Особенности сшитого полиэтилена для производства труб и сфера их применения

Полиэтиленовые трубы: маркировка, диаметры, характеристики, применение

Если раньше при монтаже водопровода, канализации, при проведения газа всегда использовали только металлические или чугунные трубы. Альтернативы просто не было. Сегодня все чаще применяют изделия из полимеров, и, в частности, — полиэтиленовые трубы.

Они все больше вытесняют с рынка металлические аналоги, а все благодаря невысокой цене, простоте в обращении, длительному сроку эксплуатации. Полярности ПЭ трубам добавляет простота монтажа — есть фитинги, которые устанавливаются руками.

Водопровод из полиэтиленовых труб собирается легко, легко модернизируется, почти не требует обслуживания

Свойства, достоинства, недостатки

Полиэтиленовые трубы применяют для транспортировки различных жидких и газообразных веществ. В литературе можно встретить сокращенное обозначение: в русском варианте это ПЭ, в международном — PE или PE-X для сшитого полиэтилена.

Они имеет отличные свойства:

• Материал химически нейтрален, не реагирует даже с соляной кислотой. Благодаря чему используются в производственных процессах.
• В нормальном состоянии не выделяет никаких веществ, не влияют на вкус транспортируемых жидкостей. Это позволяет использовать их при построении трубопроводов, по которым циркулируют жидкости, которые могут употребляться в пищу.
• Внутренние стенки полиэтиленовых труб очень гладкие, на них не задерживаются никакие вещества. Даже спустя много лет на них отложений не будет.Полиэтиленовые трубы могут быть разных диаметров, с разной толщиной стенки
• Гладкие стенки оказывают меньшее сопротивление потоку воды. Меньшее сопротивление — требуется менее мощный насос для прокачки, тратится меньше электроэнергии.
• Срок службы при нормальных условиях эксплуатации — около 50 лет. Но эта цифра резко уменьшается с увеличением температуры или давления.
• Легко режутся, мало весят, удобны в монтаже.
• Не проводят токи, не корродируют.
• Полиэтиленовые трубы диаметром до 160 мм могут соединяться при помощи специальных фитингов. Они просто устанавливаются без какого-либо оборудования, что удобно в «полевых условиях», например, на даче. Большие диаметры свариваются специальным аппаратом, но они используются обычно в промышленности.Компрессионные фитинги для полиэтиленовых труб просто закручиваются в месте соединения
• Полиэтилен плохо проводит звуки. Так что такой трубопровод или система отопления являются «тихими».
• Цена на трубопровод из полиэтилена получается на 30-40% дешевле аналогичного стального.
• Уже готовый водопровод или систему отопления легко переделать. В нужном месте труба разрезается, устанавливается требуемый фитинг, к которому можно подключать еще одну ветвь или какое-либо устройство.

Отличный набор свойств привел к тому, что полиэтиленовые трубы становятся все более популярными. Но, чтобы не было неожиданностей, необходимо знать их недостатки. Их не очень много, но они довольно серьезные.

• Полиэтилен горит, и при горении выделяет вредные вещества.
• Слабая стойкость к ультрафиолету. Под воздействием солнца материал становится хрупким и ломким. Но этой болезни не подвержены трубы из сшитого полиэтилена, именно они стали в последнее время лидерами продаж.
• Большое температурное расширение — оно в 10 раз больше чем у стали. Для нейтрализации этого недостатка устанавливается компенсатор.
• При замерзании жидкости в трубопроводе, полиэтилен может порваться. Потому при использовании полиэтиленовых труб для организации водоснабжения частного дома или дачи, его укладывают ниже глубины промерзания или утепляют сверху, применяют дополнительные методы обогрева (греющие кабели).

Это все недостатки. Теперь о разновидностях. По способу производства есть три вида труб из полиэтилена:

• высокого давления;
• низкого давления;
• из сшитого полиэтилена (часто красного цвета, так как в большинстве случаев используются для прокладки систем отопления и ГВС).Сшитый полиэтилен переносит транспортировку горячих сред

В данных  названиях кроется определенный парадокс. Когда говорят о высоком или низком давлении полиэтиленовых труб, имеют в виду способ их производства. Но часто это воспринимается как область использования. Реально же все наоборот.

Трубы, произведенные при высоком давлении, получаются менее прочными. Их можно использовать только для безнапорных систем (без насосов). Для систем напорного водоснабжения их делают, но прочность добирают за счет толщины стенок.

При обычной толщине стенок их область использования — канализация, дренажные системы, ливневки и т.п. Тут их качества оптимальны.

В напорных трубопроводах, там где высокое давление, используются как раз полиэтиленовые трубы низкого давления. Они более прочные но, одновременно, более хрупкие, намного хуже гнутся. Это тоже не очень хорошо.

Зато они выдерживают значительные перепады давления без какого-либо вреда. И еще надо сказать, что оба этих типа полиэтиленовых труб подходят только для холодной воды — горячую они не выдерживают, могут расплавиться.

Трубы из сшитого полиэтилена PE-X применяются при устройстве водяного теплого пола

А вот третий тип — из сшитого полиэтилена — это вариант с высокой прочностью, гибкостью. Выдерживают такие изделия высокое давление (до 20 Атм) и температуры до +95°C, то есть PE-X трубы можно применять и для горячего водоснабжения, а также для систем отопления.

Второй тип сборки — клеевой, когда стыки соединяемых элементов промазываются клеем.

Маркировка и диаметры

Полиэтиленовые трубы обычно бывают черного или ярко-синего цвета, из сшитого полиэтилена могут иметь ярко-красный цвет. Окрашиваются так они специально — чтобы их проще было отличить от прочих полимеров.

На стенке вдоль могут быть нанесены полосы синего цвета, если она предназначена для холодной воды, желтого, если применяется она для газопровода.

Форма выпуска — в бухтах длиной от 20 до 50 метров (обычно малые диаметры) и кусками по 12 метров (или нужной длины по договоренности).

Пример технических характеристик PE трубы

Диаметры полиэтиленовых труб изменяются в широком диапазоне — от 20 мм до 1200 мм.

Большие диаметры — это уже промышленная и производственная сфера. Для частных строений и квартир практически не используется.

Плотность полиэтилена

Для изготовления труб используется полиэтилен разной плотности. Обозначается плотность цифрами, которые стоят после аббревиатуры:

• ПЭ32 — появился первым, имеет самую низкую плотность. Сегодня для производства труб практически не используется.
• ПЭ63 — имеет довольно большое расстояние между цепочками молекул, из-за чего плохо переносит скачки давления, может ломаться. Область применения — внутренняя разводка в безнапорных системах (системы полива из бочки, летний душ и т.п.), изредка ставят в частных домах для разводки системы водоснабжения внутри дома. Из полимера этого типа могут делать канализационные системы.
• ПЭ80 — имеет высокую прочность, может использоваться в системах холодного водоснабжения внутри дома и снаружи, но с обязательным утеплением. При большой толщине стенки могут использоваться для промышленных целей.
• ПЭ100. На данный момент трубы из такого материала самый прочные, но и самые тяжелые. Применять можно в любых областях, для транспортировки жидкостей и газов под высоким давлением. Марки из сшитого полиэтилена плотностью 100, могут использоваться в разводке горячей воды и отопления.Сравнительные характеристики ПЭ 80 и ПЭ 100

Что еще может быть интересно: полиэтиленовые трубы могут быть еще и армированными.

Вообще они производятся методом экструзии — в размягченном состоянии материал выдавливается через насадку, затем отправляется на калибровку, где ему придают требуемое сечение и размер.

При производстве армированных полиэтиленовых труб волокна капрона, полистирола или поливинилхлорида (ПВХ) запаиваются внутри стенки. Оборудование для этого процесса намного более сложное, потому и цена на армированные ПЭ трубы значительно выше.

Диаметр полиэтиленовых труб и что такое SDR

В маркировке полимерных труб есть существенное отличие — указывается наружный диаметр. Но толщина стенки изменяется в больших пределах, так что внутренний диаметр приходится высчитывать — от наружного отнимать удвоенную толщину стенки.

Толщина стенки в маркировке прописывается после указания наружного диаметра (обычно ставят * или знак «х»). Например: 160 х 14,6. Это обозначает что данная труба имеет наружный диаметр 160 мм, толщину стенки 14,6 мм.

Можно посчитать и внутренний диаметр полиэтиленовой трубы: 160 мм — 14,6 мм*2 = 130,8 мм.

Что такое SDR трубы

Чем меньше показатель SDR, тем более прочной (но и более тяжелой) является труба. Правда это справедливо в пределах изделий одной плотности. Например, ПЭ 80 SDR11 — более прочная, чем ПЭ 80 SDR 17.

Наименование ПЭ трубыХарактеристикиОбласть применения

ПЭ 63 SDR 11	Низкая плотность, плохо переносят перепады температур	Внутренние холодные трубопроводы
ПНД ПЭ-63 SDR 17,6	ГОСТ 18599-2001(2003), давление не выше 10 Атм	Внутренние водопроводы с невысоким давлением для подвода холодной воды
ПЭ 80 SDR 13,6	Плотность выше, но перепады температур переносят плохо	Водопроводы для подвода холодной воды, системы полива
ПЭ 80 SDR 17	Плотность выше, но перепады температур	Водопроводы как в помещениях, так и на улице, напорные системы полива
ПЭ 100 SDR 26	Высока плотность, способность переносить перепады температур	Любые трубопроводы для транспортировки жидкостей (воды, молока, соков и т.п.)
ПЭ 100 SDR 21	Увеличенная толщина стенок	Любые трубопроводы, в том числе и газовые
ПЭ 100 SDR 17	Увеличенная толщина стенок, но и большая масса	Чаще используются для помышленных целей
ПЭ 100 SDR 11	Полиэтилен низкого давления, высокая прочность, повышенная химическая стойкость	Может использоваться при монтаже канализационных коллекторов, прокладывается в любом типе грунта

Серия трубы и номинальное давление

Следующий параметр, который может быть важен при выборе — серия. Обозначается буквой S, за которой стоят цифры. Отображает способность стенок сопротивляться давлению. Это отношение того давления, которое она может выдержать (определяется в лабораторных условиях) к рабочему. Чем больше цифра, тем прочнее труба.

Номинальное давление ПЭ труб разной плотности с разным SDR

На практике этот показатель редко принимают во внимание, так как он более «лабораторный», чем практический. Намного более важным может оказаться номинальное давление, на которое рассчитаны стенки. Эти данные представлены на фото выше.

Давление находится на пересечении столбцов и строк, указано в Атмосферах. Например, для трубы PE 80 SDR 13,6 рабочее давление равно PN10 (10 Атм).

Это значит, что при транспортировке сред температурой не более +20°C и давлении не более 10 Атм, срок службы данной трубы — 50 лет.

Нормативные документы

Для стандартизации выпускаемой продукции были разработаны ГОСТы и отраслевые стандарты. Нормативная база по этому виду материалов появилась не так давно — уже в нынешнем тысячелетии — после 2000 года.

В маркировке обычно указывается стандарт, которому отвечает данный вид продукции.

По названию ГОСТа определяется область применения (из названий ГОСТов), но непрофессионалам проще ориентироваться на наличие полос соответствующего цвета (голубые — для холодной воды, желтые — для газа).

Вот стандарты для России:

• ГОСТ 18599-2001 Трубы напорные из полиэтилена.
• ГОСТ Р 50838-2009 Трубы из полиэтилена для газопроводов.
• ГОСТ Р-2008 Трубы напорные многослойные для систем водоснабжения и отопления.
• ГОСТ 32415-2013 Трубы напорные из термопластов и соединительные детали к ним для систем водоснабжения и отопления. Общие технические условияСпособы соединения полиэтиленовых труб

Есть стандарты для Украины:

• ДСТУ Б В.2.7-151:2008 «Трубы полиэтиленовые для подачи холодной воды»
• ДСТУ Б В.2.5-322007 «Трубы безнапорные из полипропилена, полиэтилена, непластифицируемого поливинилхлорида и фасонные изделия к ним для внешних сетей канализации домов и сооружений и кабельной канализации»
• ДСТУ Б В.2.7-73-98 «Трубы полиэтиленовые для подачи горючих газов»

При желании все их можно изучить. В большинстве своем они представляют собой таблицы, в которых указан весь сортамент продукции с указанием из параметров.

Пример маркировки ПЭ трубы

Для идентификации на полиэтиленовые трубы нанесена маркировка. Надписи наносятся на каждом метре или около того. Первым указывается название фирмы-производителя, может стоять логотип кампании. Этот знак не обязательный, но является хорошим признаком — предприятие не боится за свой товар.

Пример маркировки ПЭ трубы

Далее следует:

• обозначение материала трубы, в данном случае — ПЭ — полиэтилен;
• плотность полиэтилена — для этого примера 80;
• потом SDR трубы — 11;
• следующим стоит наружный диаметр и толщина стенки: 160 мм диаметр трубы, 14,6 мм — толщина стенки;
• в последней позиции указывается ГОСТ или ДСТУ, которому отвечает данный тип трубы.

Приведенная на фото труба — для газопроводов это подчеркивается трижды — нанесенными желтыми полосами, надписью «газ» в маркировке и наименованием ГОСТа — 50838-2009 — это стандарт, по которому производятся пластиковые трубы для газопроводов.

Источник: http://stroychik.ru/strojmaterialy-i-tehnologii/polietilenovye-truby

Полибутеновые трубы: сферы и способы применения, преимущества современного материала, критерии выбора и цены

Полибутен или, если точнее, полибутилен (международное обозначение: PB) — это четвёртый по популярности полимер, из которого (а точнее — из сополимеров которого) изготавливают пластиковые трубы.

В начале стоит коснуться корректности названия материала: безусловно правильнее называть данный полимер полибутиленом (этот насыщенный полимер имеет химическую формулу (C4H8)n), а полибутен — это совсем другое жидкое вещество, по своей структуре являющееся олигомером с низкомолекулярной структурой.

Однако с подачи маркетологов название «полибутен» закрепилось именно за насыщенным полимером, и теперь уже используется повсеместно.

Полибутеновые трубы (будем называть их так, как принято в промышленной сфере) могут использоваться для различных систем водоснабжения и низкотемпературного отопления (системы «тёплый пол», радиаторное отопление и т. д.). Если говорить о конкретных свойствах полибутеновых труб, отличающих их от других полимерных, то прежде всего стоит отметить их очень высокую гибкость.

Это объясняется как свойствами самого материала, так и органическими добавками, которые вводятся в него при производстве. По гибкости и эластичности полибутеновые трубы вне конкуренции, а это значит, что удаётся значительно сэкономить на монтаже систем из труб PB, поскольку для них требуется минимум соединительных элементов.

Там, где для полиэтиленовой, полипропиленовой или ПВХ трубы необходимо использовать отвод, полибутеновую трубу достаточно просто согнуть под нужным углом, и она будет хорошо держать форму. Впрочем, более дешёвый монтаж с лихвой компенсируется более высокой стоимостью самого полибутена в сравнении с полиэтиленом и тем более полипропиленом.

Если говорить о близкородственных материалах (разумеется, по свойствам, а не по химической структуре), то полибутен можно сравнить с термостабилизированным полиэтиленом PE-RT, который почти (но всё же почти) так же гибок, как и PB, удобен в монтаже и легко соединяется между собой при помощи термосварки (также такой способ используют и при стыковке полипропиленовых труб).

Также полибутиленовые трубы отличаются высокой биологической устойчивостью, то есть являются неблагоприятной средой для размножения микроорганизмов, что безусловно делает эти трубы одними из лучших для транспортировки чистых сред там, где требуется соблюдение повышенной безопасности.

Разумеется, есть у этих труб и свои ограничения. Так, полибутен не слишком хорошо переносит высокие температуры, а потому такие трубы не годятся для эксплуатации в системах центрального водяного отопления.

С другой стороны в рамках своего температурного диапазона (приблизительно до +80 градусов по Цельсию) полибутен демонстрирует минимальное тепловое расширение и хорошую устойчивость к высокому давлению в системе и к перепадам давления.

На практике это означает, что только полибутена последних двух типах можно использовать (и то весьма ограниченно) в системах отопления, поскольку у нас зимой случаются весьма серьёзные перепады и давления и температуры (например, при нормативных +95 С в отдельных случаях (в сильные морозы) температура в системе может превышать даже +110 градусов, чтобы на выходе (то есть в домах конечных потребителей) получались те самые 95). Проблема решается использованием армированных труб, но армированный полибутен слишком дорог, а потому многие отдают предпочтение заметно более выгодным вариантам: армированному полипропилену или полиэтилену (металлопластиковые трубы). Однако есть сферы, где полибутеновые трубы практически незаменимы — это системы тёплого пола, где конкуренцию PB может составить разве что PE-RT, однако последний обладает несколько меньшей гибкостью. В этих системах, кстати, используют наиболее дешёвый сополимер полибутена — PB1. Для систем ГВС лучше всего подойдёт PB2, а PB3 можно ставить и на отопление, но этот материал нельзя назвать дешёвым.

Из других сфер эксплуатации полибутена стоит отметить упаковочные материалы, в особенности для медицинской сферы — полибутеновая плёнка отличается высокой прочностью и хорошим уровнем герметичности, что отлично подходит для некоторых медицинских препаратов.

А ещё есть PB плёнка высокого качества для использования в киноиндустрии — её достоинство в том, что она очень надёжная и прочная. Также из полибутена изготавливаются различные нагревательные приборы (есть даже радиаторы), используется он и в кабельном производстве в качестве изоляционного материала (как и другие полимеры, полибутен — отличный диэлектрик).

Что касается монтажа, то здесь можно отметить, что полибутеновые трубы не всегда соединяются при помощи термосварки — существуют также методы соединения при помощи компрессионных, пресс-фитингов и так называемых самозажимных фитингов.

Таким образом в некоторых случаях можно даже выбирать, каким именно способом смонтировать полибутеновые трубы. Хороша и пропускная способность полибутеновых труб, чему способствует очень низкий коэффициент шероховатости самого материала.

Источник:

Трубы из полибутена. Мифы и реальность

Н.В. Володин, руководитель испытательной лаборатории,
ИЦ «Политест», г. Москва

Трубы из полибутена (полибутилена) появились на мировом рынке по сравнению с другими полимерными трубопроводами относительно недавно. Европейский опыт применения труб из полибутена насчитывает всего-то около 50 лет.

Появление нового материала с самого момента его изобретения сразу обросло невероятными слухами.

Начиная от того, что произошла революция в химической промышленности и разработан уникальный материал, превосходящий по своим свойствам все известные полимеры, применяемые в трубной промышленности, до слухов об опасности его применения и т.п.

Несмотря на то, что полибутен уже успешно применяется в Европе более 50 лет, в отличие от вышеназванных материалов, он является наиболее молодым членом семейства, т.к. был разработан позже них.

Для лучшего понимания свойств вышеуказанных материалов остановимся более подробно на их молекулярной структуре.

1. Полиэтилен (ПЭ, PE)

Обладает линейной молекулярной структурой и, как следствие, — наименьшей температуростойкостью (термостабильностью) из всех вышеназванных материалов и наименьшей стоимостью сырья.

Поэтому во многом благодаря последнему фактору этот материал практически полностью занял нишу полимерных трубопроводов для холодного водоснабжения и газоснабжения, т.е. в системах, где нет высоких температур.

Трубопроводы являются эластичными (гибкими) и хорошо соединяются посредством сварных неразъемных гомогенных соединений.

2. Полипропилен (ПП, PP)

В отличие от старшего представителя полиолефинового семейства этот материал обладает более разветвленной молекулярной структурой с углеводородными соединениями, что обусловило более высокую термостойкость.

Как и трубы из полиэтилена, эти трубы легко соединяются посредством сварных гомогенных соединений. Однако трубы малоэластичны и поэтому изготавливаются в виде прямых отрезков.

Вследствие хорошей термостабильности и технологичности монтажа трубы из полипропилена нашли широкое применение в системах отопления, холодного и горячего водоснабжения.

3. Сшитый полиэтилен (ПЭ-Х, PE-X)

Учитывая низкую температуростойкость полиэтилена, было необходимо найти способ ее повышения и его нашли, и даже не один. Для придания большей термостабильности линейные молекулы полиэтилена научились «сшивать» поперечно между собой.

Существует 4 способа сшивки полиэтилена: пероксидная сшивка (PEX-a), сшивка органосилоксанами (PEX-b), радиоционная сшивка (PEX-c) и сшивка азосоединениями (PEX-d). Все четыре способа различаются между собой, но направлены на достижение одного и того же результата — поперечной сшивки молекул полиэтилена.

В результате полиэтилен получил повышенную температуростойкость, но потерял способность к свариванию посредством гомогенных (однородных) сварных соединений. Поэтому для соединения труб из сшитого полиэтилена применяются, в основном, механические компрессионные и пресс-фитинги.

«недосшитый» полиэтилен не будет обладать нужной температуростойкостью, а «пересшитый» будет хрупким. Именно с нарушением процесса сшивки связаны многочисленные аварии, которые произошли с выходом на рынок низкокачественной китайской продукции.

4. Полибутен (ПБ, PB)

Глядя на молекулярную структуру полибутена, можно сразу отметить ее наибольшую разветвленность по сравнению с другими материалами полиолефиновой группы.

В структуре полибутена наибольшее количество атомов углерода в составе мономера, что обуславливает значительное отличие свойств ПБ-1 от свойств других членов семейства полиолефинов.

Так, полибутен обладает наибольшей долговременной прочностью (MRS) и температуростойкостью, обладает наименьшей «ползучестью» по сравнению с другими материалами группы, сохраняет физические свойства при температурах, близких к температуре плавления, обладает повышенной гибкостью, высокой стойкостью к растрескиванию, хорошей химической стойкостью, легко сваривается с образованием гомогенных соединений и устойчив к механическому истиранию. Такой набор свойств делает полибутен-1 ценным материалом для производства напорных труб отопления и теплоснабжения, горячего и холодного водоснабжения, канализации (срок эксплуатации трубопроводов из полибутена уже сейчас составляет около 50 лет). Жесткие марки полибутена-1 нового поколения могут найти применение в производстве емкостей для хранения и транспортировки агрессивных жидкостей и абразивных растворов.

В химической промышленности полибутен РВ-1 широко применяется для создания компаундов для улучшения свойств полиэтилена PE и полипропилена PP и термопластичных эластомеров.

Его незначительное введение в SEBS компаунды (стирол-этилен-бутилен-стирольные) существенно улучшает жесткость при высоких температурах.

При смешивании с термопластическими полиолефиновыми эластомерами наблюдается значительное улучшение значения остаточной деформации сжатия при высоких температурах.

По сравнению с другими материалами полиолефиновой группы ПБ-1 обладает наибольшей долговременной прочностью под воздействием высоких температур (рис. 2).

Источник: https://tehnova.ru/bez-rubriki/polibutenovye-truby-oblast-primeneniya-i-osobennosti.html

Преимущества использования труб из сшитого полиэтилена — Жми!

Основой для любой инженерной коммуникации, будь то водоснабжение, отопление или та же канализация, являются трубы.

Традиционно считается, что лучше всего для этих целей подойдут варианты из металла, различных сплавов или керамика.

Именно поэтому большую популярность получило применение труб, сделанных из сшитого полиэтилена, который является прочным и высокотехнологичным материалом.

Что это такое

Алюминиевая прослойка выполняет функцию компенсатора расширения полимерных элементов при воздействии на них высоких температурИзделия из сшитого полиэтилена позволили существенно увеличить область применения полимерных материалов.

Причина в том, что процесс сшивки, который является химической реакцией, позволяет устранить основной недостаток подобных изделий – термопластичность.

Благодаря этому, сшитый полиэтилен остается очень гибким, однако при воздействии температур до 80 градусов не плавится и не поддается деформации.

Изделия, сделанные из сшитого полиэтилена, во многих случаях создают с пятислойной структурой. Обычно она выглядит так:

• сперва идет внутренний слой полиэтилена;
• дальше за ним идет слой клея;
• после идет алюминиевая прослойка (обычно представляет собой алюминиевую фольгу);
• опять слой клея;
• и внешняя защитная оболочка полиэтилена.

Примите во внимание: пятислойный сшитый полиэтилен может прослужить до 15 лет, даже в том случае, если будет использоваться при температуре теплоносителя в 95 С, а также внутреннем давлении до 9 бар.Стоит отметить, что применяемая в изделиях алюминиевая фольга не оказывает значительного влияния на эксплуатационные характеристики труб, а точнее на выдерживаемое давление и температуру.

Причина в том, что используемый теплоноситель будет перемещаться внутри именно по полиэтиленовой прослойке, которая, в свою очередь, определяет параметры, в которых она может работать.

Разновидности

За счет эластичной структуры трубу можно сгибать, не используя для этого дополнительных приспособленийГотовые изделия, созданные из сшитого полиэтилена, техническим языком называют трубами PEX.

К этому названию на конце добавляется буква, обозначающая метод используемой для получения материала сшивки.

Процесс сшивки может быть произведен несколькими вариантами. Конечные характеристики продукта полностью зависят от того, каким способом они были получены.

Важно знать: процент сшивки является той характеристикой, которая определяет количество соединенных молекул из общего их числа в молекулярной сетке полиэтилена.Всего есть четыре основных вида технологии сшивки:

Где используют

Использование изделий из сшитого полиэтилена в канализации, а также водопроводе является оправданным благодаря их свойствамСфера применения таких изделий весьма обширна.

При этом, учитывая вид коммуникаций, в которых они будут применяться, зависят и их технические характеристики:

1. Однослойные трубы, сделанные из сшитого полиэтилена чаще всего применяются в холодном водопроводе. В среднем их размер не превышает 20 мм, а температура, в которой они могут работать варьируется до 95 С. Чаще всего такие изделия получают за счет использования электронно-лучевого метода. Именно за счет этого обеспечивается их доступность.
2. В системах горячего трубопровода используются многослойные конструкции, чтобы обеспечить наибольшую устойчивость не только к нагреву до +110 С, но также и к значительным колебаниям температур. Большинство таких изделий состоит из трех слоев: сначала идет полиэтилен, далее алюминий и снова полиэтилен. Их диаметр варьируется от 16 мм (самые маленькие) до 63 мм.
3. В отопительных системах также применяются многослойные конструкции, однако, они дополнительно имеют диффузионный слой, который выполняет функцию кислородного барьера. Стоит отметить, что их размер редко превышает 20 мм в диаметре.

Преимущества материала

Немалую популярность трубы, сделанные из сшитого полиэтилена, получили за счет своих свойств, которые очень важны в системах теплого полаИспользование таких изделий в различных коммуникациях имеет целый ряд преимуществ над иными вариантами, сделанными из других материалов:

1. Повышенная устойчивость к высоким температурным воздействиям.
2. Малый вес, который позволяет значительно облегчить не только установку труб, но и их транспортировку. Стоит отметить, что прочность таких изделий также имеет высокий уровень.
3. Стойкость к коррозии. Данное свойство, безусловно, является основным из достоинств таких изделий. Данные трубы не подвержены ржавчине, гниению, со временем они почти не деформируются, а на их внутренней стороне не будет образовываться осадок, который негативно влияет на эксплуатационные качества.
4. Легкость и удобство монтажа. За счет того, что такие изделия отличаются хорошей гибкостью и эластичностью производить укладку и монтаж их значительно легче.

Отдельно стоит отметить преимущества марки STOUT. Компания производит трубы из сшитого полиэтилена, которые по своим показателям выгодно отличаются от продукции конкурентов. Среди главных отличительных особенностей, интересных для конечного потребителя, отметим следующие:

• защита от известковой и других агрессивных сред;
• высокий уровень шумоизоляции, гарантирующий тишину;
• надежность и уверенная сопротивляемость даже продолжительному повышению давления в системе;
• каждый товар из линейки STOUT выполнен из экологически чистого и гипоаллергенного материала.

Существует немало инженерных и архитектурных решений, реализация которых предполагает обязательное использование труб из сшитого полиэтилена.

Подобрать наиболее подходящий вариант под конкретные особенности вашего уникального проекта сможет только профессионал.

Его выбор будет основываться на характеристиках труб и на имеющихся данных об области их применения в проекте.

Обязательно посмотрите видео, в котором специалист проводит различные испытания трубы из сшитого полиэтилена Stout РЕХ-а:

Источник: https://septik.guru/truby/iz-sshitogo-polietilena.html

Сшитый полиэтилен

Сшитый полиэтилен (или ПЕх (PEx), где х – не буква, а обозначение сшивки) – это полимер с модифицированной структурой молекулярных связей, основой которого является полимеризированный под высоким либо низким давлением этилен.

Является наиболее плотным среди других полиэтиленовых материалов и имеет более высокие технические показатели. Используется для изготовления наиболее прочных полимерных изделий, выдерживающих различные нагрузки механического, химического либо геофизического происхождения.

Кроме того, многие изделия являются устойчивыми к высоким температурам, что позволяет использовать его в соответствующих условиях.

Основные свойства

Свойства сшитого полиэтилена исходят из возможностей его полимерной основы и особенностей молекулярного строения.

Строение

Обычный полиэтилен состоит из крупных молекул с множеством свободных ответвлений, свободно «плавающих» в пространстве.

Именно поэтому при множестве положительных свойств он все же является довольно мягким материалом, имеющим сравнительно низкую температуру плавления.

Создатели сшитого полиэтилена смогли ликвидировать этот недостаток, укрепив структуру материала при сохранении его положительных характеристик.

Отдельные нити полиэтилена, получаемые реакцией полимеризации, здесь крепко связаны между собой.

Такая «ткань» имеет гораздо большую молекулярную плотность и больший удельный вес, а также намного прочнее «волокнистого» собрата как в механическом, так и в физико-химическом смысле.

Технические характеристики

Кроме высокой плотности и прочности, сшитый полиэтилен обладает рядом оригинальных свойств, благодаря которым полиэтиленовые изделия внедрились практически во все области деятельности современного человека. Сшивка молекул дала ему:

• Главное – повышение температуры плавления. Модифицированный полимер размягчается при повышении температур более 150-ти 0C, плавится при 200 0C и горит при 400 0C с разложением на воду и углекислый газ.
• Со сшивкой увеличилась жесткость и прочность на разрыв с одновременным уменьшением величины удлинения на разрыв.
• Этот материал не меняет свойств при резком изменении окружающих условий, чем сходен даже с такими прочными металлами, как сталь.
• Стойкость его к химическим реагентам и биологическим разрушителям очень велика,
• По сравнению с простым полиэтиленом сшитый обладает более высокой гидро-и пароизоляцией,
• Появилась возможность «памяти формы», при которой полимер поменял свойство пластичности на эластичность.

Недостатки

Существенными недостатками сшитого полиэтилена являются следующие свойства:

• Как и для других полимеров этилена, он начинает медленно разрушаться под действием солнечных лучей,
• Отрицательное действие кислорода при проникновении его в структуру материала.

Оба недостатка устранимы с помощью покрытия изделий защитными оболочками из других материалов либо нанесением слоя краски.

Производители

Одним из самых заметных на сегодня производителей труб из сшитого полиэтилена является бренд STOUT. Вся продукция производится на современном оборудовании в Европе на тех же заводах, где заказывают свой товар бренды премиум-сегмента.

Трубы STOUT существенно дешевле, но не уступают по качеству более дорогим: покупателю нет смысла переплачивать за громкое имя бренда. Клиент платит за качество и надежность, получая все это в полной мере. Изделия адаптированы для условий эксплуатации в нашей стране, монтаж легок и не занимает много времени.

Производство

Технологии сшивки

Сшивка полиэтилена проводится химическим либо физическим способом по одной из следующих технологий:

1. Химическим пероксидным методом (PEx a) получают очень качественные, но достаточно дорогие изделия. В качестве реактива здесь используется перекись водорода. Процесс идет при температуре около 200 0C. Сшивка получается наиболее равномерной, так как количество сшитых молекул в общем количестве составит до 85%.
2. Химическим силановым методом (PEx b) получают сшитый полиэтилен в присутствии силана, катализаторов и воды. Этот метод самый распространенный, хотя процент сшивания здесь составляет всего 65-70%.
3. Физическим радиационным (PEx c). Эта сшивка проводится путем прогонки полиэтиленовой массы через ускоритель электронов, где проходит воздействие на нее рентгеновского либо гамма-излучения. При этом вступают в реакцию свободные атомы, но не углерода с водородом, а одноименные между собой, образуя новые связи. Степень сшивки получается примерно 60%.
4. Химическим азотным (PEx d), с помощью радикалов азота, получают качество сшивки до 70%. Этот метод используется редко, так как требует достаточного времени и определенных условий протекания реакции.

Сравнение свойств по типу сшивки

Сшитый полиэтилен, прошедший любую из названных технологий сшивки, получает упорядоченную сетчатую структуру, сходную по свойствам с кристаллической решеткой твердых веществ. Однако в каждом случае полученный материал имеет свои небольшие отличия:

• Как уже отмечено, наиболее равномерная сшивка пероксидная, хотя и менее продуктивная, и более дорогая,
• Пероксидный способ неприменим к изготовлению многослойных труб,
• Наиболее быстро получается готовая продукция при силановом способе,
• Самый простой процесс и дешевое сырьё используются в радиационном способе,
• Силановый способ дает наиболее плотный, но и наименее гибкий материал.

Область применения

Сшитый полиэтилен обладает универсальными свойствами как прочности, так и стойкости к различным разрушающим явлениям, включая высокую температуру. Именно поэтому область его применения охватывает все места, где требуются именно такие свойства:

• Для изготовления напорных труб для холодного либо горячего водоснабжения,
• В производстве элементов систем отопления,
• Для изоляции кабелей высокого напряжения,
• При создании специальных стройматериалов и как элемент изделий конструкционного назначения.

Источник: https://propolyethylene.ru/shitiy/

Как производят сшитый полиэтилен

Сравнивая трубы из сшитого полиэтилена с аналогами, которые изготовлены из любого другого полимера, можно увидеть массу преимуществ именно первого варианта. К таким преимуществам следует отнести способность выдерживания большого давления, экономию расходников, и многих других факторов.

Попробуем разобраться, в чем секрет такого материала, как сшитый полиэтилен. Изначально, полиэтилен – это соединение углерода с атомами водорода, которое представляет собой молекулы —CH2—CH2—CH2—CH2—.

Данные связи молекул не такие прочные сами по себе, как может показаться, именно из-за этого и применили технологию «сшивки».

Итак, сшивка – это процесс, при котором звенья молекул связывают воедино и образуют ячеистую трехмерную сетку. В момент реакции в цепочках молекул, содержащих в себе водород и углерод, под влиянием определенных факторов атомы водорода отрываются от звеньев полиэтилена.

Вследствие этого образовывается свободная связь – именно она используется для соединения между собой отдельных цепочек. Атомы углерода «сшиваются» между собой и образовывают высокопрочную связь. Соотношение сшитых молекул к общему количеству молекул называют степенью сшивки.

На сегодняшний день известно три метода сшивания полиэтилена, каждый из которых – это подведение определенного источника энергии. Результат варьируется в зависимости от выбранного метода.

Данный метод подразумевает обработку полиэтилена рентгеновским излучением. Этот процесс «выбивает» водородные атомы из решетки соединения, а углероды, оставшиеся в свободных связях, сшиваются с атомами соседнего углерода. Результат процесса – сшитый полиэтилен маркировки PEX-С.

Научный прогресс, инновационные технологии способствовали разработке нового способа сшивания, более совершенного за физический. Этим способом стала химическая сшивка полиэтилена. Она разделяется на два подвида:

Первый метод подразумевает использование радикалов азота в процессе. Результатом такого сшивания станет изделие с маркировкой PEX-D, но этот метод далеко не совершенен. Что касается второго способа, то он более распространен за все остальные. Полиэтиленовая труба PEX-B изготавливается со скоростью 60 метров трубы за минуту.

И тот и другой метод химического сшивания также не совершенный и. естественно, технические параметры изделий не обладают полноценностью. Технические характеристики можно сравнить с PEX-С: такой же низкий порог устойчивости к температурному режиму, также нет памяти формы, изделие достаточно жесткое и не поддается восстановлению после изгибов. Степень сшивания — 65%.

Еще ее называют методом Энгеля. Результат такой сшивки – трубы PEX-А. Это довольно дорогие изделия, если сравнивать с предыдущими трубами. Производится она со скоростью 8 метров трубы за минуту. В процессе производства используют перекись водорода в условиях высоких температур (около 200 °С). Эта особенность позволяет получать максимально равномерную сшивку — 85%.

Источник: https://agpipe.ru/news/21-kak-proizvodyat-shitii-polietilen

Трубы из сшитого полиэтилена: характеристики и особенности эксплуатации

Современные разработки в области производства материалов позволяют расширять представленный на рынке ассортимент строительной продукции и изделий. Подобная тенденция касается изготовления труб для водоснабжения. Особой популярностью сегодня пользуются трубы из сшитого полиэтилена.

Такой материал получают путем полимеризации. В результате процессов, происходящих с молекулами этилена, они соединяются друг с другом, за счет чего возрастает плотность сырья и изделий, произведенных из такого вида полиэтилена.

Специфика воздействия на молекулы водорода и углерода, которые входят в состав полиэтилена, приводит к образованию новых связей на молекулярном уровне. Процесс образования новых соединений принято называть сшивкой.

Выделяют оптимальное значение сшивки, составляющее от 65 до 85%.

Помимо увеличения прочности сырья за счет специфики изготовления, возрастает устойчивость материала к высоким температурам, полиэтилен становится гибким и стойким к износу.

Совокупность этих свойств позволяет материалу принимать первоначальную форму после воздействия на него механических нагрузок. Сшитый полиэтилен имеет определенную аббревиатуру – PEX.

Соответственно, водопроводные изделия из этого сырья принято называть PEX-трубами.

Продукция содержит три слоя:

• снаружи труба состоит из кислородозащитного слоя;
• в роли внутреннего слоя выступает сшитый полиэтилен;
• фиксация осуществляется при помощи клеевого состава.

Некоторые производители выпускают изделия, которые состоят из пяти слоев. В качестве дополнительных прослоек используется еще один слой клея и полиэтилена.

Трубы из сшитого полиэтилена отличаются высокими качественными характеристиками, которые в разы превышают аналогичные показатели любого полимерного сырья. Такие особенности позволяют применять их в качестве составляющих элементов не только холодного водоснабжения, но и для обустройства системы теплых полов и отопления.

Главный параметр, принимая во внимание который, происходит подбор труб – это метод сшивки материала. Поскольку от него зависит число полученных связей, а также эксплуатационные характеристики продукта. Кроме того, исходя из того или иного варианта, сшивки сырью присваивается определенная маркировка.

Стоит выделить следующие способы образования связей в полиэтилене:

• сшивка пероксидом – PEX-A;

• сшивка при использовании силана – PEX-B;
• радиационная сшивка – PEX-C;
• азотная – PEX-D.

В ходе изготовления материала первым методом производится нагрев сырья и введение в состав пероксидов. Полученный уровень плотности в таком случае имеет максимальное значение, составляющее 70-75%.

Технические характеристики изделий, произведенных при помощи такого способа сшивки, позволяют выгодно выделяться среди аналогов.

Единственным минусом продукции является высокая стоимость, а также тот факт, что в ходе использования PEX-труб, происходит довольно быстрое вымывание химических веществ из сырья.

Выпуск труб PEX-B включает в себя два этапа работы. В первую очередь в материал вводят органические силаниды, а затем продукция гидратируется. Уровень плотности такой сшивки составляет 65%.

Изделия имеют доступную стоимость, а также отличаются высокими показателями давления. К недостаткам таких труб, вне зависимости от диаметра и размера, стоит отнести их жесткость.

Именно это свойство мешает согнуть трубу при необходимости.

Третья группа изделий изготавливается путем воздействия на материал электронов и гамма-лучей. Показатель сшивки в таком случае будет равен 60%. В нашей стране подобные изделия применяются крайне редко, хотя трубам присуща неплохая молекулярная память и гибкость.

Совокупность эксплуатационных характеристик труб из сшитого полиэтилена дает возможность эксплуатировать изделия в следующих областях:

• прокладка системы теплых водяных полов;
• обустройство отопительных коммуникаций;
• создание систем холодного и горячего снабжения.

Для теплого пола такие трубы представляют собой идеальный вариант, объясняется это хорошей теплопроводностью и минимальным показателем теплового расширения.

Для подачи разной по температуре воды изделия из сшитого полиэтилена рекомендованы за счет их прочности и устойчивости к внешним воздействиям, кроме того, гибкие PEX-трубы в разы легче устанавливать.

Для обустройства систем горячего водоснабжения исходя из эксплуатационного срока и максимального показателя температуры жидкости в трубе, изделия классифицируются следующим образом:

• изделия, где температура не превышает 60 С;
• для горячего водоснабжения с температурой не более 70 С;
• трубы для систем теплого пола, где используется низкотемпературный подогрев;
• для создания высокотемпературных систем подогрева пола и отопительных конструкций.

Отнести трубы из сшитого полиэтилена к инновационным изделиям довольно трудно, однако имеющиеся качественные характеристики позволяют выделить ряд отличительных черт положительного и отрицательного характера.

К преимуществам материала стоит отнести некоторые полезные свойства.

• Устойчивость и сохранение характеристик даже при воздействии на сырье высоких и низких температур. Согласно отзывам потребителей изделия успешно эксплуатируются при кратковременном снижении температур до -50 С либо увеличении до +120 С. Чтобы материал начал плавиться, изделие необходимо нагреть до 150 С. Производители рекомендуют использовать продукцию согласно регламенту, исходя из которого оптимальной температурой для эксплуатации принято считать диапазон от 0 С до +95 С.
• Стойкость к колебаниям давления внутри. Изделия в зависимости от вида способны выдерживать от 4 до 10 атм.
• Хорошая гибкость изделий.
• Устойчивость к износу, обусловленная прочностью сырья.

• Большой срок службы труб. При правильном монтаже и разумной эксплуатации изделия могут эффективно справляться с поставленной задачей около полувека.
• Материал не подвержен коррозии, развитию микроорганизмов, а также устойчив к контакту с химическими веществами.

• Гладкость стенок, в отличие от стенок гофры, увеличивает теплоотдачу, а также обеспечивает высокие гидравлические показатели. С течением времени эти значения сохраняются на прежнем уровне, поскольку на поверхности не скапливаются разного рода отложения, препятствующие потоку.
• Экологичность материала.

  Продукция изготавливается согласно ГОСТ и не выделяет вредных веществ.

• Эластичность сырья – в случаях замерзания жидкости в трубах изделие не разорвется.
• Продукция прекрасно восстанавливает свою исходную форму после механического воздействия, обусловлено это молекулярной памятью материала.

• Сшитый полиэтилен хорошо поглощает шум, что положительно сказывается на комфорте в ходе использования труб.
• Минимальный вес.
• Простой монтаж, трубы очень просто соединить и подключить к системе.

К недостаткам PEX-труб необходимо отнести следующие характеристики:

• изделия плохо переносят воздействие солнечных лучей;
• антидиффузный слой требует соблюдения осторожности при транспортировке, он обеспечивает кислородный барьер для сырья, поскольку контакт с ним отрицательно скажется на сроке службы изделия;
• продукция изготавливается с ограниченным рядом размеров, это касается диаметра PEX-труб – чаще всего изделия имеют диаметр 16 мм, 20 мм, 25 мм;
• жидкость, которая отличается высоким уровнем минерализации, может поспособствовать образованию отложений на стенках труб;
• крепление с подводкой труб из сшитого полиэтилена, нуждается в больших усилиях в сравнении с водопроводными изделиями из металлопластика.

Кроме приобретения самих труб, для монтажа понадобятся специальные соединительные элементы – фитинги, а также ручной инструмент. В ходе выполнения работ очень важно не деформировать защитный слой материала. Грамотный и аккуратный монтаж позволит продлить срок службы трубы.

Для соединения PEX-труб используется экстендер и ножницы для резки. Соединение происходит по принципу молекулярной памяти материала. Схема работ выглядит следующим образом:

• отрезается необходимый размер трубы;
• на изделие надевают кольцо-фиксатор;
• в трубу просовывается головка экстендера и вращательными движениями растягивает трубу до полного проникновения головки внутрь изделия;
• после чего расширитель вынимается, труба в увеличенном размере надевается на штуцер, а через некоторое время она примет свой первоначальный диаметр, тем самым надежно обхватив насадку.

Для соединения труб применяются разные виды фитингов.

• Компрессионные пластиковые изделия – они имеют корпус, соединительное и зажимное кольцо, зажимную гайку. Фитинг очень легко устанавливается на трубу, достаточно обрезать ее под прямым углом и надеть до упора.
• Металлические фиксаторы – они в разы долговечнее аналогов из пластика, но и стоимость имеют более высокую. Состоят фитинги из тех же деталей и надеваются на трубу по аналогичной методике. Изделия можно снимать и использовать повторно.
• Пресс-фитинги состоят из корпуса и обжимной муфты. Такие элементы обеспечивают максимально прочное крепление. В некоторых случаях для работы с ними используется инструмент для опрессовки в виде пресс-клещей. Ручной пресс не всегда эффективен, поэтому при подключении радиатора или горячего водоснабжения используется специальное оборудование. А также необходимо привлечение к монтажу профессиональных мастеров.
• Напрессовочные фитинги – включают в себя корпус и напрессовочное кольцо. Монтаж таких деталей несложный, однако тоже требует специализированного оборудования. Эта продукция является наиболее дорогостоящей в сравнении со всеми вышеперечисленными элементами.

Несмотря на то что PEX-трубы зарекомендовали себя, как изделия, которые отличаются высоким уровнем надежности, они все же могут прийти в негодность, в результате чего потребуется проведение ряда восстановительных мероприятий.

Ремонт труб из сшитого полиэтилена сводится к демонтажу фрагмента водопровода, который был поврежден, и замене на новый элемент.

В случае когда запасного отрезка трубы нет в наличии, а работы требуют оперативных действий, существует временный метод ликвидации дефекта – наложение муфты.

При выборе второго варианта, стоит понимать, что она в любой момент может начать протекать.

Проводить обслуживание водопроводной системы, обустройство которой выполнялось при помощи PEX-труб, следует регулярно. При необходимости менять фитинги, для чего лучше сразу приобрести комплект элементов для всей конструкции.

Чтобы снизить риск необходимости проведения полной замены трубопровода через короткий промежуток времени после установки, продукцию для систем стоит приобретать только от проверенных производителей. Такие компании предоставляют гарантию на свои изделия, а также не станут ставить под сомнение свою репутацию и рейтинг, реализуя низкокачественные товары.

На отечественном рынке выделяются следующие компании, которые занимаются изготовлением и продажей PEX-труб.

• Rehau – германская торговая марка, предлагающая высококачественную продукцию, представленную большим ассортиментом труб из сшитого полиэтилена, а также огромный выбор различных фитингов к ним. Продукция этой компании относится к группе PEX-A, изделия различаются по цвету, а также по сфере эксплуатации. Срок службы труб составляет около 50 лет.

• Uponor (Германия) – продукция этой компании отличается высоким уровнем гибкости, универсальна, поэтому может быть использована для обустройства трубопроводов любого типа.

• «БИР-ПЕКС» – предлагает трубы российского производства класса PEX-B. Изделия примечательны невысокой стоимостью в сочетании с хорошими качественными характеристиками. Выпуск изделий происходит на английском промышленном оборудовании.

• Valtec – итальянская торговая марка, которая специализируется на изготовлении труб PEX-B. Продукция предлагается по доступной цене для работ по обустройству систем теплых полов, а также горячего и холодного водоснабжения, кроме того, трубы могут быть использованы для радиального отопления.

• Компания «Ростерм» предлагает потребителю универсальные трубы типа PEX-B, а также широкий ассортимент фитингов и различного оборудования для отопления.

Кроме того, спросом пользуются изделия от компаний Stout, «Сантекс», Sanline. Почти все производители указывают гарантийные сроки на продукцию, которые составляют от 20 до 50 лет, однако при покупке стоит внимательно изучить требования, которые касаются эксплуатации товаров, чтобы обезопасить себя от нарушения условий гарантийных обязательств.

О том, как произвести монтаж труб KAN-therm Push из сшитого полиэтилена, смотрите в видео ниже.

Источник: http://www.stroy-podskazka.ru/truby/polietilenovye/iz-sshitogo/