Полимерные трубы от А до Я

Полимерные трубы от А до Я

ПНД и ПВД — Полиэтиленовые

Автор Trubtraid.ru Опубликовано 29.11.2020 Обновлено 09.03.2021

Полимерные трубы довольно быстро заменили стальные и чугунные в прокладке инженерных коммуникаций. Их используют для прокладки водоснабжения, отопления и канализации.

Изделия из полимеров применяют не только при замене городских коммуникаций и строительстве зданий, они доступны даже для замены коммуникаций и в частных домах и квартирах.

Трубы из полимерных материалов изготавливаются из разного вида пластика, что и придает им в каждом конкретном случае специфические свойства, а также особые преимущества и недостатки использования.

Плюсы

Полимерная труба имеет массу преимуществ по сравнению с остальными видами. К их свойствам относятся:

1. Антикоррозионная стойкость.
2. На стенках труб не образуются отложения.
3. Низкая степень теплопроводности.
4. Устойчивость к агрессивным химическим средам.
5. Небольшой вес.
6. Удобство, скорость и простота монтажа.
7. Длительность эксплуатации.
8. Возможность повторной переработки.

Минусы

Среди всех недостатков у полимерных труб можно выделить следующие:

1. Не выносят прямого солнечного света.
2. С течением времени происходит потеря прочностных характеристик.
3. Невозможность их использования для противопожарных трубопроводов.
4. Невозможность применения в системе отопления.
5. Горючесть материала.
6. Деформируются при воздействии тепла.

Виды полимерных труб

Ассортимент полимерных труб по типу довольно широкий. Самые распространенные типы:

• сшитый полиэтилен;
• изделия, изготавливающиеся из полипропилена;
• металлополимерные;
• Поливинилхлорид;
• Полиэтилен;

Каждый из вышеуказанных видов имеет свои преимущества (плюсы) и недостатки (минусы). Которые мы раскроем по ходу чтения статьи.

Трубы из сшитого полиэтилена

За основу берут полиэтилен высокой плотности и методом прошивки молекул между собой пероксидами или ионизирующим излучением, получают новый материал с новыми характеристиками – сшитый полиэтилен. Химическая формула обозначается как «РЕ-Х».

Его основными преимуществами (плюсами) являются:

• высокая прочность;
• стойкость к теплу. Наивысший предел температуры, при котором он не изменяет своих свойств, равна +95°С;
• высокая стойкость к воздействию прямых солнечных лучей или ультрафиолета.
• возможность восстановления своей формы после механической деформации в результате изгиба, а также после разморозки;
• высокая степень эластичности. Для этого типа труб нет необходимости проводить сгибание при помощи специальных фитингов.

Трубы из сшитого полиэтилена, как и все, имеют недостатки (минусы):

• когда сгибают стояки большого диаметра, то применяют специальный строительный фен с подачей горячего воздуха;
• после изгиба требуется обязательно закрепить изгиб фиксаторами, иначе начнет происходить восстановление формы.

Данный вид труб по номинальному давлению варьируется при изготовлении в пределах от 0,8 МПа до 2,5 Мпа. Их наружный диаметр находится в пределах от 10 до 110 мм. Чаще всего применяют при прокладке инженерных коммуникаций стояки из сшитого полиэтилена. При помощи этого вида труб проводят холодную и горячую воду, монтируют системы водяного и напольного отопления в зданиях, домах и квартирах.

Для прокладки систем коммуникаций при использовании полимерных труб «РЕ-Х» применяют разъемные варианты, когда дополнительно используют при монтаже фитинги, ниппели, тройники и прочие детали крепления. Также, для уплотнения соединения в коммуникационных системах используют цанговые устройства и гайки.

В некоторых случаях, применяют при монтаже и укладке систем коммуникаций и неразъемные соединения. В этом случае трубы крепятся между собой фитингами и муфтами, а затем герметизируется шов соединения с помощью обжимного пресса.

Трубы РЕ-Х из сшитого полиэтилена составляют большую часть всего объема производства полимерных изделий. Самыми крупными производителями являются всего три компании в мире:

1. Rehau (Германия),
2. Wirsbo и Uponor (Швеция).
3. В России такие трубы производит саратовский завод полимерных труб «Бир Пекс».

Мифы и история возникновения труб из сшитого полиэтилена

История появления первых труб из сшитого полиэтилена начинается с 1960 гг. Именно в это время инженеры находятся в поиске альтернативного материала, который заменит собой стальные, медные и оцинкованные трубы, с которыми работать неудобно по многим причинам. Первой модификацией данного вида трубных изделия стала PEX. Сам по себе полиэтилен был получен еще в 1933 гг. в Англии во время взрыва в лаборатории.

Начало разработки сшитого полиэетилена

И уже в 1939 г. появилось первое в мире предприятие по производству полиэтилена. В период с 1944 по 1959 гг. проходят исследования нового материала, которому ищут применение в промышленности или иной отрасли и находят. Так, например, в 1954 г. была изготовлена первая в мире полиэтиленовая труба HDPE высокой плотности.

Опасная технология

С этого момента начинается активное развитие и совершенствование материал с целью повышения его температурной стойкости и прочности на разрыв. С 1960 гг. начинается применяться радиоактивный метод сшивания молекул полиэтилена для образования прочных связей и материала любой длины. Технология B.A.S.F. оказалась сильно дорогой и опасной для экологии.

Продвижение технологии PEX

В 1965 г. появляется новая безопасная технология производства именно сшитого полиэтилена. Она активно внедряется сразу в разных концах света в Германии, Японии, Южной Корее. В 1970 гг. возникает израильское движение по производству труб из сшитого полиэтилена модификации PEX. Создаются новые стандарты и нормативы. Продукция массово выходит на внешние рынки Германии, США и Канады.

В России труба из сшитого полиэтилена появляется только в 2000 гг.

Не всегда стоит верить маркетингу

Качество производства труб из сшитого полиэтилена при использовании разных технологий остается спорным вопросом. Производители выдают свою продукции, как полностью соответствующую все нормативам, но во многих случаях в технической документации указывается заведомо лживая информация или она представлена в спорном виде.

Например, труба рассчитана на температуру носителя 95 градусов и давление до 10 бар, но не указано, такие условия могут быть вместе или по отдельности. Как результат, в системах, где температура держится постоянно высокой с большим давлением, возникают аварии из-за разрыва трубы. Это связано с тем, что все существующие методики сшивки полиэтилена не совершенны. И они бывают следующих видов:

• PEX-a – производится химической сшивкой молекул органическими пероксидами и обладает степенью сшивки равную 75.
• PEX-b – получается методом сшивки органическими силанидами также химическим способом.
• PEX-c – выполняется сшивка при помощи потока элементарных частиц физическим путем.
• PEX-d – азотирование, химический метод.

Самым прочным из всех перечисленных является именно первый тип PEX-a. Все остальные имеют меньшую степень сшивки, но этот показатель не является существенным по той простой причине, что даже при большей степени сшивки молекул образуется разные по прочности соединения. Об этой характеристике можно судить только по количеству израсходованной энергии.

Для производства труб по технологии PEX-b требуется больше энергии, не менее 780 Дж/моль, соответственно, и прочность их оказывается больше, хотя степень сшивки составляет всего 65, но данный метод опасен тем, что используемые для сшивки элементы силамиды, являются ядом. Но в застывшем состоянии такие трубы вполне безопасны.

Особенность производства всех перечисленных вариантов состоит в том, что сшивка производится по-разному. Тип PEX-a сшивается в первичном положении, то есть это прямые трубы и реализуются короткими отрезками. Остальные сшиваются в бухтах, поэтому они стремятся принять радиальную форму.

Трубы из полипропилена

Полипропиленовые изделия занимают по популярности использования второе место от общего производства полимерных труб. У этого вида есть основной недостаток – он не обладает достаточной теплостойкостью, поэтому их нельзя применять в прокладке и запуске систем горячего водоснабжения и отопительных систем.

Очередной недостаток полипропиленовых труб – слабость шва соединения между полипропиленовой трубой и металлической.

В течение периода эксплуатации, место соединения разгерметизируется и происходит нарушение прочности системы. Полипропиленовые стояки изготавливаются длиной до 4 метров, а это не совсем удобно в момент транспортировки на объекты строительства, и в моменты монтажа укладки.

Для получения полипропиленовых трубопроводов с максимальным уровнем стойкости к теплу, в смесь вводят полимерный материал «Рандом».

Трубы с полимерным покрытием отличаются повышенной жесткостью, поэтому монтаж производится с неразъемным вариантом при использовании фитингов, муфт, ниппелей и тройников.

Применяют для сборки систем метод диффузионной сварки. Для соединений полипропиленовых труб с металлическими, используют фитинги с латунными деталями, запрессованными внутрь.

Чаще всего этот вид магистралей из полипропилена используют для холодного водоснабжения. В таких случаях, период их эксплуатации может доходить до 50 и более лет.

Основными поставщиками полимерных труб данного вида являются:

1. чешский завод «Ekoplastik»,
2. Aquatherm (Германия),
3. завод в Италии «Prandelli».

Металлополимерные трубы

Металлополимерные трубы – это алюминий, обшитый снаружи и изнутри сшитым полиэтиленом. Толщина стенки алюминиевого трубопровода варьируется от 0,5 мм до 2 мм в зависимости от предназначения. Такой тип изделий служит достаточно долго – от 50 лет и более.

Преимуществами такого слоистого состава являются:

• антикоррозийная устойчивость;
• высокий предел прочности при работе с высоким температурным диапазоном;
• гладкость поверхности позволяет минимизировать количество отложений;
• низкая теплопроводность.

Труба стальная полимерная изготавливаются с внешним диаметром от 16 до 63 мм. Поставляются в бухтах от 20 до 50 метров. За счет тонких стенок алюминия, они легко изгибаются, соединяются и режутся.

Благодаря малому весу, их легко транспортировать. Рабочие температуры, при которых металлополимерные изделия не изменяют своих свойств, равны от — 40°С до + 95°С.

У данных изделий есть и недостатки:

1. Невозможность повторного изгиба в одном месте без возникновения деформации.
2. Нельзя на одном и том же участке трубы провести повторный монтаж стыка.
3. При длительном тепловом воздействии происходит расслоение стенок магистрали.

В зависимости от назначения, в металлополимерных трубах вместо сшитого полиэтилена могут применять и полипропилен.

Используют все виды металлополимерных труб для прокладки горячего и холодного водоснабжения в строительстве зданий, частных домов. Их часто применяют в системах, где нет возможности использовать сварку – при транспортировке по системе агрессивных сред, сжатого воздуха, для полива, в системах водяного отопления.

Производством данных видов изделий занимаются заводы:

1. Kitec (Польша),
2. Unicor (Германия),
3. Metzerplast (Израиль),
4. Henco (Бельгия),
5. Cosmo (Ю.Корея).

Трубы из поливинилхлорида

Поливинилхлоридные трубы широко используются в строительстве, так как материал их изготовления — поливинилхлорид (PVC) наиболее жесткий и более стойкий полимер к ультрафиолету или агрессивным химическим средам.

Одним из значимых недостатков является его низкая теплостойкость. Он начинает менять свои свойства и структуру уже при температурах выше 75 °С.

Для увеличения его стойкости к теплу, в состав смеси вводят дополнительный объем хлора, в результате чего общий объем хлора достигает 65%. Однако, такое высокое содержание химического элемента в смеси препятствует использованию этих изделий для питьевого водоснабжения.

Соединяются трубы между собой методом полидиффузионного склеивания.

Преимущества поливинилхлоридных стояков:

1. Низкая горючесть.
2. Высокая стойкость к химическим агрессивным средам.
3. Устойчивость к ультрафиолетовому излучению.

Данный вид трубопровода из поливинилхлорида используется в прокладке холодного и горячего водоснабжения, систем канализации.

Трубы из полиэтилена

Полиэтиленовые трубы изготавливают из полиэтилена высокой плотности РЕНD. Этот материал обладает высокой степенью прочности и стойкости к воздействию тепла. Его рабочий диапазон температур, при которых он не изменяет своих свойств – от -70°С до +60°С. Если температура будет выше, то полиэтилен теряет свои прочностные характеристики и становится пластичным и вязким.

Полиэтиленовые трубы неустойчивы под воздействием ультрафиолетового излучения. Поэтому полиэтиленовую смесь для производства стояков дополняют специфическими полимерами или стабилизаторами.

Преимущества полиэтиленовых трубопроводов:

1. Небольшой вес.
2. Стойкость к коррозии.
3. Гладкость стенок, вследствие чего не образуются отложения на стенках.
4. Простота и удобство монтажа.
5. Легко режутся и стыкуются.

Чаще всего трубы из полиэтилена используются для прокладки систем канализации, не использующих высокое давление.

Заводы полимерных труб в России

Всего в России существует более 80 предприятий, которые производят полимерные трубы разного диаметра и вида. В общей совокупности, все эти заводы ежегодно выпускают порядка 300 тысяч тонн продукции. По ценовому сегменту, стоимость изделий не сильно разнится, так как существует высокий уровень конкуренции на рынке, а также, потребитель стал обращать внимание и на высокое качество товара и уровень сервиса.

Так как ассортимент на российском рынке довольно ограниченный, то большую часть объема поставок труб из полимеров занимают зарубежные предприятия.

Импортная продукция пользуется большим спросом, так как она выполнена весьма качественно и с точными геометрическими размерами, что позволяет применять трубы в различных областях без дополнительных обработок.

На данный момент времени, стабильно высокое качество и улучшенные характеристики изделий, которые не уступают западным стандартам, производят три +1 завода в России:

1. «Климовский завод полимерных изделий».
2. ОАО «Казаньоргсинтез».
3. ООО «Бородино-пласт».
4. Завод Техстрой

Диаметры полимерных труб

Одна из самых важных характеристик, который необходим при строительстве или прокладке трубопроводов.

Используются при изготовлении 4 типа диаметров:

1. Внутренний.
2. Наружный.
3. Номинальный.
4. Условный.

Отечественные производители трубных изделий указывают обычно наружный диаметр, а импортные заводы пользуются указанием внутренних диаметров полимерных труб.

Наименьший диаметр – 1,6 см. Изделия с таким диаметром используют для водоснабжения и систем отопления. Для газовой магистрали нужны трубы с диаметром 12 см, а для канализационных систем используют диаметр 6,3 см.

Как соединить полимерные трубы

Для того, чтобы соединить полимерные изделия, используется несколько наиболее распространенных методов.

Сварка

Сварка – это нагревание материала до плавления материала в месте стыковки. Это обеспечивает герметизацию стыка и невозможность протекания влаги. Метод считается самым оптимальным, так как позволяет добиться высокой прочности трубопроводной системы. При сварке используется два варианта:

• сварка полимерных труб;
• сварка с плавлением муфты.

При первом варианте стыкуют изделия с диаметрами более 40 мм, а второй вариант – наоборот, от 16 до 40 мм. Муфта необходима для запаса материала плавления и выверения направления стыковки.

Пайка

Пайка – это способ соединения полимерных труб при помощи специального оборудования. Этот метод довольно часто используется и обладает особыми преимуществами:

• низкая стоимость такого соединения за счет малой стоимости сплавляемых деталей;
• возможность ручной сборки системы в нужном виде.

Фитинги

Данным способом можно стыковать трубы достаточно быстро, не применяя сварку и пайку. Существует два типа стыковки с помощью фитингов:

Фитинги подбираются под диаметр трубы и либо стыкуются при помощи резьбы, либо с помощью разъема. Для разъемного варианта также дополнительно используется механический обжим для более плотного прижимания и герметизации двух концов труб.

Особенности монтажа

К особенностям монтажа полимерных стояков относят следующие нюансы работы:

• нарезку изделий на отрезки нужной длины можно проводить обычными ножницами, и процесс может проводиться сразу на стройплощадке;
• изделия довольно просто можно согнуть. Но не всегда это целесообразно, так как достаточно много есть тройников и переходников, благодаря которым есть возможность создать нужный уклон или угол;
• в процессе плавления есть шанс, что возникнет недостаток – заплавка. Чтобы вовремя исправить этот недочет, необходимо сразу же после процесса плавления воздухом проверить качество работы;
• после нарезки материала необходимо счистить образовавшиеся на краях среза заусенцы. это довольно просто сделать обычным или канцелярским ножом;
• при первой стыковке двух труб нужно следить за тем, чтобы легко зашли 2/3 трубы, оставшаяся часть должна входить более туго. Тогда можно говорить о полной герметичности стыка.

Использование полимерных труб

Для канализации

Для канализационных стоков чаще всего используются поливинилхлоридные, полиэтиленовые и полипропиленовые трубы. Потому как они обладают оптимальным диапазоном температур.

Для водопровода

Чтобы провести водоснабжение в дома или квартиры, чаще всего выбирают полимерные трубы, так как они должны быть работоспособны под высоким напором и давлением. Эти изделия обязательно должны выдерживать давление от 6 до 16 атм. Чаще всего используются поливинилхлоридные изделия.

Для отопления

Чтобы проложить отопительные коммуникации, необходимы трубы из полиэтилена, полипропилена, металлопластика и из сшитого полиэтилена. Все изделия должны выдерживать высокий диапазон температур, и опцию работы под давлением.

Таблица размеров и характеристик

Наружный диаметр трубы, мм	Толщина стенки, мм	Масса 1 п.м., кг	Упаковка
Труба полипропиленовая PN 20 SDR 6 (для отопления, горячей и холодной воды)
20	3,4	0,172	Отрезки по 3-4 м.
25	4,2	0,266
32	5,4	0,434
40	6,7	0,671	Отрезки по 4 м.
50	8,4	1,05
63	10,5	1,65
75	12,5	2,34
90	15,0	3,36

https://trubtraid.ru/materialy/pnd-i-pvd-polijetilenovye/polimernye-truby-ot-a-do-ya.html