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:

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:

• глубина прокладки сети 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.

Можно ли использовать ПНД трубы для водопровода?

Мы привыкли к использованию труб для водопровода, изготовленных из чугуна или стали. Но набирает популярность оборудование, изготовленное из других материалов. Полиэтиленовые трубы для водоснабжения (ПНД) — отличная альтернатива чугунным и металлическим изделиям. Изделия для прокладки трубопровода из полиэтилена стали широко применяться из-за своих качеств, доступности и простоте установки. Поэтому рассмотрим подробнее особенности применения и монтажа ПЭ труб.

Основные характеристики и сфера применения

Трубы ПНД для канализации и водопровода изготавливают из Полиэтилена Низкого Давления методом непрерывного продавливания полимера через формующее отверстие в экструдере на молекулярном уровне. Благодаря этому материал приобретает особые свойства, позволяющие применять данные изделия в различных сферах.

ПЭ трубки производят в пяти вариациях — SDR9, SDR11, SDR13,6, SDR 21 и SDR 26. Маркировка указывает на степень устойчивости стенок к внутреннему давлению. Этот показатель равен отношению внешнего диаметра к толщине материала его стенки. Таким образом, получается, что, чем толще стенка изделия, тем меньше SDR, тем прочнее трубопровод. Поставляются трубы в мотках на 100, 200 и 1000 м.

Все полиэтиленовые трубы для обустройства водоснабжения могут быть двух марок – это ПЭ 80 и ПЭ 100. Первый тип применяют для монтажа домашнего водопровода и канализации с сечением до 90 мм, а ПЭ с маркировкой 100 в магистральных трубопроводах. При этом пластик может быть техническим и пищевым. Первый изготавливают из вторсырья, поэтому его в бытовых целях не используют.

Поэтому выбирая трубы ПНД для обустройства питьевого водоснабжения, нужно использовать пищевой пластик с соответствующей маркировкой синего цвета.

Полиэтиленовая труба широко применяется для организации и реконструкции, бассейнов, водопадов, установок полива, колодцев, артезианских скважин и других гидросооружений. В коммунально-бытовой и промышленной сфере ПЭ трубопровод применяют для транспортировки различных видов газообразного и жидкого топлива.

Все изделия проходят строгий контроль качества по таким критериям:

• состояние внутренней и внешней стенки. Поверхность должна быть идеально гладкой, за исключением малозаметных продольных полос и волн, допустимых стандартами;
• торцевая, наружная и внутренняя поверхности не должны иметь трещин или каких-либо посторонних включений;
• водопроводная труба выпускается только в черном цвете с тремя и больше продольными синими полосами, равномерно распределенными по окружности.

Специалисты советуют приобретать продукцию известных производителей, поскольку от ее качества зависит герметичность трубопровода.

Преимущества использования полиэтиленовых труб

Сравнивая полиэтилен с другими материалами для изготовления оборудования для водоснабжения, он во многом превосходит асбест, чугун и сталь:

• гарантийный срок эксплуатации – 50 лет;
• разноразмерные бухты с трубками диаметром от 20 до 110 мм позволяют существенно ускорить и сэкономить на расходных материалах при монтаже длинного трубопровода;
• терморезисторные фитинги, применяемые для монтажа ПЭ изделий, ускоряет и упрощает их соединение друг с другом;
• обучение квалифицированных сварщиков работающих с полиэтиленом гораздо быстрее и легче, нежели специалистов работающих с металлом;
• водопроводные трубы ПНД можно много кратно перемонтировать с малыми затратами. Их легко утилизировать и переработать;
• полиэтиленовую трубу можно установить внутрь старого водопровода, даже не прибегая к его демонтажу.

У полиэтилена есть некоторые химические и физические свойства, которые делают привлекательными его потребительские качества:

• химическая нейтральность полиэтилена способствует его полной устойчивости к коррозии во время контакта с водой или другой более агрессивной средой;
• материал весит гораздо меньше, что существенно уменьшает его стоимость на производство и транспортировку;
• высокий уровень эластичности (линейное расширение до 7,5%) дает возможность выдержать не только небольшие подвижки грунта, но и землетрясения. Данный фактор подтолкнул японцев производить и повсеместно использовать данные трубы;
• безупречная гладкость внутренней поверхности позволяет использовать более тонкие труб сохраняя те же гидравлические характеристики, что и более толстые стальные аналоги;
• из-за низкого модуля упругости полиэтилена существенно падает вероятность появления гидроударов, а также разрушения во время замерзания воды.

У полиэтиленовых труб есть и свои минусы: они разрушаются от действия ультрафиолета и деформируются от высоких температур (более 65оС), что делает невозможность их монтажа в системе отопления.

Монтаж водопроводных труб своими руками

Так как установка водопровода из ПНД труб не требует наличия дорогих инструментов и особых профнавыков, его можно легко выполнить самостоятельно. Первый шаг – это составление схемы, где обязательно необходимо указать расположение источника и мест водозабора. Когда схема готова, рассчитывается нужное количество материала и готовят все необходимое для проведения работ:

• комплект труб;
• фитинговые соединения;
• краны и другие соединительные элементы;
• переходники требуемого диаметра;
• ножовку по металлу;
• торцевой конусовидный нож;
• лопату.

Технология прокладки не такая уж сложная, но для того чтобы можно было эксплуатировать водопровод долгое время, нужно соблюдать при монтаже следующие правила:

1. На дне, вырытой в грунте, траншеи нужно сделать 100 мм подушку из мелкого гравия или песка, после чего ее нужно утрамбовать. Иначе существует большая вероятность повреждения предметами, которые могут под нее попасть.
2. Во время укладки водопроводных труб, места их соединения нужно немного утапливать в подушку.
3. В случае, когда трубу нужно слегка согнуть, в летний период достаточно солнца, а в остальное время это делают при помощи фена либо кипятка.

Совет: если есть необходимость нагревать трубу, нужно это делать очень осторожно. При недостаточной температуре она может сломаться, а при перегреве воспламенится, из-за чего уменьшится ее прочность.

Делая установку своими руками, нужно помнить, что существует два типа соединения полиэтиленовых труб.

Как правильно соединять трубы ПНД?

ПЭ трубы обычно соединяют между собой двумя методами: неразъемным и разъемным. Неразъемные соединения используются для работы трубопровода с высоким давлением, то есть в магистральных сетях. В быту обычно ставят разъемные соединения.

Неразъемный метод соединения. Как показывает практика, неразъемное соединение ПЭ труб осуществляется двумя способами:

• сварка встык с помощью сварочного аппарата для политилена;
• с помощью электромуфтовых соединителей.

Сварка встык – является наиболее сложным технологическим процессом, для осуществления которого требуется наличие обученного персонала и специального сварочного аппарата. Для качественной сварки встык нужно использовать всего один сварной шов. Он по прочности должен быть идентичен со стальной трубой.

Если есть все что нужно, сварка труб весьма удобна, из-за того что нет необходимости использовать дополнительные детали. Кроме этого можно не только соединять два отрезка трубы, но и качественно крепить к ним фасонные детали.

Если же используется электромуфтовое соединение, для соединения используют специальную электрофузионную муфту с закладными электронагревателями. Данное соединение может выдержать давление порядка 16 атмосфер. Оно требует больших затрат чем стыковое, поэтому его используют только в стесненных условиях где невозможно воспользоваться сваркой.

Разъемное соединение. Наиболее распространенным видом разъемных соединений считаются фланцевые. К их элементам можно отнести втулки, которые привариваются к торцевой части труб, а также накидные фланцы из металла. Тонкую (менее 50 мм в диаметре) трубу можно соединить при помощи компрессионных фитингов, если нет возможности либо не выгодно использовать фланцы.

Цанговые соединения обжимного типа, выдерживают достаточно высокие нагрузки, которые могут достигать 25 атмосфер, что дает возможность их применять не только для стыковки между собой труб, но и для соединения с ними изделий изготовленных из других материалов.

Исходя из всего выше описанного, трубы ПНД – наиболее подходящий материал для сооружения водопроводной системы. Правильно соединенные трубы ПНД для водопровода позволяют при малых затратах создать систему водоснабжения которая не будет требовать частого ремонта и не потеряет изначальных качественных характеристик долгое время.

С детства увлекался конструированием и ремонтом. Сначала собирал самолетики, ремонтировал сломанные игрушки, потом чинил кухонный инвентарь и помогал папе с ремонтом в доме. Сегодня занимаюсь проектированием и монтажом систем отопления, вентиляции, водоснабжения и канализации. Ремонтом и установкой сантехники. В свободное время пишу статьи на эту тему.