Прочие размеры
Одной из главных характеристик для напорных трубопроводов является показатель соотношения номинального наружного диаметра к толщине – SDR. Именно этот показатель определяет максимально допустимое рабочее давление (МОР, МПа) в трубопроводе, которое труба выдерживает без нарушения целостности. Т.е.: чем ниже SDR, тем выше может быть МОР. Соотношение между этими величинами для разных диаметров полиэтиленовых труб различное и вычисляется по формуле с поправкой на температурный режим среды.
ГОСТ также определяет понятие «номинальная толщина стенки», которая в изделии не может быть ниже утверждённой для каждой серии – S – показателя прочности для длительной (до 50 лет) эксплуатации системы.
Согласно стандарту, трубы ПНД диаметром более 180 мм производятся только отдельными изделиями, длиной до 25 м. Изделия меньшего диаметра могут поставляться в бухтах.
SDR 26 | SDR 21 | SDR 17 | SDR 13,6 | SDR 11 | ||||||
ПЭ 80 | PN 5 | PN 6,3 | PN 8 | PN 10 | ||||||
ПЭ 100 | PN 6,3 | PN 8 | PN 10 | PN 12,5 | PN 16 | |||||
Наружный диаметр, мм | Толщина стенки, мм | Масса 1 м, кг | Толщина стенки, мм | Масса 1 м, кг | Толщина стенки, мм | Масса 1 м, кг | Толщина стенки, мм | Масса 1 м, кг | Толщина стенки, мм | Масса 1 м, кг |
20 | 2,0 | 0,116 | ||||||||
25 | 2,0 | 0,148 | 2,3 | 0,169 | ||||||
32 | 2,0 | 0,193 | 2,4 | 0,229 | 3,0 | 0,277 | ||||
40 | 2,0 | 0,244 | 2,4 | 0,292 | 3,0 | 0,353 | 3,7 | 0,427 | ||
50 | 2,0 | 0,308 | 2,4 | 0,369 | 3,0 | 0,449 | 3,7 | 0,545 | 4,6 | 0,663 |
63 | 2,5 | 0,488 | 3,0 | 0,573 | 3,8 | 0,715 | 4,7 | 0,869 | 5,8 | 1,05 |
75 | 2,9 | 0,668 | 3,6 | 0,821 | 4,5 | 1,01 | 5,6 | 1,23 | 6,8 | 1,46 |
90 | 3,5 | 0,969 | 4,3 | 1,180 | 5,4 | 1,45 | 6,7 | 1,76 | 8,2 | 2,12 |
110 | 4,2 | 1,420 | 5,3 | 1,770 | 6,6 | 2,16 | 8,1 | 2,61 | 10,0 | 3,14 |
125 | 4,8 | 1,830 | 6,0 | 2,260 | 7,4 | 2,75 | 9,2 | 3,37 | 11,4 | 4,08 |
140 | 5,4 | 2,310 | 6,7 | 2,830 | 8,3 | 3,46 | 10,3 | 4,22 | 12,7 | 5,08 |
160 | 6,2 | 3,030 | 7,7 | 3,710 | 9,5 | 4,51 | 11,8 | 5,50 | 14,6 | 6,67 |
180 | 6,9 | 3,780 | 8,6 | 4,660 | 10,7 | 5,71 | 13,3 | 6,98 | 16,4 | 8,43 |
200 | 7,7 | 4,680 | 9,6 | 5,770 | 11,9 | 7,04 | 14,7 | 8,56 | 18,2 | 10,4 |
225 | 8,6 | 5,880 | 10,8 | 7,290 | 13,4 | 8,94 | 16,6 | 10,9 | 20,5 | 13,2 |
250 | 9,6 | 7,290 | 11,9 | 8,920 | 14,8 | 11,0 | 18,4 | 13,4 | 22,7 | 16,2 |
280 | 10,7 | 9,090 | 13,4 | 11,300 | 16,6 | 13,8 | 20,6 | 16,8 | 25,4 | 20,3 |
315 | 12,1 | 11,600 | 15,0 | 14,200 | 18,7 | 17,4 | 23,2 | 21,3 | 28,6 | 25,7 |
355 | 13,6 | 14,600 | 16,9 | 18,000 | 21,1 | 22,2 | 26,1 | 27,0 | 32,2 | 32,6 |
400 | 15,3 | 18,600 | 19,1 | 22,900 | 23,7 | 28,0 | 29,4 | 34,2 | 36,3 | 41,4 |
450 | 17,2 | 23,500 | 21,5 | 29,000 | 26,7 | 35,5 | 33,1 | 43,3 | 40,9 | 52,4 |
500 | 19,1 | 29,000 | 23,9 | 35,800 | 29,7 | 43,9 | 36,8 | 53,5 | 45,4 | 64,7 |
560 | 21,4 | 36,300 | 26,7 | 44,800 | 33,2 | 55,0 | 41,2 | 67,1 | 50,8 | 81,0 |
630 | 24,1 | 46,000 | 30,0 | 56,500 | 37,4 | 69,6 | 46,3 | 84,8 | 57,2 | 103,00 |
710 | 27,2 | 58,500 | 33,9 | 72,100 | 42,1 | 88,4 | 52,2 | 108,00 | 64,5 | 131,00 |
800 | 30,6 | 74,100 | 38,1 | 91,400 | 47,4 | 112,0 | 58,8 | 137,0 | 72,6 | 166,00 |
900 | 34,4 | 93,800 | 42,9 | 116,000 | 53,3 | 142,0 | 66,1 | 173,00 | ||
1000 | 38,2 | 116,000 | 47,7 | 143,000 | 59,3 | 175,0 | 73,5 | 214,00 | ||
1200 | 45,9 | 167,000 | 57,2 | 206,000 | 71,1 | 252,0 |
Правила монтажных работ
Перед началом монтажа напорного водопровода из полиэтиленовых труб подготавливают проект прокладки будущей сети, проводят расчеты. Пренебрегать этими действиями нельзя, иначе велик риск, что водопровод придется переделывать. Чтобы этого не произошло, придерживайтесь следующих правил:
- Глубина траншеи зависит от промерзания грунта. Рассчитывают ее по формуле из нормативного сборника СНиП 2.02.01-82. Яму в земле роют на 0,5 м ниже глубины промерзания.
- Водопроводную сеть собирают на поверхности земли, наполняют водой под давлением, то есть делают опрессовку, чтобы исключить подтекание на стыках.
Особенности монтажа
При сборке внутренних линий выполняется прокладка трубопроводов канализации из полиэтиленовых труб высокой плотности диаметром 50 мм. Этого размера достаточно для транспортировки стоков от умывальников, раковин, душевых кабинок, стиральных машин и прочих устройств. Для подключения унитазов или сборки стояков производится прокладка трубопроводов канализации из полиэтиленовых труб высокой плотности диаметром 110 мм. После этого система выводится наружу, где подключается к магистральной общественной линии. Если имеется автономная канализация, наружная линия подключается к септику. Для сборки используются разные виды соединений:
- сварка;
- муфтовое соединение (гильзы);
- сборка в раструб.
Проще всего последний вариант. Раструбные элементы системы собираются без применения инструментов. Уплотнительные кольца уже установлены в соединительных узлах, надо только вставить соответствующие концы друг в друга.
Преимущества и недостатки материала
Трубы из полиэтилена высокого давления выгодно отличаются от других полимерных изделий целым рядом преимуществ. Главным плюсом данного материала является полная устойчивость к коррозии и химическим веществам, что и стало основной причиной подобной популярности. При этом ПВД трубы имеют и другие преимущества:
- Низкий уровень теплопроводности, что значительно снижает потери тепла во время транспортировки жидкости. Помимо этого, за счет этого снижается количество конденсата, образующегося на внутренних стенках системы. Вода поступает к потребителю без изменений требуемой температуры.
- В той ситуации, если жидкость замерзла внутри конструкции, трубы не деформируются. Это стало возможным благодаря непревзойденной эластичности и гибкости. Материал расширяется в случае образования льда, а после размораживания возвращается в прежнее состояние.
- Небольшая масса конструкции позволяет установить водопроводную систему самостоятельно. К примеру, стальные трубы весят в 5-7 раз больше полимерных.
- Упругость труб из ПВД более низкая, что позволяет увеличить их устойчивость при гидравлических ударах.
Помимо вышеперечисленных свойств, трубы из ПВД экологичны, имеют большой срок эксплуатации (более 50 лет) и обладают отличной шумоизоляцией, поэтому звук воды не будет слышен.
Однако, как и у любого другого сантехнического материала, у полиэтилена высокого давления есть свои недостатки. Рассмотрим минусы, которые есть у изделий из ПВД:
- Данный вид труб нельзя использовать при обустройстве системы противопожарного водовода.
- При обустройстве системы горячего водоснабжения и отопления существуют некоторые ограничения, которые необходимо тщательно соблюдать. При температуре транспортируемого вещества свыше 80 градусов Цельсия материал начинает деформироваться и становится очень мягким.
- Трубы невосприимчивы к ультрафиолетовому излучению, поэтому их нельзя оставлять на солнечном свете. При монтаже системы на открытом пространстве потребуется дополнительная изоляция. В том случае, если это не будет сделано, за пару лет труба может превратиться в пыль.
- Несмотря на то, что монтаж ПВД труб достаточно прост, он обладает несколькими особенностями. В основном это касается соединений с другими материалами и креплений.
Как соединить полимерные трубы
Выравниваем ПНД
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
Фитинги из ПВХ
Данным способом можно стыковать трубы достаточно быстро, не применяя сварку и пайку. Существует два типа стыковки с помощью фитингов:
- Разъемный.
- Резьбовой.
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.
Какие допустимые отклонения размеров полиэтиленовых труб?
Нормативами ГОСТ 32415 предусмотрены предельно разрешенные отклонения от требуемого диаметра и параметры овальности напорных труб.
D, х1000 мм |
Доп. отклонение >х10-1, мм |
Овальность, мм х10-2не > |
0,025 |
3 |
120 |
0,032 |
3 |
130 |
0,040 |
4 |
140 |
0,050 |
4 |
140 |
0,063 |
4 |
150 |
0,075 |
5 |
160 |
0,090 |
6 |
180 |
0,110 |
7 |
220 |
0,125 |
8 |
250 |
0,140 |
9 |
280 |
0,160 |
10 |
320 |
0,180 |
11 |
360 |
0,200 |
12 |
400 |
0,225 |
14 |
450 |
0,280 |
17 |
980 |
0,315 |
19 |
1110 |
0,355 |
22 |
1250 |
0,400 |
24 |
1400 |
0,500 |
30 |
1750 |
0,560 |
34 |
1960 |
0,630 |
38 |
2210 |
0,710 |
64 |
— |
0,800 |
72 |
— |
0,900 |
81 |
— |
1,000 |
90 |
— |
1,200 |
108 |
— |
Таблица предельно разрешенных отклонениий по ГОСТу 32415
Обратите внимание! Согласно нормам ГОСТ 18599 2001, трубы напорные из полиэтилена диаметром свыше 180 мм изготавливаются и поставляются в виде отрезков длиной до 25 м. Изделия, имеющие меньший диаметр, могут поставляться в бухтах
Технические характеристики и особенности монтажа полиэтиленовых труб
Трубы из полиэтилена низкого давления или просто полиэтиленовые изделия применяют только для прокладки холодного трубопровода. Ведь от горячей воды материал сразу же теряет свои эксплуатационные характеристики. Есть ограничения и к монтажу – материал ПНД разрешено использовать только внутри домов или же в траншеях на глубине, где не промерзает земля. При всем этом ПНД изделия являются востребованными из-за дешевизны и легкости монтажа.
Характеристики труб ПНД
Технические особенности
Трубы ПНД изготавливают из полиэтилена низкого давления. Именно свойства этого материала определяют технические характеристики изделий:
- легкость – вес кубического метра ПНД составляет 900 килограмм, что упрощает монтаж труб,
- устойчивость к давлению в десятки атмосфер, граничный предел прочности составляет 3-5 МПа,
- ограничение рабочего температурного режима – при температуре меньше 0°С ПНД стекленеет, а при превышении 40°С – теряет кольцевую жесткость,
- небольшое тепловое расширение – при нагреве до 70°С изделие из полиэтилена низкого давления увеличивается только на три процента.
Сфера применения
Продукция из полиэтилена низкого давления применяются при
- прокладке трубопроводов для транспортировки питьевой или технической воды с температурой до 40°С,
- прокладке трубопроводов для транспортировки газообразных или жидких материалов с температурой ниже 40°С,
- прокладке фекальной или ливневой канализации,
- сооружении короба или изоляционного слоя для электрических кабелей (для этих целей выпускают гофротрубы ПНД).
Важно также, чтобы транспортируемый материал не вступал в реакции с полиэтиленом, был инертным к этому веществу
Нормативы труб ПНД
Допустимые параметры изделий указаны в ГОСТе 18599, изданном в 2001 году. Этот документ регламентирует диаметр и толщину стенок. Эти параметры тесно связаны с типом использованного полимера.
- Разбег диаметра труб из полиэтилена РЕ 33 составляет 10-160 мм при толщине стенок в 2-12 мм. Но такие изделия крайне ненадежны при большом давлении – при нагрузке более 3,2 МПа материал лопнет.
- Использование другого полимера сорта РЕ 100 создает условия для производства изделий больших размеров. Теперь диаметр будет колебаться в пределах от 32 мм до метра с толщиной стенки 1-59 мм. Рабочее давление жидкости в таком трубопроводе допустимо до 10 МПа.
- Сорта полимера РЕ 63 и РЕ 80 позволяет создавать крупногабаритные изделия. При этом допустимый начальный диаметр составляет всего 16 мм с толщиной стенок 2-67 мм. В такой трубопровод газообразный или жидкий носитель подается под давлением 6,3-8 МПа.
Только по диаметру в сортаменте формируется 34 оригинальных изделия. Также выпускается 15 типоразмеров продукции из сорта РЕ 33, 30 типоразмеров из сорта РЕ 63, 34 изделия из сорта РЕ 80 и 26 изделий из сорта РЕ 100. Такое разнообразие продукции позволяет заказчикам подобрать изделие, исходя из необходимых технических характеристик и пропускной способности.
Маркировка
Для упрощения выбора труб ПНД и предотвращения ошибок при их монтаже на внешнюю поверхность изделий наносится соответствующая маркировка:
- название производителя и ГОСТ 18599-2001, по стандартам которого производят изделия,
- используемый сорт полиэтилена,
- величина сортамента, то есть наружный диаметр – например, труба ПНД 25, 32, 50, 63 или даже 225 мм, что обуславливает характеристики и пропускную способность изделия,
- следующее значение обозначает толщину стенки в миллиметрах,
- номинальное рабочее и максимально допустимое давление в МПа,
- дата изготовления и номер партии.
Следует отметить, что изделия маркированы и цветовыми полосами. Желтая указывает на возможность использования трубопроводов для транспортировки газа, а синяя обозначает прокладку водопроводных сетей.
Зачастую мерные отрезки ПНД труб составляют 5-24 метров. Хотя полиэтиленовые водопроводы диаметром до 180 миллиметров реализуются в бухтах протяженностью 30−40 метров, а иногда и до 0,5 километра – такие водопроводные сети делают с минимальным количеством соединительных муфт, что удобно при сооружении сети наружного водовода.
Преимущества
Несмотря на ряд ограничений, такие изделия обладают весомыми преимуществами.
Технические характеристики и особенности монтажа полиэтиленовых труб Качественные и недорогие трубы ПНД применяют для прокладки водопроводов, транспортировки газа и изоляции электрокабелей.
Преимущества ПНД труб
Широкое применение полиэтиленовых труб в различных сферах промышленности, быта, народного хозяйства обусловлено их преимуществами перед изделиями из других материалов.
- Гарантийный срок эксплуатации в 50 лет производителями дается только трубам из полиэтилена.
- ПНД трубы не нуждаются в катодной защите, а значит – в дополнительном обслуживании.
- ПЭ изделия не подвержены коррозии, агрессивному воздействию химических веществ.
- Легкие полиэтиленовые трубы, смотанные в бухты, позволяют сэкономить на материалах для монтажа трубопровода и время на его прокладку.
- Водопроводные ПЭ трубы можно многократно монтировать, они легко утилизируются.
- За счет применения стыковочной сварки экономятся средства на монтаже трубопровода.
- Использование ПЭ трубопроводов гарантирует чистоту транспортируемой жидкости, отсутствие постороннего запаха и примесей.
- Высокая эластичность позволяет выдерживать не только сдвиги грунта, но и землетрясения.
Преимущества ПЭ труб в сравнении со стальными изделиями
- При замерзании воды низкий модуль упругости препятствует разрушению стенок полиэтиленовых труб в отличие от изделий из стали.
- Просадка здания, где пролегает коммуникация, может вызвать нарушение целостности металлической трубы, в то время как трубы ПНД могут выдерживать растяжение до 7%, не теряя целостности.
- Монтаж, обслуживание и замена ПЭ труб гораздо экономичнее в плане финансовых, временных и трудовых затрат.
- Труба из полиэтилена не принадлежит к разряду опасных грузов.
- Полиэтиленовые изделия гораздо легче металлических – стальных, чугунных: при укладке можно обойтись без погрузочной техники.
- ПЭ изделия поставляются, кроме отрезков, в бухтах, более удобны и менее затратны в транспортировке: за один рейс можно перевезти труб из полиэтилена в 5 раз больше, чем из металла.
- Из-за ограниченной длины стальных отрезков приходится на 1 км трубопровода делать много стыков (швы на металле наиболее уязвимы для коррозии) – длина одного отрезка ПЭ трубы до 110 мм в диаметре в бухтах может составлять до 2000 м. А стыковая сварка ПЭ дешевле, проще и быстрее, не требует высокой квалификации специалиста.
- Наружный диаметр полиэтиленовых изделий, в отличие от стальных коммуникаций, может варьироваться от 20 до 1200 мм.
- ПЭ трубы более стойки к гидроударам из-за высокого модуля упругости, в отличие от стальных труб.
- Идеально гладкая внутренняя поверхность стенок трубы из полиэтилена не дает образовываться засорам, отложению примесей: с годами напор в ПЭ трубе не изменяется.
- Теплопроводность ПЭ изделий ниже, чем металлических: при транспортировке холодной воды прилегающая к стальной трубе стена разрушается, с ПЭ трубами этого не произойдет.
- Максимальный срок службы стальных труб – 15-20 лет, ПЭ изделий – до 50.
Внимание! Строительство и ремонт трубопровода из ПЭ изделий дает возможность сэкономить до 40% финансовых расходов по сравнению с применением традиционных труб из металла
Преимущества ПЭ труб перед изделиями из металлопластика
- Полиэтиленовые трубы, а также крепежные материалы для их соединения гораздо дешевле металлопластиковых изделий.
- Размеры диаметра металлопластиковых труб ограничены – 16-63 мм, тогда как ПЭ коммуникации могут иметь диаметр от 20 до 1200 мм.
- Соединения ПЭ боле прочны (например, для сшитого полиэтилена используют специальные фиксирующие гильзы, герметизирующие место стыка частей трубы). Металлопластиковые изделия имеют открытое соединение фитинга и трубы, что с течением времени может привести к нарушению герметичности и течи.
- Трубы из полиэтилена более стойки к механическим повреждениям.
- Трубы из полиэтилена выдерживают без ущерба низкие температуры, в отличие от металлопластиковых, которые после размораживания воды могут просто разорваться.
По большому счету, ПЭ трубы можно назвать универсальными, хотя целевое их назначение – водопроводные, канализационные, газовые, использование этих изделий гораздо шире.
Помните! Всегда при покупке труб нужно выбирать надёжного и ответственного производителя, такого как наша компания «Пластпродукт» — одна из лучших компаний-производителей и поставщиков полиэтиленовых труб, который производит качественные трубы и придерживается всех необходимых ГОСТов и стандартов.
Размеры полиэтиленовых труб для газа
Сортамент ПЭ труб для газоснабжения разнообразен. Широко распространенные размеры ПНД выпускаются с показателями SDR 17,6; SDR 17; SDR 13,6; SDR 11; SDR 9. В зависимости от этого параметра различается рабочее давление труб.
ПЭ-100 SDR 13,6. Раб. давление max до 0,6 Мпа
Диаметр наружный (см) |
Толщина стенки (мм) |
6,3 |
4,7 |
9 |
6,7 |
11 |
8,1 |
16 |
11,8 |
22,5 |
16,6 |
31,5 |
23,2 |
Назначение – транспортировка горючих газов промышленного и бытового применения в качестве сырья и топлива.
ПЭ-100 SDR 11. Раб.давление max до 1 Мпа
Диаметр наружный (см) |
Толщина стенок (мм) |
6,3 |
5,8 |
9 |
8,2 |
11 |
10 |
16 |
14,6 |
22,5 |
20,5 |
31,5 |
28,6 |
Используются как в сооружении разводных газопроводов для потребителей, так и в строительстве магистралей.
ПЭ-100 SDR 9. Раб. давление max до 1,2 Мпа
Диаметр трубы (см) |
Толщина стенки (мм) |
6,3 |
7,6 |
9 |
10,1 |
11 |
12,3 |
16 |
17,9 |
22,5 |
25,2 |
31,5 |
35,2 |
Высокие цифры максимального давления, которые способна выдерживать труба ПЭ-100 SDR 9 – до 12 атмосфер, позволяют использовать изделие для строительства газовых магистралей, с жесткими требованиями к безопасности коммуникаций.
Наиболее популярными для газоснабжения считаются трубы со значениями ПЭ-100 SD R17 и ПЭ-100 SDR 11: они сочетают в себе прочность опорных конструкций с небольшим весом. Подробнее о популярных газовых трубах ПЭ-100 узнайте на нашем сайте в «Трубах для газоснабжения».
Важным параметром является MRS – показатель минимальной длительности прочности трубы для газа, т.е. ее способность выдерживать нагрузки: для ПЭ-80 – 8 Мпа, ПЭ-100 –10 МПа.
Кроме того, трубы, в зависимости от вида газопровода, различаются по диаметру наружной стенки. Так, обычно используют изделия с показателями от 20 до 630 мм, а диаметры труб для сооружения подземных магистралей могут доходить до 1200 мм.
Виды ПЭ и технологии его производства
Существуют два метода получения трубного полиэтилена высокой плотности (ПЭВП) — суспензионный и газофазный.
По суспензионной технологии полимеризация проводится в среде органического растворителя (бензин, гексан) с добавлением катализаторов Циглера-Натты (хлористый титан, алкиды алюминия). Этилен подается снизу через барботер в цилиндрический реактор из нержавеющей стали, где происходит его растворение в бензине и превращение в сополимер.
При газофазном методе снизу в рабочую камеру компрессор одновременно нагнетает этилен или его сомономер вместе с водородом, бутиленом и пропиленом. Также в реактор подается катализатор, перемешанный с азотом. Полученный полиэтилен из нижней части резервуара отправляется в отделитель, далее происходит его продувка, стабилизация и грануляция.
Рис. 3 Марки ПНД по ГОСТ 16338-85
При производстве ПЭ наиболее распространенным суспензионным методом используются следующие технологии:
- Полимеризация этиленового сырья в среде инициатора (кислород или пероксид) при повышенном давлении порядка 1500 — 3500 кгс/см2 и температурах 200 — 300 °С. Полученный ПЭ высокого давления (ПВД) низкой плотности (ПЭНП) из-за наличия в кристаллической решетке боковых углеводородных цепей имеет относительно низкую степень кристалличности в 50 — 60%.
- Полимеризация этилена при невысоком давлении около 1 — 5 кгс/см2 и температуре 70 — 80 °С в каталитическом растворе. В итоге получают длинные и менее разветвленные макромолекулы со степенью кристалличности 75 — 85%. Полученный материал получил название ПЭ высокой плотности (ПЭВП) и низкого давления (ПЭНД, ПНД).
- Полимеризация этиленовой массы под давлением в 30 — 40 кгс/см2 и температуре 100 – 120 °С в каталитическом растворе. Полученный компонент имеет степень кристалличности 80 — 90% и получил название полиэтилена высокой плотности среднего давления ПЭСД (ПСД).
Если рассмотреть технологию производства ПНД, становится очевидно, что такое получение ПЭ в сравнении с другими техпроцессами наиболее экономически выгодно и обеспечивает высокие характеристики выпускаемого термопластика. Это в немалой степени повлияло на ее распространение и лидирующее положение.
Рис. 4 Многослойные и однослойные ПЭ гофротрубы
Нормативные документы: помогут выбрать изделие с нужными параметрами
Не всегда можно легко найти информацию по стандартам, используемым при производстве труб. Для этого следует обращаться к ГОСТам. Для российского производства:
- ГОСТ 18599-2001 Трубы напорные из ПЭ;
- ГОСТ Р-2008 Трубы напорные многослойные для трубопроводов водоснабжения и отопления;
- ГОСТ Р 50838-2009 Трубы из ПЭ для газопроводов;
- ГОСТ 32415-2013 Трубы напорные из термопластов и соединительные детали к ним для систем водоснабжения и отопления.
Стандарты, которые берутся за основу после введения объекта в эксплуатацию:
- ДСТУ Б В.2.7-151:2008 Трубы ПЭ для подачи холодной воды
- ДСТУ Б В.2.5-322007 Трубы безнапорные из полипропилена, полиэтилена, непластифицируемого поливинилхлорида и фасонные изделия к ним
- ДСТУ Б В.2.7-73-98 Трубы ПЭ (газообразная среда).
Обзор видов
Трубы типа ПЭ представлены тремя основными разновидностями:
- низкого давления (ПНД);
- высокого давления (ПВД);
- изделия из сшитого полиэтилена (PEX).
ИНТЕРЕСНО: Вредные строительные материалы. Причины. Последствия. Альтернатива
Трубы низкого давления
ПНД труба Трубопровод из полимерного материала низкого давления может применяться на участках с небольшим уровнем нагрузок, т. к. коммуникации отличаются невысокой прочностью. И производятся они в условиях низкого давления.
- Применение: напорные трубопроводные системы, скважины, насосные системы, защита электропроводки, газовые магистрали. Цветовое исполнение: черный цвет. На трубах по боковой поверхности наносится яркая продольная полоса: желтая — на трубах для транспортировки газа, синяя — для воды. Трубные изделия для технического применения и канализации не имеют цветных полос.
- Срок службы до 50 лет
- Гибкость: высокая
- Рабочие температурные показатели -20 до +40°С.
- Максимальные температурные показатели -70 до +80°С.
- Размер сечения: стандартное исполнение — до 120, встречаются до 150.
- Показатели давления: 6-25 атм.
- Прочность: до 38 МПа
- Взаимодействие с агрессивными средами: не подвергается коррозии, с газами и водой — работает нейтрально, при прокладке электрокабеля внутри трубы обладает диэлектрическими свойствами.
- Способы монтажа: раструбное, фитинговое, электросварное соединение.
- Выпускаемые размеры, м: бухты — 100, 200, 1000 м. Также выпускается в отрезках длинной до 12 м.
Трубы низкого давления не рекомендуется применять при монтаже напорных систем, подверженных воздействию высоких нагрузок. Такой вид изделий больше подходит для монтажа безнапорных систем. Тогда не придется искать методы компенсации недостатков материала. Альтернативный вариант – производство труб данной категории, но с более существенной толщиной стенок. Это позволит компенсировать нагрузку на материал.
Трубы высокого давления
ПВД труба ПВД расшифровывается как пластик (полиэтилен — ПЭ) высокого давления, но на самом деле – это пластик с низкой плотностью, который изготавливается методом экструзии под высоким давлением. Так же для обозначения пластика высокого давления применяются аббревиатура ПЭВД, ПЭНП и LDPE.
Для изготовления труб по ГОСТу используется два вида полиэтилена : ПВД-108 и ПВД-158.
- ПВД-108 — считается лучшим материалом для трубного производства. Этот полиэтилен обладает антикоррозийными свойствами, не подвержен гниению и разрушению.
- ПВД-158 — применяется для изготовления тонкостенных изделий. Разница между полимерами в том, что первый — более жёсткий и прочный материал, а второй более гладкий и почти не содержит вкраплений.
Такие трубы более устойчивы к механическим повреждениям, воздействию предельного давления, а потому такие изделия применяются при монтаже напорных систем. Они отличаются более высокой прочностью, способны выдерживать нагрузки, создаваемые в напорных системах насосным оборудованием высокой мощности.
- Плотность – 900-935 кг/м³.
- Температура плавки – 105 — 115⁰С.
- Температурный минимум – (-120⁰С).
- Предельные рабочие температуры – от -45 до 70⁰C.
- Коэффициент относительного удлинения (растяжения, пластичности) в зависимости от модификации полиэтилена – 50 – 600%.
- Стойкость к деформации, разрыву и удару. Ударопрочность – 10 – 17 мПа.
- Гладкость поверхности.
- Воздухо- и влагонепроницаемость.
- Максимальное рабочее давление контура – 2,5 мПа (25 атфосфер).
ИНТЕРЕСНО: Керамзитобетонные блоки: размеры характеристики и технология производства
Недостатком является повышенная хрупкость, что на фоне прочности создает противоречивые впечатления об изделии. Однако, если эксплуатировать его в нормальных условиях, не подвергая механическим нагрузкам, можно избежать образования дефектов на поверхности.
Трубы из сшитого полиэтилена
Труба из сшитого полиэтилена Главными характеристиками является прочность, способность выдерживать предельные значения давления (до 20 атм). На практике оказывается, что коммуникации из сшитого полиэтилена хорошо переносят температуру до +95°С.
Чтобы повысить прочность, улучшить характеристики, производят металлопластиковые трубы из сшитого полиэтилена. Они содержат армирующий слой, который повышает жесткость изделия. Но и есть один недостаток – сложность монтажа. Так, метод сварки применятся редко, т. к. требуется использовать специальный инструмент, который поможет удалить твердую прослойку. Однако можно рассмотреть методы:
- применение фитингов;
- использование клея.
SDR полимерных труб
SDR – еще один важный показатель полимерных изделий. Это нелинейная характеристика, которая определяет отношение наружного диаметра патрубка к толщине пластиковых стенок. Естественно, что SDR труб для газа может быть гораздо большим, чем у проводников водоснабжения.
Отношение SDR
В зависимости от потребностей, этот показатель может иметь отношение от 41 до 6. Например, у трубы с диаметром 1000 мм и минимально допустимой толщиной стенки 25, будет отношение 40. У полиэтилена высокой плотности отношение выдерживается в пределах 15–20. По SDR специалисты рассчитывают максимальное давление, которое допустимо в системе водоснабжения при температуре 20 градусов (для холодной воды) и 40 градусов (для горячей).
Почему это соответствие параметров так важно? Высокий показатель SDR говорит о хорошей проходимости, но тонкости стенок. Тогда, как низкий SDR является признаком низкой проходимости, но высокой прочности и плотности отводов. Есть еще один способ, как рассчитать SDR
Для него используется формула:
Есть еще один способ, как рассчитать SDR. Для него используется формула:
SDR = 2S + 1
Здесь S – коэффициент серии. Является стандартным показателем, который определяется по таблице типовых размеров. Для расчета используется параметрический ряд R10.
ГОСТ 18599-2001
Данный стандарт регламентирует изготовление напорных изделий. Эти трубы используют в самых обширных областях и перечень их размеров просто огромен. Он зависит от конкретного назначения и технической необходимости. Поэтому имеет смысл описать исключительно крайние значения.
Важно! Труба ПЭ часто именуется как ПНД, но это неправильно. Эта маркировка свойственна другому стандарту, предназначенному для канализационных систем
Отдельного внимания заслуживают трубы:
- ПЭ 32, способные иметь диаметр от 10 до 160мм с толщиной стенок от 2 до 20,8;
- ПЭ 63 с толщиной стенок 2,0 — 57,2 мм при диаметре 16 — 1200;
- ПЭ 80: диаметр 16 — 1200, стенки 2,0 — 59,3;
- ПЭ 100: диаметр 32 — 1000, толщина стенок 3,0 — 59,3.
Таблица 1. Размеры и максимальные рабочие давления труб из полиэтилена ПЭ 80
Средний наружный диаметр | SDR 26 S 12,5 | SDR 21 S 10 | SDR 17,6 S 8,3 | SDR 17 S 8 | SDR 13,6 S 6,3 | SDR 11 S 5 | SDR 9 S 4 | Овальность после экструзии, не более | ||||||||
Максимальное рабочее давление воды при 20 °С, МПа | ||||||||||||||||
0,5 | 0,63 | 0,8 | 0,8 | 1,0 | 1,25 | 1,6 | ||||||||||
Толщина стенки | ||||||||||||||||
номин. | пред. откл. | номин. | пред. откл. | номин. | пред. откл. | номин. | пред. откл. | номин. | пред. откл. | номин. | пред. откл. | номин. | пред. откл. | номин. | пред. откл. | |
16 | +0,3 | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | 2,0* | +0,4 | 1,2 |
20 | +0,3 | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | 2,0* | +0,4 | 2,3 | +0,5 | 1,2 |
25 | +0,3 | — | — | — | — | — | — | — | — | 2,0* | +0,4 | 2,3 | +0,5 | 2,8 | +0,5 | 1,2 |
32 | +0,3 | — | — | — | — | — | — | 2,0* | +0,4 | 2,4 | +0,5 | 3,0 | +0,5 | 3,6 | +0,6 | 1,3 |
40 | +0,4 | — | — | 2,0* | +0,4 | — | — | 2,4 | +0,5 | 3,0 | +0,5 | 3,7 | +0,6 | 4,5 | +0,7 | 1,4 |
50 | +0,5 | 2,0 | +0,4 | 2,4 | +0,5 | — | — | 3,0 | +0,5 | 3,7 | +0,6 | 4,6 | +0,7 | 5,6 | +0,9 | 1,4 |
63 | +0,6 | 2,5 | +0,5 | 3,0 | +0,5 | 3,6 | +0,6 | 3,8 | +0,6 | 4,7 | +0,8 | 5,8 | +0,9 | 7,1 | +1,1 | 1,5 |
75 | +0,7 | 2,9 | +0,5 | 3,6 | +0,6 | 4,3 | +0,7 | 4,5 | +0,7 | 5,6 | +0,9 | 6,8 | +1,1 | 8,4 | +1,3 | 1,6 |
90 | +0,9 | 3,5 | +0,6 | 4,3 | +0,7 | 5,2 | +0,8 | 5,4 | +0,9 | 6,7 | +1,1 | 8,2 | +1,3 | 10,1 | +1,6 | 1,8 |
110 | +1,0 | 4,2 | +0,7 | 5,3 | +0,8 | 6,3 | +1,0 | 6,6 | +1,0 | 8,1 | +1,3 | 10,0 | +1,5 | 12,3 | +1,9 | 2,2 |
125 | +1,2 | 4,8 | +0,8 | 6,0 | +0,9 | 7,1 | +1,1 | 7,4 | +1,2 | 9,2 | +1,4 | 11,4 | +1,8 | 14 | +2,1 | 2,5 |
140 | +1,3 | 5,4 | +0,9 | 6,7 | +1,1 | 8,0 | +1,2 | 8,3 | +1,3 | 10,3 | +1,6 | 12,7 | +2,0 | 15,7 | +2,4 | 2,8 |
160 | +1,5 | 6,2 | +1,0 | 7,7 | +1,2 | 9,1 | +1,4 | 9,5 | +1,5 | 11,8 | +1,8 | 14,6 | +2,2 | 17,9 | +2,7 | 3,2 |
180 | +1,7 | 6,9 | +1,1 | 8,6 | +1,3 | 10,2 | +1,6 | 10,7 | +1,7 | 13,3 | +2,0 | 16,4 | +2,5 | 20,1 | +3,1 | 3,6 |
200 | +1,8 | 7,7 | +1,2 | 9,6 | +1,5 | 11,4 | +1,8 | 11,9 | +1,8 | 14,7 | +2,3 | 18,2 | +2,8 | 22,4 | +3,4 | 4,0 |
225 | +2,1 | 8,6 | +1,3 | 10,8 | +1,7 | 12,8 | +2,0 | 13,4 | +2,1 | 16,6 | +2,5 | 20,5 | +3,1 | 25,2 | +3,8 | 4,5 |
250 | +2,3 | 9,6 | +1,5 | 11,9 | +1,8 | 14,2 | +2,2 | 14,8 | +2,3 | 18,4 | +2,8 | 22,7 | +3,5 | 27,9 | +4,2 | 5,0 |
280 | +2,6 | 10,7 | +1,7 | 13,4 | +2,1 | 15,9 | +2,4 | 16,6 | +2,5 | 20,6 | +3,1 | 25,4 | +3,9 | 31,3 | +4,7 | 9,8 |
315 | +2,9 | 12,1 | +1,9 | 15,0 | +2,3 | 17,9 | +2,7 | 18,7 | +2,9 | 23,2 | +3,5 | 28,6 | +4,3 | 35,2 | +5,3 | 11,1 |
355 | +3,2 | 13,6 | +2,1 | 16,9 | +2,6 | 20,1 | +3,1 | 21,1 | +3,2 | 26,1 | +4,0 | 32,2 | +4,9 | 39,7 | +6,0 | 12,5 |
400 | +3,6 | 15,3 | +2,3 | 19,1 | +2,9 | 22,7 | +3,5 | 23,7 | +3,6 | 29,4 | +4,5 | 36,3 | +5,5 | 44,7 | +6,8 | 14,0 |
450 | +4,1 | 17,2 | +2,6 | 21,5 | +3,3 | 25,5 | +3,9 | 26,7 | +4,1 | 33,1 | +5,0 | 40,9 | +6,2 | 50,3 | +7,6 | 15,6 |
500 | +4,5 | 19,1 | +2,9 | 23,9 | +3,6 | 28,3 | +4,3 | 29,7 | +4,5 | 36,8 | +5,6 | 45,4 | +6,9 | 55,8 | +8,4 | 17,5 |
560 | +5,0 | 21,4 | +3,3 | 26,7 | +4,1 | 31,7 | +4,8 | 33,2 | +5,0 | 41,2 | +6,2 | 50,8 | +7,7 | — | — | 19,6 |
630 | +5,7 | 24,1 | +3,7 | 30,0 | +4,5 | 35,7 | +5,4 | 37,4 | +5,7 | 46,3 | +7,0 | 57,2 | +8,6 | — | — | 22,1 |
710 | +6,4 | 27,2 | +4,1 | 33,9 | +5,1 | 40,2 | +6,1 | 42,1 | +6,4 | 52,2 | +7,9 | — | — | — | — | 24,9 |
800 | +7,2 | 30,6 | +4,6 | 38,1 | +5,8 | 45,3 | +6,8 | 47,4 | +7,2 | 58,8 | +8,9 | — | — | — | 28,0 | |
900 | +8,1 | 34,4 | +5,2 | 42,9 | +6,5 | 51,0 | +7,7 | 53,3 | +8,0 | — | — | — | — | — | — | 31,5 |
1000 | +9,0 | 38,2 | +5,8 | 47,7 | +7,2 | 56,6 | +8,5 | 59,3 | +8,9 | — | — | — | — | — | — | 35,0 |
1200 | +10,0 | 45,9 | +6,9 | 57,2 | +8,6 | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | 42,0 |
* Трубы относят к соответствующему размерному ряду SDR (S) условно; минимальная толщина стенки труб 2,0 мм установлена, исходя из условий сварки труб. |
Государственные стандарты и их требования
Технические характеристики полиэтиленовых труб регламентируются нижеперечисленными нормативными документами:
- ГОСТ 18599 2001. В нём содержатся требования к напорным ПЭ трубам, используемым для транспортировки воды (включая хозяйственно-питьевое водоснабжение) с температурой 0≤Т≤40 ºС. Действие данного ГОСТа не распространяется на трубную полимерную продукцию, предназначенную для перемещения горючих газов и для выполнения электромонтажных работ.
- ГОСТ 22689 89 описывает характеристики труб и фасонные детали к ним, изготовленных из ПВД и ПНД (эти аббревиатуры обозначают, соответственно, полиэтилен высокого и низкого давления). Под действие данного стандарта подпадают лишь те изделия, которые используются в системах внутренней канализации сооружений с максимальной постоянной температурой стоков +60 градусов и кратковременной (до 1 мин.) +95 ˚С.
Трубы с толстыми стенками и с большим диаметром не сворачиваются в бухты, а поставляются только прямыми отрезками стандартной длины
Текучесть расплава, определяемая из материала готового изделия, должна быть не больше 2г/10 мин. Поверхность труб должна быть гладкой и ровной. На наружной поверхности допускается наличие следов размером не более 0,5 мм от калибрующего и формирующего инструмента. Свёртывать в бухты трубы данного типа нельзя. ГОСТ 22689 89 не регламентирует отклонение от прямолинейности.
После прогрева труб изменение их размеров в продольном направлении не должно превышать 3%. Эти изделия не должны растрескиваться в 20-ти процентном растворе вспомогательного вещества ОП-10, указанного в ГОСТ 8433 81, в течение 24 часов после нагрева до 80±3 градусов. Соединение труб ПЭ ГОСТ 18599 2001 с фасонными частями будет признано герметичным, если успешно пройдёт испытание внутренним гидростатическим давлением 1 кгс/м2 (0,1 МПа) при температуре +15 ±10 градусов. Трубы, а также фасонные детали необходимо производить из расплава ПНД с показателем текучести, определяемым ГОСТ 16338. Если в качестве сырья выступает ПВД, то значение этого параметра регламентирует ГОСТ 16337. В обобщенном виде диапазон значений показателя текучести такой: 0,25≥ ПТ ≥1,5. Единица измерения – г/10 мин.
ГОСТ Р 50838 от 1995 года предусматривает производство полиэтиленовых газопроводных труб в бухтах, прямых отрезках и на катушках. Но с одним уточнением: изделия с диаметром 225 и 200 мм выпускаются исключительно в отрезках, длина которых может колебаться в диапазоне 5 ≤L≤24 метров с кратностью шага соседних значений 0,5 м. Допустимое отклонение длины от номинала — не более 1 процента.
В отношении изготовления бухтами и на катушках, показатель предельного отклонения выглядят следующим образом:
- длина труб до 500 мм – не более 3 процентов;
- длина труб от 500 мм – не более 1,5 процента.
Длина труб, поставляемых в бухтах, может отличаться от стандартной по согласованию с заказчиком
Производство полиэтиленовой трубной продукции другой длины и с иными предельными отклонениями допускается только по согласованию с заказчиком. Показатель минимальной длительной прочности зависит от типа изделия и используется при расчёте рабочего давления трубопровода. Его обозначение содержит 3 латинские буквы MRS, за которыми следуют числа. Полиэтилену марки ПЭ 100 соответствует маркировка MRS 10,0 МПа, ПЭ 80 — MRS 8,0 МПа и ПЭ 63 — MRS 6,3 МПа.