Трубы ПНД – применение и технические характеристики

Часто возникает вопрос: что это такое – труба ПНД? Кратко говоря, это труба из полимерного материала, служащая для транспортировки жидкости и газа или изоляции электрических кабелей. Существует, в зависимости от назначения, и своя маркировка труб ПНД. Расшифровка термина «ПНД» — полиэтилен низкого давления. В этой статье будет рассказано об особенностях маркировки и использования этих изделий.

Отличительные свойства полиэтилена низкого давления (ПНД)

Полиэтилен, как и любой другой изомер, получается в результате реакции катализированной полимеризации. В данном случае исходным веществом выступает газ этилен (C₂H₄).

В результате создания нужных условий (давление, температура, введение в реакционную среду катализатора) рушится двойная связь между атомами углерода в исходных молекулах и образуется единая полимерная цепочка. Получившийся продукт обладает специфическими свойствами, позволяющими использовать его в соответствующих областях жизнедеятельности.

Конкретно полиэтилен низкого давления (ПНД) получают в барокамере при давлении около 20 атм. И температуре порядка 150°С. Получившийся материал обладает следующими основными преимуществами, влияющими на технические характеристики труб ПНД:

• способность выдерживать высокое давление (до 5 МПа);
• небольшой вес готового изделия, являющийся следствием небольшой плотности материала (кубометр полиэтилена низкого давления весит меньше тонны). Читайте также: «Какой вес трубы ПНД – характеристики материала, правила использования».;
• небольшое значение теплового расширения – при нагреве до самой высокой температуры, какую выдерживает труба ПНД – 70°С – размер трубы увеличивается только на 3%.

Самый существенный недостаток упомянутой продукции – небольшой рабочий диапазон температур – от 0°С до 40°С. При температурах ниже минимальной труба ПНД затвердевает и становится хрупкой, при значениях выше максимального – размягчается и утрачивает кольцевую жёсткость.

Благодаря этим условиям назначение труб ПНД весьма ограничено.

Характеристики и использование труб ПНД

Руководствуясь производственными стандартами и строительными нормами, трубы ПНД используются в четырёх конкретных областях:

• в водопроводах с холодной (до 40°С) питьевой водой;
• в водопроводах с холодной (до 40°С) технической водой;
• для перемещения неразрушающих полиэтилен жидкостей или газов, температура которых также не превышает указанного значения;
• в качестве изоляции или короба электрокабелей.

Следует отметить, что, несмотря на скромные значение температуры эксплуатации труб ПНД, эти изделия при должном использовании весьма долговечны – срок их службы до 50 лет. Читайте также: «Технические характеристики труб ПНД – маркировка и правила использования».

Свойства труб ПНД также определяются сортом применяемого при изготовлении полиэтилена. От этого зависит, какое максимальное внутреннее давление сможет выдерживать пластиковая труба.

В настоящее время, благодаря развитию технологий, выделяют несколько сортов полиэтилена низкого давления:

• ПЭ 100 (PE 100) – выдерживает давление до 10 МПа;
• ПЭ 80 (PE 80) – способен выдержать внутренне давление до 80 МПа;
• ПЭ 63 (PE 63) – максимальное давление около 6,3 МПа;
• ПЭ 33 (PE 33) – менее 3,3 МПа, в современных условиях практически не используется.

Понятно, что изделия из полиэтилена высших марок стоят дороже, однако в тех случаях, когда речь идёт о большом напоре жидкости или газа, повышенная цена – вполне оправданная плата за безопасность и непрерывность технологического процесса.

Эксплуатационные параметры труб низкого давления (ПНД) определяются типоразмерами изделий, то есть их сортаментом.

Знание типоразмеров и правильный подбор габаритов изделия под нужды конкретного производства позволяет повысить число часов бесперебойной работы и уменьшить затраты на аварийное обслуживание или полную замену элементов технологической схемы. Поэтому, помимо физико-химических свойств труб ПНД, вторая их основная характеристика – габаритный ряд.

В качестве технической характеристики, размеры труб ПНД, такие как толщина стенки и внутренне сечение, определяют пропускную способность, допустимый напор и прочие технологически важные показатели. Поэтому имеет смысл подробнее рассмотреть типоразмеры названных изделий.

Сортамент труб из полиэтилена низкого давления

В связи с изменением производственных процессов и внедрением аппаратов нового поколения, в настоящее время параметры сортамента труб ПНД должны регулироваться ГОСТом 18599 от 2001 г.

Как упоминалось выше, основными типоразмерными свойствами данной продукции считаются толщина стенки и диаметр трубы. Эти размеры должны быть привязаны и к качеству полиэтилена, идущего на изготовление продукции. В противном случае, несмотря на выдержанность параметров, трубу может прорвать из-за недостаточной устойчивости материала.

В частности, для материала ПЭ 33 диаметр трубы колеблется в пределах 10-160 мм, толщина стенки – 2-12 мм. Изготовленная в соответствии со всеми требованиями труба выдержит указанное давление – до 3,3 МПа. В случае же с ПЭ 100 диаметр трубы будет колебаться в пределах 32-1000 мм, толщина стенок – 1-59 мм (подробнее: «Какие бывают диаметры труб ПНД, виды, характеристики»). Максимальное давление, которое можно допустить при эксплуатации такой трубы – 10 МПа.

Самыми используемыми сортами полиэтилена низкого давления являются ПЭ 80 и ПЭ 63. Минимальный диаметр таких трубок – 16 мм, максимальный – 1600 мм, толщина стенки – 2-67 мм. Самое большое допустимое давление для этих труб, как следует из названия марки, соответственно 8 и 6,3 МПа.

В итоге существует довольно много конечных типоразмеров продукции, позволяющих удовлетворить любые практические нужды современного производства. Из ПЭ 100 выпускают 26 видов изделий, из ПЭ 80 – 34, из ПЭ 63 – 30, из ПЭ 33 – 15.

Кроме отечественного ГОСТа, существует международная система стандартизации. По коэффициенту SDR (Standard Dimension Ratio, стандартное соотношение размеров), определяющемуся отношением наружного диаметра изделия к толщине, трубы из ПНД выделяются в одиннадцать групп.

Численные значения для SDR по группам составляют от 6-41 единицу. В каждой группе выделяют три значения, в зависимости от сорта полиэтилена. Читайте также: «Виды полиэтиленовых труб – способы производства и применение».

К примеру, при SDR, равном 41 единице (тогда сечение трубы составляет 75-1600 мм) для ПЭ 100 максимально возможное давление равно 4 МПа. Если же брать пример с показателем в 21 единицу и сортом полиэтилена низкого давления марки ПЭ 63, то величины диаметров колеблются от 40 до 1400 мм, максимальное допустимое давление составляет 5 МПа.

Этот пример достаточно наглядно показывает, что предел допустимого при эксплуатации труб давления зависит не только от марки используемого полиэтилена, но и от габаритных параметров.

Погонные длины труб ПНД обычно составляют 5-24 м. Но такие трубы диаметром до 180 мм могут выпускаться длиной до 500 м. Это значительно облегчает технологическое использование, так как отсутствует необходимость в последующем наращивании трубы до определённой длины, однако в таком случае трубу приходится хранить и перевозить свёрнутой в бухту, что может сказаться на её сохранности.

Маркировка труб из ПНД

Для того, чтобы избежать ошибок при выборе трубы нужного качества, используется маркировка труб ПНД. Она осуществляется в виде буквенно-цифровых изображений на поверхности трубы.

При помощи маркировки отображают такие данные, как:

• компания-производитель и стандарт, согласно которому труба изготовлена (в РФ это ГОСТ 18599-2001);
• марка изделия в международном обозначении (PE100, PE80, PE63);
• наружный диаметр – указывается в миллиметрах;
• толщина стенки трубы – тоже в миллиметрах;
• рабочее давление (при его соблюдении труба прослужит до 50 лет);
• наибольшее допустимое давление;
• Дата изготовления и номер партии.

Помимо указанных выше обозначений, снаружи трубы наносят и цветовой маркер – синюю или жёлтую полосу, что соответственно обозначает принадлежность трубы к водопроводной или газопроводной системе.

Разумеется, разобраться в богатом выборе труб из полиэтилена низкого давления непросто, однако понимание характеристик и маркировки таких труб позволит подобрать максимально эффективные для данной сферы производства решения.

Виды водопроводных труб ПНД, преимущества, правила монтажа

Трубы из полиэтилена низкого давления (ПНД) широко применяются в различных сферах для обустройства водопроводных линий. Отсутствие подверженности ржавчине, долговечность и прочие полезные свойства делают их как нельзя более подходящими для оснащения систем поступления и оттока воды.

Если же остановиться на том, для чего используют трубы ПНД, более подробно, то здесь можно назвать обустройство бытовых водопроводных линий, оснащение конструкций бассейнов, систем подачи и отвода воды в различных резервуарах, монтаж автоматических поливных установок, линий подъёма воды из колодцев и скважин, а также прочих устройств и механизмов водоснабжения.

Особенности конструкции полиэтиленовых водопроводных труб

ПНД трубы для водоснабжения выпускаются в форме бухт длиной в 100 или 200 метров, либо отрезками в 12 метров. Поверхности их должны быть гладкостенными как изнутри, так и снаружи, хотя допускается наличие незначительных продольных волнистостей. На поверхностях и торцах не должно быть повреждений, трещин или чужеродных образований.

Окрашиваются водопроводные трубы ПНД в чёрный цвет; на них могут присутствовать 3-6 равноудалённых друг от друга синих продольных полос. В редких случаях сами трубы могут быть тёмных оттенков синего цвета.

Диаметры труб ПНД для водопровода могут быть очень различными, но в большинстве случаев они составляют от 20 до 110 миллиметров. Чаще всего применяются трубы средних диаметров, в диапазоне 63-75 миллиметров.

Эксплуатационные характеристики и разновидности водопроводных полиэтиленовых труб

Существует несколько основных технических характеристик труб ПНД для водопровода, по которым их обычно классифицируют.

1. Индекс марки полиэтилена. В соответствии с ним, выделяют полиэтилен марок ПЭ 80 и ПЭ 100. Трубы из полиэтилена категории ПЭ 80 отличаются высокой устойчивостью к большому напору жидкости. Благодаря этому они являются отличным решением при обустройстве водопроводов с относительно малыми сечениями, не превышающими 90 миллиметров. В то же время технические характеристики полиэтиленовых труб для водоснабжения ПЭ 100 делают их идеальным вариантом при монтаже магистральных водопроводов с большими диаметрами.
2. Индекс стойкости ко внутреннему давлению, обозначаемый также как SDR. Он зависит от двух показателей: внешнего диаметра полиэтиленовых труб и параметров толщины стенок. Отношение внешнего диаметра к толщине стенки трубы и определяет его количественное значение. Чем ниже показатель SDR, тем более устойчива труба ко внутреннему давлению, а значит, и более прочна.
3. Диаметры труб ПНД для водоснабжения, о чём вкратце было упомянуто выше. В практическом отношении это одна из наиболее важных характеристик ПНД труб для водопровода. Именно диаметр определяет в первую очередь, насколько подходит данная труба для обустройства той или иной линии, конструкции и т. д. Читайте также: «Преимущества труб ПНД для воды, сферы использования».

Преимущества водопроводных труб из полиэтилена низкого давления

ПНД трубы обладают рядом несомненных плюсов по сравнению с чугунными, стальными, бетонными и т. д., которые делают их наиболее предпочтительными при обустройстве водопроводных систем:

• Длительный период эксплуатации, составляющий 40-50 лет и более.
• Устойчивость к коррозийным процессам, поскольку полиэтилен химически неактивен.
• Лёгкий вес, и соответственно – простота транспортировки и установки (подробнее: «Какой вес трубы ПНД – характеристики материала, правила использования»).
• Возможность выпускать трубы бухтами в несколько сотен метров, что значительно сокращает расходы и время на монтаж.
• Простота соединения при помощи стыковой сварки.
• Отсутствие потребности в изоляции.
• Хорошая гибкость и эластичность.
• Устойчивость к переменным грунтовым нагрузкам.
• Довольно высокая сейсмостойкость.
• Устойчивость ко внутренним нагрузкам при замерзании воды.
• Отличные экологические характеристики.
• Отсутствие подверженности микробиологическим процессам.
• Широкий диапазон рабочих температур труб ПНД (от -20°С до +40°С).
• Невысокая стоимость.
• Лёгкость демонтажа, ремонта, замены труб.
• Несложная утилизация.

Особенности монтажа ПНД труб

Небольшой вес, эластичность и прочие практически полезные свойства труб ПНД позволяют проводить работы с ними без больших сложностей. Их удобство и хорошая податливость в монтаже позволяют оснащать такие трубы большим количеством переходников и соединительных элементов. Другая важная особенность – возможность скреплять ПНД трубы не только между собой, но и с прочими трубными изделиями, например выполненными из стали, меди и других материалов. Читайте также: «Особенности полиэтиленовых труб для воды, правила монтажа горячего водоснабжения».

В качестве переходных и соединительных элементов могут выступать муфты, тройники, отводы, полуотводы, угловые повороты и прочие детали. Ассортимент таких изделий для полиэтиленовых труб достаточно широк, а сами они отличаются несложностью в монтаже, надёжностью и довольно низкой стоимостью.

Перед укладкой ПНД труб следует учесть толщину слоя почвы поверх конструкции. Данный слой необходимо очистить от крупных камней и прочих предметов, могущих привести к повреждению труб.

Похожих правил следует придерживаться и при транспортировке: в кузове автотранспорта, перевозящего полиэтиленовые трубы, не должно быть повреждающих острых и режущих предметов, тяжёлых металлических конструкций, стекольных изделий и т. д.

При подготовке канавы для водопроводных труб снизу желательно сделать укладку под них в 10-20 сантиметров глубиной из уплотнённого песка или мелкого гравия. После этого монтаж трубы производится таким образом, чтобы её стыковочные зоны немного погружались в эту нижнюю “подушку”. Читайте также: «Характеристики труб ПНД для канализации – виды, особенности, преимущества и недостатки».

Разновидности соединений водопроводных труб ПНД

Как и все прочие трубные изделия, полиэтиленовые водопроводные трубы могут соединяться разъёмным и неразъёмным способами.

Разъёмные соединения осуществляются посредством раструбов или фланцев. Для обеспечения большей плотности соединяемых участков в них используются различные эластичные уплотнители.

Неразъёмные способы включают в себя всевозможные методы сварки (спайки) ПНД труб, основные из которых – стыковой, электромуфтовый и раструбный.

Выбор того или иного способа соединения всегда определяется исходя из потребностей и технических возможностей в каждой конкретной ситуации. В тех случаях, когда соединение не планируется использовать длительно, а его эксплуатация осуществляется безнапорным методом, предпочтительны разъёмные варианты. Если же предусматривается эксплуатация при большом внутреннем давлении воды, либо в течении длительного периода, тогда соединение лучше сделать неразъёмным.

Оптимальный подбор водопроводных ПНД труб с учётом необходимых технологических характеристик, правильный выбор способа их соединения, а также тщательность выполнения монтажных работ представляют собой важнейшие факторы, обусловливающие качественную и длительную эксплуатацию сооружаемой водопроводной системы. Соблюдение технических норм и стандартов при выполнении установочных работ даёт возможность единожды обустроить конструкцию так, чтобы затем не испытывать проблем с ней в течении нескольких десятков лет. Следует отметить, что на протяжении всего этого периода водопроводные ПНД трубы сохраняют практически все свои качества, достоинства и положительные характеристики, не теряя их с течением времени.