

ПНД труба для водопровода – прочное и долговечное изделие. Она устойчива к воздействию различных химических веществ, поэтому теоретически может использоваться для транспортировки разных жидкостей. Кроме того, такие изделия отличаются гладкой поверхностью, на которой не размножаются патогенные микробы и плесень. К числу их достоинств относят и низкую теплопроводность. В сочетании с гладкой поверхностью это препятствует образованию конденсата.

Основные особенности материала

В индустрии широко применяют такое органическое соединение, как этилен. Путем полимеризации из него получают полиэтилен.

Но существует 2 его разновидности. Это полиэтилен низкого (ПНД) и высокого (ПВД) давления. Первый получают при температуре в диапазоне +120…+150°С на уровне 0,1-2 МПа. Есть общепринятая международная аббревиатура для этого материала – HDPE. Он отличается высокой прочностью и плотностью.

Второй обозначается как LPDE, получают его при температуре +200…+260°С и показателе 1500-300 МПа. Это материал с низкой плотностью, пластичный, мягкий, у него совсем другая сфера применения, в то время как полиэтиленовая труба из ПНД, обладающая хорошими эксплуатационными свойствами, используется для прокладки водопроводов в частных домах и на дачных участках. Причем она подходит как для холодного, так и горячего водоснабжения при условии, что температура носителя будет не выше чем 40°С.

Основные особенности материала.

Единственный нюанс – при прокладке таких сетей в земле нужно следить за тем, чтобы траншеи для них проходили ниже точки промерзания грунта, а ширина превышала диаметр трубы.

Также конструкции ПНД нашли другое применение – в качестве защитных коробов, которые нужны для установки электрических кабелей. Сами водопроводные трубы из этого материала делают черного цвета, так что их можно отличить даже визуально.

Производство труб из полиэтилена

Разработано несколько технологий, которые в зависимости от ряда факторов используются при производстве деталей из этого материала.

Выделяют следующие способы:

  1. Суспензионный, при котором полимеризация мономерного сырья происходит в дисперсионной среде (стандартно используется вода). При этом образуется суспензия с размером отдельных частиц в диапазоне 50-150 нм.
  2. Растворный. Во многом он напоминает предыдущий способ производства, но для полимеризации используется органический раствор.
  3. Газофазная технология. Для нее характерно наличие газовой фазы мономера.

При всех 3 способах можно получить прочный и качественный материал, характеризующийся сильными связями между молекулами. Но некоторые показатели ПНД будут различаться в зависимости от выбранной технологии производства. Хотя для конечного потребителя более важную роль играет то, что все 3 способа позволяют получить трубы разного сечения и с необходимой толщиной стенок.

Имеет значение и соотношение между этими 2 показателями. То, какие диаметры будут выбраны, зависит от особенностей проекта.

Требования к изделиям

Изделия могут использоваться как для холодной воды, так и горячей. Но необходимо, чтобы они соответствовали требованиям, изложенным в ГОСТ 18599-2001.

От них требуется абсолютная гладкость внутренней, наружной и торцевой поверхностей, на которых не должно быть посторонних включений, трещин, раковин, прочих дефектов. Максимальное значение давления для таких труб должно составлять от 16 до 20 атм.

Читать еще:  Ракетный котел с водяной рубашкой

Диаметры труб ПНД, соответствующих этим требованиям, находятся в диапазоне 1,6-160 см. Такие изделия поставляют либо в виде прямых отрезков (их длина составляет 12 м), либо в бухтах по 100 или 200 м.

На деталь наносится маркировка в виде синих полос, стандартно их не меньше 3. Они равномерно распределяются по окружности изделия.

Характеристики ПНД-труб, определяющие их выбор

Для выбора таких изделий наиболее важным показателем являются их размеры, т. е. диаметр и толщина стенок (а также показатель соотношения между ними, обозначаемый как SDR). Чем меньше это соотношение, тем больше вес трубы.

Кроме того, нужно знать марку полиэтилена, из которого произведено изделие. Существует 3 марки, обозначаемые как ПЭ-63, ПЭ-80 и ПЭ-100. Из них наиболее универсальной считается ПЭ-80, поскольку рассчитана на высокое внутреннее давление, при этом отличается небольшой стоимостью.

Но у труб, изготовленных из ПЭ-100, выше показатель максимального предела прочности и устойчивость к механическим воздействиям. Изделия из ПЭ-80 применяются стандартно для устройства водопровода при сечении до 9 см.

Технические характеристики полиэтиленовых изделий

Устройство водопровода начинается с его проектирования. А для создания такого проекта нужно разобраться в технических характеристиках труб. Они могут различаться для изделий разного диаметра. Но температура плавления для всех изделий будет одинакова – +120…+135°С.

Все виды труб могут выдерживать морозы до -70°С. Плотность большинства изделий составляет 948-960 кг/куб. м, а удельная теплоемкость находится в диапазоне 2300-2700 Дж/(кг*К). При этом характеристики необходимой модели можно посмотреть в сопроводительной документации.

Преимущества напорных водопроводных труб из полиэтилена

Трубы из полиэтилена этого типа обладают целым рядом преимуществ по сравнению с такими традиционными вариантами, как изделия из чугуна, металла или даже бетона.

К числу их достоинств относятся:

  • длительный срок эксплуатации – при соблюдении всех условий он составляет 50 лет;
  • устойчивость к коррозии и агрессивному химическому воздействию;
  • невысокая стоимость;
  • хорошая эластичность;
  • способность выдерживать изменившуюся нагрузку грунта;
  • морозоустойчивость, благодаря которой такие изделия не нуждаются в дополнительном утеплении (трубы выдерживают низкие температуры вплоть до -70°С);
  • небольшой вес – трубы из полиэтилена низкого давления легче изделий из металлических сплавов (в 3-4 раза);
  • высокая скорость монтажа и его простота;
  • высокая степень экологической безопасности – трубы не выделяют токсичных веществ и на них не заводятся патогенные микробы.

Кроме того, ПНД-трубы диаметром в 2-11 см выпускают в бухтах, общая длина изделий при этом может составлять 50-1000 м, что помогает уменьшить расход материала.

Такие характеристики делают конструкции ПНД хорошим выбором для устройства водоснабжения дачи. Тем более что монтаж их возможно выполнить самостоятельно, хотя и понадобится специальный аппарат.

Эксплуатационные и гидравлические свойства системы сохранятся и при использовании труб из ПНД, у которых диаметр меньше расчетного. Это достигается благодаря низкой шероховатости внутренней поверхности. Риск гидроудара для изделий остается низким.

Варианты соединения труб

Для монтажа труб ПНД нужно разобраться в том, какими способами может осуществляться их соединение. Существует несколько вариантов:

  1. Сварка с помощью специального аппарата, при которой торцы полиэтиленовых изделий нагревают до нужной температуры, а затем соединяют. Важно, чтобы срезы были ровными. Сварочные соединения считаются оптимальным вариантом для устройства водопровода, прокладываемого в слое грунта.
  2. С использованием компрессионных фитингов. Существует много разновидностей таких элементов. Это тройники, соединительные муфты, фланцы и многое другое. С их помощью собирают системы достаточно сложной конфигурации. Но этот способ не подходит для водопровода, который будет прокладываться в земле, поскольку фитинги требуют регулярного обслуживания.
  3. Электродиффузионная сварка, для которой используются терморезистивные фитинги. Особенностью является устойчивость к высоким температурам, а с конструктивной точки они отличаются наличием спирали нагрева и специальных датчиков. На их поверхности имеются клеммы для подключения сварочного агрегата. Подготовленные концы труб вставляют в эти фитинги, а затем включают сварку. Внутренняя спираль фитинга в процессе нагревается, материал этого горячего элемента придает тепло полиэтилену трубы, и он расплавляется. Такой способ подходит для прокладки трубопровода в земле.
  4. Фланцевое соединение. Этот вид стыковки чаще всего используется, когда есть необходимость перехода на другой вид труб.

При этом технология проведения монтажных работ простая. И даже при отсутствии навыков монтировать трубы ПНД для водопроводной системы на даче можно собственными силами, не привлекая к этому специалистов, что позволит сэкономить.

Полиэтиленовые трубы и их использование для водоснабжения

Полиэтиленовые трубы для водоснабжения представляют собой сравнительно новый вид коммуникаций, который пришел на смену стальным и чугунным изделиям. Диапазон сфер применения таких изделий достаточно широк: подача питьевой воды, водоснабжение и полив в дачных постройках, напорная канализация, аграрные и оросительные водоводы, пожарное водоснабжение, водосточные системы.

Трубы из полиэтилена — одни из самых популярных изделий для монтажа водопроводов питьевого и технического назначения

Отличительные характеристики полиэтилена

Технические характеристики полиэтиленовых труб для водоснабжения во многом зависят от свойств материалов, из которых они выполнены. Изделия выпускаются из ПЭ 63, ПЭ 80 и ПЭ 100. Полиэтилен ПЭ 80 менее плотный, прочный и имеет меньшую температуру плавления. Вместе с тем он более пластичный и стойкий к разным видам деформации.

Полиэтилен ПЭ 100 по своей структуре более жесткий и плотный. Он прочный на разрыв, но хрупкий при высоких значениях температуры.

Таблица 1

Характеристика
Сталь Чугун ПНД Единица измерения
Вес 1 погонного метра трубы диаметром 16 см 17,5 28,1 3,77 кг
Срок эксплуатации примерно 15-25 примерно 80 примерно 50 лет
Химическая устойчивость устойчива нет устойчивости высокая устойчивость
Биологическая устойчивость средняя устойчивость низкая устойчивость высокая устойчивость
Уровень износостойкости средний низкий высокий
Взаимодействие с ультрафиолетовым излучением проницаема не взаимодействует разрушается
Значение предела прочности (на разрыв) очень маленький очень маленький 20-38 МПа

Такие характеристики делают ПНД трубу для водоснабжения особо привлекательной для потребителя.

Характеристики труб зависят от сырья, которое использовалось для их производства: самые прочные изделия получаются из ПЭ-100

Достоинства полиэтиленовой трубы для воды

Трубы из полиэтилена для холодного, а также горячего водоснабжения обладают большим количеством выгодных характеристик, которые отличают их от аналогичных изделий из других материалов. Производители полиэтиленовых труб для воды отмечают, что их срок эксплуатации составляет больше 50 лет. Такие изделия стойки к гидравлическим ударам благодаря способности немного растягиваться при значительных нагрузках.

Полимер не вступает в электрохимическую реакцию, что объясняет стойкость труб пнд для воды к коррозии. Кроме того, он не подвергается воздействию химических веществ, за счет чего становится возможной использование их в качестве труб для подземной прокладки.

Обратите внимание! Практически все трубы из этого материала не требуют дополнительной теплоизоляции при выполнении подземной прокладки.

Поскольку пластик является экологически чистым материалом, то возможно использование таких изделий для подачи питьевой воды.

Небольшой вес и доступность вспомогательных элементов значительно упрощают и ускоряют монтаж системы холодного (или горячего) водоснабжения. В процессе производства изделий полиэтилен подвергают структурированию, что придает продукции большую надежность.

Полиэтилен не выделяет в воду вредных веществ, поэтому из труб пнд можно создавать водопроводы хозяйственного назначения

Технические параметры изделий

В маркировке полиэтиленовых труб для водоснабжения присутствуют такие данные:

  • наименование производителя, номер партии и дата изготовления;
  • марка полиэтилена (ПЭ 100+, ПЭ 100, ПЭ 80, ПЭ 63);
  • назначение;
  • значение SDR;
  • диаметр изделия и толщина стенок;
  • стандарт изготовления.

По критерию номинального либо рабочего давления ПНД трубы делятся на изделия, работающие под разреженным давлением, средненапорные и напорные. Технические и эксплуатационные характеристики последнего вида регламентирует ГОСТ 18599-2001. На внешней и внутренней поверхности полиэтиленовой трубы для холодного водоснабжения исключены какие-либо посторонние включения.

Давление среды находится в зависимости от ее температуры. В таблице указаны коэффициенты снижения для полиэтилена ПЭ 100.

Таблица 2

Температура воды (рабочая)
Коэффициент понижения давления (рабочей среды)
до 20 °С 1
26-30 °С 0,87
36-40 °С 0,74

Полиэтиленовая труба для горячей воды способна выдерживать температуру до +110 °С. Также такой элемент может быть применен в системе, которая подвергается замерзанию, за счет стойкости к температурам до -110 °С.

Диаметр пнд труб для водоснабжения варьируется от 16 до 110 мм. Они выпускаются в бухтах либо катушках длиной до 1 тысячи метров и в отрезках длиной 12 метров и диаметром от 110 до 1200 мм. Диапазон рабочего давления труб ПНД для воды составляет от 10 до 25 атмосфер.

Изделия небольшого диаметра очень гибкие и поставляются в бухтах; в одну такую катушку помещается до 1000 метров трубы

Сети холодного и горячего водоснабжения с применением ПНД труб

Трубы ПНД для питьевой воды марки ПЭ 63 обычно имеют диаметр до 6 см и толщину стенки до 4,5 мм. Значение рабочего давления должно быть больше 1 МПа. Подача питьевой воды может быть организована трубами других марок полиэтилена, если имеет место маркировка полосой голубого цвета. Однако, такие изделия обычно имеют большой диаметр, что не всегда является удобным при монтаже домашнего водопровода.

Обратите внимание! Высокотехнологичные ПНД трубы для горячего водоснабжения выпускаются из улучшенных марок ПЭ 80, ПЭ 100, ПЭ 100+. Для них характерна дополнительная маркировка ПЭ-РТ.

Основным материалом является сшитый полиэтилен, способный выдерживать температуру более 90 °С. В процессе эксплуатации он не теряет свои характеристики сохраняет долговечность и прочность.

Для горячей воды ПНД труба бывает однослойная и многослойная. Усиление свойств полиэтилену дает добавление в материал алюминиевой фольги, стали, полипропиленовых полимеров, а также армирование стекловолокном. Монтаж горячего водопровода может осуществляться трубами PN 20, рассчитанными на рабочее давление 2 МПа, температуру до 110 °С и армированные стекловолокном, или PN 25 – давление 2,5 МПа, температура до 75 °С, армированные фольгой.

Способы установки труб из полиэтилена

Соединение труб во многом зависит от их размера и назначения трубопровода.

Трубы диаметром свыше 110 мм соединяют методом горячей сварки, применяя сварочный аппарат или электромуфты

На сегодняшний день используются 3 способа монтажа:

Выбор способа зависит от конкретных ситуаций. Например, ПНД изделия диаметром выше 110 мм зачастую стыкуют методом сварки. Муфты обычно используются при проведении работ с низкими температурными режимами. Для поворотов и разветвлений труб ПНД в системе используются сварные и литые фитинги.

Установка ПНД труб для горячего водоснабжения предполагает учет таких особенностей:

  • глубина прокладки сети должна находиться ниже не больше, чем на 20 сантиметров глубины промерзания земли;
  • если сварка ПНД изделий производится на траншее, ширину ее дна необходимо организовать на 40 см больше диаметра трубопровода;
  • устройство водоснабжения трубами ПНД предполагает засыпание их в траншее сначала слоем песка около 30 см, а затем грунтом.

Выбранные компрессионные фитинги для соединения должны подходить используемым видам труб и соответствовать нагрузкам.

Если есть необходимость сделать разъемное соединение труб, следует использовать компрессионные фитинги

Сварка труб ПНД

Для создания неразъемного соединения применяется сварочное оборудование. Эта технология подходит, если трубопровод эксплуатируется под давлением. Сварка встык предполагает соединение труб диаметром от 50 мм. Торцы изделий нагреваются и скрепляются под прессом. Полученное монолитное соединение не уступает по прочности металлическим конструкциям.

Детали жестко фиксируются в аппарате, и к ним подводится плита для разогрева. После достижения температуры плавления инструмент убирается, и торцы труб прижимаются под давлением. Извлечение мест соединения происходит после полного остывания шва.

Обратите внимание! Детали, которые свариваются, должны иметь толщину стенок больше 5 мм. Температура окружающей среды, при которой можно проводить сварку, составляет +15 — +45 °С.

Электромуфтовая сварка востребована при устройстве трубопроводов, выдерживающих давление 16 атмосфер. После зачистки торцов труб на конец изделия надевается муфта, в которую закладывается электронагреватель. Он используется для плавления полимера. Остыв, получается монолитная конструкция.

Полиэтиленовые трубы хорошо подходят для устройства систем холодного водоснабжения (с температурой носителя до 40 °С). Технические параметры не всех изделий из этого материала подходят для горячей воды. Однако, благодаря разнообразию, простоте установки и хорошим эксплуатационным характеристикам эти трубы широко применяются в быту и промышленности.

Трубы напорные для коммуникаций из полиэтилена — характеристики и сфера использования

Напорная трубная продукция из полиэтилена широко применяется при монтаже, ремонте и реконструкции бытовых и промышленных трубопроводов. Особая технология производства позволяет сохранить все положительные качества пластика, добавив ему устойчивости перед напором любой рабочей среды.

Применение напорных полиэтиленовых труб

Напорные трубные изделия можно использовать для монтажа трубопроводов самого различного назначения:

  • горячее и холодное водоснабжение,
  • канализационные и дренажные системы,
  • газоснабжение,
  • поливные и водораспределительные системы,
  • транспортировка веществ в производственных помещениях,
  • защита линий связи и электросетей.

Кроме оборудования новых трубопроводов и полной замены старых применяются напорные трубы для реставрации трубопроводов без демонтажа.

Свойства и характеристики трубных напорных изделий

Напорными называются трубы из полиэтилена низкого давления, стенки которых способны выдержать подачу рабочей среды под давлением.

Такие трубы имеют набор свойств, как характерных для любых изделий из пластика, так и имеющихся только у комплектующих из ПНД:

  • Экологическая безопасность. Полиэтилен, как и другие полимеры, не разлагается, не вступает в реакцию с большинством транспортируемых жидких и газообразных веществ, не выделяет токсинов в окружающую среду.
  • Долговечность. При соблюдении условий эксплуатации напорные полимерные изделия могут прослужить более 50 лет.
  • Гибкость и эластичность. Напорные трубные изделия не боятся изгибания, при необходимости поддаются развальцовке торцов и не теряют при этом прочности.
  • Гладкие внутренняя и внешняя поверхности. Полимерные трубы не склонны к заиливанию и образованию засоров, так как частицам рабочей среды не за что зацепиться, если на стенках нет повреждений. А в сочетании с эластичностью гладкие внешние стенки позволяют прокладывать ПНД-трубы внутри старых трубопроводов, производя реконструкцию без демонтажа.
  • Простота монтажа. Пластиковые трубы мало весят, легко нарезаются и имеют несколько вариантов соединения, что делает работу с ними возможной без специальных навыков.
  • Прочность. В процессе производства молекулы полиэтилена образуют прочную кристаллическую структуру, которая не теряет прочностных качеств при температурном, химическом, механическом воздействии.
  • Звукопоглощение. Толстые и мягкие пластиковые стенки поглощают звук и вибрацию движущейся рабочей среды.
  • Неустойчивость перед ультрафиолетом, экстремальными температурами и интенсивными механическими нагрузками. Для прокладывания без кожуха на открытых пространствах, под пешеходными дорожками и дорогами, а также на малой глубине в холодных регионах и открытым способом вблизи источников тепла напорные полиэтиленовые трубы не подходят.
  • Пожарная опасность. Изделия из полиэтилена воспламеняемы и при горении выделяют опасные для жизни и здоровья вещества.

Технические характеристики напорных полиэтиленовых труб:

Параметр Единицы измерения Диапазон
Марка полиэтилена от 32 до 100+
Диаметр мм от 32 до 1600
Толщина стенок мм от 2 до 73,5
SDR (соотношение двух предыдущих характеристик) от 6 до 41
Длина м 12-1000
Рабочее давление бар от 3 до 25
Рабочая температура ºС от -60 до +80
Оптимальная температура ºС +40
Срок службы лет около 50

Технология производства

Большая часть достоинств и недостатков напорных полиэтиленовых труб характерна для всех изделий из полиэтилена. Но добиться сочетания максимальной эластичности, устойчивости к давлению и прочности стенок производителям удается благодаря особой технологии обработки полиэтилена.

Сырьем для изготовления является полиэтилен, но его формование происходит при низком давлении – всего 2 МПа, и в диапазоне температур от 120 до 150ºС. При таком щадящем режиме пластик плавится, но не разрушается.

Благодаря использованию специального катализатора Циглера-Натта у молекул полиэтилена появляются свободные звенья, которые связываются с аналогичными звеньями соседних молекул.

В результате образуется прочная и подвижная молекулярная решетка, делающая изделия из полиэтилена низкого давления стойкими к механическому воздействию и устойчивыми к сильному напору рабочей среды без потери пластичности стенок.

Обратите внимание! В процессе изготовления напорных труб полиэтилен окрашивают, чтобы готовое изделие отличалось от аналогичной продукции из других материалов. ПНД-трубы обычно черные, но могут быть синими, если предназначены для монтажа водопровода, или желтыми – для газопровода. На черные трубы наносятся продольные полосы: желтые для газа, синие – для воды.

Виды напорных трубных изделий из полиэтилена

Трубы из ПНД классифицируют по предельному давлению транспортируемой рабочей среды и так называемой весовой категории, поскольку устойчивость к напору зависит от плотности материала, которая прямо пропорциональна массе изделия.

Класс (вид) Предельный напор, кгс/см² Предельное давление, бар
легкие 2,5 2,45
средне-легкие 4 3,92
средние 6 5,88
тяжелые 10 9,80

При монтаже трубопровода из ПНД-комплектующих особенно важно правильно выполнить узловые соединения.

Специалисты рекомендуют придерживаться следующих правил соединения напорных труб:

  • Трубы, имеющие диаметр более 110 мм, лучше соединять сварным методом. Сварные швы – самые прочные, герметичные и устойчивые, но демонтажу не подлежат.
  • Если нужно выполнить разъемный узел на трубопроводе с большим диаметром, используют фланцевые фитинги.
  • При прокладывании бытовых коммуникаций используют обычно трубы с диаметром до 110 мм – их допустимо соединять при помощи фитингов, возможно даже выполнение разборных соединений. При выполнении сварного шва вдоль него появится грат – наплыв полиэтилена, который уменьшит пропускную способность труб.
  • Трубы любого диаметра можно соединять при помощи терморезисторных фитингов – получается гибридный узел, неразъемный, надежный, но без грата внутри.
  • Нарезать полиэтилен низкого давления следует мелкозубой пилой или труборезом. Срез выполняют строго поперек трубы, не допуская перекосов.
  • Перед соединением полимерных изделий любым методом необходимо выровнять срез трубы, очистить, обезжирить и просушить сопрягаемые поверхности.

Выполнение узлов различными способами также имеет свои особенности:

  • Для сварного соединения нужно нагреть торцы труб и аккуратно их сжать, точно совмещая края. Выполнить эту операцию без специального инструмента сложно, но если нужно малое число узлов, вполне возможно. Если требуется выполнить большое количество операций, необходим набор для сварки полимерных труб: зеркальный нагреватель и центратор. Трубы фиксируют в центраторе, вставляют между торцами зеркало, разогревают срезы и, убрав нагреватель, прижимают центратором края труб друг к другу. При использовании такого набора нагревание происходит равномерно, а сопряжение – без перекосов.
  • Терморезисторное, или электромуфтовое, соединение выполняется проще, но его без нагревающегося электросварочного оборудования и специального фитинга не выполнить. Фитинги для этого способа изготавливаются из полиэтилена, а внутри корпуса располагается нагревательная спираль. Устанавливают фитинг на трубы, подключают к его внешним клеммам электросварочный аппарат, после чего спираль нагревается, подплавляя корпус фитинга и края труб. Нагретый пластик соединяемых элементов и электрофитинга сваривается.
  • Фланцевое соединение также требует наличия сварочного аппарата – для присоединения фланцев к трубам. Фланцевые фитинги для напорных полиэтиленовых труб состоят из самого фланца – пластины с отверстиями для болтов, и буртика – гладкостенного штуцера с торцевой пластиной. Фланец надевают на трубу и сдвигают по ней от края. Затем к трубе приваривают буртик, после остывания шва фланец сдвигают к краю трубы, где он упирается в торцевую пластину буртика. Подготовив таким образом трубы, их соединяют между собой. Для этого совмещают отверстия фланцев, устанавливают в них болты и затягивают попарно: сначала два диаметрально противоположных болта, затем следующую пару.

ГОСТы по полиэтиленовым (ПНД) трубам

Трубы из ПЭ (полиэтилена), благодаря своим техническим и эксплуатационным характеристикам, успешно применяются в транспортировочных целях, частично вытеснив изделия из металла и бетона, и для прокладки различных силовых коммуникаций. Наиболее высокими показателями по отношению к внешнему воздействию и внутреннему давлению обладают изделия из ПНД – полиэтилена низкого давления. Основным документом, регламентирующим внешние и внутренние характеристики ПНД, правила их транспортировки и хранения, являются государственные стандарты (ГОСТ).

Обратите внимание! Соответствие нормам ГОСТа – главное условие введения труб ПНД в эксплуатацию. Документ, на основе которого предъявляются требования к напорным и безнапорным трубам из полиэтилена – ГОСТ 18599 2001.

Где применяются полиэтиленовые (ПНД) трубы?

Сфера применения труб ПНД определяется, исходя из эксплуатационных качеств материала: высокой плотности, способности выдерживать значительные внутренние нагрузки, низкой воспламеняемости и устойчивости к химическим реагентам. Трубы из полиэтилена низкого давления широко применяют в различных областях промышленности и народного хозяйства.

  • Канализационные системы – для прокладки внутренних и внешних напорных и безнапорных коммуникаций.
  • Сети холодного водоснабжения. Трубы ПНД широко применяют для подачи питьевой воды (нет постороннего запаха и привкуса, безопасно для здоровья) и воды для технических нужд – например, для полива в сельскохозяйственной отрасли.
  • Организация газопроводов низкого давления (используются трубы ПНД со специальной пометкой «газ»).
  • Транспортировка агрессивных жидкостей.
  • Организация дренажных систем.
  • Гидроизоляционная оболочка для силовых кабелей, электропроводки, связи, где определяющим показателем являются диэлектрические показатели ПНД.
  • В монолитном строительстве в качестве формообразующего элемента.
  • При организации бурения скважин, рытья колодцев.

Внимание! Главным ограничением использования полиэтиленовых труб, в том числе и ПНД, является свойство легкоплавкости – при температуре свыше 110⁰C полиэтилен начинает плавиться, а при 80⁰ – размягчаться. ПНД, применяемые на открытом пространстве, где они подвержены УФ-излучению, производятся с добавлением стабилизирующих компонентов. Более подробно о ПНД трубах Вы можете почитать в нашей статье “Полиэтиленовые (ПНД) трубы ПЭ-100”

Какие существуют ГОСТы на полиэтиленовые трубы ПЭ?

На полиэтиленовые трубы распространяется несколько видов государственных стандартов, в зависимости от эксплуатационных характеристик изделий, сортамента и других параметров.

  • Свойства полиэтилена как материала для изготовления труб регламентированы ГОСТом 16338, который был разработан в 1985 году.
  • Основным документом, где указываются условия применения ПЭ трубы, является ГОСТ 18599 2001, который сменил действующий до 2003 года ГОСТ 18599 83. Кроме сфер и возможностей использования, здесь отражены основные требования, предъявляемые я к производству труб из полиэтилена, а также – к характеристикам готовой продукции. Данный вид стандартизации применяется к ПЭ трубам для транспортировки различных жидкостей (воды, соков, молока и т.п.) и газов при температуре, не превышающей 40⁰C.
  • Документ 22689 2014 устанавливает технические характеристики фасонных составляющих и полиэтиленовых труб для канализационных коммуникаций и внутренних систем водоотведения.
  • ГОСТом 50838 (последняя редакция ГОСТа для газовых труб – ГОСТ Р 58121.2) регламентируются требования к ПЭ трубам для прокладки газопровода.
  • Для проведения кабеля технические параметры труб регулирует государственный стандарт 18599.
  • ГОСТ 32415 2013 регулирует условия использования труб ПНД напорных для водопровода, отопления и соединительных деталей к ним.
  • Кроме того, существует ГОСТ 30732 2006, который регламентирует правила использования полиэтиленовых безнапорных изделий в качестве ППУ изоляции для стальных труб.

Внимание! Если Вас интересуют характеристики, сортемент или где можно купить трубы ПЭ 100 для холодной воды – то более подробно об этом можно узнать в нашем подразделе Трубы для холодного водоснабжения.

Каким должен быть ПНД по ГОСТу?

Производство, транспортировка и хранение полиэтилена низкого давления, из которого изготавливают напорные трубы, регламентируют правила – ГОСТ 16338-85, соответственно которым материал получает конкретную маркировку.

Согласно стандартам, для изготовления ПНД используют две технологии, в результате получаются два вида материала.

  1. Суспензионный, произведенный путем полимеризации гранулированного вещества С2Н4. В ГОСТе указаны требования к 10 базовым маркам этого ПНД.
  2. Газофазный, изготовленный в газовом реакторе с применением катализаторов, сомономеров и других веществ, в правилах указаны требования к основным 20 маркам такого материала.

Листовой ПНД используют для производства различных изделий, в том числе, напорных труб, путем термоформования или механической обработки. Основные технические характеристики, которым должен соответствовать полиэтилен низкого давления, таковы:

  • плотность материала должна быть в пределах от 0,931 – 0,970 г/куб. см;
  • температура плавления – от 125⁰C и не выше 132⁰C;
  • плотность гранул – не менее 0,5 г/куб. см;
  • прочность на изгиб и разрыв – от 19 МПа;
  • удельное электрическое сопротивление – от 1,014 кОм;
  • водопоглощение за месяц календарный – не выше 0,04%.

ГОСТом также регламентируются марки и композиции ПНД, из которых разрешается изготавливать изделия, имеющие контакт с пищевыми продуктами, водой для питья, фармацевтическими изделиями, косметикой и др. Для газофазного типа ПНД разрешены первый и высший сорта; для вида, изготовленного из суспензионного материала – первый и второй.

Внимание! Требования ГОСТа 16338-85 не распространяются на изделия из полиэтилена низкого давления для кабельной промышленности. Данная продукция требованиями государственных стандартов не облагается.

ГОСТ в производстве полиэтиленовых труб

Стандартизация полиэтиленовых изделий касается не только технологий производства листов ПНД, но и изготовления напорных труб. По положениям ГОСТ 18599, конечный продукт производится двумя основными способами:

  • путем экструзии (прессом выдавливается расплавленный полимер, а придается трубе нужная форма посредством головки экструдера);
  • способом литья (расплавленный полиэтилен прилипает к стенкам специальной формы, которая вращается в скоростном режиме).

Еще одна методика получения напорных труб ПНД – способом пневматического формирования. В таком случае расплавленное вещество под давлением пневматики подается в форму – в результате получается готовое изделие.

Важно! Литьевой метод сложнее экструзии, зато последним способом получают готовые трубы с минимальными показателями отклонений в размерах и овальности.

Каких размеров должны быть ПНД трубы?

Государственные стандарты распространяются и на требования к размерам напорных ПНД труб. Главным размерным показателем трубы ПНД является диаметр (в мм), указываемый в маркировке изделий. Параметр соотношения наружного диаметра и толщины трубы SDR – один из основных для напорных изделий, которым определяется значение максимального рабочего давления (MOP) в трубе. Таким образом, чем меньше показатель SDR, тем выше параметр MOP.

Регламентирует основные размеры трубы ПНД ГОСТ 32415, эти данные приведены в таблице.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector