Трубопроводы и фитинги

Трубы из сшитого полиэтилена PEX

Одним из наиболее распространенных материалов является сшитый полиэтилен.

Эта технология начала распространяться около тридцати лет назад. У труб из этого материала, по сравнению почти со всеми термопластами, более высокие показатели ударной вязкости при низких температурах, стойкости к медленному и быстрому распространению трещин, химической стойкости, минимальной длительной прочности. В качестве сырья для производства труб систем горячего водоснабжения обычно используется полиэтилен высокой плотности (PEHD), в котором тем или иным способом создана трехмерная сетчатая структура (cross-linked). Такой материал имеет повышенную плотность, причем основная черта его внутренней структуры – сильная молекулярная связь между полимерными цепочками. Ее добиваются, вводя в исходное сырье cшивающие добавки – пероксиды (РЕ-Ха), силаны (РЕ-Хb) – или «прошивая» исходное сырье электронами (РЕ-Хс), выбивающими из полимерных цепочек атомы водорода с образованием трехмерных связей. Именно это значительно повышает тепловую стабильность материала, обеспечивая эксплуатацию труб в отопительных системах. Степень или плотность сшивки, измеряемая в процентах, показывает долю связей между молекулами полиэтилена. Рекомендуемое значение этого показателя (в зависимости от типа сшивки) – 65–80 %. Оно определяется экспериментально в соответствии со стандартной методикой. Различие в процессах cross-linked приводит к различиям и в термомеханических свойствах. В общем случае более высокая плотность сетчатой структуры, повышая прочность, одновременно увеличивает жесткость материала, делая трубы менее эластичными. В настоящее время можно отметить уверенное наступление на рынках РЕ-Хb, имеющего две разновидности – monosil и sioplas.

Причем в области ЖКХ лидирует вторая технология, основанная на имплантации винилсилана с пероксидом в полиэтилен и использовании каучука-катализатора (при monosil-технологии винилсилан вводится в полиэтилен при экструзии). Труба из этого заранее подготовленного материала сшивается в паровой бане, сохраняя один из основных параметров полимера – кристалличность. Скорость операции определяется диффузией влаги внутрь материала. Технология позволяет также производить сшивку уже смонтированных и сваренных трубопроводов. Однако промежуток времени межизготовлением трубы и сшивкой не может превышать полугода. Технология monosil предполагает адсорбцию жидкого силана пористым полимерным носителем и успешно применяется при производстве большемерных труб (внешний диаметр более 63 мм). Максимальную долю сшивки определяют количество винилсилана и время выдержки в паровой бане.

При радиационной технологии, в целом более дорогой, сшивка производится в уже готовом изделии. Добавка каких-либо веществ не требуется. Возможно получение трубы большого диаметра с толщиной стенок и долей сшивки, лимитированных лишь мощностью излучателя и необходимым временем облучения.

Существенные недостатки однослойных труб из РЕ-Х – большое (1,6–1,7Ч 10–4 м/К) линейное тепловое расширение и проницаемость для кислорода воздуха. По СНиП 41-01-2003 она не должна превышать 0,1 г/м3•сут.

В Европе спрос на трубы из сшитого полиэтилена оценивается в 218 млн. м, что составляет 53% всех проданных пластмассовых систем труб.

Мировым лидером в производстве труб из сшитого полиэтилена (PEX) является немецкий концерн REHAU.

Полипропилен (ПП)

 

ВДля производства труб используются три его модификации: гомополимер РР-Н, блок-сополимер РР-В и статистический сополимер пропилена с этиленом РР-R. Вследствие различия их долговременных характеристик РР-Н нашел применение в технологических трубопроводах, РР-В – в канализационных системах, а РР-R, имеющий более высокую долговременную прочность, – в горячем теплоснабжении и отоплении. Однако отопительные системы из полипропилена, десятилетие назад распространенные в Европе, в последнее время сдают позиции системам из труб на основе РЕ-Х. Впрочем, в России они находятся на пике популярности. И для этого есть серьезные основания. К ним, например, можно отнести наличие собственного производства. К числу важнейших достоинств труб из этого материала относят свариваемость, позволяющую получать высоконадежные соединения. У нас в стране это обстоятельство в целом ряде случаев перевешивает недостатки: жесткость, относительно большую скорость распространения трещин, меньшие, чем у сшитого полиэтилена, MRS и рабочие давления. А также линейное тепловое расширение вдвое выше, чем у основного конкурента – труб из металлопластика.Основное преимущество полипропилена в том, что его можно сваривать и соответственно использовать дешевые соединительные детали .Полипропилен успешно применяется и в системах холодного водоснабжения и канализации, вытесняя ПВХ за счет более высокой химической и тепловой стойкости. Полипропиленовые трубы обладают достаточно большой жесткостью и требуют при монтаже компенсаторов и соединительных деталей.

Номенклатура изделий представлена широким набором соединительных деталей, запорной арматуры и труб. Для внутренних систем холодного и горячего водоснабжения используется наиболее теплостойкая разновидность полипропилена - рандом сополимер (тип 3). Трубы делятся на три вида - для холодной воды (номинальное давление 1 МПа (PN10), для горячей (PN20) и армированные алюминиевой фольгой (PN25) для низкотемпературных систем отопления (до 75 0С). При температуре свыше 75 0С эти преимущества становятся менее заметными по следующим причинам:

Для достижения соответствующего уровня эксплуатационных качеств толщина стенок полипропиленовых труб должна быть больше чем у труб из сшитого полиэтилена, полибутена или хлорированного поливинилхлорида. Использование большого количества материала сводит на нет преимущества в базовой цене полимера.Полипропиленовые трубы имеют меньшую гибкость, чем трубы из сшитого полиэтилена и полибутена, что является недостатком при использовании их для напольного отопления.

Благодаря относительной дешевизне, простоте монтажа и растущей доступности полипропилену в России прогнозируется значительное расширение рынка. Этому способствует и наличие СП 40-101-96 "Свод правил по проектированию и монтажу трубопроводов из полипропилена рандом сополимер".

Монтаж труб и соединительных деталей из полипропилена осуществляется методом контактной термической сварки враструб,что обеспечивает надежность и простоту соединения. Для соединения с металлическими трубами и запорной арматурой применяются специальные комбинированные детали из полипропилена с вкладышами из латуни или бронзы.

Многослойные и металлопластиковые трубы. 

Композитные трубы появились на строительном рынке в начале 80-х годов. Однако значительные достижения в технологии их производства определяются тремя факторами:

Возросшее внедрение на рынок пластмассовых систем;

Возможность блокирования проникновения кислорода в пластмассовые системы для отопления;

Основное преимущество многослойных композитных труб в системах водоснабжения и отопления - снижение кислородопроницаемости до нормативной и объединение достоинств пластмассовых и металлических труб в одном материале, который имеет хорошую прочность на разрыв в сочетании с гибкостью и коррозийной стойкостью. Поставка труб производится в бухтах длиной 50-200 м. Режим эксплуатации: давление до 1,0 МПа, температура до 90 0С.

К таковым можно отнести трубы РЕ-Х и РЕ-RT, имеющие слои из этиленвинилового спирта и трубы с кислородным барьером из алюминия на полипропиленовой основе. Их обычно называют металлопластиковыми. Но точнее было бы назвать их композитными, поскольку решения, позволяющие избавиться от основных недостатков полимерных труб, лежат не столько в плоскости армирования металлом, сколько в улучшении и из

менении их характеристик за счет конструктивных технических решений. Армирующий металл (как правило, алюминий), создавая непроницаемый для кислорода барьер, уменьшает коэффициент линейного расширения (например, для труб внутридомовых отопительных сетей, в зависимости от конструкции и армированного термопласта, – в 3–5 раз). Металлопластиковые трубы бывают трех- и пятислойными,. Конструкции этих труб могут различаться.

Снижая линейное тепловое расширение полимера, клеевой слой принимает на себя довольно большое термическое воздействие. Отсюда – повышенные требования к клеевым слоям и качеству обработки поверхности соединяемых материалов.