Водопроводные трубы из полимерных материалов

Первые полимерные трубы появились примерно в начале 50-х гг. ХХ в. в Европе, США и Японии. Сразу же после своего появления эти трубы стали популярными благодаря своему превосходству над всеми металлическими трубами.

За прошедшие годы полимерные трубы заняли свое место практически во всех отраслях промышленности. С начала 70-х гг. они применяются при монтаже систем водоснабжения и канализации.

В Советском Союзе тоже производились полимерные трубы, но их количество не превышало 5% от производства стальных труб. Такое положение вещей объяснялось низким качеством отечественных полимеров, а следовательно, и полимерных труб.

В настоящее время полимерные трубы – это главный конкурент металлических труб. В скандинавских странах, а также в Германии практически все водо-и газопроводные системы выполнены из полимерных труб. В нашей стране также имеется тенденция к росту применения пластиковых труб.

Самым важным недостатком полимерных труб является износ. С течением времени трубы теряют прочность и эластичность, трескаются и разрушаются.

Скорость износа такого рода труб напрямую зависит от температуры транспортируемой жидкости, а также от давления в системе. Вредное воздействие на полимерные трубы оказывают ультрафиолетовые лучи. Ремонту такие трубы не подлежат, их заменяют целиком.

Помимо этого, к недостаткам пластиковых труб можно отнести:

- уменьшение уровня прочности при повышении температуры;

- высокую горючесть;

- большой коэффициент линейного расширения.

Для изготовления водогазопроводных пластиковых труб используются только термостойкие полимеры, которые при повышении температуры становятся вязкими, а остывая, отвердевают.

К таким полимерным материалам относятся:

- полиэтилен;

- полипропилен;

- поливинилхлорид;

- полибутилен.

Пластиковые трубы производят способом выдавливания, используя при этом обогреваемый шнек.

Такие трубы имеют маркировку, которая содержит следующую информацию:

– вид полимера (РЕ, РР, PVC, РВ и пр.);

– наружный диаметр трубы;

– номинальное давление PN (в барах);

– наименование производителя;

– стандарт, по которому изготовлена труба;

– дата изготовления;

– номер партии.

Если на трубе нет маркировки, то приобретать такую трубу не следует, потому что ее качество и срок службы вызывают сомнение.

Полиэтиленовые трубы

Сегодня полиэтилен – самый распространенный материал при производстве труб для холодной воды.

Полиэтиленовые трубы для холодного водоснабжения и канализации зданий в 1—2 этажа выпускаются двух видов:

– трубы ПНД (из полиэтилена низкого давления и высокой плотности), рассчитанные на напряжение в стенках трубы не более 5 МПа;

– трубы ПВД (из полиэтилена высокого давления и низкой плотности), рассчитанные на напряжение в стенках трубы не более 2,5 МПа.

Согласно ГОСТу 18599—83, полиэтиленовые трубы должны иметь наружный диаметр, равный 10—1200 мм для ПВД и 10—160 мм для ПНД.

Из полиэтилена также изготавливают газопроводные трубы, рассчитанные на рабочее давление до 0,6 МПа (согласно ГОСТу Р 50838—95), а также трубы для газопроводов, по которым транспортируется природный газ и газовоздушная смесь, в которой отсутствуют ароматические и хлорированные углеводороды (согласно ГОСТу 5542—87).

В 80-е гг. ХХ в. специалистами был придуман способ улучшения физико-технических параметров полиэтилена. Для этого использовали молекулярно-сшитый полиэтилен, отличающийся повышенной стойкостью к высоким и низким температурам, ультрафиолетовым лучам и механическим нагрузкам, но сохраняющий при этом гибкость.

Трубы, изготовленные из такого полиэтилена, не теряли своей прочности при повышении температуры до 95° С. Это дало возможность применять их для прокладки не только холодного, но и горячего водоснабжения, а также отопления.

Полиэтилен сшивают тремя способами:

– пероксидным – с использованием соляного раствора при температуре 200° С.

– силановым – с пароводяным процессом образования молекулярных связей.

– радиационным – с использованием b-излучений.

Сегодня водогазопроводные трубы из сшитого полиэтилена составляют примерно 50% всех пластиковых труб, применяемых для напольного и радиаторного отопления. Диаметр таких труб не превышает 32 мм, что объясняется дороговизной труб большого диаметра.

В маркировке труб из этого материала присутствуют буквы «РЕ-Х» или «РЕХ», где «Х» – указание на то, что полимер является сшитым.

В маркировке также указывается и способ сшивания полиэтилена:

- РЕХ a – полиэтилен, сшитый пероксидным способом;

- РЕХ b – полиэтилен, сшитый силановым способом;

- РЕХ с – полиэтилен, сшитый радиационным способом.

Имеется еще одна разновидность полиэтилена – линейный полиэтилен LPE, который производится под торговой маркой «Dowiex».

Из этого материала изготавливают термостойкие трубы LPE, которые бывают двух видов:

– с номинальным давлением PN 12,5 и PN 20 (с антидиффузным защитным слоем этиленвинилового спирта – EVON, уменьшающего кислородопроницаемость полимера) для радиаторного и подпольного отопления;

– с номинальным давлением PN 20 (без антидиффузной защиты) для внутреннего горячего и холодного водоснабжения.

Трубы LPE с номинальным давлением PN 12,5 выпускаются с диаметром 12 х 2, 14 х 2 и 18 х 2 мм. Трубы LPE с номинальным давлением PN 20 (с антидиффузной защитой) изготавливаются диаметром 25 х 3,5 мм. Трубы LPE с номинальным давлением PN 20 (без антидиффузной защиты) бывают диаметром 18 х 2,5 и23х 3,5 мм.

В нашей стране серийно не выпускаются трубы из молекулярно-сшитого полиэтилена, но в небольшом количестве производятся трубы из изопласта, запатентованного английской компанией «Micropol».

Изопласт – это поперечно сшитый полиэтилен PEX b, изготавливаемый по методу крафтсополимеризации органосиланов к полиэтилену.

Такого рода полиэтилен обладает высокой плотностью и имеет некоторые особенности:

- высокую термостойкость;

- высокую устойчивость к давлению (в трубах PN 20 давление разрыва достигает 90 атм при температуре 20° С);

- высокую стойкость к механическим повреждениям;

- низкую кислородопроницаемость.

Изопластовые трубы бывают семи диаметров и двух классов прочности для каждого диаметра. Номинальное давление составляет 12,5—20 атм (при температуре 20° С), допустимое давление – 5,4—8,6 атм (при температуре 95° С). Изопластовые трубы поступают в продажу в бухтах длиной по 50, 100 и 200 м.

Такого рода трубы применяют для прокладки сетей горячего и холодного водоснабжения, а также для высокотемпературных отопительных систем.

Полипропиленовые трубы

По своим качествам полипропиленовые трубы напоминают трубы из молекулярно-сшитого полиэтилена. Отличаются они более высокой жесткостью, которая затрудняет монтаж этих труб, т. к. требуется намного больше времени и соединительных элементов.

Но имеются у полипропилена и положительные свойства. К примеру, его можно сваривать, что ощутимо экономит время и деньги. Но для сварки полипропилена требуется квалифицированный монтажник.

Полипропиленовые трубы изготавливаются в виде прямых отрезков определенной длины. Это не всегда удобно, потому что после прокладки трубопровода, как правило, остается много обрезков, которые нигде не применяются.

Для внутриквартирных трубопроводов горячего и холодного водоснабжения используют трубы, изготовленные из теплостойкого полипропилена типа 3.

Он представляет собой сополимер пропилена с этиленом. Тип 1 – гополимер, используемый для прокладки внутренних канализационных сетей.

Полипропиленовые трубы нельзя применять для напольного отопления и высокотемпературных систем отопления.

Поливинилхлоридные трубы

Поскольку трубы из поливинилхлорида устойчивы к воздействию ультрафиолетовых лучей, их повсеместно используют для прокладки открытых водосточных систем.

Применяют такого рода трубы и в устройстве технологических трубопроводов, т. к. они негорючи, имеют пониженный коэффициент линейного теплового расширения, обладают повышенной химической стойкостью и т. д.

Трубы, изготовленные из простого поливинилхлорида, рассчитаны на температуру до 45° С, а из хлорированного поливинилхлорида – до 95° С.

Из таких труб нельзя выполнять трубопровод горячего водоснабжения, потому что в составе полимера имеются вредные для организма человека вещества.

Полибутиленовые трубы

По своим техническим характеристикам полибутиленовые трубы аналогичны трубам из сшитого полиэтилена, но имеют более высокую теплостойкость.

Они рассчитаны на температуру в 70° С и могут прослужить в таких условиях 50 лет. Максимальная температура, которую могут выдержать полибутиленовые трубы, составляет 95° С.

Эти трубы имеют хорошую эластичность, теплостойкость и устойчивость к ультрафиолету. Толщина стенок у них значительно меньше, чем у других полимерных труб.

Полибутиленовые трубы можно использовать при прокладке систем отопления и горячего водоснабжения. Чаще всего их применяют в Англии и Германии.

Причина популярности этих труб заключается в том, что при их соединении можно использовать низкотемпературную сварку, которая снижает экономические затраты при монтаже. Но тем не менее в 2000 г. выпуск такого рода труб был прекращен.