Полиэтиленовые трубы и их использование для водоснабжения

Полиэтиленовые трубы и их использование для водоснабжения

Полиэтиленовые трубы для водоснабжения представляют собой сравнительно новый вид коммуникаций, который пришел на смену стальным и чугунным изделиям. Диапазон сфер применения таких изделий достаточно широк: подача питьевой воды, водоснабжение и полив в дачных постройках, напорная канализация, аграрные и оросительные водоводы, пожарное водоснабжение, водосточные системы.

Трубы из полиэтилена — одни из самых популярных изделий для монтажа водопроводов питьевого и технического назначения

Отличительные характеристики полиэтилена

Технические характеристики полиэтиленовых труб для водоснабжения во многом зависят от свойств материалов, из которых они выполнены. Изделия выпускаются из ПЭ 63, ПЭ 80 и ПЭ 100. Полиэтилен ПЭ 80 менее плотный, прочный и имеет меньшую температуру плавления. Вместе с тем он более пластичный и стойкий к разным видам деформации.

Полиэтилен ПЭ 100 по своей структуре более жесткий и плотный. Он прочный на разрыв, но хрупкий при высоких значениях температуры.

Таблица 1

Характеристика	Сталь	Чугун	ПНД	Единица измерения
Вес 1 погонного метра трубы диаметром 16 см	17,5	28,1	3,77	кг
Срок эксплуатации	примерно 15-25	примерно 80	примерно 50	лет
Химическая устойчивость	устойчива	нет устойчивости	высокая устойчивость	—
Биологическая устойчивость	средняя устойчивость	низкая устойчивость	высокая устойчивость	—
Уровень износостойкости	средний	низкий	высокий	—
Взаимодействие с ультрафиолетовым излучением	проницаема	не взаимодействует	разрушается	—
Значение предела прочности (на разрыв)	очень маленький	очень маленький	20-38	МПа

Такие характеристики делают ПНД трубу для водоснабжения особо привлекательной для потребителя.

Характеристики труб зависят от сырья, которое использовалось для их производства: самые прочные изделия получаются из ПЭ-100

Достоинства полиэтиленовой трубы для воды

Трубы из полиэтилена для холодного, а также горячего водоснабжения обладают большим количеством выгодных характеристик, которые отличают их от аналогичных изделий из других материалов. Производители полиэтиленовых труб для воды отмечают, что их срок эксплуатации составляет больше 50 лет. Такие изделия стойки к гидравлическим ударам благодаря способности немного растягиваться при значительных нагрузках.

Полимер не вступает в электрохимическую реакцию, что объясняет стойкость труб пнд для воды к коррозии. Кроме того, он не подвергается воздействию химических веществ, за счет чего становится возможной использование их в качестве труб для подземной прокладки.

Обратите внимание! Практически все трубы из этого материала не требуют дополнительной теплоизоляции при выполнении подземной прокладки.

Поскольку пластик является экологически чистым материалом, то возможно использование таких изделий для подачи питьевой воды.

Небольшой вес и доступность вспомогательных элементов значительно упрощают и ускоряют монтаж системы холодного (или горячего) водоснабжения. В процессе производства изделий полиэтилен подвергают структурированию, что придает продукции большую надежность.

Полиэтилен не выделяет в воду вредных веществ, поэтому из труб пнд можно создавать водопроводы хозяйственного назначения

Технические параметры изделий

В маркировке полиэтиленовых труб для водоснабжения присутствуют такие данные:

• наименование производителя, номер партии и дата изготовления;
• марка полиэтилена (ПЭ 100+, ПЭ 100, ПЭ 80, ПЭ 63);
• назначение;
• значение SDR;
• диаметр изделия и толщина стенок;
• стандарт изготовления.

По критерию номинального либо рабочего давления ПНД трубы делятся на изделия, работающие под разреженным давлением, средненапорные и напорные. Технические и эксплуатационные характеристики последнего вида регламентирует ГОСТ 18599-2001. На внешней и внутренней поверхности полиэтиленовой трубы для холодного водоснабжения исключены какие-либо посторонние включения.

Давление среды находится в зависимости от ее температуры. В таблице указаны коэффициенты снижения для полиэтилена ПЭ 100.

Таблица 2

Температура воды (рабочая)	Коэффициент понижения давления (рабочей среды)
до 20 °С	1
26-30 °С	0,87
36-40 °С	0,74

Полиэтиленовая труба для горячей воды способна выдерживать температуру до +110 °С. Также такой элемент может быть применен в системе, которая подвергается замерзанию, за счет стойкости к температурам до -110 °С.

Диаметр пнд труб для водоснабжения варьируется от 16 до 110 мм. Они выпускаются в бухтах либо катушках длиной до 1 тысячи метров и в отрезках длиной 12 метров и диаметром от 110 до 1200 мм. Диапазон рабочего давления труб ПНД для воды составляет от 10 до 25 атмосфер.

Изделия небольшого диаметра очень гибкие и поставляются в бухтах; в одну такую катушку помещается до 1000 метров трубы

Сети холодного и горячего водоснабжения с применением ПНД труб

Трубы ПНД для питьевой воды марки ПЭ 63 обычно имеют диаметр до 6 см и толщину стенки до 4,5 мм. Значение рабочего давления должно быть больше 1 МПа. Подача питьевой воды может быть организована трубами других марок полиэтилена, если имеет место маркировка полосой голубого цвета. Однако, такие изделия обычно имеют большой диаметр, что не всегда является удобным при монтаже домашнего водопровода.

Обратите внимание! Высокотехнологичные ПНД трубы для горячего водоснабжения выпускаются из улучшенных марок ПЭ 80, ПЭ 100, ПЭ 100+. Для них характерна дополнительная маркировка ПЭ-РТ.

Основным материалом является сшитый полиэтилен, способный выдерживать температуру более 90 °С. В процессе эксплуатации он не теряет свои характеристики сохраняет долговечность и прочность.

Для горячей воды ПНД труба бывает однослойная и многослойная. Усиление свойств полиэтилену дает добавление в материал алюминиевой фольги, стали, полипропиленовых полимеров, а также армирование стекловолокном. Монтаж горячего водопровода может осуществляться трубами PN 20, рассчитанными на рабочее давление 2 МПа, температуру до 110 °С и армированные стекловолокном, или PN 25 – давление 2,5 МПа, температура до 75 °С, армированные фольгой.

Способы установки труб из полиэтилена

Соединение труб во многом зависит от их размера и назначения трубопровода.

Трубы диаметром свыше 110 мм соединяют методом горячей сварки, применяя сварочный аппарат или электромуфты

На сегодняшний день используются 3 способа монтажа:

• с помощью компрессионных фитингов;
• стыковой сваркой;
• электромуфтовой сваркой.

Выбор способа зависит от конкретных ситуаций. Например, ПНД изделия диаметром выше 110 мм зачастую стыкуют методом сварки. Муфты обычно используются при проведении работ с низкими температурными режимами. Для поворотов и разветвлений труб ПНД в системе используются сварные и литые фитинги.

Установка ПНД труб для горячего водоснабжения предполагает учет таких особенностей:

должна находиться ниже не больше, чем на 20 сантиметров глубины промерзания земли;
• если сварка ПНД изделий производится на траншее, ширину ее дна необходимо организовать на 40 см больше диаметра трубопровода;
• устройство водоснабжения трубами ПНД предполагает засыпание их в траншее сначала слоем песка около 30 см, а затем грунтом.

Выбранные компрессионные фитинги для соединения должны подходить используемым видам труб и соответствовать нагрузкам.

Если есть необходимость сделать разъемное соединение труб, следует использовать компрессионные фитинги

Сварка труб ПНД

Для создания неразъемного соединения применяется сварочное оборудование. Эта технология подходит, если трубопровод эксплуатируется под давлением. Сварка встык предполагает соединение труб диаметром от 50 мм. Торцы изделий нагреваются и скрепляются под прессом. Полученное монолитное соединение не уступает по прочности металлическим конструкциям.

Детали жестко фиксируются в аппарате, и к ним подводится плита для разогрева. После достижения температуры плавления инструмент убирается, и торцы труб прижимаются под давлением. Извлечение мест соединения происходит после полного остывания шва.

Обратите внимание! Детали, которые свариваются, должны иметь толщину стенок больше 5 мм. Температура окружающей среды, при которой можно проводить сварку, составляет +15 — +45 °С.

Электромуфтовая сварка востребована при устройстве трубопроводов, выдерживающих давление 16 атмосфер. После зачистки торцов труб на конец изделия надевается муфта, в которую закладывается электронагреватель. Он используется для плавления полимера. Остыв, получается монолитная конструкция.

Полиэтиленовые трубы хорошо подходят для устройства систем холодного водоснабжения (с температурой носителя до 40 °С). Технические параметры не всех изделий из этого материала подходят для горячей воды. Однако, благодаря разнообразию, простоте установки и хорошим эксплуатационным характеристикам эти трубы широко применяются в быту и промышленности.

Выбираем правильные ПНД трубы для водопровода: сравнение разных видов + какие лучше

Продолжаем серию обзорных статей, посвящённых трубной арматуре. Тема очередного выпуска — трубы ПНД для водопровода: технические характеристики, плюсы и минусы, сфера применения, особенности выбора и монтажа.

Что такое ПНД труба

Трубы ПНД формуются посредством расплава и непрерывной экструзии из гранулированного высокоплотного полиэтилена, так называемого полиэтилена низкого давления (ПЭНД, ПЭВП, HDPE).

Технические характеристики и свойства

Различия в технологиях полимеризации этилена (температура, давление, компонентный состав) предопределяют в итоге и отличия в свойствах конечного продукта. В результате полиэтилен делится на множество модификаций: полиэтилен высокого, среднего и низкого давления, сшитый полиэтилен и пр. По сути, их основное отличие заключается в структуре кристаллической решётки и плотности полученных полимеров. Именно это качество предопределяет прочностные характеристики изделий и сферу их применения.

ПНД-трубы выпускаются в 4 основных модификациях, особенности которых предопределяют сферу их использования:

• ПЭ 100.
• ПЭ 80.
• ПЭ 63.
• ПЭ 33.

Числовой индекс после аббревиатуры «ПЭ» обозначает устойчивость межмолекулярных связей в пластике. Чем выше данное значение, тем прочнее материал.

Технические характеристики ПНД-труб

Следует отметить, что приведённые физико-технические характеристики основаны на общих свойствах полиэтилена низкого давления, и в зависимости от технологии экструзии и толщины стенки они могут колебаться.

Особенности материала, его преимущества и недостатки

Физические и химические свойства ПНД-материала предопределяют ряд его эксплуатационных особенностей, выгодно отличающих его от большинства видов пластика, в том числе, казалось бы, от родственного ПВД:

• Плотность молекулярной кристаллической решётки обеспечивает материалу высокую прочность, упругость и газонепроницаемость. Он устойчив к внешнему и внутреннему давлению, растяжению и температурным перепадам. Эти качества позволяют прокладывать ПНД-трубы под землёй, не переживая за подвижки грунта, благодаря чему они широко используются в сейсмически активных регионах.
• Эластичность полимера позволяет его легко сгибать и при необходимости осуществлять бесфитинговый монтаж, сэкономив немалую часть бюджета на покупку соединительных элементов.
• Микропористая структура делает ПНД-материал лёгким, облегчая доставку и монтаж арматуры. Кроме того микропоры поглощают вибрационные шумы, создаваемые потоком воды.
• Инертность к большинству солей, кислот и щелочей как органического, так и неорганического происхождения и прочим химическим веществам. Взаимодействие с водой и кислородом не провоцирует процесс окисления и не запускает коррозийные процессы.
• Технологии производства позволяют достичь абсолютной гладкости поверхности, благодаря чему улучшаются гидравлические способности магистрали, а внутри не скапливаются отложения и не образуются наросты.
• ПНД-материал не восприимчив к биологическому заражению, в его структуре и на поверхности не размножаются бактерии и грибки.
• Полиэтилен относится к классу диэлектриков, а значит, не способен проводить электрический ток.
• Органическая природа и отсутствие в составе материала токсичных веществ делают его экологичным и безопасным.

Чтобы картина была полной, нельзя пренебрегать минусами ПНД-материалов:

• Чем выше плотность, тем большую нагрузку способен выдерживать материал. Однако вместе с тем кристаллическая решётка становится более хрупкой и восприимчивой к ударным нагрузкам и экстремально низким температурам.
• Ультрафиолетовые лучи также губительно влияют на структуру полимера, который со временем рассыхается и растрескивается.
• Под действием высоких температур ПНД-пластик склонен размягчаться, поэтому температурный режим носителя, как правило, ограничивается 40°C.
• Полиэтилен горюч и при горении изначально безопасные вещества трансформируются в токсичные.
• Если выполнить монтаж ПНД-трубопровода с учётом всех недостатков, водопроводная сеть способна безаварийно прослужить порядка 60-80 лет.

Сфера применения

Сферу применения ПНД-труб предопределяет марка полиэтилена (см. в таблице).

Вид ПНД-труб	ПЭ 100	ПЭ 80	ПЭ 63	ПЭ 32
	Напорные		Безнапорные
Наружные и внутренние системы холодного и горячего водоснабжения	+	+	—	—
Наружные газовые коммуникации	+	—	—	—
Самотечные канализации	+	+	+	+
Транспортировка пищевых и промышленных жидкостей и газов	+	+	—	—
Оборудование бассейнов	+	+	—	—
Ливнёвки	+	+	+	+
Автоматизация систем полива	+	+	+	+
Защитный кожух (кабельканалы) для оптико-волоконных, электрических, телевизионных, телефонных и др. типов кабелей	+	+	+	+

Требования к изделиям

Согласно установленным стандартам изделия обязаны:

• Соответствовать санитарно-эпидемиологическим и гигиеническим требованиям;
• иметь ровную гладкую поверхность как снаружи, так и внутри. Не допускается наличие посторонних вкраплений, трещин, углублений или пузырей;
• выдерживать нагрузки согласно заявленным классам;

Температура воспламенения материала не должна быть ниже 300°C.

Кроме того производитель обязан по всей длине наносить информацию о назначении и технических параметрах изделия. Разрыв между маркировкой не должен превышать 1м.

Важно! Метод, которым нанесена маркировка, не должен нарушать целостность трубы. Термотиснение или окрашивание, посредством которых наносится маркировка, не должны вызывать растрескивание или разъедание материала.

Маркировка, размеры и диаметры

ПНД-трубы для водоснабжения выпускаются в широком ассортименте длин и диаметров (от 10 до 2000 мм):

• В прямых отрезках длина изделий варьируется в диапазоне 3-24 м.
• В бухтах или катушках длина труб может превышать 500 м.
• При диаметре от 180 мм и выше ПНД-трубы выпускаются только в отрезках.

Плотность полиэтилена

ПНД	ПВД
Плотность	910 — 925 кг/м³	941 — 965 кг/м³

Столь небольшая разница в плотности материалов только на первый взгляд несущественна. На самом деле, чем выше коэффициент плотности, тем жёстче и прочнее изделие, а его оболочка устойчивее к проникновению газов.

Диаметр ПНД-труб и что такое SDR

Стандартами обозначены следующие типоразмеры ПНД-труб:

• Наружный диаметр – от 10 до 160 (для ПЭ 32) и до 2000 мм (для ПЭ марок 63, 80 и 100).
• Толщина стенки – от 5 до 53,3 мм.
• Масса на 1 п.м. – от 51 г до 700 кг (для ПЭ марок 63, 80 и 100) и от 52 г до 8,13 кг (для ПЭ 32).

SDR – это показатель соотношения наружного сечения ПНД-трубы к толщине её стенки. Фактически он вычисляется по формуле:

На заметку! Индекс SDR обозначает прочность ПНД-трубы: чем ниже цифровой код, тем толще стенка трубы, и тем она крепче и большую нагрузку способна выдержать.

Серия трубы и номинальное давление

Давление, при котором пластиковые трубы могут работать безаварийно, и собственно их назначение зависит от марки полимера и показателя SDR.

Нормативные документы

Производство водопроводных ПНД-труб регламентируется нормативами ГОСТа 18599–2001.

Пример маркировки ПЭ трубы

Условиями ГОСТа предписывается обязательное включение в маркировку следующих данных:

• Наименование производителя или обозначение его товарного знака.
• Класс полиэтилена.
• SDR-индекс.
• Типоразмер (сечение, толщину стенки).
• Номинальное давление.
• Температурный режим.
• Назначение.
• ГОСТ, в соответствии с которым произведена продукция.

Дополнительно может указываться дата изготовления, номер партии, данные о сертификации и иная информация, которую изготовитель посчитает нужным донести до потребителя.

Помимо буквенно-цифровых обозначений производитель обязан нанести продольную цветовую маркировочную полосу, которая позволяет визуально определить назначение трубы:

• Синим цветом обозначаются изделия, предназначенные для организации питьевого водоснабжения.
• Жёлтым – для газоснабжения.
• Труба без маркировочной полосы относится к категории технических.

На заметку! Для организации ГВС лучше использовать ПНД-трубы с маркировкой «PN». Такое обозначение говорит о многослойности изделия, в котором один из слоёв выполняется из стекловолокна, фольги или стальной сетки и выполняет функцию армирования.

Как выбрать ПНД трубу

Кроме того что поверхность пластиковой трубы должна быть абсолютно гладкой и ровной, следует проконтролировать равномерность толщины стенки, хотя бы в пределах видимости.

• Выбирая подходящий диаметр, следует ориентироваться на диаметр подающей магистрали. Для создания хорошего напора желательно отдавать предпочтение чуть меньшему сечению.
• Для обустройства холодного и горячего водоснабжения чаще всего применяют трубы с сечением в 20-25 мм при толщине стенки в 2 мм.
• Для полива приусадебного участка используют трубы с сечением в 32-40 мм.

Примерная стоимость

Бренд	Производитель	Марка ПЭ	Индекс SDR	Тип	Наружный диаметр, мм	Толщина стенки, мм	Цена за п/м, руб.
Магистраль Сургут	Россия	ПЭ 100	SDR 11	техническая	110	10	600
Джилекс			не указан	водопроводная	20	1,4	21
АПК			SDR 17		40	2,4	55
Кудиновский Трубный Завод			SDR 13,6	питьевая	32	2,4	54
UPONOR	Финляндия	ПЭ	не указан		25	2,3	109
Энкор	Россия/Китай	ПЭ 100		водопроводная	40	3	116

Как правильно соединять трубы ПНД

Одно из главных достоинств ПНД-труб – возможность самостоятельного монтажа, а огромное разнообразие фитинговых элементов (соединительных муфт, переходников, угольников, заглушек и пр. фитингов) позволяет собрать водопроводную магистраль любой конфигурации.

Специфика же материала предоставляет пользователю право выбора наиболее удобного способа сборки трубопровода из практикующихся четырёх:

• Стыковая сварка.
• Электромуфтовая сварка.
• Посредством компрессионных фитингов.
• Фланцевое соединение.

Первые два способа относятся к разряду неразъёмных и обеспечивающих наибольшую прочность и герметичность. Два последних дают возможность разобрать соединение при необходимости и собрать заново.

Неразъемные способы соединения

Электромуфтовая (электродиффузионная) сварка выполняется посредством полимерных терморезистивных фитингов (электромуфт), с внутренней стороны которых вмонтирована специальная нагревательная спираль. Вставленные в фитинг трубы соединяются за счёт расплава слоя полимера на стенках стыкуемых деталей. Режим сварки задаётся датчиками и штрих-кодом, нанесённым на муфту, а считывается и контролируется электросварочным аппаратом, подключаемым к фитингу через установленные на нём клеммы.

Монтаж ПНД-трубопровода электромуфтовой сваркой актуален при:

• Укладке трубопровода в толще грунта (особенно в сейсмически активных областях).
• Соединении труб сечением свыше 2 см и толщиной стенки от 3 мм.

Стыковая сварка предполагает применение специализированного сварочного оборудования (паяльника), которым расплавляются срезы ПНД-труб. Затем эти торцы соединяются между собой. Данный метод потребует тщательной подготовки и выработки навыка «склеивания». Торцы стыкуемых отрезков необходимо обрезать идеально ровно (под углом в 90°C), а при совмещении расплавленных торцов важно контролировать степень нажима и избегать прокручивания деталей.

Важно! Из-за наплывного шва, образуемого оплавленным пластиком, снижается пропускная способность водопроводной магистрали. Поэтому технология стыковой сварки не применяется для ПНД-труб сечением до 50 мм.

Применение разъемных соединений при монтаже ПНД-трубопровода

Компрессионный тип соединения является, пожалуй, самым популярным в сфере частного строительства, но рекомендован он исключительно для систем холодного водоснабжения. Компрессионные фитинги, ключевым элементом которых являются обжимные гайки, не только обеспечивают надёжную стыковку, но и позволяют выполнить переход на резьбовое соединение, столь необходимое при подключении к металлической магистрали.

Фланцевая технология сборки ПНД-трубопровода редко применяются в частном строительстве. Но в случаях, когда требуется выполнить безрезьбовой переход на другой вид труб, данный способ соединения считается незаменимым. По сути, к стыкуемым отрезкам одним из вышеозначенных способов сначала должен быть приварен фланец (торцевой элемент в форме круглой или прямоугольной пластины с отверстиями под болты), затем посредством этих фланцев трубы стягиваются. Для герметичности между фланцами размещается резиновая прокладка.

Важно! Из-за необходимости проведения систематических профилактических проверок трубопроводы, смонтированные компрессионным или фланцевым способом, нельзя погружать в грунт.

Особенности монтажа своими руками

Сравнивая затраты на монтаж стального и ПНД трубопровода, последний позволяет сберечь до 40% семейного бюджета, прежде всего за счёт возможности выполнить работу своими руками и без привлечения дорогостоящего оборудования.

Актуально использование полиэтиленовых труб и в том случае, когда требуется замена старого водопровода. Гибкость изделий даёт возможность просто протянуть их внутри вышедшей из строя магистрали, которая к тому же обеспечит дополнительную защиту нового трубопровода.

Правила установки полиэтиленового водопровода

Придерживаясь нескольких простых правил, Вы без труда сможете обустроить водопроводный контур из ПНД-труб самостоятельно:

• Перед началом работ необходимо создать проектную схему будущей водопроводной магистрали. Она поможет определиться с необходимым количеством и типоразмером трубного материала и фитингов.
• При укладке трубопровода в грунт, заблаговременно следует подготовить траншею:

1. Глубина рва желательно располагать ниже уровня промерзания почвы, иначе потребуется основательное утепление магистрали по всей длине.
2. Ширина траншеи должна на 4 см превышать диаметр трубы: по 2 см с каждой стороны.
3. На дне рва обустраивается и утрамбовывается дренажная «подушка» из песка или смеси песка с гравием слоем в 10-20 см.
4. Грунт, находящийся в непосредственном контакте с трубопроводом должен быть очищен от предметов, несущих потенциальную угрозу его повреждения.

• Для снижения нагрузки, оказываемой толщей земли на магистраль, желательно использовать защитный короб, который совместит в себе функции защиты и утепления.
• При поверхностной прокладке полиэтиленового трубопровода следует предусмотреть его защиту от губительного ультрафиолета. Утепление также позволит продлить срок его эксплуатации.
• При необходимости выполнить изгиб жёсткой трубы, последняя должна предварительно быть разогрета с помощью строительного фена.

Заключение

Как видите, организовать водопроводный контур из ПНД-труб вовсе несложно. Если же у Вас остались вопросы, посмотрите видео, в котором эксперт наглядно расскажет о тонкостях работы с этим материалом. Если же и после просмотра ролика у Вас останутся неразрешённые вопросы, подписывайтесь на наш канал и оставьте их в комментариях к статье.

Источник http://trubamaster.ru/vodoprovodnye/poliehtilenovye-truby-dlya-vodosnabzheniya.html

Источник https://vseotrube.ru/materialy/polimernye/pnd-dlya-vodoprovoda

Источник

Источник