Технические характеристики труб ПНД для горячего и холодного водоснабжения

Считалось, что прочнее водопровода из стали и чугуна не существует. Это мнение существовало до прихода на рынок такого хрупкого материала как полиэтилен. Обрабатывая полиэтиленовые гранулы под низким давлением, после непрерывной шнековой экструзии, получают удобные, практичные, и почти ничем не отличающиеся от металлических, а по некоторым параметрам и превосходящие, трубы ПНД для водоснабжения.

Для холодноговодоснабжения ПНД трубы маркируются синей полосой

Они отвечают всем требованиям, которые предъявляют к сборке, эксплуатационным и функциональным возможностям, санитарно-гигиеническим требованиям к водным коммуникациям.

Альтернативой традиционным водопроводам, полиэтиленовый стал из-за ряда преимуществ, которые обусловлены технологией его изготовления.

Сравнительная таблица эксплуатационных характеристик труб ПНД, чугуна, железобетона

Материал/ Характеристика	ПНД	Чугун	Сталь
Вес на 1м/п, D=160мм, кг	3,77	28,1	17,5
Гарантийный срок эксплуатации	≈ 50 лет	≈ 80	≈ 15-25 лет
Химическая устойчивость	высокая	неустойчив	устойчива
Биологическая устойчивость	высокая	низкая	средняя
Уровень износостойкости	высокий	низкий	средний
Взаимодействие с УФ-излучением	разрушается	не взаимодействует	проницаема
δ, предел прочности на разрыв, МПа	20-38	очень маленький	очень маленький

Дополнительно можно выделить для труб ПНД технические характеристики, которые делают их особенно привлекательными для потребителя:

• антикоррозийность;
• инертность к биологическому загрязнению;
• простая и быстрая сборка;
• невысокая цена и себестоимость;
• простата транспортировки и небольшой вес;
• рабочее давление ≈ 10÷25 атм;
• устойчивость к воздействию неблагоприятных внешних воздействий и агрессивной среды;
• низкая теплопроводность;
• высокое сопротивление гидравлическим ударам;
• соответствуют нормам токсикологической, биологической, радиоактивной безопасности;
• не теряют своих свойств и не разрушаются при замерзании в них воды и перепадах температуры.

Водонапорные ПНД трубы: данные производителя и свойства

Выпускают трубы ПНД для воды диаметрами от 16 до 110 мм в катушках или бухтах длиной до 1000 м, в прямых отрезках длиной 12 м диаметром 110-1200 мм и маркируются полосами голубого цвета. Производители в маркировке указывают следующие данные:

1. Данные производителя (название, контактные телефоны, номер партии, дата изготовления).
2. Марку полиэтилена ПЭ (ПЭ63, ПЭ80, ПЭ100, ПЭ100+).
3. Назначение.
4. SDR.
5. Диаметр и толщина стенок.
6. ДСТУ.

На выбор ПНД трубы для водоснабжения влияют три основных технических показателя:

• показатель марки полиэтилена;
• диаметр;
• SDR — соотношение между диаметром и толщиной стенок, которое показывает устойчивость к внутреннему давлению.

Среди всех характеристик полиэтиленовых трубопроводов выделяют рабочее или номинальное давление. Оно показывает стабильное давление внутри водопровода при температуре среды 200°С. По этому критерию они делятся на средненапорные, напорные и трубы, которые работают под разрежением.

Из всех трёх видов только для водонапорной разработан ГОСТ 18599-2001, который является критерием её технических параметров и определяет спектр применения:

• для домашнего водоснабжения;
• промышленных мелиорационных систем;
• канализации,
• газоснабжения,
• горячего водоснабжения и отопления.

При высоких технических показателях водонапорные полиэтиленовые конструкции имеют и недостатки. К ним обычно относят утрату свойств при контакте с УФ-излучением и недостаточную упругость при сдавливании.

Холодное водоснабжение: особенности и преимущества использования ПНД

Для питьевой воды подходит труба ПНД для холодного водоснабжения диаметром до 60 мм и толщиной стенок до 4,5 мм, марки ПЭ63. Рабочее давление не должно быть меньше 1 МПа. Можно также использовать и другие марки полиэтилена, если имеется обязательная маркировка голубой полосой, но они обычно имеют больший диаметр, а это не всегда удобно для монтажа домашнего водопровода. Кроме своих основных технических преимуществ, применение их для питьевой воды позволяет предотвратить появление металлического привкуса, который сопровождает воду из металлических водоводов.

Горячее водоснабжение: оптимальные марки материала

При организации горячего водопровода, следует учитывать, что полиэтилен начинает терять свои свойства при температуре +800°С, а с повышением температуры и плавится. Поэтому марка полиэтиленовых частей должна быть не ниже ПЭ80, а предпочтительнее ПЭ100 или ПЭ100+. Трубы ПНД для горячего водоснабжения имеют дополнительную маркировку ПЭ-РТ. Для монтажа горячего водопровода подходят PN20 — для горячей воды температурой до 110°С, армированные стекловолокном и рабочим давлением 2 МПа, и PN25 — для низкотемпературных систем отопления, армированные фольгой с ограничением по температуре до 75°С, рабочим давлением 2,5 МПа.

ПЭ 100

Следует помнить, что в зависимости, что давление рабочей среды зависит от её температуры и снижается в соответствии с коэффициентом, который указан в таблице для марки полиэтилена ПЭ100.

Рабочая температура воды, °С	Коэффициент снижения давления рабочей среды
До 20	1
26-30	0,87
36-40	0,74

Технология сборки полиэтиленового водопровода

Сборка отдельных полиэтиленовых частей водопровода производится двумя способами:

1. разъёмный позволяет легко демонтировать отдельные части и выполняется с помощью фланцев и компрессионных фитингов;
2. неразъёмный создаёт очень прочную литую конструкцию и проводится методом стыковой или электрофузионной сварки.

Разъёмный способ позволяет просто и быстро, без специального оборудования, провести соединение отдельных деталей водопровода и проще это проводить с помощью компрессионных фитингов. Такие фитинги легко собираются и разбираются, заменяются и позволяют легко переделать всю систему, а так же применяются для перехода «пнд-металл» и для частей различных диаметров.

Если монтируются детали малых диаметров — всё производиться руками, при больших диаметрах частей используют ключи. Для разных диаметров труб ПНД водонапорных, монтаж будет иметь некоторые отличия:

• для ∅ 20-50 мм частично разбирают фитинг, готовят соединяемые детали (очищают от грязи, снимают внешнюю фаску, делают разметку глубины вхождения в фитинг, вводят трубу значительным усилием в фитинг, затягивают гайку до конца резьбы;
• для ∅ 63-110 мм подготавливается труба и компрессионный фитинг (разбирается на уплотнительное кольцо, упорный стаканчик, разрезное фиксирующее кольцо), проводится предварительная сборка без разрезного кольца, а затем окончательное соединение (разрезное кольцо надевается и сдвигается к муфте, гайка завинчивается ключом).

Про поведении неразъёмного соединения необходимо придерживаться инструкции по монтажу ПНД труб и учитывать, что она отличается для сварки встык и электромуфтовым способом. Наиболее технологичный способ — это сварка встык, который требует не только навыки, но и специального сварочного аппарата. именно её чащу всего применяют для труб напорных ПНД ПЭ100 больших диаметров.

При этом концы соединяемых деталей зачищают и обезжиривают, снимают фаску под углом 45°, нагревают в паяльнике до тягучего состояния и соединяют строго перпендикулярно под давлением, дают остыть. Такой метод не подходит для деталей разных диаметров и из разных веществ.

Более удобные в применении — сварные муфты или фитинги, которые имеют внутри электронагревательную спираль. Такой способ не требует особой сноровки, а этапы работы такие же как и при стыковом методе, только свариваемые части помещаются в фитинг, внутри которого они и сплавляются.

Особенности полиэтиленовых труб для воды, правила монтажа горячего водоснабжения

Сравнительно недавно коммуникации из стали и чугуна стали заменять современными полиэтиленовыми трубами. Они находят широкое применение в системах, подающих питьевую воду, в водоснабжении и поливе загородных участков, при орошении сельскохозяйственных территорий, пожарном водоснабжении и водосточных системах.

Некоторые особенности полиэтилена

характеристики, присущие полиэтиленовым трубам, обусловлены качествами материала, используемого при производстве этих элементов. В большинстве случаев трубы производят из полиэтилена следующих марок: ПЭ100, ПЭ80 и ПЭ63.

Самым плотным и жестким можно назвать ПЭ100. Этот материал имеет высокую прочность на разрыв, но плохо сопротивляется высокой температуре, становится более хрупким.

ПЭ80 отличается меньшей плотностью и прочностью, а также начинает плавиться при более низкой температуре. Однако этот материал обладает хорошей пластичностью и устойчивостью к различным видам деформации.

Если сравнивать некоторые свойства полимеров, стали и чугуна, то можно отметить следующие отличия:

• Сталь безупречно эксплуатируется на протяжении 25 лет, а полиэтилен — полвека.
• По отношению к химическим веществам чугун не имеет стойкости, а ПНД считается высокоустойчивым.
• Уровень износостойкости у чугуна достаточно низкий, у стали — средний, а у ПНД — высокий.
• Прочность на разрыв у стали и чугуна имеет невысокие значения, а у полиэтилена достигает 20-38 МПа.

Положительные характеристики ПНД труб

Полиэтиленовые трубы обладают множеством преимущественных характеристик по сравнению с подобными изделиями из другого материала. Главным плюсом полимерных труб можно назвать долгую и безупречную эксплуатацию в течение полувека. Способность к растяжению позволяет изделиям выдерживать значительные гидравлические удары (прочитайте: «Правила монтажа труб ПНД в зависимости от сферы использования»).

Трубы из полиэтилена низкого давления устойчивы к образованию коррозийных процессов, так как этот полимер не имеет свойства взаимодействовать с какими-либо химическими веществами. Это свойство дает возможность использовать изделия из ПНД для прокладки подземных коммуникаций. При этом такие трубы не нуждаются в дополнительном утеплении. Читайте также: «Преимущества труб ПНД для воды, сферы использования».

Пластик — это экологически чистый материал, что позволяет использовать изделия из него в системах, подающих чистую питьевую воду.

Кроме всего перечисленного трубы полиэтиленовые для горячего водоснабжения и различная фурнитура из подобных полимеров отличаются сравнительно малым весом и доступностью, что делает более простой и быстрой сборку систем горячей и холодной воды.

Технические характеристики полиэтиленовых труб

Прочитав обозначения на трубных изделиях из ПЭ, можно узнать следующее:

• Кто и когда изготовил трубы.
• Из какой марки полиэтилена произведены изделия.
• Для чего предназначены трубы.
• Значение SDR.
• Какие параметры имеют стенки изделий, и каков диаметр трубы.
• Регламентирующий документ.

В зависимости от значений рабочего давления, при котором отмечается нормальное функционирование системы, трубы ПНД для горячей воды могут быть напорными, средненапорными и безнапорными. На давление рабочей среды большое влияние оказывает ее температура.

Поэтому существуют определенные коэффициенты снижения давления рабочей среды при повышении ее температуры:

• При температуре воды не более +20 0 С коэффициент понижения равен 1.
• При нагревании рабочей среды до 26-30 0 С коэффициент снижается до 0,87.
• Если вода нагревается до 36-40 0 С, то коэффициент равен 0,74.

Полиэтиленовые трубы могут транспортировать горячую воду, так как выдерживают нагревание рабочей среды до +110 0 С. Устойчивость изделий к более низкой температуре, -110 0 С, дает возможность использовать такие элементы в системах, работающих при очень низких температурах.

Полиэтиленовая труба для воды выпускается диаметром 16-110 мм. Для удобной транспортировки изделия сворачивают в бухты или катушки длиной до 1000 м. Изделия большого диаметра, 110-1200 мм, нарезают кусками до 12 метров. Трубные изделия из полиэтилена низкого давления могут работать под давлением в диапазоне 10-25 атмосфер.

Применение труб из полиэтилена в сетях водоснабжения

Для транспортировки питьевой воды чаще всего используются трубы ПЭ63, диаметр которых составляет не более 60 мм, а толщина стенок не превышает 4,5 мм. Такие изделия могут работать при давлении свыше 1 МПа. Применение для этих целей труб из других полимеров не всегда эффективно, так как в большинстве случаев диаметр таких изделий большого размера, что усложняет монтаж некоторых систем, например, бытового водоснабжения.

При изготовлении ПНД трубы для горячей воды чаще всего используются улучшенные марки полиэтилена: ПЭ80, ПЭ100 и ПЭ100+. Эти высокотехнологичные изделия имеют дополнительную маркировку труб ПНД — ПЭ-РТ.

Самым популярным материалом можно назвать сшитый полиэтилен. Изделия из него могут эксплуатироваться при температуре свыше 90 0 С без потери характерных особенностей и прочности в течение долгого времени.

Труба пэ для горячего водоснабжения, может быть однослойной и многослойной. Во втором варианте свойства полиэтилена усиливаются за счет армирования алюминиевой фольгой, сталью или стекловолокном. Водопровод для горячей воды можно сделать из труб PN20. При производстве этих изделий добавляется слой из стекловолокна, поэтому они могут работать под давлением до 2 МПа и температуре в пределах +110 0 С. Трубы PN25 также могут использоваться при монтаже горячего трубопровода (прочитайте: «Какие бывают трубопроводы пара и горячей воды – их особенности и правила монтажа»). Изделия такого типа армированы фольгой, поэтому рабочая среда может иметь давление 2,5 МПа и температуру до +75 0 С.

Монтаж ПЭ труб для воды

Установку труб из полиэтилена проводят в соответствии с их размером и назначением системы. Стыковка трубных элементов выполняется следующими способами:

• Посредством сварных или литых фитингов соединяются трубы в местах поворотов и разветвлений системы.
• Сварка встык используется для соединения полиэтиленовых труб, диаметр которых превышает 110 мм.
• Сваркой электромуфтового типа пользуются при работе при низкотемпературном режиме.

Монтаж систем горячего водоснабжения из полиэтиленовых труб имеет некоторые особенности, которые обязательно нужно учитывать:

• Системы прокладывают на глубине не более 0,2 метра ниже уровня промерзания грунта.
• Для удобного выполнения сварочных работ ширина траншеи по дну должна превышать диаметр трубы на 0,4 метра.
• При обратной засыпке системы водоснабжения сначала насыпают слой песка толщиной примерно 0,3 метра, а оставшееся место засыпают грунтом.

Фитинги для соединения труб должны иметь соответствующий размер и выдерживать определенную нагрузку.

Сварка полиэтиленовых труб

С помощью сварочного оборудования создаются неразъемные стыки. В большинстве случаев такая технология используется для монтажа трубопроводов, эксплуатация которых подразумевает высокое давление. Свариванием встык соединяются трубные изделия, диаметр которых превышает 50 мм.

В процессе сварки соединяемые элементы закрепляются в сварочном устройстве и нагреваются специальной плитой. При достижении определенной температуры инструмент убирают, а расплавленные торцы под прессом прижимаются друг к другу. После полного остывания шва элементы извлекают из аппарата. Прочность монолитного соединения может сравниваться с цельнометаллическими конструкциями. Важным условием качественного соединения труб таким методом является температура воздуха, она должна находиться в пределах от +15 0 С до +45 0 С. Читайте также: «Какой диаметр водосточной трубы выбрать, как правильно рассчитать».

Соединение трубных элементов методом электромуфтовой сварки используется при монтаже трубопроводов, которые будут работать под давлением до 16 атмосфер. Процесс сваривания предполагает выполнение следующих действий: на зачищенные торцы труб надевают муфту, оснащенную электронагревательной спиралью. При нагревании спирали происходит плавление полимерных материалов муфты и торцов. После остывания деталей образуется прочное и герметичное соединение.

Технические и эксплуатационные характеристики полиэтиленовых труб позволяют использовать изделия для сборки систем холодного водоснабжения, в которых температура носителя не превышает 40 0 С. Для транспортировки горячей воды подходят не все изделия из полиэтилена, это обусловлено их параметры. Но большое разнообразие трубных изделий, их простая установка и долгая эксплуатация делают популярными системы промышленного и бытового назначения, собранные из полиэтиленовых труб.