Водопровод трубами из сшитого полиэтилена для водоснабжения своими руками

Когда заходит речь о трубах из сшитого полиэтилена, большинство представляет себе полимерную трубу с продольным швом.

Естественно, качество и характеристики такого материала, прежде всего, надежность и прочность, вызывают сомнения, а главным достоинством становится ценовая доступность.

В реальности, термин «сшитый» относится к технологии получения материала.

Его характеристики превосходят многие обычные полимеры, а цена относительно невысока.

Все это делает его идеальным вариантом для холодного водоснабжения и трубопроводов бытовых систем отопления, особенно, низкотемпературного («теплый пол» и аналогичных).

Техническое описание

Сшитый полиэтилен (PEX – polyethylene cross-linked) — материал, полученный с применением технологий, которые в ходе полимеризации создают между молекулами дополнительные пространственные связи.

Благодаря этому, структура материала имеет форму трехмерной сетки (некий аналог молекулярной кристаллической решетки), что значительно улучшает большинство свойств полипропиленовых армированных стекловолокном труб (для отопления).

Главная характеристика, которая отражает это улучшение — степень сшивки.

Для создания такой структуры применяют химические и/или физические методы.

Сегодня разработано и используется 4 основных:

• пероксидный;
• силановый;
• электронный (радиационный);
• азотный.

Первые две технологии относятся к разряду химических.

В пероксидной технологии в образовании дополнительных связей главная роль принадлежит воздействию высокой температуры, а за химию процессов отвечают вводимые в сырье пероксиды и гидропероксиды.

В результате, получают материал, получивший название PEXa со степенью сшивки до 75%.

А что вам известно про вентили для радиаторов отопления? Прочитайте в полезной статье, какие краны лучше выбрать для установки на батареях отопления в частном доме или квартире.

Зачем нужно устанавливать обратный воздушный клапан для канализации, написано на этой странице.

Силановый метод предполагает образование дополнительных связей за счет обработки сырья жидкостями с высоким содержанием органосиланидов в присутствии катализаторов.

Полученный таким способом PEXb характеризуется степенью сшивки до 65%.

При использовании физического электронного метода молекулы полиэтилена бомбардируют потоком электронов. В результате степень сшивки пространственной структуры PEXc составляет около 60%.

Химическая азотная технология производства PEXd пока не получила серьезного промышленного распространен из-за сложности процессов и оборудования.

Физические свойства материала

Технология, которая применяется для получения сшитого полиэтилена, практически, не оказывает влияния на характеристики материала.

Для его свойств более важный показатель – степень сшивки.

С ее ростом улучшаются:

• показатели прочности, такие как напряжение и удлинение на разрыв – последний, может достигать значений в 800%;
• устойчивость к воздействиям температуры – диапазон допустимых значений расширяется от характерных для обычного полиэтилена 0..+40 градусов до 0..+95 градусов;
• способность работать в среде с содержанием агрессивных химических веществ;
• переносимость ультрафиолетового излучения.

Однако, при росте степени сшивки, гибкость, значительно ухудшается, с одновременным возрастанием хрупкости.

К сведению!
Если степень сшивки достигнет 100%, материал по свойствам приблизится к стеклу.

Особенно, важно учитывать изменение свойств трубы, в зависимости от степени сшивки, при проведении монтажных работ.

К примеру, если этот показатель составляет менее 70%, то вручную, при комнатной температуре, можно получить радиус изгиба, порядка пяти диаметров трубы.

В тех же условиях, но с применением трубогиба возможно уменьшить этот радиус до трех диаметров.

При увеличении степени сшивки до 70% и более, радиус изгиба менее 7 диаметров – практически недостижим без применения нагревательного оборудования.

А знаете ли вы, как сделать теплоаккумулятор для отопления своими руками? Схему и инструкцию по изготовлению оборудования посмотрите в полезной статье.

Можно ли проложить канализацию без фановой трубы, прочитайте здесь.

Характеристики полимерных изделий

Решающее значение при выборе сшитого полиэтилена в качестве материала для трубопроводов водоснабжения, например, от насосной станции Джилекс (инструкцию прочитайте здесь) имеют следующие характеристики:

• диапазон рабочих температур;
• допустимое давление;
• срок службы;
• тепловая деформация;
• прочность и гибкость;
• стоимость и др.

Свойства материала позволяют эксплуатировать трубы при давлениях в диапазоне 6-15 атм., чего, вполне, достаточно, для большинства бытовых приложений.

Температурные характеристики труб PEX рассчитаны на их использование в системах, где температура транспортируемой среды составляет до +95 градусов (отдельные виды позволяют эксплуатацию и при более высоких температурах порядка +120, реже — +150º С).

Эти показатели, неразрывно, связаны со сроком службы трубопроводов.

Производители заявляют, что трубопровод из сшитого полиэтилена может эксплуатироваться без ухудшения характеристик до 50 лет.

Однако, это справедливо только для магистралей ХВС или ГВС, если температура воды не превышает 60-70 градусов (про теплоизоляции для труб холодного водоснабжения написано на этой странице).

В остальных случаях, этот срок, значительно, сокращается:

• в системах с высокотемпературным теплоносителем и отопительными приборами – до 10 лет;
• в закрытых напольных системах отопления (типа водяной «теплый пол» — монтаж под плитку описан здесь) и магистралях отопления с низкотемпературным теплоносителем – до 25 лет.

По этим показателям предлагаемые на рынке трубы PEX соответствуют условиям 1-4 класса эксплуатации.

Коэффициент тепловой деформации сшитого полиэтилена зависит от множества факторов, в том числе, от материала сырья и технологии изготовления.

Некоторые изделия требуют укладки в фиксирующие желоба или не используются без армирования стекловолокном или алюминиевой фольгой (нитью).

В то же время, большинство изделий, предназначенных для открытой прокладки (зачастую нужна теплоизоляция для труб отопления на открытом воздухе), по этому показателю превосходят другие полимерные изделия (даже при значительном разбросе температур их деформации настолько малы, что позволяют обойтись без компенсационных элементов).

О зависимости гибкости материала от степени сшивки уже говорилось выше.

Недостаточную гибкость относят к его главным недостаткам, поскольку неспособность трубы держать форму значительно осложняет монтажные работы.

Однако, критическим его назвать нельзя – картину легко изменить, используя нагревательное оборудование (строительный фен).

[note]При прогреве трубы до 100 градусов, ей легко придать нужную форму, которая сохранится и после остывания.[/note]

Другие полезные параметры

Одним из главных достоинств сшитого полиэтилена, считают его инертность по отношению к большинству активных химических веществ:

• бензину и другим алифатическим растворителям;
• толуолам и прочим ароматическим углеводородам;
• трихлорэтилену и подобным хлорированным углеводородам.

Без проблем он переносит контакты с распространенными в быту:

• антифризами,
• моющими средствами, в том числе и с высоким содержанием поверхностно-активных веществ,
• антикоррозионными добавками.

Некоторую опасность для материала представляют труднолетучие органические соединения, такие как жиры, парафины и др. Прямой контакт с ними приводит к набуханию PEX.

Разрушение материала, возможно, только при воздействии сильных окислителей — концентрированных кислот (например, азотной) галогенов и их кислот (гидридов).

Важным для транспортирующих воду трубопроводов свойством является гладкость поверхностей.

Благодаря ей, становится невозможным накопление известковых и железосодержащих осадков.

Среди других достоинств материала выделяют т.н. «эффект памяти формы». Его наличие обусловлено межмолекулярными связями в структуре полимера.

Деформация приводит к появлению в них механических напряжений, благодаря чему, при нагревании, они возвращаются в исходное состояние, обеспечивая восстановление формы.

На практике, деформированный трубопровод способен принять начальную форму при прогреве до 100-120 градусов.

Не меньшее значение имеет и другое проявление эффекта – трубопровод восстанавливает форму без повреждений после заморозки перемещаемой среды, и последующего ее оттаивания.

Положительно оценивают специалисты низкую горючесть материала (температура возгорания превышает 400 градусов), а также отсутствие выделения им токсичных и опасных для окружающей среды и здоровья человека веществ даже при значительном прогреве.

Недостатки PEX

Наряду с недостаточной гибкостью, материалу присущ и еще один существенный недостаток – кислородопроницаемость.

Свободная диффузия молекул кислорода сквозь стенку трубы вызывает повышение его концентрации в транспортируемой среде.

В свою очередь, это вызывает ускоренное развитие коррозии деталей оборудования или металлических фитингов (какой нужен тройник для подключения стиральной машины к водопроводу, узнаете здесь).

Для уменьшения кислородопроницаемости на поверхность PEX трубы наносят антидиффузный слой, например из поливинилэтилена (EVOH).

Так удается добиться допустимых значений диффузии кислорода в пределах 0,05-0,1 г/куб.м*сут.

Кроме того, дополнительное покрытие повышает устойчивость сшитого полиэтилена к воздействию ультрафиолета.

Способы монтажа трубопроводов

Оптимальными вариантами для монтажа PEX труб является использование обжимных и напрессовочных фитингов.

Обжимные фитинги (американка для полипропиленовых труб) позволяют производить соединение деталей без применения специального оборудования.

Получают надежное разъемное соединение, которое легко разбирается, при необходимости ремонта или реконфигурации трубопровода (про водопроводные тройники с краном написано в этой статье).

Порядок сборки трубопроводов:

• надеть на трубу гайку-крышку;
• установить обжимное кольцо;
• подать трубу до упора в корпус фитинга;
• завернуть гайку-крышку до упора рукой или ключом.

Такой вид монтажа, практически, не требует подготовительных работ. Следует только позаботиться о чистоте и надлежащем качестве поверхностей трубы перед установкой фитинга.

Снятие фасок – не обязательно.

Важно!
Завинчивание гайки-крышки производят осторожно, без усилий, чтобы «перетянутое» соединение не нарушило целостность трубы.

Монтаж с напрессовочными фитингами дает надежное неразъемное соединение.

Для него применяется специализированное оборудование – пресс и расширитель.

Монтаж производят в следующем порядке:

• на трубу надевают зажимную гильзу;
• конец трубы растягивают расширителем – губки инструмента вставляют в трубу и разводят до установленного предела, фиксируя в таком положении на несколько секунд;
• при необходимости, расширитель проворачивают, и процесс повторяют;
• штуцер фитинга вставляют в расширенный конец трубы;
• на место соединения натягивают зажимную гильзу;
• запрессовывают соединение ручным или гидравлическим прессом.

[note]За счет «эффекта памяти формы» сшитого полиэтилена в течение нескольких минут после монтажа происходит обратная усадка трубы, которая гарантирует высокое качество и герметичность соединения.[/note]

Как сделать водопровод трубами из сшитого полиэтилена своими руками, посмотрите в видоролике.

Сшитый полиэтилен против полипропилена: преимущества PE-Xa для монтажников и потребителей

Когда человек задумывается, из чего смонтировать в доме ветки системы отопления или водоснабжения, он хочет сэкономить. Как поступает потребитель? Он заходит в интернет. Забивает в поиске браузера фразу «купить трубы для ГВС и холодной воды». И получает в топе выдачи трубы из полипропилена. Почему они так популярны? Сказывается инертность мышления. Этот материал давно известен. Относительно дешев. Большинству кажется, что спаять систему на основе труб из полипропилена проще простого. Но, на рынке есть более современное и технологичное решение — трубы из сшитого полиэтилена. Чтобы разобраться в их преимуществах, взглянем на них с точки зрения выгоды для монтажника и сравним с полипропиленом.

Содержание:

• В чём заключается сложность монтажа систем отопления и водоснабжения из полипропиленовых труб
• Почему выгодно использовать трубы из сшитого полиэтилена
• Какой инструмент необходим для монтажа труб из сшитого полиэтилена
• Где купить трубы из сшитого полиэтилена

Простой монтаж труб из полипропилена — миф

Прошло около 25 лет как полипропилен, известный с 60-х годов прошлого века, стал активно использоваться в РФ для монтажа систем отопления и водоснабжения. За эти годы материал хорошо себя зарекомендовал. Он стал альтернативой стальным трубам. Недорого стоит. Широко представлен на строительном рынке. Сравнительно долговечен. Трубы из полипропилена подходят для устройства холодного и горячего водоснабжения и выдерживают давление до 2.5 МПа. Для наглядности, представим следующую таблицу, где указаны технические характеристики ПП-труб и область их применения в зависимости от вида.

Примечание: Маркировка PN указана на РР-трубе.

Неудивительно, что многие отдают им предпочтение. По мнению поклонников полипропилена, один из главных плюсов материала — простота монтажа. Так ли на это на самом деле? Представим ситуацию — монтажнику нужно смонтировать систему отопления и водоснабжения в «коробке» строящегося дома. На улице осень и температура колеблется от +5-7 до 0 градусов с ночными заморозками. На первый взгляд кажется, что задача — несложная. Берётся паяльник для сварки полипропилена с набором насадок, а затем трубы, фитинги, уголки, водорозетки, краны, тройники, переходники, муфты и компенсаторы свариваются в единую систему. Обратите внимание на схему ниже.

Как видите, сварка труб из полипропилена состоит из ряда последовательных шагов, каждый из которых напрямую влияет на герметичность соединения и срок службы системы в целом.

Важно! Оптимальный режим для сварки полипропилена около 260 градусов Цельсия при температуре окружающего воздуха +20 — +25˚С. Посмотрите на таблицу.

Время нагрева полипропиленовых труб регламентировано. При понижении температуры до +5 — +10˚С придётся дольше держать заготовки на паяльнике. Как это сделает монтажник в реальной жизни, а не в тепличных условиях, как это демонстрируют в обучающих видеороликах, когда на улице похолодало или ниже 0 градусов? Правильно — на глаз. Будет ли это соединение качественным? Добавьте сложность пайки полипропилена в неудобных местах. В подвалах. При плохой освещённости. При прокладке трассы через междуэтажные перекрытия и стены. Ведь трубу и фитинг требуется нагреть одновременно. Зачастую одной парой рук не обойтись. Требуются помощники. Т.е. увеличивается негативное влияние т.н. «человеческого фактора».

При сваривании полипропиленовых труб на качество соединения отрицательно сказывается как превышение времени нагрева, так и его сокращение. При перегреве материал заваливается внутрь трубы. Образуются наплывы. В результате уменьшается пропускная способность системы отопления или водоснабжения.

При недогреве полипропилена соединение может потечь.

Выводы: полипропилен надо уметь паять и лёгкость работы с ПП-трубами — миф.

Добавим, что полипропиленовые трубы поставляются в хлыстах/штангах длиной всего по 2 или 4 м. Это автоматически увеличивает количество фитингов и соединений при прокладке трасс. Кроме этого ПП-трубы не рекомендуются использовать для скрытой прокладки в стенах или в стяжке пола.

Преимущества труб из сшитого полиэтилена

На дворе 2019 год. Есть ли материал, более совершенный, чем полипропилен? Прогресс не стоял на месте. Современная альтернатива полипропилену — трубы из сшитого полиэтилена от компании ELSEN. В ассортименте представлены:

• Трёхслойные металлополимерные трубы Elspipe Triplex PE-Xc/AI/PE-RT, армированные, для прочности и стабильности изделия, алюминиевой прослойкой. Наружный слой PE-RT обеспечивает дополнительную защиту трубопроводов. Трубы сделаны в Германии.

• Трубопроводы PE-Xa — универсальные трубы серебристого цвета для ГВС и водоснабжения, а также трубы красного цвета для низкотемпературных систем охлаждения и отопления. Трубы сделаны в Швеции.

Маркировка PE-Xa говорит от том, что при производстве использована молекулярная сшивка полиэтилена органическими пероксидами или гидропероксидами. Это метод придаёт материалу прочность, стабильность и наилучшее качество.

Технические характеристики труб перечислены в таблице.

Примечание: толщина стенок у труб для теплого пола не зависит от диаметра трубопровода и равна 2 мм.

У всех типов труб из сшитого полиэтилена ELSEN есть наружный слой EVOH, который не допускает попадание кислорода в систему отопления или водоснабжения.

Все трубы промаркированы. Указывается:

• диаметр труб;
• рабочее давление;
• максимальная рабочая температура.

Трубы PE-Xa ELSEN выдерживают температуру до +95 градусов Цельсия. Трубы поставляются в бухтах. Длина бухт, в зависимости от вида и диаметра трубопроводов, варьируется от 50 до 240 м, что упрощает работу монтажника при прокладке веток и уменьшает количество соединений в системе.

Трубы из сшитого полиэтилена не ржавеют. Экологичны. Имеют внутренние гладкие стенки, что препятствует образованию отложений.

Важно! Трубы из сшитого полиэтилена ELSEN PE-Xa обладают эффектом «памяти формы» или «молекулярной памятью». Т.е., труба, после деформаций, заломов, перегибов возвращается в своё исходное состояние.

Ключевое преимущество труб из сшитого полиэтилена PE-Xa — соединение при помощи аксиальных фитингов и надвижной гильзы. А ассортименте компании есть тройники, угольники, муфты и переходники.

Фитинги изготовлены из высокопрочного пластика — поливинилсульфона — материала, который по качеству и надёжности не уступает металлическим изделиям. Максимальная рабочая температура аксиальных фитингов до 200˚С.

Как монтировать трубы из сшитого полиэтилена

В отличие от полипропилена, а это важно, монтаж труб PE-Xa осуществляется «холодным» способом без сварки и пайки, при помощи простого набора ручных инструментов от ELSEN.

На фото выше, сверху-вниз:

• запрессовочные клещи;
• расширитель;
• насадки для расширительного инструмента для труб различного диаметра;
• насадки — «тиски» для запрессовочных клещей.

Примечание: трубы режьте труборезом. Это гарантия чистого и ровного среза без заусенцев, что важно для получения герметичного соединения.

Процесс монтажа выглядит так:

1. На трубу из сшитого полиэтилена надеваете надвижную гильзу.

1. В конец трубы вставляете расширитель и производите не менее трёх расширений поворачивая трубу на 120 градусов. Происходит равномерное расширение трубы.

1. В расширенный конец трубы вставляете фитинг, а надвижную гильзу подводите к нему как можно ближе. В надвижной гильзе есть специальное углубление, которое в процессе монтажа нужно надвинуть на бортик фитинга.

1. Берете запрессовочные клещи. Вставляете в них фитинг и запрессовываете соединение.

1. Гильза надвигается на фитинг и получается герметичное и прочное соединение.

Металлополимерные трубы Elspipe Triplex PE-Xc монтируются аналогично — с использованием аксиальных фитингов.

Подведение итогов

Итак, основные преимущества труб ELSEN из сшитого полиэтилена:

• линейка труб компании закрывает потребность для всех видов систем отопления и водоснабжения;
• минимизация т.н. человеческого фактора, что сводит к минимуму вероятность ошибки у монтажника;
• отсутствие «горячих процессов» — пайки и сварки;
• инструмент не нужно подключать к электрической сети;
• простота работ в стеснённых условиях, в труднодоступных местах, при низких уличных температурах, высокой влажности и т.д.

Некоторые могут возразить и сказать, что трубы из сшитого полиэтилена стоят дороже полипропилена. Конечную стоимость системы отопления или водоснабжения следует оценивать, сравнивая все факторы, а не только цену трубопроводов. Используя сшитый полиэтилен, вы значительно выигрываете в скорости монтажа при неизменно высоком качестве. Уменьшается количество фитингов и соединений. Трубы можно замоноличивать в бетонную стяжку. Прокладывать в штробах в стенах и, тем самым, получить эстетично выглядящую систему без открытых магистралей висящих на кронштейнах.

Сшитый полиэтилен PE-Xa и армированные трубы PE-Xc/AI/PE-RT служат намного дольше, чем полипропилен — минимум 50 лет.

Инструмент для монтажа фитингов не обязательно покупать. Можно взять в аренду или получить по привлекательной цене, если приобрести большой объём труб из сшитого полиэтилена у официального дилера ELSEN в РФ — компании ХОГАРТ.