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.

Трубы из сшитого полиэтилена для водоснабжения: характеристика, особенности монтажа

Трубы из сшитого полиэтилена для водоснабжения.

Трубы из сшитого полиэтилена наделены высокими техническими характеристиками. Данные изделия широко применяют во многих сферах.

Трубы из сшитого полиэтилена для водоснабжения изготавливаются по особой технологии, материал имеет много преимуществ перед другими типами полимерных материалов, продукция стоит относительно недорого.

Области, в которых применяют трубы из данного материала

Для водопроводных систем широко применяют полиэтиленовые трубы. Главным их качеством считается легкость монтажа, прочность, высокая износостойкость. К недостаткам относят неустойчивость к высоким показателям температуры, максимальное значение воды внутри системы должно быть равно сорока пяти градусам, иначе трубы деформируются.

Устраняя этот недостаток, изобрели новый материал – сшитый полиэтилен, который именуется в международной документации, как РЕХ.

Сшитый полиэтилен можно применять во многих сферах:

5.оборудование теплых водяных полов.

Свойство терпеть высокие температуры определяет главную сферу применения: водопровод с горячей водой. Трубы холодной воды дешевле устанавливать из других видов пластика, но если требуется провести наиболее качественный монтаж системы, то можно использовать трубы с маркировкой РЕХ.

Справка! Изделия из полиэтилена выпускают бухтами в двести, четыреста либо шестьсот метров. На трубах имеется шкала, по которой можно отмерить нужную длину и легко отрезать.

Особенности технологии производства

В основе материала лежит полиэтилен в виде гранул. Смесь кладут в бункер, где его полностью расплавляют. Жидкую массу транспортируют, применяя давление, в головку для формирования. Устройство имеет отверстие для выхода в форме кольца, которое равно сечению выпускаемой продукции.

Инструмент для пресса можно менять в зависимости от производственных задач. Во время работы инструмент охлаждают от перегрева, применяя внутренние водяные каналы. Нагретая жидкость забирает с собой тепло от инструмента, охлаждая его.

С помощью извлекателя ухватывают конец трубопроката, натягивая под контролем изделие, его извлекают из отверстия для выхода. Точность размеров обеспечивают при помощи подачи в трубу воздушного потока, имеющего высокое давление. Из-за давления гибкий материал прилипает к стенкам, таким образом формируется участок и образуется продукция с номинальным размером.

На трубы наносят маркировку снаружи, которая указывает основные данные о продукции.

Как устроены полиэтиленовые изделия. Изделия из полиэтиленового материала имеют разную внутреннее строение. Трубопрокаты могут содержать несколько слоев материала: от 1 до 5. Качество трубы определяют по условиям эксплуатации.

Самыми широко применяемыми трубами считают трехслойные.

Материал располагают внутри трубы:

-слой защиты гарантирует изделию высокую износостойкость.

-клеевой слой, с помощью которого соединяют две оболочки трубопрокатов: внешнюю с внутренней.

Трубы, имеющие несколько слоев, изготавливаются из большего количества материала, производство отличается трудоемкостью. Поэтому цена изделий зависит многослойности продукции.

Технические свойства. Материал изготавливается из специального сырья, в основе которого этиленовый газ с формулой С2H4. Формула состоит их двух молекул углерода, четырех молекул водорода. По структуре водород имеет одну связь, углерод – две. Молекулы углерода, соединяясь друг с другом, вступают в связь с 2 частицами H. Во время этой реакции одна молекула углерода сильнее другой.

Попадая в определенные условия, непрочная связь распадается, появляется свободная валентность. Она соединяется со свободным местом в соседней молекуле. Таким образом, появляются целые цепочки из этиленовых частиц.

Частицы соединяются, образуя макромолекулы, которые носят название сшивки, а материал – сшитый полиэтилен. Процесс формирования легко представить, сравнив с тем, как образуется кристаллическая решетка, несмотря на то, что он отличается аморфностью.

Основными условиями для процесса поляризации являются:

1.высокий уровень температуры.

2.высокий уровень давления.

Справка! Способ воздействия влияет на получение разных типов полиэтилена.

Полиэтилен имеет свойство термопластичности и наделен такими качествами, как:

1.материал непрозрачен, если толщина слоя большая.

2.имеет свойство кристаллизоваться при температурах от минус шестидесяти до минус двухсот семидесяти градусов.

3.не намокает при воздействии водой.

4.в обычных условиях изделия не растворяются в растворителях органического характера.

5.если материал нагреть до 80 градусов и выше, он набухает, если вступает во взаимодействие с ароматическими углеводородами с производными от галогенов, с дальнейшим процессом растворения.

6.материал не деформируется из-за щелочи, кислоты, соли. При температуре, превышающей 60 градусов, разрушается, если применить азотную либо серную кислоту.

7.если обработать материал с помощью активных окислителей, она станет смачиваемой, это свойство позволяет материалы из полиэтилена склеивать.

Из всех видов пластического материала данный вид имеет наиболее широкую сферу применения в трубном производстве. Продукция для водоснабжения изготавливается посредством экструзионного либо литьевого метода.

Метод прессования применим для изготовления труб, размерами в 6 – 300 миллиметров, продукция может выпускаться в виде бухт либо катушками.

Внимание! Данное качество позволяет прокладывать длинные участки водопроводных систем без стыков, повышая уровень эффективности во время монтажных работ.

Литье центробежным способом применяют для изготовления больших труб, с сечением до тысячи трехсот миллиметров. В специальное оборудование засыпают гранулы полиэтилена и разогревают да температуры плавления.

Барабан вращается вокруг оси, с помощью центробежной силы масса распределяется равномерно по его стенкам. Когда материал остывает, получается готовое изделие.

Полиэтиленовые положительные характеристики дают возможность применять изделия из материала в самых различных областях и целях.

Холодное водоснабжение из полиэтиленовых труб. Для прокладки водоснабжения с холодной водой используют трубопрокаты, выполненные из сшитого полиэтилена с низким давлением – трубы ПНД. Изделия выдерживают максимальную температуру сорок градусов выше ноля.

Если сравнивать трубы с металлическими изделиями аналогичного предназначения, то продукция имеет преимущества по многим параметрам:

1.изделия долговечны. ПНД трубы, применяемые для напорных систем и канализации самотечного типа, имеют срок службы минимум пятьдесят лет.

2.изделия эластичны. Свойство защищает трубы от разрывов во время промерзания. Трубопрокаты расширяются, когда в них замерзает вода, а когда она оттаивает, изделия возвращают свои первоначальные размеры и формы. Промерзание труб возникает, если специалисты, делая проект трубопровода, ошибаются в расчетах глубины закладки системы. Данная проблема останавливает действие всей системы.

3.изделия устойчивы к образованию коррозийных отложений. Данное свойство разрешает прокладывать трубы для водоснабжения в регионах с неблагоприятными условиями, к примеру, в болотистой местности, либо для передачи жидкости, имеющую агрессивную среду. Это не влияет на срок службы изделий.

4.экологический материал гарантирует сохранность качества передаваемой жидкости, поэтому ПНД применяют для систем водоснабжения питьевого назначения.

5.простой монтаж позволяет производить укладку за короткий срок.

6.применение изделий экономически выгодно, потому что продукция имеет низкую цену и выгодную логистику.

Продукция из ПНД изготавливается с диаметрами в пределах 40 – 800 мм. Выпускают изделия в бухтах либо прямыми отрезками около 12 метров. Также изделия выпускают раструбами, чтобы легче проложить самотечные канализационные сети.

Горячее водоснабжение с отоплением из полиэтиленовых труб. Внимание! Продукция, выполненная из полиэтиленового материала низкого давления, отличается более высокой прочностью и лучшими характеристиками, нежели трубы полиэтиленовые с высоким давлением – трубы ПВД,

Изделия изготавливают, применяя высокие технологии, поэтому их широко применяют в отопительных системах и укладки водоснабжения с горячей водой. Продукция не изменяет свойств при температуре девяносто пять градусов.

Повышенные требования к применяемым трубам при высоких показателях температуры и давлении в двадцать атмосфер, привели к созданию полиэтиленового материала, имеющего улучшенные характеристики.

Появились разработки ПЭ 80 с ПЭ 100, которые применяют для отопления в квартирах, коттеджах, промышленной сфере, при этом стойкость осталась на прежнем уровне.

Чтобы улучшить качество труб, применяют технологию выпуска изделий с несколькими слоями. Продукцию армируют металлом, стекловолокном, полипропиленовым полимерным материалом. Алюминиевую фольгу используют, как кислородную защиту, что значительно увеличивает эксплуатационный срок водопроводной сети, так же оборудования в котельной и деталей, изготовленных из металла, которыми обеспечивают трубную разводку.

Для отопления внутри зданий, также водоснабжения с горячей водой из ПВД используют соединения из металла, оснащенные резьбой и тоже нуждающиеся в кислородной защите. Материал нельзя применять во время укладки скрытых сетей, потому что трубы требуют постоянный уход и контроль.

Плюсы и минусы изделий

Изделия из сшитого полиэтилена имеют много положительных свойств:

1.изделия обладают высоким уровнем химической стойкости, что гарантирует неизменность работы при воздействии на трубы кислоты и щелочи.

2.наличие прочностных качеств позволяет выдерживать механические воздействия, трубы могут изгибаться, растягиваться.

3.сшитый полиэтилен выдерживает высокий диапазон температурного режима. Они сохраняют температуру внутренней среды при температурах до минус семидесяти градусов, не деформируются, не прогибаются при нагревании до девяноста пяти градусов. Прокладывая трубопроводы РЕХ, можно отклоняться от сохранения прямолинейности конструкции. При этом не нужны специальные фитинги.

4.внутренняя поверхность изделий гладкая, поэтому ничего не препятствует прохождению жидкости внутри.

5.материал экологичен, не вреден для здоровья человека.

Материал имеет небольшие недостатки:

1.кислород разрушает материал, если поверхность имеет даже незначительные повреждения.

2.сильное воздействие УФ – лучей негативно сказывается на состоянии труб, поэтому их не применяют для укладки систем передачи воды снаружи.

3.трубы используют резьбовое соединение, это места, требующие постоянного осмотра, ремонта при необходимости.

Набор инструментов для сборки водопроводов.

Материал отличается легким монтажом, не требует применения специального оборудования со сложным обслуживанием.

Чтобы выполнить монтаж своими руками, из инструментов понадобятся:

1.наличие строительных ножниц либо трубореза, чтобы ровно отрезать изделие с торца.

2.расширитель цангового типа, нужен, чтобы обеспечить установку в изделие из полиэтилена конец фитинга.

3.набор гаечных ключей.

4.тиски для запрессовки.

5.наличие клещей, чтобы провести опрессовку фитингов, имеющих резьбу.

6.сварочный аппарат для полиэтиленовых изделий, что состыковать наружные сети водоснабжения.

Справка! Фитинги представляют собой детали для соединения элементов водопроводной сети, включающие муфты, уголки и крестовины.

Фитинговые детали имеют разные методы соединения:

1.напрессовочное соединение.

Чаще всего можно встретить сборку трубопроводов из таких типов соединений, как:

1.с фитингами, установленными компрессионным способом.

2.применение напрессовочных фитингов для изделий из СП.

3.наружные сети укладывают с помощью сварки деталей, соединяя торец с торцом каждой детали. Для сборки необходим аппарат для сварки, который стыкует оси трубных концов, нагревая их, сжимает, таким образом создается качественное соединение.

4.сшивая детали, следует убедиться в перпендикулярности торцевых концов.

Как определиться с выбором изделий

Чтобы правильно выбрать материал, из которого будут укладывать водопровод, учитывают такие факторы:

1.не ориентируйтесь при выборе на цену изделий, лучше приобретать изделия известного производителя. Это даст гарантию на долгосрочную и качественную работу труб.

2.чтобы не приобрести подделку, в магазине стоит спросить сертификат соответствия с сертификатом качества.

3.для дальнейшей возможности предъявить претензию по качеству товара, следует сохранять оба товарных чеков.

4.определяя длину изделий для укладки теплых полов, рассчитывают возможность монтажа цельными кусками. Фитинги с резьбой применяют только, чтобы подключиться к коллектору.

5.строительство и проект ведут согласно требованиям, которые указаны:

• -в СНиП 2.04.01 – 85, требования для водопроводов внутреннего типа, также канализации.
• -в СНиП 2.04.01 – 85, для сети водоснабжения внутри и снаружи здания.
• -в СНиП II – 34.76, требования для укладки водоснабжения с горячей водой.