Пластиковые трубы выпускаются из гранулированного или порошкообразного полиэтилена. Последний производится из углеводородного этилена, газа органического (природного) происхождения. Он полимеризуется при высоких температурах (около 150°C) и относительно низком давлении (около 20 атм).
Выбор правильных труб ПНД для водоснабжения: сравнение различных типов + что лучше
Продолжение серии статей о фитингах. Тема следующего номера – трубы ПНД для водоснабжения: технические характеристики, преимущества и недостатки, ассортимент, особенности выбора и монтажа.
Трубы ПНД формируются методом расплава и непрерывной экструзии из гранулированного полиэтилена высокой плотности, так называемого полиэтилена низкого давления (HDPE, LDPE, ПНД).
Технические характеристики и свойства
Различия в технологии полимеризации этилена (температура, давление, состав компонентов) в конечном итоге приводят к различиям в свойствах конечного продукта. В результате полиэтилен делится на множество модификаций: полиэтилен высокого давления, полиэтилен среднего и низкого давления, сшитый полиэтилен и т.д. По сути, их основное отличие заключается в строении кристаллической решетки и плотности получаемых полимеров. Именно эта характеристика определяет прочностные свойства изделий и область их применения.
Трубы ПНД производятся в 4 основных модификациях, характеристики которых предопределяют область их применения:
Числовой индекс после аббревиатуры "ПЭ" указывает на стабильность межмолекулярных связей в пластике. Чем выше значение, тем тверже материал.
Технические характеристики труб из ПЭНД
Следует отметить, что приведенные физико-технические свойства основаны на общих свойствах полиэтилена низкого давления и могут отличаться в зависимости от технологии экструзии и толщины стенки.
Свойства материала, преимущества и недостатки
Физико-химические свойства материала ПЭНД определяют ряд его эксплуатационных характеристик, которые отличают его от большинства пластмасс, в том числе от родственного, на первый взгляд, ПЭВД:
- Плотность молекулярной кристаллической решетки придает материалу высокую прочность, гибкость и газонепроницаемость. Он устойчив к внешнему и внутреннему давлению, растяжению и колебаниям температуры. Эти характеристики позволяют прокладывать трубы из ПЭНД под землей, не опасаясь подвижек грунта, поэтому они широко используются в сейсмически активных регионах.
- Гибкость полимера позволяет легко гнуть его и, при необходимости, устанавливать без фитингов, что экономит значительную часть бюджета на фитинги.
- Микропористая структура делает ПЭВП легким, что облегчает доставку и установку фитингов. Кроме того, микропористость поглощает вибрации, возникающие при движении воды.
- Инертен к большинству солей, кислот и оснований, как органических, так и неорганических, и другим химическим веществам. Взаимодействие с водой и кислородом не вызывает окисления и не инициирует коррозионные процессы.
- Технология производства позволяет получить абсолютно гладкую поверхность, что улучшает гидравлические характеристики линии и предотвращает накопление отложений и образование инкрустаций внутри.
- ПНД не подвержен биологическому загрязнению, в его структуре и поверхности не развиваются бактерии и грибки.
- Полиэтилен является диэлектриком, что означает, что он не проводит электричество.
- Органическая природа и отсутствие токсичных веществ в составе материала делают его экологически чистым и безопасным.
ЧИТАТЬ: Применение пластиковых труб большого диаметра, национальные стандарты + руководство по выбору
Маркировка труб ПНД
Код трубы ПНД сообщает вам технические характеристики трубы и позволяет сделать правильный выбор. Самое главное – научиться читать код. Это очень важно при покупке труб ПНД для бытового использования или для производственных целей. Ведь маркировка экономит покупателю много времени. Порядок маркировки труб ПНД регламентируется ГОСТом. Маркировка содержит все основные параметры изделия. Маркировка наносится с внешней стороны, обычно не более чем на 1 метр. Необходимость такой маркировки обусловлена популярностью труб ПНД, разнообразием сфер их применения и широким ассортиментом продукции.
Какие виды маркировки труб существуют
Цветная маркировка
В процессе производства на внешнюю сторону труб ПНД наносятся цветные полосы, чтобы указать, где можно использовать данную продукцию. Возможны следующие варианты:
- Синяя или голубая продольная полоса. Это означает, что полиэтилен низкого давления подходит для напорных и безнапорных водопроводов. Это наиболее часто используемый тип труб.
- Желтая полоса. Трубы, предназначенные для транспортировки газов.
- Без цветных полос. Это полностью черные трубы для технических трубопроводов.
Как видите, определить назначение полиэтиленовых изделий по цвету довольно просто. Это не занимает много времени.
Числовая и буквенная маркировка
Основные параметры рельефно обозначены буквами и цифрами. Это и есть фактический паспорт трубы. Длинный буквенно-цифровой код указывает на место производства, предназначение и, косвенно, область применения.
Маркировка труб ПНД цифрами и буквами содержит следующие данные:
- Информация о производителе. Название компании или ее товарный знак указывается в начале маркировки.
- Материал. Полиэтилен обозначается аббревиатурой PE. Также цифра рядом с ним указывает на его марку. Обычно используются трубы из ПЭ 80 и ПЭ 100.
- Номинальный наружный диаметр. Варьируется от 16 до 200 мм.
- Толщина стенки. Этот показатель приводится вместе с предыдущим. В зависимости от назначения труб толщина стенки может быть разной. Диапазон варьируется в пределах 1,5-14,6 миллиметров.
- SDR. Коэффициент, используемый для определения максимальной нагрузки, которой может быть подвергнута труба.
- Функция. Трубы делятся на технические и питьевые.
- Производственные стандарты. Серия документов ГОСТ, регламентирующих производство конкретной трубы.
Области применения
- Городская и муниципальная инфраструктура;
- Строительство;
- Технологические промышленные коммуникации;
- Сельскохозяйственные инженерные коммуникации;
- Нефтегазовый комплекс;
- железнодорожные коммуникации; аэропорты.
Трубы ПНД различных размеров используются для водо- и газопроводов, канализации, дренажа, ливневой канализации, а также для прокладки электрических, телефонных сетей и сетей передачи данных.
Распространение полиэтиленовых трубопроводов ограничивается лишь недостаточной устойчивостью к ультрафиолетовому излучению, повышенной температуре и меньшей прочностью по сравнению со сталью: однако по долговечности пластик не идет ни в какое сравнение с металлами.
Технические характеристики и свойства
Полиэтилен производится из сырой нефти. Его плотность составляет 0,931-0,97 г/см2. Его жесткость выше, чем у полиэтилена высокого давления. Температура плавления – 120 … 135 °C, температура хрупкости -60 … -150 °C, морозостойкость -70 °C. Прочность на разрыв – 100-170 кгс/см². Твердость по Бринеллю – 1,4-2,5 кгс/мм². Удлинение при разрыве составляет 500-600%.
Трубы в основном характеризуются физическими размерами и кольцевой жесткостью (которая зависит от толщины стенки).
Состав материала
Полиэтилен представляет собой цепь этиленовых звеньев. Это органическое соединение имеет длинные гибкие углеродные цепи с присоединенными атомами водорода (формула CH2-CH2-CH2- или (C2H4) n). Полиэтилен низкого давления имеет слегка разветвленную цепь и поэтому обладает более высокой плотностью, чем ПЭНД.
ЧИТАТЬ: Как правильно выбрать водопроводные трубы из ПВХ: советы профессионалов
В зависимости от марки ПНД в него добавляют красители, антиоксиданты, термо- и светостабилизаторы.
Срок службы
Срок службы ПНД составляет 50 лет и более при оптимальных условиях. Оптимальные условия – это отсутствие солнечного света, перегрева, циклических механических изгибающих нагрузок на трубу.
Таблица характеристик
При проектировании системы бытового водоснабжения владелец должен решить, трубы какого размера использовать. В идеале проводятся гидравлические расчеты – они определяют минимально допустимое сечение трубы для обеспечения нормального функционирования всех сантехнических приборов.
Однако расчеты сложны, и для частного дома можно использовать приблизительное значение. Сначала определяется расчетный расход воды на каждом кране (смеситель для раковины и душа, кран и т.д.) в соответствии с приложением 1 СНиП 2.04.01-85. Затем расход суммируется, чтобы получить максимальное (пиковое) водопотребление здания (расход).
Рекомендации по самостоятельному монтажу пластиковых труб ПНД
Монтаж композитных пластиковых труб ПНД – задача, с которой легко справится даже новичок. Пластиковые трубы ПНД устанавливаются внутри здания или под землей, предпочтительно ниже уровня промерзания грунта. Поверхностный монтаж значительно сокращает срок службы пластиковой трубы, особенно если не предусмотрена изоляция.
Подземная прокладка полиэтиленовых труб ПНД требует подготовительных работ. Грунт, который насыпается на пластиковую трубу после установки, проверяется на наличие острых камней и других предметов. Если их не убрать, то давление почвы неизбежно повредит полиэтиленовую трубу. Кроме того, траншея должна быть засыпана слоем песка, а сама труба погружена в песчаную подстилку не менее чем на 1/3.
Трубы ПЭ ПНД соединяются так же, как и другие изделия из термопластика:
- С помощью компрессионных фитингов. Этот способ монтажа рекомендуется для систем низкого давления. Кроме того, желательно не использовать его для заглубленных участков, так как соединения компрессионными фитингами требуют регулярного осмотра.
- Использование соединительной муфты. Этот метод используется для соединения пластиковых канализационных труб. Крайне важно обеспечить герметичность соединения, для чего муфты обычно оснащаются специальными уплотнительными кольцами.
- Использование фланцев. Фланцевое соединение позволяет перейти на резьбовое соединение.
- С помощью электросварки или сварки встык. Первый способ обеспечивает максимальную прочность и герметичность, но является недешевым из-за высокой стоимости термореактивных фитингов ПНД, изготовленных из аналогичного полиэтилена. Для сварки встык необходим специальный паяльник и определенная подготовка.
Пластиковые трубы ПНД в эксплуатации
Важно помнить, что неправильное использование, чрезмерное тепло и солнечный свет ускоряют старение материалов из ПНД, поэтому так важно соблюдать рекомендованные режимы давления и температуры, а также укладывать пластиковые трубы скрытно. Воспламеняемость полиэтилена заставляет избегать прокладки магистралей из ПНД вблизи потенциальных источников возгорания.
Читайте: Все о пластиковых профильных трубах (ПВХ): применение, размеры и ГОСТ + подробности монтажа
Ремонт водопроводных труб ПНД с помощью сварки следует проводить только после отключения среды. Если имеется небольшая трещина, повреждение можно легко устранить с помощью электросварочных муфт или ручного экструдера для сварки полиэтилена. Если требуется полная замена, новую пластиковую трубу можно протянуть внутри старой.
Внимание: применение резиновой ленты, используемой при ремонте стальных труб, не поможет с пластиковыми аналогами, так как хрупкость последних не позволит обеспечить адекватный зажим за зажимом.
В случае небольших проколов (до 5 см в диаметре), возможно, удастся обойтись без вырезания и замены поврежденного участка. Специальные электромуфтовые заглушки из ПЭНД позволяют устранить утечку без необходимости использования дорогостоящих полиэтиленовых электромуфтовых фитингов.
Возможные проблемы
Большинство проблем, таких как негерметичность соединений, смятие, разрывы или проколы, вызваны следующими причинами
- Несоответствие технических параметров условиям эксплуатации.
- Использование некачественных полиэтиленовых фитингов или фитингов, изготовленных из другого полимера.
- Неправильной техникой монтажа.
- Отсутствие теплоизоляции или нарушение ее целостности.
- Размещение пластиковой трубы ПНД выше точки промерзания грунта.
- Жесткая подгонка, не учитывающая процентное линейное расширение полиэтилена.
- Отсутствие защитного канала на участках, испытывающих сильную механическую нагрузку (например, под автостоянкой или автомагистралью).