7 советов, какие трубы из сшитого полиэтилена для теплого пола, отопления и водоснабжения лучше выбрать

Сшитый полиэтилен. Совершенно та же Википедия. Только лучше.

Технология производства[править | править код]

Химическая сшивка

1. Смешение и гомогенизация компонентов, основными из которых являются полиэтилен низкой плотности (LDPE). В состав также входят вспениватель, катализаторы вспенивания, стабилизаторы и другие добавки.
   

   Физически сшитый пенополиэтилен

2. Нагрев матрикса, вследствие чего происходит сшивка с одновременным вспениванием материала.

Химически сшитый пенополиэтилен эластичен, имеет мелко пористую структуру (размер пор <1 мм). Пора закрытая (в отличие от поролона) поверхность со значительной шероховатостью.

Физическая сшивка

1. Смешение и гомогенизация компонентов, основными из которых являются полиэтилен низкой плотности (LDPE). В состав также входят вспениватель, катализаторы вспенивания, стабилизаторы и другие добавки;
2. Облучение экструдированного листа быстрыми электронами, которые генерируются ускорителем, содержащим эмиттер электронов и систему их разгона до требуемых уровней энергии;
3. Вспенивание облучённого экструдированного листа в специальной печи вспенивания, содержащей ряд функциональных зон и несколько типов источников нагрева — получение собственно физически сшитого пенополиэтилена.

Физически сшитый пенополиэтилен эластичен, имеет микропористую структуру. Пора закрытая. Поверхность гладкая.

Технологии производства сшитого полиэтилена PE-X для труб

1. Пероксидная (нагрев в присутствии пероксидов), при которой получают материал с обозначением PEX-A. Трубы PEX-A обладают лучшими характеристиками устойчивости к нагрузкам среди всех разновидностей. Сшивание пероксидом позволяет скрепить до 90 % макромолекул. При разматывании бухты они быстро выпрямляются и хорошо держат форму. На изгибах (в пределах допустимых норм и соблюдении технологии) не заламываются;
2. Силановая (обработка влагой, в которую предварительно был имплантирован силан + катализатор), при которой получают материал с обозначением PEX-B. Сшивка силаном даёт около 80% скрепления молекул исходного полимера. Производственный процесс проходит в два этапа. На первом полимер насыщается силаном, на втором – насыщается дополнительной водой (гидратируется). Трубы не уступают по прочности пероксидным, но менее эластичны и хуже восстанавливают первоначальную форму;
3. Электронная (облучение пучком электронов), при которой получают материал PEX-C. Здесь применяется облучение пучком электронов высокой энергии промышленного ускорителя для сшивки полимеров, выход поперечных связей в готовом материале составляет около 60% от общего числа возможных. Выходные характеристики материала зависят от пространственной ориентации при производстве. Трубы получаются не слишком гибкими, склонными к заломам. Заломы устранить можно только с помощью соединительной муфты;
4. Азотная, при которой получают материал с обозначением PEX-D. Полезный выход здесь около 70%, что больше, чем у PEX-C. Однако эта технология самая сложная в практической реализации и производители от её использования постепенно отказываются.

Технология производства

Выделяются четыре технологии производства PE-X:

1. Пероксидная (нагрев в присутствии пероксидов);
2. Силановая (обработка влагой, в которую предварительно был имплантирован силан + катализатор);
3. Электронная (бомбардировка электронами);
4. Азотная (сейчас редко используется).

В европейских стандартах приняты обозначения соответственно, PE-Xa, PE-Xb, PE-Xc, PE-Xd.

Сшитый полиэтилен характеризуется такими параметрами как:

• доля сшивки;
• доля материала в форме кристаллита;
• напряжение на разрыв;
• удлинение на разрыв.

Итак, какие же есть аналоги трубы рехау?

Под аналогом мы будем рассматривать трубу из сшитого полиэтилена со схожими характеристиками. Нас интересует качественная труба PEX-a/b/c с высоким процентом сшивки, которые выдержать высокое давление. Могут быть уложены с минимальным радиусом и не заломиться в процессе монтажа. Выдерживать высокую температуру, что характерно для отопления. Такие трубы монтируют в стяжку пола, и она там должна выполнять свои функции на протяжении долгих лет.

Технология производства труб и физические свойства материала

Материалом для изготовления такой продукции является гранулированный полиэтилен. Его загружают в бункер и нагревают до полного расплавления. После этого масса под давлением подается в формирующую головку. Она имеет выход в виде кольцевой щели, соответствующей размеру производимой в данный момент продукции.

Прессовый инструмент для сшитого полиэтилена является сменным и устанавливается  в зависимости от программы производства. Поскольку он работает в условиях высоких температур, инструмент нужно постоянно охлаждать. Это производится по внутренним каналам для воды. При прохождении по ним жидкость нагревается, унося часть тепла из рабочей зоны.

На выходе из формирующей головки конец трубы захватывается извлекателем и, с контролируемым натяжением, удаляется из установки. Для обеспечения точности размеров внутрь изделия подается воздух под давлением. Распирающее давление прижимает еще пластичную массу к стенкам формирующего участка, обеспечивая номинальный размер изделия.

В потоке производства на наружную поверхность наносится маркировка, содержащую полную информацию о производимом изделии.

Вопросы, комментарии, отзывы

Применение

Тенденции к росту потребления полимерных труб для бытового отопления отмечаются как на внешне европейском, так и на внутреннем российском рынках. В 2015 году в странах Европы более 70% трубопроводных коммуникаций составили пластмассовые трубы. В России переход на пластиковые трубы осуществляется стремительными темпами:

• В 2010 году доля полимерных труб в системах бытового отопления составляла 48%, стальных – 52% от общего погонажа смонтированных за год трубопроводов;
• В 2015 году – уже 68% составили пластмассовые трубы (смонтировано за год почти 300 тыс. п. м. полимерных коммуникаций) и лишь 32% – стальные.

Современный рынок насыщен полимерными трубами и фитингами для их соединений при монтаже теплотрасс. Однако долговременную безаварийную эксплуатацию трубопроводов систем отопления, возможно, обеспечить только при использовании качественных пластиков, произведённых из кондиционного химического сырья с соблюдением всех требований технологии.

К сожалению, рынок переполнен дешёвыми контрафактными изделиями, распознать которых по внешним признакам нелегко. Качество контрафакта просто несопоставимо с продукцией лидеров производства полимерных труб отопления.

Признанными мировыми брендами среди производителей пластиковых труб являются:

1. Германия: «Rehau», «Wefatherm», «Aquatherm».
2. Италия: «Valtec».
3. Швеция: «Wirsbo».
4. Бельгия: «Henco».
5. Чехия: «FV-Plast», «Экопластик».
6. Китай: «Dizayn», «Blue Ocean».
7. Корея: «Hydrosta».
8. Турция: «Pilsa», «Firat», «TEBO», «Kalde».
9. Россия: «Политек», «PRO AQUA», «Heisskraft».
10. Казахстан: «Jakko».

Продукция этих концернов полностью соответствует критериям качества, принятым для полимерных труб при их использовании как альтернативы стальным отопительным коммуникациям.

Не всякая пластмассовая труба, выбранная лишь из-за низкой цены, способна работать с горячим водяным теплоносителем под давлением.

На рисунке ниже показана контрафактная пластиковая труба, вышедшая из строя в первые же дни эксплуатации при её использовании в коммуникациях центрального отопления.

9 Sanext

Еще один производитель из России, который придерживается традиционных для этой отрасли технологий. Его полимерные трубопроводы используются в строительстве более 12 лет, и благодаря развитой дилерской сети могут быть приобретены и обслужены практически во всех регионах страны. В основе инженерных систем теплого пола – трубы из полиэтилена PE-Xa, сшитого пероксидным способом (на сегодняшний момент он считается лучшим). За счет высокой степени сшивания этот материал отличается высокой гибкостью (диаметр изгиба – 10 см), прочностью (рабочее давление может достигать 8–10 бар) и стойкостью к термическим воздействиям (допускается кратковременное превышение температуры теплоносителя до 110°).

Чтобы снизить диффузию кислорода сквозь стенки труб, производитель предусмотрел защиту EVOH, которая снижает газопроницаемость до минимума и тем самым продлевает срок службы системы теплого пола. Еще одно преимущество компании – фитинги и гильзы из латуни. По отзывам из ремонтно-строительных форумов, раньше к трубам «Санекст» присматривались с недоверием – настораживала разница в цене. Но сейчас уже есть положительный опыт их эксплуатации, да и рекомендательные письма на сайте компании от серьезных застройщиков внушают доверие.

Сферы применения

Применяется он и в кабельном производстве как основа для защитных рукавов в сетях высокого напряжения.

Преимущества сшивки[править | править код]

За счёт сшивки молекул вспененного полиэтилена улучшаются следующие параметры:

• теплостойкость (рабочий температурный интервал сшитых пенополиэтиленов, как правило, на 20-30 °C выше не сшитых);
• физико-механические показатели (разрушающее напряжение при растяжении, предел прочности при сжатии, относительная остаточная деформация при сжатии, динамическая жесткость) при равной плотности и толщине могут быть лучше на 5-15%;
• возможность использования сшитого пенополиэтилена при кратковременных точечных нагрузках (5-20 кг/см2 (50-200 тонн/м2), использование «несшитого» пенополиэтилена в данном случае не желательно, так как ячейки могут необратимо деформироваться (лопаться));
• стойкость к ультрафиолету и атмосферостойкость;
• стабильность геометрических размеров;

• Показатели качества:

ПоказательСшитый

полиэтилен

ПЭВД

(LDPE)

ПенополиетиленПенополиэтилен

не сшитый

Доля сшивки. %60-90<3не определяется1не определяется1Плотность, кг/м3940-960900-93025-20017-40Температура размягчения, °С130-140100нет данных100Максимальная рабочая температура, °С90-95-9585Удлинение при разрыве, %350-500100-800100-160100-200Напряжение на разрыв, МПа

В продольном направлении

В поперечном направлении

20-257-17>0,25

>0,2

~0,36

~0,17

Коэффициент теплопроводности ʎ25, Вт/мК0,35-0,40,20-0,360,039-0,050,039-0,045Модуль упругости на изгиб, МПа600-900118-225–Динамический модуль упругости, МПа–0,14-1,800,12-0,93Относительное сжатие, нагрузка 2000 кПа–0,01-0,10,02-0,1Остаточная деформация, %

(после 25% линейной деформации)

–<73-6Срок службы2, лет3-50-5050

Примечания:

1. Стандартизированная методика ГОСТ Р 57748-2017, не пригодна для определения доли сшивки вспененных материалов.
2. Срок службы для труб нормирует ГОСТ Р 57748-2017. Сроки службы сильно сокращаются при высокой температуре теплоносителя, так при температуре до 70 °С срок службы труб 25 лет и более. При температуре 95 °С срок службы сокращается до 2-3 лет. Срок службы пенополиэтиленов определен по ГОСТ ISO 188-2003. Эта методика даёт не релевантные результаты для полимерных материалов, чей срок службы отличается от срока хранения.

Критерии выбора

Определяясь с трубами из сшитого полиэтилена для водоснабжения или отопительной системы, стоит обращать внимание на маркировку. Производитель наносит ее на сами изделия.

Маркировка полиэтиленовой трубы Источник mirtepla-26.ru

Основные параметры, которые указываются, выглядят так:

• бренд и тип трубы (Wirsbo-PEX);
• наружный диаметр и толщина стенки (16*2,2);
• соответствие действующему регламенту, на основании которого определяется область применения (DVGW K178 – пригодность для транспортировки питьевой воды);
• технология, по которой проводится контроль качества изделий (MPA-DA);
• тип трубы по классификации Энгля (PE-Xa);
• эксплуатационные характеристики (может быть указан действующий стандарт или конкретные параметры (DIN 16892/93 SB 42 01 или DIN 16892 PB 12/60°C PB 11/70°C PB 9/90°C);
• дата и время выпуска, линия либо номер станка (чаще только дата: 11.08).

Для удобства продажи мерного материала производитель дополнительно наносит риски с шагом в 1 метр. Рядом пишут метраж, за отчетную точку взят наружный конец бухты.

Преимущества и недостатки

Изделия из сшитого полиэтилена обладают следующими преимуществами:

• высокая прочность на разрыв и растяжение;
• износостойкость;
• трещиностойкость;
• морозостойкость;
• диэлектрические свойства;
• устойчивость к коррозии;
• легко выдерживают воздействие высоких температур;
• высокая стойкость к воздействию химикатов;
• биологическая стойкость.

К недостатком можно отнести:

1. Неустойчивость к воздействию ультрафиолета.
2. Способность к окислению при проникании кислорода в структуру материала. Чтобы нивелировать этот недостаток, материал покрывают пленкой из этиленвинилового спирта: она снижает диффузию внешнего слоя.

Недостатки

Для сшитого полиэтилена остаются верными недостатки практически всех видов ПЭ, хотя и становятся более сглаженными:

• Неустойчивость перед ультрафиолетовым излучением, при долгом воздействии которых материал начинает медленно разрушаться, становится хрупким;Разрушающее действие кислорода при проникновении внутрь молекулярной структуры вещества

Эти проблемы решаются путем физической защиты изделий либо добавки специальных защитных веществ на этапе создания PEX-продукции.

Литература[править | править код]

• ГОСТ Р 57748-2017 «Композиты полимерные. Метод определения параметров полимерной сетки сшитого сверхвысокомолекулярного полиэтилена в растворителе»
• ГОСТ 32415-2013 «Трубы напорные из термопластов и соединительные детали к ним для систем водоснабжения и отопления. Общие технические условия»
• В. К. Князев, Н. А. Сидоров. Облучённый полиэтилен в технике. М., «Химия», 1974, 376 с.
• Князев В. К., Сидоров Н. А. Применение облучённого полиэтилена в радиоэлектронике. М., «Энергия», 1972. 64 с.
• Прижижецкий С. И., Самсоненко А. В. «Новый стандарт проектирования тепловой изоляции оборудования и трубопроводов.», Промышленное и Гражданское Строительство 12/2008, Издательство «ПГС», ISSN 0869-7019
• Батраков А. Н., Амплеева И. А., «Сшитые и несшитые пены, их сходство и различие», Промышленное и Гражданское Строительство 9/2005, Издательство «ПГС», ISSN 0869-7019
• А. И. Ларионов, Г. Н. Матюхина, К. А. Чернова, «Пенополиэтилен, его свойства и применение», Ленинградский дом научно-технической пропаганды, г. Ленинград, 1973 г.
• И. В. Кулешов, Р. В. Торнер, «Теплоизоляция из вспененных полимеров», Москва Стройиздат 1987 г.
• Берлин А. А. Основы производства газонаполненных пластмасс и эластомеров. М” Гюсхимиздат, 1954.
• Воробьёв В. А, Андрианов Р А, Федосеев Г П Полимерные теплоизоляционные материалы в строительстве М., ВЗСТ, МВнССО РСФСР, 1964

Типы PE – RT

Как и любого материала, PE – RT получает свое развитие. Самые дешевые трубы идут первого типа, и они менее термостойкие, чем трубы второго типа. Для теплого пола в режиме эксплуатации 50 градусов подходят оба типа. В высокотемпературных системах может использоваться только второй.

Если вы будете искать трубы с кислородным барьером, то заметите, что почти все они маркируются именно вторым типом. А все дешевые трубы вообще редко пишут свой тип. Вот такая интересная аномалия.

Коротко о главном

Сшитым полиэтилен называется из-за принудительного создания поперечных связок в линей структуре исходного сырья.

Производство сегодня проводится в основном только по трем технологиям: с химической обработкой пероксидом, водяным паром или лучевого воздействия на полиэтилен.

В чистом виде для производства труб чаще используют PEXa. Он отлично подходит для устройства теплого пола за прочность и пластичность. Выбор металлопластик или сшитый полиэтилен для теплого пола нужно однозначно делать в пользу последнего исходя из практичности и надежности.

Монтаж сшитого пропилена выполняется посредством фитингов. Они дополнительно выполняют герметизирующую функцию, что исключает использование дополнительных средств (льна, лент и паст).

Сравнение с другими материалами

Сшитый полиэтилен лишён всех этих недостатков. Материал поставляется в бухтах по 50-240 м, что позволяет заметно сократить количество фитингов при монтаже. Труба имеет эффект памяти, восстанавливает исходную форму после её искажения.

Благодаря гладкой внутренней структуре стенки изделий способствуют снижению риска образования отложений. Монтируются трассы из сшитого полиэтилена холодным способом, без нагрева и пайки.

Если рассматривать все 3 вида пластиковых труб в сравнении, можно сказать, что всё зависит от условий эксплуатации. В городском жилье с магистральной подачей воды и тепла лучше ставить металлопластик, хорошо адаптированный под широкий диапазон рабочего давления и постоянный температурный режим. В загородном домостроении лидерство при прокладке коммунальных систем сегодня прочно удерживает сшитый полиэтилен.

Преимущества

У пластиковых труб не бывает проблем с коррозией – и это главное их преимущество перед, например, стальными трубами. Если же сравнивать с нержавеющими или медными трубами, которые тоже славятся своей долговечностью, то пластиковые намного выигрывают в цене.

Гладкая внутренняя поверхность обеспечивает хорошую скорость движения воды в водопроводе, трубы не обрастают накипью и отложениям.

А значит, с годами не меняется пропускная способность и эффективность трубопровода, ведь просвет остаётся того же диаметра.

Ещё один фактор в пользу пластика – простота их монтажа. Трубы лёгкие, поэтому их можно привезти на семейном автомобиле и самостоятельно разгрузить. Для соединений используются фитинги или паяльник, освоить работу с которым, несложно даже для непрофессионалов строительного дела.

Цена, коррозийная устойчивость, срок службы в полвека и простота монтажа, сделали пластиковые трубы народным товаром!

Производители

Это основные производители, известные далеко за пределами РФ. У продукции международных фирм есть масса достоинств: она сертифицирована по более строгим стандартам, соответствует гигиеническим нормам. Но стоимость таких изделий существенно выше предложений китайских малоизвестных брендов или российских компаний.

В РФ производством сшитого полиэтилена занимаются следующие предприятия: «Этиол», «Пкп Ресурс», «Ижевский завод пластмасс», «Нелидовский завод пластических масс».

Область применения

Сшитый полиэтилен обладает универсальными свойствами как прочности, так и стойкости к различным разрушающим явлениям, включая высокую температуру. Именно поэтому область его применения охватывает все места, где требуются именно такие свойства:

• Для изготовления напорных труб для холодного либо горячего водоснабжения,
• В производстве элементов систем отопления,
• Для изоляции кабелей высокого напряжения,
• При создании специальных стройматериалов и как элемент изделий конструкционного назначения.

Ссылки

• ASTM D2765 — 01(2006) Standard Test Methods for Determination of Gel Content and Swell Ratio of Crosslinked Ethylene Plastics

Ссылки[править | править код]

• ASTM D2765 — 01(2006) Standard Test Methods for Determination of Gel Content and Swell Ratio of Crosslinked Ethylene Plastics

Способы соединения

Полиэтиленовые трубы соединяются тремя способами:

1. Компрессионными фитингами. Фасонные детали компрессионного типа более просты в монтаже и могут использоваться для сборки трубопроводов подачи холодной и горячей воды.
2. Пресс-фитингами. С помощью напрессовочных фитингов получают неразъмные стыки деталей. Благодаря свойству материала восстанавливать форму после деформации полимерные молекулы в зоне стыка распрямляются после опрессовки и заполняют все зазоры между трубой и соединительными элементами. В результате образуется трубопровод с очень надежными соединениями, не требующими дополнительного обслуживания.
3. Электросварными муфтами. Электросварной способ способствует образованию монолитных соединений, не уступающих по прочности самому изделию.