Введение
В итоге, под воздействием давления и температуры из молекул этилена получается совершенно иной продукт, свойства которого определяют следующие преимущества и недостатки труб ПНД :
- Способность выдерживать давление в десятки атмосфер. Предел прочности такой продукции – 3-5 МПа (30-50 Атм.).
- Низкий вес погонного метра трубы.
- Ограниченный диапазон эксплуатационных температур. Нижняя граница 0°С – при меньших температурах ПНД стекленеет. Верхняя граница 40°С – при более высоких температурах ПНД труба теряет кольцевую жесткость.
- Относительно небольшое тепловое расширение. Любая ПНД труба при нагреве до максимально допустимой температуры (70°С) увеличится в габаритах всего на 3%.
- Длительный срок эксплуатации — более 40 лет;
- Не ржавеют и устойчивы к химическим воздействиям, нет необходимости применять дополнительную защиту при укладке водопровода в грунт;
- В сравнении с другими видами труб, у полиэтиленовых значительно ниже стоимость;
- На протяжении всего срока службы на трубах не накапливаются накипь и ил, благодаря их гладкой поверхности;
- Обладают довольно низкой теплопередачей, практически не образовывается конденсат на внешней поверхности;
- Если происходит замерзание жидкости в трубе, то разрыва не будет, диаметр трубы может увеличиться на 5?7% и вернуться в прежнее состояние после того, как жидкость оттает;
- Более удобная транспортировка и монтаж за счёт лёгкого веса, масса полиэтиленовых труб в 6 раз ниже металлических;
- Монтаж полиэтиленовых труб осуществляется проще, быстрее, надёжнее и дешевле, по сравнению с тем же полипропиленом и металлопластиком;
- Соединения в ПНД трубах и фитингах со временем не теряют своей надёжности;
- Не содержат токсических соединений, широко используются для водоснабжения в европейских странах, где экологические нормы на высоком уровне.
- Срок службы ПНД труб отличается от эксплуатационных сроков труб другого типа — стальных и чугунных. В первую очередь он зависит от подвижности местного грунта;
- Все материалы на основе полиэтиленовых соединений менее устойчивы к УФ-воздействию, в связи с чем их рабочие характеристики могут снижаться.
Помимо температурного режима, на условия эксплуатации труб влияет еще один параметр – сорт полимера. Ведь переносимость внутреннего давления зависит от сорта ПНД.
В данный момент для изготовления труб задействуют такие сорта, как ПЭ 100 (предел стойкости – 10 МПа), ПЭ 80 (может эксплуатироваться в системах с давлением до 7,5 МПа) и ПЭ 63 (предел – 6,3 МПа). Ну а такая разновидность конструкционных полимеров, как ПЭ 33, эксплуатируемая при давлении меньше 3,3 МПа, в современных водоводах уже практически не встречается.
Типоразмеры ПНД труб
Параметры полиэтиленовых труб указаны в особом документе – ГОСТе № 18599 от 2001 года. И ключевыми параметрами таких изделий по данному нормативному документу являются толщина стенки и диаметры ПНД трубы. Причем эти показатели привязаны к типу полимера использованного для производства труб и фитингов.
Так, минимальный диаметр труб ПНД из полиэтилена ПЭ 33 равен 10 мм, а максимальный – 160 мм. Толщина стенки для ПЭ 33 труб изменяется от 2 до 12 мм. Такие трубы переживут только 3,2 МПа, при большей нагрузке изделие просто лопнет.
Если в производстве продукции будут задействован сорт ПЭ 100, то габариты сечения подобных изделий будут иметь совершенно иные размеры. Минимальный диаметр, в данном случае, будет равен 32 мм, а максимальный – одному метру. Ну а толщина стенки будет колебаться в пределах от 1 до 59 мм. Сквозь такие трубы можно прокачать жидкий или газообразный носитель под давлением в 10 МПа (100 Атм).
Крупногабаритные трубы ПНД большого диаметра (до 1600 мм) изготавливаются из сорта ПЭ 80 и ПЭ 63. Причем минимальный диаметр таких труб равен всего 16 мм. Толщина стенки труб из ПЭ 80 и ПЭ 63 колеблется в пределах от 2 до 67 мм.
Крупногабаритные трубы могут прокачивать сквозь себя жидкость или газ под давлением в 6,3-8 МПа. В результате получаем всего 34 оригинальных изделий. И это только по диаметру трубы! Причем из ПЭ 33 выпускают 15 типоразмеров трубы, из ПЭ 63 – 30 типоразмеров продукции, из ПЭ 80 – 34 изделия с оригинальными габаритами диаметра, а из ПЭ 100 – 26 изделий.
По коэффициенту Standart Dimension Ratio (SDR), который равен соотношению наружного диаметра изделия с толщиной его стенки, ПНД трубы делятся на 11 групп. Численные значения SDR в группах изменяются от 6 до 41 единицы. Причем каждой группе соответствует 3 значения допустимого давления, которые зависят от конкретного сорта полимера. Так, при SDR, равном 41 единице (диаметры труб в данном случае изменяются от 75 до 1600 мм) допустимое давление для трубы из ПЭ100 равняется 4 МПа. Ну а в случае с трубой из ПЭ 63 и SDR21 (диаметры, в данном случае, будут колебаться в пределах от 40 мм до 1,4 метра) допустимое давление при этих условиях равняется 5 МПа.
В итоге, напрашивается вывод, что даже такая техническая характеристика, как допустимое давление засвистит не только от материала трубы, но и от ее габаритов.
Таблица зависимости диаметров трубы от коэффициента SDR
Маркировка ПНД труб
Все упомянутые выше характеристики можно встретить не только в справочниках, но и в особых буквенно-цифровых маркерах, наносимых на внешнюю поверхность трубы. Соответственно, умение читать маркировку облегчает процесс выбора труб и позволяет избежать ошибок при сборке трубопровода.
Маркировка коммуникаций из полиэтилена основана на отображении на ее внешней стороне следующих данных:
- Наименования компании-производителя и обозначения стандарта, которому соответствует такая продукция. У отечественных изделий в качестве такого стандарта используется ГОСТ 18599- 2001;
- Наименования материала, в международном формате. То есть, сразу после стандарта на изделии будет проставлено обозначение сорта полиэтилена: ПЭ100 или ПЭ 80 или ПЭ 63;
- Следующая за сортом полимера группа цифр обозначает наружный диаметр — эта величина соответствует сорту и измеряется в миллиметрах;
- После наружных габаритов на трубе маркируется один из «внутренних» размеров – толщина стенки изделия, которая измеряется в миллиметрах;
- Следующее обозначение информирует нас о номинальном давлении. Причем если давление не выйдет из указанных границ, то данное изделие продержится в трубопроводе, как минимум, полвека;
- Кроме номинального в маркировке может быть указано и максимальное давление, которое может выдержать ПНД труба – размеры этой характеристики указаны в МПа;
- В самом конце маркировки нас информируют о дате изготовления и номере партии.
Монтаж ПНД труб и компрессионных фитингов.
Для монтажа полиэтиленовых труб используют фитинги.
Фитинги с трубой соединяют обжимными зажимами, которые похожи по принципу цанговых соединений от металлопластика. Если соблюдать все условия и правила обжима, соединение будет прочным и долговечным. Цанговые или компрессионные фитинги удобны в сборке трубопровода своей простотой при монтаже. Также есть разновидность резьбовых компрессионных фитингов. Герметичность компрессионных фитингов осуществляется за счет резинового кольца, которое зажимается гайкой. Для плотного прижима фитинга можно использовать обычный газовый ключ или подпружиненный, но следует соблюдать аккуратность, чтобы не повредить соединительную конструкцию. Чтобы соединение получилось плотным и герметичным необходимо продвинуть трубу в фитинг до упора.
При необходимости можно снять фаску, чтобы труба легче зашла. Если трубу вставить не до конца, через некоторое время возникнет течь. Для дополнительной плотности места соединения смазывают герметиком.
При монтаже водопровода из ПНД труб, следует помнить, что прямые солнечные лучи действуют на них разрушительно. Соответственно необходимо прятать трубы от солнца. В случае, если водопровод размещен под землёй, то трубы монтируют не прямой линией, а змейкой. Это правило необходимо соблюдать, так как в ПНД трубах коэффициент теплового расширения достаточно высокий, и если водопровод прокладывали летом, то длина его немного больше, чем зимой. В холодное время года температура воды низкая, соответственно уменьшается длина трубы, возникает напряжение и может произойти разрыв. Таким образом, можно говорить о том, что ПНД трубы – это отличный вариант для прокладывания соответствующих коммуникаций, поскольку они являются идеальным вариантом в соотношении цена-качество.