Обратите внимание! Благодаря гибкости полиэтиленовых труб можно сократить количество используемых фитингов до минимума. Это удешевляет процесс установки. Ключом к оптимальной установке является хорошее планирование на предварительном этапе.
Мифы о трубах из сшитого полиэтилена
К сожалению, на различные технические решения и выбор материалов и оборудования в проекте сегодня все чаще влияют маркетинговые и рекламные уловки. Все чаще вместо полного технического паспорта или списка оборудования у дизайнеров на столе лежат брошюры и листовки, из которых они делают свой выбор. То, что не может быть написано в серьезной технической литературе, попадает на страницы таких брошюр. Дилеры часто предоставляют преувеличенные или несуществующие данные по своей продукции, что вводит инженеров в заблуждение. Обычно в рекламных проспектах отличные технические характеристики оборудования представляются как неоспоримые преимущества. Вместо этого любая техническая информация о конкурирующих продуктах преподносится как существенный и неустранимый недостаток.
Все эти факторы в конечном итоге приводят к неправильному выбору материалов и оборудования, что в итоге может привести к несчастному случаю. В этом случае ответственность лежит на дизайнере, так как каждый производитель либо имеет сноски мелким шрифтом, либо тщательно скрывает от человеческого глаза технический паспорт, в дополнение к красочной рекламе, торжественно описывающей все преимущества продукта. Часто рекламные брошюры содержат информацию, которая не противоречит техническому паспорту, но представлена таким образом, чтобы ввести пользователя в заблуждение относительно реальных технических характеристик продукта. Например, фразы «шланг выдерживает температуру 95 ºC и давление 10 бар» и «шланг выдерживает температуру теплоносителя 95 ºC и давление 10 бар в течение 50 лет» принципиально отличаются. В первом случае возникает головоломка: способна ли трубка одновременно выдерживать температуру теплоносителя 95 ºC и 10 бар, или это две критические точки в применении данной трубки? И самое главное, нет индикатора времени, т.е. неизвестно, как долго труба сможет выдерживать эти параметры — пять минут, один час или 50 лет?
В этой статье представлены основные маркетинговые уловки и мифы, распространяемые производителями труб из сшитого полиэтилена (PEX).
1-я группа мифов – о превосходстве одного способа сшивки над другим
Почти каждый производитель труб PEX утверждает, что его метод соединения является лучшим, а другие бесполезны. Только полиэтилен, сшитый этим методом, обладает повышенной прочностью и надежностью.
Для начала хотелось бы напомнить некоторую информацию о сшивающем полиэтилене. Сшивание — это создание пространственной решетки в полиэтилене высокой плотности путем образования поперечных связей между макромолекулами полимера. Относительное количество сшивок, образующихся на единицу объема полиэтилена, определяется степенью сшивания. Степень сшивания — это отношение веса полиэтилена, покрытого трехмерными связями, к общему весу полиэтилена. Всего известно четыре промышленных процесса сшивания, в соответствии с которыми сшитый полиэтилен маркируется соответствующим названием.
Таблица 1. Типы сшивания полиэтилена
Минимальная степень сшивания
Тип метода в зависимости от способа воздействия
Сшивание органическими пероксидами или гидропероксидами
Сшивание с помощью органических силанидов (силанов)
Сшивание с помощью потока элементарных частиц
Пероксидная сшивка (метод «a»)
Метод «а» включает химическое сшивание полиэтилена органическими пероксидами и гидропероксидами.
Органические пероксиды являются производными перекиси водорода (HOOH), в которых один или два атома водорода замещены органическими радикалами (HOOR или ROOR). Пероксид, наиболее часто используемый в производстве труб, — это диметил-2,5-ди(бутилперокси)гексан. Пероксиды являются очень опасными веществами. Их производство технологически сложно и дорого.
При производстве PEX по процессу «a» полиэтилен расплавляется вместе с антиоксидантами и пероксидами перед экструзией (процесс Томаса Энгеля), рисунок 1.1. При повышении температуры до 180-220 ºC пероксид разлагается и образует свободные радикалы (свободно связанные молекулы), рисунок 1.2. Пероксидные радикалы отрывают по одному атому водорода от атомов полиэтилена, образуя свободную связь у атома углерода (рисунок 1.3). В соседних макромолекулах полиэтилена свободно связанные атомы углерода соединены между собой (рис. 1.4). Количество межмолекулярных связей составляет 2-3 на 1000 атомов углерода. Процесс требует строгого контроля температуры во время экструзии, предварительного скрепления и дальнейшего нагрева трубы.
Метод «а» является наиболее точным. Это гарантирует полное объемное покрытие массы материала пероксидами, поскольку они добавляются в исходный расплав. Однако при этом методе сшивка должна составлять не менее 75% (по российским стандартам — не менее 70%), что делает трубы из этого материала более жесткими по сравнению с другими методами сшивки.
Производители
Одним из самых известных производителей труб из сшитого полиэтилена сегодня является марка STOUT. Вся продукция производится на самом современном оборудовании в Европе, на тех же заводах, где заказывают свою продукцию премиальные бренды.
Трубы STOUT значительно дешевле, но не хуже по качеству, чем более дорогие: Покупателю нет смысла переплачивать за известный бренд. Клиент платит за качество и надежность и получает все это в полном объеме. Продукция адаптирована для использования в нашей стране, установка проста и не требует много времени.
Производство
Технологии сшивки
Сшитый полиэтилен получают химическим или физическим путем с помощью одного из следующих процессов:
- 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%.
- 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%.
- 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%.
- 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, подвергнутый одному из описанных выше процессов сшивания, приобретает упорядоченную решетчатую структуру, сходную по свойствам с кристаллической решеткой твердых тел. В каждом случае, однако, полученный материал имеет 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.
ВНИМАНИЕ Высокая скорость сшивания не всегда является решающим фактором при выборе технологии. Термоусадочные трубки, например, обычно производятся с использованием дробеструйной обработки, поскольку в этом случае скорость сшивания вполне удовлетворительна, а производительность и экономическая эффективность процесса превосходят другие методы.
Область применения
Сшитый полиэтилен обладает универсальными свойствами по прочности и устойчивости к различным разрушительным явлениям, включая высокие температуры. Поэтому сфера применения распространяется на все места, где требуются 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.
Характеристики труб из сшитого полиэтилена
Для получения материала с более высокими прочностными характеристиками полиэтилен был подвергнут обработке высоким давлением. Это позволяет молекулам полиэтилена образовывать более прочные сшивки.
Для достижения своего рода «сшивания» были использованы следующие методы:
- Полиэтилен помещали в электромагнитное поле и облучали электронами.
- Материал обрабатывали пероксидом.
- Выполняли обработку полиэтилена азотными соединениями.
В результате каждого процесса был получен прочный и термостойкий полиэтилен, который очень хорошо подходит для использования в системах индивидуального и центрального отопления, радиаторах и панелях, системах горячего и холодного водоснабжения, а также в системах подогрева полов и снеготаяния. Полиэтиленовые трубы, обработанные перекисью, имеют более высокое качество.
Для эксплуатации труб из сшитого полиэтилена необходимо соблюдать определенные требования:
- Максимальное значение рабочей температуры – не более 90 0 С. Однако, в крайнем случае, изделия из сшитого полиэтилена могут определенное время функционировать при температуре до 100 градусов.
- Рабочее давление в системе не может быть более 10 бар при условии, что теплоноситель нагрет до 90 градусов, или 25 бар при нагревании рабочей среды не больше 25 градусов.
Одним из свойств сшитого полиэтилена является его высокая кислородопроницаемость. Это свойство является недостатком материала, так как ограничивает его использование в чистом виде, особенно в закрытых системах отопления. Чтобы компенсировать этот недостаток, сшитый полиэтилен армируют слоем алюминиевой фольги или защищают специальным поливиниловым покрытием.
Соединение полиэтиленовых труб отопления
Фитинги используются для соединения труб из сшитого полиэтилена, изготовленных из различных материалов, таких как полимеры, латунь и бронза. Пластиковые фитинги характеризуются высоким качеством и доказали свою состоятельность в течение длительного времени. По этой причине продукция пользуется большой популярностью среди потребителей.
Процесс производства фитингов для труб из сшитого полиэтилена выглядит следующим образом:
- С помощью развальцовывающего инструмента концу соединительной трубы придают больший диаметр, раздвигая его.
- В образовавшееся отверстие помещают штуцер фитинга.
- Используя пресс, натяжную гильзу фиксируют на трубе. При этом соединение становится более прочным.
Применение такого технологического процесса увеличивает срок службы соединения и повышает его долговечность. Срок службы соединения полностью идентичен сроку службы трубы из сшитого полиэтилена. При необходимости трубы отопления можно изолировать подходящим материалом.
Преимущества труб из полиэтилена для отопления
Трубы из сшитого полиэтилена имеют множество преимуществ, которые выделяют их из общей группы труб, используемых для монтажа систем отопления. Среди особенно важных преимуществ можно выделить следующие:
- Устойчивость к высокой температуре и отличные прочностные характеристики. В отличие от полипропилена и обычных полиэтиленовых труб для отопления новый материал не изменят своей формы под воздействием высокой температуры.
- Устойчивость к образованию очагов коррозии. По сравнению с медными изделиями трубы из сшитого полиэтилена не подвергаются коррозии. Причем этот процесс не возникает ни внутри структуры материала, ни на поверхности.
- Отсутствие наростов внутри труб. Внутренние стенки труб РЕХ не покрываются наслоениями после транспортировки какой-либо агрессивной среды. Этим они отличаются от большинства стальных труб, которые через определенный промежуток времени становятся менее продуктивными из-за снижения проточной скорости.
- Восстановление прежней формы. Многие трубы теряют свою форму в результате определенных механических воздействий. Однако трубы из сшитого полиэтилена могут расширяться или сужаться до определенных параметров под воздействием низкой температуры или механической нагрузки.
- Незначительная масса. Легкий вес материала делает более удобной транспортировку труб из сшитого полиэтилена и облегчает процесс монтажа.
- Простая установка и большие возможности. Трубы РЕХ укладываются по любым схемам, включая образование петли или большое количество изгибов. Соединение с помощью фитингов упрощает процесс монтажа, так как исключает необходимость использования сварочного оборудования, пайки и клейки.
- Экологическая безопасность. Сшитый полиэтилен относится к группе экологически чистых материалов, поэтому использовать трубы РЕХ можно для транспортировки чистой питьевой воды.
Однако эти трубы нельзя назвать абсолютно совершенными, так как они имеют определенные недостатки.
Сфера применения
В промышленных масштабах трубы из сшитого полиэтилена могут использоваться лишь ограниченно, поскольку их диаметр не превышает 250 мм, и они могут использоваться только при больших нагрузках. В индивидуальном строительстве широко распространено использование сшитого полиэтилена в установках:
- отопительных коммуникаций;
- в холодном и горячем водоснабжении.
Трубы из сшитого полиэтилена очень популярны для систем напольного отопления. Этот материал прост в монтаже, не требует специальных навыков или сложного оборудования, долговечен и надежен. Для отопительных установок используются только трубные материалы с защитным слоем.
При выборе труб и фитингов для монтажа систем водоснабжения или отопления следует руководствоваться рекомендациями производителей, так как в документах всегда указывается направление использования и допустимые рабочие параметры.
Обратите внимание. Вся трубная продукция имеет подробную маркировку на внешней стороне.
Маркировка указывает:
- способ производства;
- дата выпуска (до недели);
- толщина стенки и диаметр;
- допустимые параметры эксплуатации;
- отметка о проверке качества.
Каждый производитель предлагает аксессуары для установки своей продукции. Использование местных материалов гарантирует надежное соединение и длительный срок службы, поскольку трубы и фитинги изготавливаются в рамках одного технологического процесса.
Особенности монтажа и эксплуатации
Трубы из сшитого полиэтилена устанавливаются только с фитингами. Сварка в этой области используется не так, как для других пластиковых труб.
Обратите внимание! Благодаря гибкости полиэтиленовых труб можно сократить количество используемых фитингов до минимума. Это удешевляет процесс установки. Ключом к оптимальной установке является хорошее планирование на предварительном этапе.
Существует два распространенных метода соединения полиэтиленовых труб:
- компрессионный – с использованием накидной, затягивающей гайки;
- напрессовочный – с использование специальной пресс-гильзы.
Для компрессионных фитингов необходимы два разводных ключа или набор гаечных ключей. Компрессионные фитинги требуют специальных инструментов — пресс-клещей и роликов, адаптированных к диаметру ваших труб. Вы можете приобрести их в наборах с трубками и фитингами. Однако дешевле использовать цилиндрические инструменты.
Рекомендуем прочитать: Рейтинг лучших труб для наружной канализации в 2022 году.
Для подготовительных работ необходим труборез. Здесь лучше не экономить и воспользоваться профессиональным труборезом. Только с помощью такого инструмента можно получить высококачественный срез, пригодный для дальнейшей работы. Срез должен быть перпендикулярен оси трубы, без заусенцев и с недеформированной окружностью.
Монтаж компрессионного фитинга производится следующим образом:
- на подготовленную трубу надевают открученную от фитинга накидную гайку;
- далее фиксируют разрезное кольцо в 1 см от края;
- внутрь трубы вставляют штуцер фитинга;
- подвигают гайку на кольцо и затягивают ее ключами (одним удерживают фитинг, вторым затягивают гайку).
Компрессионный фитинг не должен ослабевать. Процедура выполняется следующим образом:
- на трубу надевают обжимную гильзу;
- расширяют диаметр разреза до размеров штуцера;
- вставляют штуцер;
- натягивают гильзу и запрессовывают ее пресс-клещами.
Компрессионный фитинг обладает высокой прочностью и используется в системах отопления и горячего водоснабжения.
Краткое описание и свойства труб из PEXa
Трубы PEXa производятся с использованием пероксидного процесса или «процесса Энгеля» (названного в честь его изобретателя). При переработке ПЭНД образуются свободные радикалы; сшивание происходит при температурах, даже превышающих температуру деструкции этого типа полиэтилена, что приводит к совершенно иной структуре и определяет все остальные свойства PEXa. К ним относятся следующие.
Свойства труб PEXa подробно описаны в специальной статье, поэтому здесь мы приведем их лишь вкратце. Трубы PEXa обладают следующими свойствами: однородная, равномерная структура, широкий диапазон диаметров практически без ограничений, эластичность с высокой молекулярной памятью, термо- и морозостойкость, длительный срок службы, прочность и износостойкость. Единственными недостатками являются высокая стоимость этих труб и их низкая химическая стойкость.
Краткое описание и свойства труб из PEXb
Трубы PEXb производятся с использованием так называемого силанового метода, при котором молекулярные связи (в данном случае в MDPE или PSD) изменяются под действием катализатора, роль которого играет силан. По этой причине трубы PEXb иногда называют «силановыми трубами» или даже «трубами из сшитого силана», хотя более правильное название этих труб — «силановые трубы» или просто трубы PEXb. Как мы видим, здесь используется не только другой метод сшивания, но и совершенно другой материал, а именно PSD, поэтому свойства PEXb значительно отличаются от свойств «пероксидно-сшитого» полиэтилена PEXa.
Свойства труб PEXb подробно описаны в отдельной статье, поэтому здесь мы лишь вкратце упомянем о них. Свойства сшитого полиэтилена достаточно эластичны, устойчивы к высоким температурам и достаточно устойчивы к истиранию и воздействию химических веществ. Также стоит отметить их низкую цену, что делает их самыми популярными трубами во многих странах. Недостатками являются некоторая неоднородность материала, низкая молекулярная память, низкая морозостойкость и не очень высокая экологичность и долговечность (по сравнению с PEXa и, конечно, не с HDPE или PSD). Кроме того, из-за высокой жесткости труб существуют ограничения по диаметру конструкции: от 40 до 63 мм.
Краткое описание и свойства труб из PEXc
Трубы PEXc производятся исключительно естественным способом — путем облучения сырья, которым обычно является MDPE или PSD. Электронная бомбардировка резко изменяет структуру полиэтилена, и происходит сшивание. Этот метод иногда называют «холодным сшиванием», поскольку материал не плавится. Кстати, такое «облучение» вовсе не делает материал вредным — наоборот, PEXc признан одним из самых экологически чистых полимеров. Облучение разрушает существующие связи между молекулами PEXc и образует новые поперечные связи, что приводит к значительному изменению свойств материала — в лучшую сторону.
Свойства труб PEX подробно описаны в отдельной статье, поэтому здесь мы их кратко перечислим. Полиэтиленовые трубы холодного отверждения обладают следующими свойствами: высокая экологичность и выгодная стоимость (по сравнению с трубами PEXa), что делает их пригодными для транспортировки питьевой воды. Молекулярная память, морозо- и абразивостойкость, долговечность и химическая стойкость — умеренные. Слабые стороны: низкая термостойкость (трубы PEXc могут работать при максимальной температуре окружающей среды +70 °C), малый диаметр труб (невозможно сшить таким способом трубы диаметром более 32 мм) и низкая эластичность. Также обратите внимание, что однородность материала средняя.
За дополнительной информацией обращайтесь к нашим специалистам по телефону +7 (495) 268-0242 или по электронной почте info@nomitech.ru, которые помогут вам выбрать оборудование, отвечающее вашим требованиям, как по техническим характеристикам, так и по цене.
