Рассмотрим полимерные трубопроводы. Самые первые полимерные трубы увидели свет примерно в начале 50-х годов 20-го века. Впервые их осваивали жители Европы, США и Японии. Практически сразу же эти трубы обрели большую популярность: они превосходят по своим характеристикам все металлические трубы.
Уже в конце 20-го века полимерные трубы прочно вошли в быт человека и применялись практически во всех отраслях промышленности. В начале 70-х годов они начали использоваться в системах канализации и водоснабжения.
В СССР также производились пластиковые трубы. Но их количество составляло не более 5% от всей суммы производимых стальных труб. Это объяснялось низким качеством советских полимеров. Следовательно, на то время и трубы, выполненные из полимеров такого плохого качества, просто не могли быть достаточно хорошими.
В наше же время пластиковые трубы — основной конкурент металлических трубопроводов. В странах Скандинавии, а также во Франции, Италии, Германии почти все газопроводные и водопроводные трубы изготовлены из полимерных материалов. В странах СНГ также намечается переломная тенденция к доминированию пластиковых труб над металлическими.
Основной недостаток полимерных трубопроводов — износ. Со временем пластик теряет прочность и эластичность. Он трескается и разрушается. Причём скорость износа прямо зависит от температурного режима, при котором пластик эксплуатируется. Давление также сильно влияет на пластик. На полимерные материалы также вредно воздействуют ультрафиолетовые лучи. Трубы, сделанные из пластика, не подлежат ремонту: их приходится заменять целиком.
Кроме того, у пластиковых труб есть следующие недостатки:
- высокая горючесть;
- уменьшение прочности при повышении температуры;
- высокий коэффициент линейного расширения.
Для производства газопроводных и водопроводных пластиковых труб используют только термически устойчивые полимеры. Такие полимеры с повышением температуры становятся вязкими. При понижении же температуры эти полимеры, остывая, затвердевают. Виды полимерных труб:
- полиэтиленовые трубы - трубы ПНД;
- полипропиленовые трубы;
- полибутилен;
- поливинилхлоридные - трубы пвх.
Пластиковые трубы производятся методом выдавливания (экструзии). При этом используется обогреваемый шнек. Пластиковые трубы обозначаются маркировкой, которая отражает следующую информацию:
- наружный диаметр трубы;
- вид полимера (PP — полипропилен, PE — полиэтилен, PVC — поливинилхлорид, PB — полибутилен);
- номинальное давления PN, которое может нормально выдерживать изделие при длительной (годы) эксплуатации, измеряемое в барах;
- наименование фирмы-производителя;
- дата изготовления;
- стандарт, которому соответствует изделие;
- номер партии.
Если вы не видите на пластиковой трубе маркировки, то не следует её приобретать. Скорее всего вам просто-напросто предлагают некачественный продукт сомнительного происхождения.
Теперь рассмотрим подробно каждый из самых распространённых материалов, которые используются для производства трубопроводов.
Полиэтиленовые трубы. Нынче полиэтилен — наиболее распространённый материал, используемый для производства труб холодного водоснабжения.
Полиэтиленовые трубопроводы для канализации и холодного водоснабжения зданий высотой в один или два этажа выпускаются в двух исполнениях:
- трубы ПНД, или трубы из полиэтилена низкого давления и высокой плотности, рассчитаны на напряжения в стенках труб, которые не превышают 5 МПа;
- трубы ПВД, или трубы из полиэтилена высокого давления и низкой плотности, рассчитываются на напряжения не более 2,5 МПа.
Полиэтиленовые трубы, согласно ГОСТу 18599-83, должны иметь наружный диаметр, который равен 10-1200 мм для труб, изготовленных по технологии ПВД, и 10-160 мм — для труб, при изготовлении которых использовалась технология ПНД.
Согласно ГОСТу З 50838-95, из полиэтилена изготавливают и газопроводные трубы, которые рассчитаны на давление 0,6 МПа. Согласно же ГОСТу 5542-87 должны производиться полиэтиленовые трубы, посредством которых будет транспортироваться газовоздушная смесь либо природный газ, в котором отсутствуют хлорированные либо ароматические углеводороды.
В восьмидесятые годы ХХ-го века специалисты изобрели способ улучшить технические свойства полиэтилена. Для достижения эффекта использовали сшитый молекулярно полиэтилен, который отличается высокой устойчивостью к низким и высоким температурам, механическим нагрузкам и ультрафиолетовому облучению. При этом полиэтилен сохраняет гибкость. Трубы, которые были изготовлены из такого полиэтилена, не теряли своей начальной прочности даже при повышении температуры теплоносителя до 95 градусов. Это позволило применять такие трубопроводы не только для холодной воды, но и для отопления и горячего водоснабжения.
Полиэтилен можно сшивать тремя способами:
- радиационным (с использованием бета-излучения);
- силановым (с использованием пароводяного процесса, который образовывает молекулярные связи);
- пероксидным (с использованием раствора солей и температуры в 200 градусов).
Ныне водопроводные и газопроводные трубы, которые изготовлены из сшитого полиэтилена, составляют около половины всех производимых пластиковых труб, которые применяются для радиаторного отопления и горячего водоснабжения. Как правило, диаметр таких труб не превышает 3,2 см. Это объясняется большой дороговизной труб большого диаметра, которые выполнены из пластика. В маркировке труб, выполненных из сшитого полиэтилена, есть буквы «PEX» либо «PE-X». Буква «Х» указывает на то, что полимер сшитый. Ниже перечислены маркировки, которые показывают, каким методом сшивался полиэтилен:
- PEX a — сшивание происходило пероксидным методом;
- PEX b — был применён силановый метод сшивания;
- PEX c — полиэтилен был сшит радиационным способом.
Есть ещё одна разновидность полиэтилена — так называемый линейный полиэтилен. Такой полиэтилен обозначается маркировкой «LPE» (Linear Poly Ethylene — линейный полиэтилен). Линейный полиэтилен также распространяется под торговой маркой «Dowiex». Этот материал служит для изготовления термически стойких трубопроводов LPE. Эти трубопроводы бывают двух видов:
- с номинальным давлением PN 20 для внутреннего холодного и горячего водоснабжения, без антидиффузной защиты;
- с номинальным давлением PN 12,5 и PN 20 для подпольного и радиаторного отопления, с применением этиленвинилового (EVON) спирта для образования антидиффузного покрытия.
Трубопроводы LPE с давлением PN 12,5 выпускают следующих сечений и толщин стенок (первая цифра — диаметр, вторая — толщина стенки): 12 х 2, 14 х 2, 18 х 2 мм. Трубы LPE, которые рассчитаны на номинальное давление PN 20 с применением антидиффузной защиты, изготавливают диаметром в 25 х 3,5 мм. Трубы LPE, которые рассчитаны на давление PN 20 и изготовлены без антидиффузной защиты, могут быть диаметром 18 х 2,5 мм либо 23 х 3,5 мм.
В России не выпускаются серийно трубы, которые состоят из молекулярно-сшитого полиэтилена. Однако в небольшом количестве в Российской Федерации выпускаются трубы, состоящие из изопласта.
Изопласт запатентован английской корпорацией «Micropol».
Изопласт — это сшитый поперечно полиэтилен марки PEB b, который изготовлен методом крафтсополимеризации органосиланов к смеси полиэтилена. Изопласт обладает следующими особенностями:
- высоким сопротивлением к проникновению кислорода;
- высокой стойкостью к механическим воздействиям;
- высокой термической стойкостью;
- высокой устойчивостью к давлению.
Так, трубы PN 20, которые изготовлены из изопласта, выдерживают давление в 90 атмосфер при температуре в 20 градусов.
Трубы, изготовленные из изопласта, могут быть по диаметру семи видов и принадлежать к одному из двух классов прочности для каждого диаметра. Номинальное давление при 20 градуса составляет 12,5-20 атмосфер, а допустимое давление составляет 5,4-8,6 атмосфер (в случае эксплуатации труб при температуре теплоносителя в 95 градусов). Изопластовые трубы на рынке можно купить кусками по 50, 100 и 200 м. Эти отрезки скручиваются в бухты. Напомним, изопласт, несмотря на свою устойчивость и прочность, владеет отличной эластичностью.
Следовательно, применяйте изопластовые трубопроводы для организации высокотемпературных отопительных систем, а также для водопроводных систем холодного и горячего водоснабжения.
Полипропиленовые трубы. По своим характеристикам полипропиленовые трубы подобны трубам, сделанным их молекулярно-сшитого полиэтилена. Однако, они отличаются более высокой жесткостью. Эта жёсткость затрудняет монтирование этих труб, поскольку требуется гораздо больше сил и времени для соединения элементов в единый трубопровод. однако у полипропилена есть и весьма положительные свойства. Так, полипропилен можно сваривать. Это существенно экономит деньги и время. Однако для сваривания полипропилена требуется высокая монтажная квалификация.
Полипропиленовые трубы изготавливают в виде определённой длины прямых отрезков. Это далеко не всегда удобно, поскольку после прокладывания трубопровода, обычно, остаётся множество отрезков, которые негде применить.
Для трубопроводов, которые расположены в доме либо квартире, и используются для холодного либо горячего водоснабжения, используют трубопроводы, которые изготавливают из термически устойчивого полипропилена типа 3. Полипропилен типа 3 являет собой смесь полимеров этилена с пропиленом. Если же вы прокладываете канализационную трубу, то используйте полипропилен первого типа. Полипропилен 1 типа — это гомополимер. Следовательно, он состоит химически исключительно из полимерного пропилена.
Не применяйте полипропиленовые трубы для высокотемпературных систем отопления, а также для напольного отопления. Они попросту не предназначены для таких условий эксплуатации.
Трубы из поливинилхлорида. Такие трубы устойчивы к воздействию ультрафиолетового излучения. Поэтому их используют повсеместно для того, чтобы прокладывать водосточные системы, подвергающиеся воздействию солнечных лучей.
Поливинилхлоридные трубы применяют для обустройства технологических трубопроводов: они негорючие, а также имеют низкий коэффициент линейного расширения при изменении температуры в широких пределах. Также они обладают высокой устойчивостью к воздействию химических реактивов самой разной молекулярной конфигурации.
Трубы, которые имеют в своём составе хлорированный поливинилхлорид, могут эксплуатироваться при температурах до 95 градусов. Если же трубы были изготовлены из обыкновенного поливинилхлорида, то их следует эксплуатировать при температурах до 45 градусов.
Ни в коем случае не сооружайте из труб, содержащих поливинилхлорид, трубопровод горячего водоснабжения: в составе поливинилхлоридных труб содержатся вещества, которые вредны для человека.
Полибутиленовые трубы. По своим характеристикам такие трубы эквивалентны трубам из сшитого полиэтилена. Однако они наделены большей термической стойкостью. Так, полибутиленовые трубы могут прослужить при температурах в 70 градусов 50 лет. Максимальной же температурой, которую выдерживают полибутиленовые трубы, является температура в 95 градусов.
Полибутиленовые трубы — эластичны, термически устойчивы и стойки к воздействию ультрафиолета. Полибутиленовые трубы также характеризуются более тонкими стенками, чем другие полимерные трубы.
Такие трубы могут быть использованы и при прокладывании систем отопления, и при сооружении систем горячего водоснабжения. Полибутиленовые трубы весьма популярны в Германии и Англии. Причина популярности полибутиленовых труб заключается в том, что при соединении таких труб возможно полноценно использовать низкотемпературную сварку. Это, в свою очередь, делает применение и монтаж таких труб экономически выгодными.
