Рассмотрим трубы из сшитого полиэтилена для отопления и их технические характеристики, сферу применения и монтаж

Мифы о трубах из сшитого полиэтилена

На сегодняшний день, к сожалению, маркетинговые ходы и рекламные уловки всё чаще влияют на различные технические решения и выбор в проект того или иного материала и оборудования. Всё чаще у проектировщиков вместо полноценного технического паспорта или каталога на оборудование на столе оказывается рекламные буклеты и брошюры, по которым он и производит подбор. То, что недопустимо писать в серьёзной технической литературе, перекочевывает на страницы таких буклетов. Зачастую маркетологи присваивают своему товару завышенные или вовсе несуществующие показатели, вводя инженеров в заблуждение. Как правило, незаурядные технические особенности оборудования в буклетах представляются как неоспоримые преимущества. И наоборот, любая техническая информация о конкурентной продукции представляется в виде существенных и неисправимых недостатков.

Все эти факторы в конечном cчете приводят к неверному выбору материалов и оборудования, что в итоге может привести к аварийной ситуации. Вина в этом случае ложится на плечи инженера-проектировщика, так как у любого производителя наряду с красочной рекламой, триумфально описывающей все прелести товара, имеются либо сноски мелким шрифтом, либо тщательно скрываемый от людского глаза технический паспорт с реальными данными. Чаще всего в рекламных брошюрах приводится информация, не противоречащая паспортным данным, но преподнесенная таким образом, что у людей создается ложное представление о реальных технических особенностях товара. Например, фразы «труба выдерживает температуру 95 ºС и давление 10 бар» и «труба выдерживает температуру теплоносителя 95 ºС при его давлении 10 бар в течение 50 лет» кардинально отличаются друг от друга. В первом случае загадана загадка: труба способна выдержать 95 ºС температуру теплоносителя и 10 бар одновременно, либо это две критические точки применения данной трубы? А самое главное – отсутствует временной показатель, то есть неизвестно, в течение какого времени трубопровод выдерживает данные параметры – пять минут, час или 50 лет?

В этой статье приведены основные маркетинговые уловки и мифы, распространяемые производителями труб из сшитого полиэтилена (PEX).

1-я группа мифов – о превосходстве одного способа сшивки над другим

Практически любой производитель труб из PEX утверждает, что именно способ сшивки их труб самый лучший, а прочие никуда не годятся. Только полиэтилен, сшитый по их методике, будет обладать повышенными прочностными характеристиками и показателями надёжности.

Для начала хотелось бы напомнить некоторые сведения о сшивке полиэтилена. Под сшивкой подразумевается создание пространственной решётки в полиэтилене высокой плотности за счёт образования объёмных поперечных связей между макромолекулами полимера. Относительное количество образующихся поперечных связей в единице объёма полиэтилена определяется показателем «степени сшивки». Степень сшивки – это отношение массы полиэтилена, охваченного трёхмерными связями к общей массе полиэтилена. Всего известно четыре промышленных способа сшивки полиэтилена, в зависимости от которых сшитый полиэтилен индексируется соответствующей литерой.

Таблица 1. Виды сшивки полиэтилена

Минимальная степень сшивки рабочего слоя

Вид способа по методу воздействия

Сшивка органическими пероксидами или гидропероксидами

Сшивка органическими силанидами (силанами)

Сшивка потоком элементарных частиц

Пероксидная сшивка (метод «a»)

Метод «a» является химическим способом сшивки полиэтилена при помощи органических пероксидов и гидропероксидов.

Органические пероксиды представляют из себя производные перекиси водорода (HOOH), в которых один или два атома водорода заменены органическими радикалами (HOOR или ROOR). Самый популярный пероксид, применяемый при производстве труб – dimethyl-2.5-di-(bytylperoxy)hexane. Пероксиды относятся к особо опасным веществам. Их получение – технологически сложный и дорогостоящий процесс.

Для получения PEX по методу «а» полиэтилен перед экструдированием расплавляется вместе с антиокислителями и пероксидами (процесс Томаса Энгеля), рис. 1.1. С повышением температуры до 180–220 ºС пероксид разлагается, образуя свободные радикалы (молекулы со свободной связью), рис. 1.2. Радикалы пероксидов забирают у атомов полиэтилена по одному атому водорода, что приводит к образованию свободной связи у атома углерода (рис. 1.3). В соседних макромолекулах полиэтилена атомы углерода, имеющие свободные связи, объединяются (рис. 1.4). Количество межмолекулярных связей составляет 2–3 на 1000 атомов углерода. Процесс требует жесткого контроля за температурным режимом в процессе экструзии, когда происходит предварительная сшивка, и в ходе дальнейшего нагревания трубы.

Метод «а» самый дорогой. Он гарантирует полный объёмный охват массы материала воздействием пероксидов, так как они добавляются в исходный расплав. Однако этот метод требует того, чтобы сшивка была не ниже 75 % (по российским нормам – не ниже 70 %), что делает трубы из данного материала более жёсткими по сравнению с другими способами сшивки.

Силановая сшивка (метод «b»)

Метод «b» является химическим способом сшивки полиэтилена при помощи органосиланидов. Органосиланиды представляют соединения кремния с органическими радикалами. Силаниды – ядовитые вещества.

В настоящее время для производства PEX-труб по методу «b» в основном используется винилтриметаксилоксан (H₂C=CH)Si(OR)₃ (рис. 2.1). При нагревании связи винильной группы разрушаются, превращая его молекулы в активные радикалы (рис. 2.2). Эти радикалы замещают атом водорода в макромолекулах полиэтилена (рис. 2.3). Затем полиэтилен обрабатывают водой либо водяным паром, органические радикалы при этом присоединяют молекулу водорода из воды и образуют стабильную гидроокись (органический спирт). Соседние радикалы полимера замыкаются через связь Si-O, формируя пространственную решётку (рис. 2.4). Вытеснение воды из PEX ускоряется при помощи оловянного катализатора. Процесс окончательной сшивки происходит уже в твёрдой стадии изделия.

Радиационная сшивка (метод «c»)

Метод «c» заключается в воздействии на группу C-H потоком заряженных частиц (рис. 3.1). Это может быть поток электронов или гамма-лучей. При таком воздействии часть связей C-H разрушается. Атомы углерода соседних макромолекул, у которых был выбит атом водорода, объединяются друг с другом (рис. 3.3). Облучение полиэтилена потоком частиц происходит уже после его формования, то есть в твёрдом состоянии. К недостаткам данного метода можно отнести неизбежную неравномерность сшивки.

Невозможно расположить электрод так, чтобы он был равноудалён ото всех участков облучаемого изделия. Поэтому полученная труба будет иметь неравномерную сшивку по длине и по толщине.

В качестве источника облучения чаще всего используется циклический ускоритель электронов (бетатрон), который относительно безопасен как в производстве, так и в применении готовой трубы.

Несмотря на это во многих европейских странах производство труб сшитых методом «с» запрещено.

Для удешевления процесса сшивки иногда используют в качестве источника излучения радиоактивный кобальт (Co₆₀). Данный метод безусловно дешевле, так как труба просто помещается в камеру с кобальтом, однако безопасность использования таких труб весьма сомнительна.

Заблуждение № 1: «Сшивка перекидным способом (PEX-a) по прочности получаемого материала лучше прочих, потому что регламентированная минимальная степень сшивки для данного метода больше, нежели для остальных метолов. А чем больше степень сшивки PEX, тем прочнее материал»

Действительно, ГОСТ Р 52134 регламентирует различную минимальную допустимую степень сшивки труб из PEX для разных способов изготовления (табл. 1), и правда то, что при увеличении степени сшивки увеличивается прочность труб.

Однако сравнивать степени сшивки PEX-a, PEX-b и PEX-c недопустимо, так как образованные в результате сшивки молекулярные связи данных материалов имеют различную прочность, а следовательно даже сшитые до одной и той же степени данные виды полиэтилена будут иметь различную прочность. Энергия связи типа С-С, которая образуется в полиэтилене, сшитом методом «a» и «c» составляет порядка 630 Дж/моль, в то время как энергия связи типа Si-C, которая образуется в полиэтилене, сшитом методом «b» составляет 780 Дж/моль. На физико-химические и технические свойства влияет и взаимодействие макромолекул за счет водородных связей, возникающих в полимере вследствие наличия полярных групп и активных атомов, а также образование ассоциатов в результате взаимодействия самих поперечных связей. Это в первую очередь характерно для силанольносшитого полимера, где имеется большое число силанольных групп, способных образовывать дополнительные узлы зацепления в аморфных областях, повышающие плотность структурной сетки (которая на 30 % больше, чем при пероксидом, и в 2,5 раза – чем при радиационном сшивании) и уменьшающие деформируемость при высоких температурах.

Стендовые испытания труб из сшитых полиэтиленов показывают некоторое прочностное преимущество силановой сшивки. Так, при температуре испытания 90 °C для труб диаметром 25 мм и длиной 400 мм давление разрушения труб из РЕХ-а, PEX-b и РЕХ-с составило соответственно 1,72, 2,28 и 1,55 МПа (В.С. Осипчик, Е.Д. Лебедева, «Сравнительный анализ эксплуатационных свойств сшитых различными методами полиолефинов и улучшение физико-химических характеристик силанольносшитого полиэтилена», 24 мая 2011 г.).

Таким образом, заявления о том, что PEX-a является самым прочным материалом из-за большей степени сшивки, не соответствуют действительности. Данный фактор является скорее недостатком, нежели достоинством этого метода сшивки.

Метод сшивки – это не самый важный показатель трубы при её выборе. В первую очередь следует убедиться, что полиэтилен, из которого сделана труба, действительно сшит. Некоторые производители недосшивают или вовсе не сшивают трубу, при этом указывают на ней те же характеристики что и на качественные PEX трубы.

Например, в мае 2013 г. на территории Украины были выведены из оборота трубы фирмы GROSS. Под этой маркой распространялись трубы из сшитого полиэтилена, на самих трубах была маркировка PEX (рис. 4), но по факту эти трубы состояли из обычного несшитого полиэтилена, стоит ли говорить об их эксплуатационных характеристиках? Есть несложный способ определить, что перед вами – сшитый полиэтилен или подделка из обычного полиэтилена. Для этого кусочек трубы нужно нагреть до температуры 150–180 ºС, обычный полиэтилен при такой температуре теряет свою форму, а сшитый за счёт межмолекулярных связей сохраняет свою форму даже при таких высоких температурах (рис. 5).

Рис. 4. Маркировка на трубе Gross

Рис. 5. Трубы Gross (образец 7) и VALTEC PEX-EVOH (образец 6) поле прогрева в печи в течение 30 мин при температуре 180 ºС

Заблуждение № 2: «Только полиэтилен, сшитый по методу «a», обладает свойствами температурной памяти, полиэтилены сшитые другими способами данным свойством не обладают».

Что в данном случае подразумевается под «эффектом температурной памяти»? Суть данного эффекта заключается в том, что предварительно деформированная труба после прогрева восстанавливает свою исходную форму, которую она имела до деформации. Это свойство проявляется из-за того, что при изгибе и деформации молекулярно-связанные участки сжимаются или растягиваются, при этом накапливая внутреннее напряжение. После прогрева в местах деформации упругость материала снижается. Внутренние напряжения, накопленные в процессе деформации, создают в толще «размягшего» материала усилия, направленные в сторону исходной формы трубы. Под воздействием этих усилий трубы стремится восстановиться.

Рис. 6.1. Излом трубы VALTEC PEX–EVOH (способ сшивки – PEX-b) и ее восстановление после прогрева до 100 °С

Рис. 6.2. Излом трубы из PEX-а с антидиффузионным слоем и ее восстановление после прогрева до 100 °С

Рис. 6.3. Излом трубы из PEX–c без антидиффузионного слоя и ее восстановление после прогрева до 100 °С (неокрашенный сшитый полиэтилен при высоких температурах становиться прозрачным)

На рисунках 6.1–6.3 показано восстановление труб с различными способами сшивки после залома. При всех способах сшивки трубы восстановили свою первоначальную форму. На трубах, покрытых антидиффузионным слоем, после восстановления образовались складки. В этих местах антидиффузионный слой отслоился от слоя PEX. Это не влияет на характеристики трубы, так как рабочим слоем является слой PEX, который полностью восстановился.

Эффект памяти присущ любому сшитому полиэтилену. Отличие PEX-a в технике восстановления заключается лишь в том, что PEX-a сшивается во время экструзии, и первоначальная форма, которую стремится вернуть трубопровод, – прямая. PEX-b и PEX-с, как правило, сшиваются уже после формирования в бухты, и, соответственно, форма, к которой будут стремиться трубопроводы, – круг с радиусом, равным радиусу бухты.

Заблуждение № 3: «Сшивка методом «b» не обеспечивает требуемую гигиеничность труб, так как силаниды, применяемые при производстве данных труб, токсичны».

Действительно, кремневодороды (SiH₄ – Si₈H₁₈), применяемые для получения PEX-b, крайне ядовиты. Однако кремневодороды для сшивки полиэтилена применяют только в кабельной промышленности. Для производства труб используется органосиланиды, которые тоже ядовиты, но их отличительной особенностью является то, что при сшивке они либо полностью переходят в химически связанное состояние, либо превращаются в химически нейтральный органический спирт, который вымывается при гидратации трубопроводов. На сегодняшний день самым распространённым реагентом для сшивки полиэтилена методом «b» является винилтриметаксилан (упрощенная формула: С₂Н₄Si (OR)₃).

Основным показателем безопасности трубопровода и фитингов является гигиенический сертификат. Только трубы и фитинги, на которые есть данный сертификат, допустимы к установке в системах питьевого водоснабжения.

Заблуждение № 4: «Только у труб PEX-a степень сшивки равномерна по всему сечению, в то время как у других труб сшивка не равномерна».

Основным преимуществом сшивки методом «а» является то, что пероксиды добавляются в расплавленный полиэтилен до его экструзии в трубу, и сшивка трубы при должном внимании к температурам и дозировкам пероксидов будет равномерна.

Когда трубопроводы из сшитого полиэтилена массово не применялись, у сшивок методом «b» и «c» действительно существовал недостаток, заключающийся в неравномерности сшивки по длине и ширине трубопровода. Однако, когда объём производства труб достиг нескольких километров в неделю, возник вопрос о повышении качества и автоматизации данных видов сшивки. Силановым методом можно равномерно сшить трубопровод, подобрав правильную дозировку реактивов, точно поддерживая температурные и временные параметры обработки трубы, а также используя катализаторы (олово).

К тому же современный метод ввода силана отличается от первоначального, если раньше силан добавлялся в расплав полиэтилена при экструзии (метод В-SIOPLAST), то сейчас, как правило, силан предварительно смешивается с пероксидом и некоторым количеством полиэтилена и только потом добавляется в экструдер (метод В-MONOSIL).

Заводы, производящие большие объёмы труб, давно методом проб и ошибок вышли на идеальную технологию сшивки, а автоматизация производства позволила получать трубы со стабильными характеристиками. Таким образом, проблема неравномерной сшивки трубопровода остаётся только у мелких, неавтоматизированных производств.

Заблуждение № 5: «PERT является одним из видов сшитого полиэтилена, и не уступает ему по характеристикам».

Термостойкий полиэтилен PERT является сравнительно новым материалом, применяемым для производства труб. В отличие от обычного полиэтилена, у которого в качестве сополимера используется бутен, в PERT сополимером является октен (октилен С₈H₁₆). Молекула октена имеет протяжённую и разветвленную пространственную структуру. Образуя боковые ветви основного полимера, сополимер создаёт вокруг главной цепи область взаимопереплетённых цепочек сополимера. Эти ветви соседних макромолекул образуют пространственное сцепление не за счёт образования межатомных связей как у PEX, а за счёт сцепления и переплетения своих «ветвей»

Термоустойчивый полиэтилен обладает рядом свойств сшитого полиэтилена: стойкость к высоким температурам и ультрафиолетовым лучам. Однако данный материал не обладает долговременной стойкостью к высоким температурам и давлению, а также является менее кислотостойким, чем PEX. На рис. 7 представлены графики длительной прочности сшитого полиэтилена PEX и высокотемпературного полиэтилена PERT, взятые из ГОСТ Р 52134-2003 с изменением № 1. Как видно из графиков, сшитый полиэтилен со временем мало теряет в своей прочности, даже при высоких температурах. При этом график падения прочности прямой и легкопрогнозируемый. У PERT график имеет излом, причём при высоких температурах этот излом наступает уже через два года эксплуатации. Точка излома называется критической, при достижении этой точки материал начинает активно ускорять потерю прочности. Всё это приводит к тому, что труба, которая достигла критической точки, очень быстро выходит из строя.

Рис. 7. Эталонные кривые длительной прочности труб из PEX (слева) и PERT (справа)

К тому же из-за отсутствия связей между макромолекулами PERT не обладает свойствами температурной памяти.

Заблуждение № 6: «PEX-трубы безоговорочно можно использовать для систем радиаторного отопления».

Условия применимости пластиковых и металлопластиковых трубопроводов на территории Российской Федерации регламентируются ГОСТ 52134-2003. Так как на прочность пластиковых трубопроводов довольно ощутимо влияет время воздействия на них теплоносителя с определённой температурой, то для них установлены классы эксплуатации (табл. 2), которые отражают характер воздействия определённых температур на трубу в течение всего срока эксплуатации.

Трубы из сшитого полиэтилена: свойства и область применения

Рынок отопительных технологий за последние 20 лет претерпел достаточно серьезные изменения. Появилось большое количество новых материалов, оборудования, а также различных решений по отоплению малых и крупных объектов.

В России изменения эти связаны не только с нововведениями в системы центрального отопления, но и расширением сектора частного отопления. В прошлой статье мы рассмотрели полипропиленовые трубы. В этой речь пойдет о еще одном тип труб, который в РФ стал набирать популярность совсем недавно – трубы из сшитого полиэтилена.

Технические характеристики

Свойства труб из сшитого полиэтилена

Трубы из сшитого полиэтилена обладают высокими прочностными показателями. Благодаря свойствам материала они обладают отличными показателями растяжения на разрыв, а также износостойкости (к стиранию). Хоть материал и устойчив к изменениям условий эксплуатации, лучше не допускать резких и частых перепадов температур в системе. Наличие внутренней гладкой поверхности не допускает образование различных отложений. Поэтому на протяжении всего срока эксплуатации труб их пропускная способность, а значит и эффективность, снижаться не будет.

Стоит отметить высокую стойкость к коррозии, химическую и биологическую устойчивость (какие-либо действия на трубы могут оказывать лишь сильные растворители и тяжелолетучие соединения). Наличие малого линейного расширение достойно компенсируется эластичностью трубы. Особенностью труб из сшитого полиэтилена является эффект памяти. Он восстанавливает форму сам после незначительных деформаций. При сильных с помощью строительного фена: необходимо прогревать место излома. При этом после восстановления труба не теряет свои свойства.Необходимо отметить хороший уровень шумоизоляции, благодаря которому максимально снижается шумность проходящего по трубам теплоносителя.

Трубы из сшитого полиэтилена применяются в широком температурном диапазоне, сохраняя ударопрочность при -50 °C, и прекрасно себя чувствуют в системах отопления с температурой до 95 °C, и, в зависимости от производителя, выдерживая кратковременные нагрузки до 100-120 °C. К тому же, трубы обладают не большим весом, что позволяет их легко транспортировать и монтировать. Для защиты от ультрафиолета и проникновение кислорода и воздуха имеют специальные защищающие слои.

Условия эксплуатации и срок службы

Срок службы труб из сшитого полиэтилена (в прочем, как и всей системы), как и любых других, зависит от условий их эксплуатации. К ним можно отнести температуру теплоносителя, давление в системе, условия трубопрокладки.

Трубы из сшитого полиэтилена хорошо себя чувствуют в изменяющихся условиях. Однако, как и любой другой материал, благодаря этому они подвержены ускоренному «старению», хоть и в меньше степени, чем, например, полипропиленовые. Причем, чем выше температура, тем быстрее процесс старения происходит. С процессом старения связано и давление, которое может выдержать сама труба. Соответственно со временем такое максимально выдерживаемое давление снижается, при этом резкое изменение или аварийные температуры значительно влияют на этот показатель.

Многое зависит и от производства: каким методом трубы сшивались, какая степень сшивки и т.д. Например, точно не известно, какой процент сшивки является лучшим, но если показатель находится около 70% это очень хорошо.

Стоит сказать пару слов и об условиях трубопрокладки. Главное не повредить трубы при монтаже, изначально продумать и заложить в плане маршруты труб, исключить их перегибы и изломы и использовать различные дуги, пружины, гофры если того требуют условия. Для монтажа труб используйте только профессиональное оборудование. Это как минимум минимизирует или исключит возможное проблемы, которые могут быть на уровне монтажа.

Типы труб

Трубы разделяются из сшито полиэтилена разделяются по методу сшивки, а соответственно и по процентному уровню сшивки.

Говорить, что один метод сшивки лучше другого нельзя. Сшитые трубы даже одинаковым методом будут различаться как по прочности, так и по пластичности. Энергия связей так же различна. Равномерность сшивки, как и сама степень, будет различаться не только у разных производителей, но и у одного (значения могут колебаться в пределах нескольких процентов). Трубы, сшитые по одному методу, у одного производителя будут жесткие, у другого гибкие. Пероксидный способ самый дорогой в производстве, и получаемые трубы обладают наибольшей прочностью и устойчивостью к давлению и температурам. Стоит отметить, что трубы, полученные силановым способом, также обладают большой плотностью, и, как следствие, не лучшими показателями гибкости. Самым дешевым является радиационный способ, и благодаря степени сшивки трубы получаются достаточно гибкими и способными работать во всех системах отопления. Однако, не все производители реально могут гарантировать равномерную степень сшивки.

Сейчас также набирают популярность PERT трубы, которые близки по своим показателям трубам PEX, но при этом дешевле в производстве, а, следовательно, находятся в более выигрышном положении на рынке.

Сфера применения

Трубы из сшитого полиэтилена отвечают всем характеристикам, и могут применяться со всеми классами эксплуатации: холодное и горячее водоснабжение, напольное, низкотемпературное, радиаторное отопление. При этом обращайте внимание на рекомендации производителями по эксплуатации, чтобы ваши трубы прослужили вам верно долгий срок.

Особенности сшитого полиэтилена для производства труб и сфера их применения

Трубы из сшитого полиэтилена являются хорошей альтернативой стальным коммуникациям в частном домостроительстве. Сшитый полиэтилен – это продукт высокотехнологических производств, когда усилиями ученых и производственников создаются материалы с уникальными свойствами. Полимерные коммуникации выдерживают нагрузки для водяной отопительной системы, они безопасны для водопровода, имеют большой срок службы.

Технические характеристики сшитого полиэтилена

Оптимальная температура эксплуатации в отопительных системах 90 градусов при 6 атмосферах рабочего давления. Эти параметры гарантируют срок службы трубопровода до 50 лет.

Обратите внимание! Для сравнения – обычный полиэтилен начинает деформироваться при температуре выше 40 градусов.

Максимальная температура теплоносителя до 120 градусов (без негативных последствий), минимальная -50 градусов. Причем, благодаря эластичности материала, трубы из сшитого полиэтилена не разрушаются от расширения замерзшей в них воды. Они отлично зарекомендовали себя в классическом водяном отоплении индивидуального дома. Здесь температурный режим и давление (небольшое) способствуют их длительной безаварийной эксплуатации.

Обратите внимание! Полиэтиленовые трубы нельзя использовать при паровой системе отопления.

Технические характеристики трубы из сшитого полиэтилена минимального диаметра (16 мм):

• вес погонного метра 110 г;
• стенка трубы 2мм;
• объем жидкости, которую во время работы содержит 1 метр коммуникаций, составляет около 113 мл;
• плотность полиэтилена 940 кг/м³;
• теплопроводность — 0.39 Вт/мК.

Загорается сшитый полиэтилен при температуре около 400 градусов, при 200 градусах начинает плавиться.

Различают трехслойные трубы и пятислойные. Многослойность полиэтиленовых труб объясняется их неустойчивостью к ультрафиолетовому излучению и способностью пропускать кислород. Эксплуатация незащищенных труб на свету приводит к их быстрому износу. Способность пропускать кислород делает полиэтиленовые коммуникации опасными для стальных элементов. Кислород является сильнейшим окислителем и приводит к активной коррозии металлов.

Трехслойные трубы имеют следующее строение:

• внутренний полиэтиленовый слой;
• клей;
• защитный слой – кислородный барьер.

Пятислойные имеют два слоя клея, два (внутренний и внешний) слоя полиэтилена и в середине защитный слой от проникновения кислорода. Соответственно, чем сложнее структура трубы, тем надежнее ее защита и тем больше цена.

Производство труб из сшитого полиэтилена

Сшитый полиэтилен – это продукт современных технологий химической промышленности. Создается высокотехнологичный материал из органического полимера этилена, путем «сшивания» исходного сырья на молекулярном уровне.

Молекула полиэтилена представляет собой очень длинную цепочку соединенных последовательно молекул этилена. Сшивание происходит путем инициации поперечных связей между длинными (полимерными) молекулами. Схематично это можно представить как скрепление отдельных волокон в крепкую сеть. На выходе получается сшитый полиэтилен – материал с особо прочными физическими и химическими характеристиками.

Различают следующие виды сшитого полиэтилена для труб, в зависимости от особенностей технологического процесса:

• PEX-A – материал, полученный при использовании пероксида водорода для инициации поперечных связей. Такие трубы обладают лучшими характеристиками устойчивости к нагрузкам среди всех разновидностей. Сшивание пероксидом позволяет скрепить до 90% молекул. Трубы отличаются повышенной эластичностью и долговременной молекулярной памятью. При разматывании бухты они быстро выпрямляются и хорошо держат форму. На изгибах (в пределах допустимых норм и соблюдении технологии) не заламываются.
• PEX-B – сшитый полиэтилен для труб, который получают при использовании силановых полимеров. Сшивка силаном дает 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.
• PEX-C – эту марку получают технологией, которая использует радиоактивное излучение для сшивки полимера. Здесь выход поперечных связей в готовом материале составляет около 60% от общего числа возможных. В процессе материал бомбардируется электронами. 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.
• PEX-D – в производстве этого полимера применяется азот. Полезный выход здесь около 70%, что больше, чем у PEX-C. Однако эта технология самая сложная в практической реализации и производители от ее использования постепенно отказываются.

Обратите внимание! Лучшими по эксплуатационным характеристикам являются трубы марки PEX-A. Лучшее соотношение ценакачество у труб PEX-B. Именно они пользуются наибольшей популярностью у потребителей.

Ведущими производителями на рынке полимерной трубной продукции являются страны Европы – Швеция и Германия. На востоке конкуренцию им составляет Израильская химическая промышленность. В России налажен собственный выпуск полиэтиленовых прошитых материалов. Диаметр труб варьируется от 10 мм до 250. Первопроходцами в этой сфере были шведы, они и дали название трубам РЕХ в середине прошлого века.

Сфера применения

В промышленных масштабах трубы из сшитого полиэтилена находят мало применения, поскольку их диаметр ограничен максимумом в 250 мм и ограниченными возможностями эксплуатации при усиленных нагрузках. В индивидуальном строительстве использование сшитого полиэтилена находит широкое применение в монтаже:

• отопительных коммуникаций;
• в холодном и горячем водоснабжении.

Популярны трубы из сшитого полиэтилена для устройства теплого пола. Этот материал легок в монтаже, не требует специальных навыков или сложного оборудования, долговечен и надежен. Для отопительных систем используют только трубные материалы с защитным слоем.

При выборе труб и фитингов для монтажа коммуникаций водоснабжения или отопительных систем следует ориентироваться на рекомендации производителей, поскольку в документации всегда указывается направление использования и допустимые параметры эксплуатации.

Обратите внимание! Вся трубная продукция подробно маркируется на внешней стороне.

На маркировке указывается:

• способ производства;
• дата выпуска (до недели);
• толщина стенки и диаметр;
• допустимые параметры эксплуатации;
• отметка о проверке качества.

Каждый производитель предлагает фитинги для монтажа своей продукции. Использование родных материалов является залогом надежного соединения и долговременной эксплуатации, поскольку при производстве труб и фитингов используется один процесс.

Особенности монтажа и эксплуатации

Монтаж труб из сшитого полиэтилена проводят только с использованием фитингов. Здесь не применяют сварку, как в работе с другими полимерными трубами.

Обратите внимание! Благодаря эластичности полиэтиленовых труб, удается сократить число используемых фитингов до минимума. Это удешевляет процесс сборки. Залогом оптимального варианта монтажа является грамотный проект на предварительном этапе.

Распространены два способа соединения полиэтиленовых трубопроводов:

• компрессионный – с использованием накидной, затягивающей гайки;
• напрессовочный – с использование специальной пресс-гильзы.

Для компрессионных фитингов потребуется два разводных ключа или набор гаечных. Для напрессовочных нужен специальные инструменты – пресс-клещи и расширитель, которые будут соответствовать диаметру ваших труб. Купить их можно в комплекте с трубами и фитингами, фирменные от производителя. Но дешевле использовать прокатный инструмент.

Для подготовительных работ потребуется инструмент для резки труб. Здесь лучше не экономить и использовать профессиональный труборез. Только таким инструментом можно получить качественный, пригодный для дальнейшей работы, срез. Это должен быть строго перпендикулярный направляющей оси срез, без заусенец, с недеформированной окружностью.

Монтаж компрессионного фитинга выглядит следующим образом:

• на подготовленную трубу надевают открученную от фитинга накидную гайку;
• далее фиксируют разрезное кольцо в 1 см от края;
• внутрь трубы вставляют штуцер фитинга;
• подвигают гайку на кольцо и затягивают ее ключами (одним удерживают фитинг, вторым затягивают гайку).

Напрессовочное соединение является неразъемным. Порядок действий следующий:

• на трубу надевают обжимную гильзу;
• расширяют диаметр разреза до размеров штуцера;
• вставляют штуцер;
• натягивают гильзу и запрессовывают ее пресс-клещами.

Напрессовочное соединение обладает повышенной прочностью, его используют при монтаже отопительных систем и систем горячего водоснабжения.

Трубы из сшитого полиэтилена для отопления – технические характеристики

Сшитый, или сверхмолекулярный, полиэтилен является наиболее плотной модификацией продукта полимеризации этилена, имеющей сетчатую молекулярную структуру с дополнительными межмолекулярными связями. Обозначается аббревиатурой PEX, где PE – «полиэтилен», а X – значок, обозначающий сшивку. Технические характеристики сшитого полиэтилена поистине уникальны, так как позволяют использовать его в областях, недоступных для несшитых образцов.

Особенности строения

Обычный полиэтилен ПНД получают под воздействием низкого давления в присутствии различного вида катализаторов. Он имеет крупные полимерные молекулы с большим количеством боковых ответвлений, большинство из которых находится в «свободном плавании» в межмолекулярном пространстве.

Процесс «сшивки» дает дополнительные боковые связи, создающие межмолекулярную сетку – особенно прочную структуру, напоминающую кристаллическую решетку твердых веществ. При различных технологиях сшивания получается вещество с большим или меньшим количеством этих связей, а значит и более или менее прочное:

• PEx a – пероксидный сшитый полиэтилен, получаемый в присутствии перекиси водорода, имеет наибольший процент сшивки, у которого количество сшитых молекул достигает 85 %,
• PEx b – силановый полимер, который наиболее распространен и применим в широком перечне изделий, имеет до 70 % связанной структуры,
• PEx c получают радиационным способом со сшивкой до 60 % молекул,
• PEx d создается в присутствии азота, требует достаточно сложных условий протекания реакции и дает 70 % сшивки.

При этом PEx a, получаемый более дорогим способом, имеет наибольшую трещиностойкость, ударопрочность и самую высокую температуру плавления.

ВАЖНО! Высокопроцентная сшивка дает более твердые и менее пластичные изделия, что не определяет ее как наилучшую, а просто позволяет получать качественно различные материалы для изготовления изделий разного назначения.

Сшитый полиэтилен: что это такое?

Данный материал позволяет значительно расширить область применения полимера. Связано это с процессом сшивки, который представляет собой химическую реакцию, и обеспечивает ликвидацию основного недостатка – термопластичности. Сшитый полиэтилен сохраняет гибкость, но при этом не плавится и не деформируется при температурах выше 80 С.

Сшивка производится несколькими методами. Технические характеристики продукта зависят от способа получения.

• Силановый – реакция замещения с помощью реагента – силана.
• Пероксидный – включает в себя предварительное смешивание сырья с ингибитором и сшивку под давлением. По отзывам экспертов полученное изделие рекомендуется для эксплуатации при высокой температуре.
• Электронно-лучевой – под действием облучения происходит замещение и образование дополнительных связей между атомами углерода.

Основные свойства

Сшитый полиэтилен по техническим характеристикам не уступает многим твердым веществам, а некоторые из них даже превосходит по стойкости к различным разрушителям и длительности срока эксплуатации.

Технический перечень

• Плотность – 940 кг/м3,
• Температура плавления — +200 0C,
• Горение при температуре +400 0C с разложением на углекислый газ и воду,
• Растяжение на разрыв, определяющее механическую прочность, колеблется от 350-ти до 800 %,
• Очень высокий уровень гибкости,
• Сохранение ударопрочности при отрицательных температурах до -50 0C,
• Теплопроводность — 0,38 Вт/мК,
• Срок эксплуатации в стандартных условиях – более 50-ти лет.

Преимущества

Изделия из сшитого полиэтилена обладают следующими возможностями:

• Не реагируют с кислотами, щелочами, большим перечнем органических растворителей,
• Имеют высокую прочность на разрыв и растяжение,
• Не растрескиваются при колебаниях температур,
• Не разрушаются биологическим способом,
• Имеют отличные диэлектрические свойства,
• Легко выдерживают высокие температуры, в частности кипение воды.

ИНТЕРЕСНО! Трубы из PEX выдерживают многократные заморозки и имеют повышенную пропускную способность, на 20-30 % превышающую этот показатель для других труб.

Кроме этого, PEX – трубы не только прочны сами по себе, но также дают очень прочные межтрубные соединения. Этот факт позволяет использовать их для устройства трубных коммуникаций в сейсмоопасных зонах.

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.

Полиэтиленовые трубы: технические характеристики

Свойства изделий зависят от области применения. Подача холодной воды, горячей для отопления или вывод канализационных вод происходит в разных условиях, и, соответственно, требует разных характеристик.

• Для подвода холодной воды применяются однослойные трубы из сшитого полиэтилена. Диаметр изделия составляет от 16 до 20 мм. Рабочая температура – до 95 С. Именно этот вид продукции заслужил так много благожелательных отзывов от пользователей. Получают его в основном электронно-лучевым методом, что обеспечивает весьма доступную стоимость.
• Для подачи горячей воды используются многослойные конструкции, так как стойкость к нагреву и температурным перепадам здесь должна быть выше – до +110 С. Состоят они из внутреннего слоя сшитого полиэтилена, полученного пероксидным методом, как, например, продукция известной фирмы Rehau. Второй слой – алюминиевая труба, он сообщает изделию прочность на изгибах и предохраняет от доступа кислорода. Третий, также из полиэтилена, обеспечивает защиту от действия ультрафиолета и механических повреждений. Диаметр изделия колеблется от 16 до 63 мм. На фото – образец продукции.
• Для отопления применяются многослойные конструкции с дополнительным диффузионным слоем, служащим кислородным барьером. Размеры их составляют от 16 до 20 мм.

Применение

Модифицированные полиэтиленовые продукты со сшитой структурой молекул являются материалами нового поколения. Благодаря своим свойствам они находят очень широкое применение в изготовлении изделий для бытовых либо производственных нужд:

• В производстве напорных труб как для холодного водоснабжения, так и для подачи горячей воды, применяемых для малоэтажек либо многоквартирных домов с большим количеством потребителей,
• Для газопроводных систем, транспортирующих природный газ под землей,
• Для создания отопительных труб, в частности в системах теплого пола,
• В производстве соединительных элементов для отопительных и коммуникативных ПЭ трубопроводов: фитингов, заглушек и т.п.,
• Для наиболее прочных изоляций кабелей высокого напряжения,
• При изготовлении различных стройматериалов, технических деталей, элементов приборов и аппаратов.

Особенности материала

Трубопровод для тёплых полов изготавливается из различного сырья: медь, металлопластик, но наиболее современным видом считается трубка из сшитого полиэтилена.

Сшитый полиэтилен — разновидность этилена, полученного путём химического и физического воздействия на него. При производстве, из молекул этилена происходит образование трёхмерной ячеистой сетки. Данная модель получила название PEX.

Прочность

Прочность данному изделию придают сформировавшиеся в процессе производства, помимо продольных соединений, поперечные. Показатель расширения трубки PEX колеблется в диапазоне от 250 до 800%.

Кроме того, в отличие от полипропилена, материал имеет повышенную стойкость, и не разрушается даже при значительных перепадах температур.

Температурная стойкость

При эксплуатации шлангов из сшитого полиэтилена, рекомендована максимальная температура 140 градусов. Но процессы плавления начинаются при нагреве от +190 градусов.

Минусовые температуры, которые способен выдержать данный трубопровод, и при которых сохраняется прочность и эластичность изделия -50 градусов по Цельсию.

К сведению! Сшитый полиэтилен имеет повышенную стойкость к кратковременным превышениям температуры.

Поэтому, его рекомендовано использовать в низкотемпературной системе отопления, где нагрев не значительный, и происходят частые температурные перепады. А вот, использовать полиэтилен следует там, где трубопровод постоянно горячий.

Физические свойства

Несмотря на высокую плотность трубок PEX, материал является мягким и эластичным, и обладает следующими свойствами:

• через него не проходит жидкость и газы;
• он легко гнётся, что позволяет делать самые крутые повороты.

Химические свойства

Усовершенствованный процесс производства — сшивка, сделал полиэтилен устойчивей к органическим и неорганическим воздействиям, а также на него не оказывают разрушительного влияния растворители.

Помимо этого, материал стояк к негативному действию окружающей среды: солнечным лучам и кислороду. Это качество вызвано наличием у большинства моделей PEX защитного антидиффузного покрытия.

Другие характеристики

Контуры из полиэтилена имеют диаметр от 10 до 200 мм. Для водяных тёплых полов рекомендованный размер 16 мм.

Основные технические характеристики:

• толщина стен — 2 мм;
• вес метра — 110 гр;
• объём метра — 0,113 л;
• плотность — 940 кв. м3;
• степень теплопроводности — 0.39 Вт/мК.

На что необходимо обратить внимание при выборе

Покупая трубы из сшитого полиэтилена, следует обратить внимание на:

Метод сшивки. Такие показатели маркируют буквой Е, когда молекулы сшиваются реагентами или облучением. Буква Р указывает на присутствие пероксидов, органосиланты обозначают буквой S, а азот – N. Самая большая степень сшивки у изделий с маркировкой РЕХ– Р. Чаще всего используют для магистралей обогрева. Присутствие защиты от попадания кислорода. Ею является алюминиевый слой или покрытие этиленвинилового спирта

Обратите внимание на защиту от ультрафиолета. Это маркируют – UV( это частичная защита)

Показатель UV-1 указывает на полную защиту, а добавление дополнительных стабилизаторов указывают буквами UV-2. Для сети обогрева лучше остановить свой выбор на изделиях с самой высокой степенью защиты, чем она выше, то ниже возможности размножения бактерий в воде. Диаметр. Диаметр у выпускаемой продукции может быть от 10 до 280мм, а толщина стенок от 1,7 до 29,9мм. Для отопительной системы рекомендуют использовать изделия с диаметром от 16 до 20мм.

Сферы применения

Полиэтиленовые трубы для отопления, технические характеристики которых идеально подходят для трубопроводов разных назначений, зарекомендовали себя универсальностью и надежностью. Поэтому применяются для:

• Обустройства системы «теплый пол» в жилых и промышленных зданиях;
• Проведения магистрали холодного и горячего водоснабжения.

Такие трубопроводы на протяжении длительного срока эксплуатации работают надежно и без аварий.

Основные преимущества таких водопроводов:

• Длительный сток службы – почти 50 лет. Потому, что все детали изготовлены по самым высоким стандартам.
• Надежность соединений, благодаря тому, что фитинги не требуют вспомогательных уплотнений.
• Универсальность. Трубы устойчивы к большому давлению. Они отлично переносят перепады температур. Это позволяет применить их в частном и промышленном строительстве.
• Небольшие потери давления. Зауженный диаметр этого вида трубопроката компенсируется расширением на срезанном конце заготовки.
• Совместимость. Если нужно, то для соединения однородного и многослойного изделия можно использовать полиэтиленовые или латунные фитинги.
• Абсолютная безвредность. Все элементы изготовлены из натуральных материалов.
• Новые технологии изготовления. Все способы производства этих материалов безопасные и направляются на повышение прочности продукции. Сшивку выполняют действием электронного потока. Поэтому, они лучше других подходят для отопительной сети, для устройства «теплых полов» и для водоснабжения.
• Возможность скрыть разводку. Всю магистраль можно замаскировать штукатуркой в стене или в полу.

Монтаж

Укладка труб из сшитого полиэтилена для отопления производиться таким образом:

1. Специальными ножницами отрезается труба нужной длины;
2. Выполняется раскалибровка заготовок;
3. На заготовку надевается соединительное кольцо;
4. При помощи пресса делается соединение.

Почему сшитый полиэтилен лучше полипропилена и металлопластика

Проблема выбора материала беспокоит многих потребителей. И сразу нужно сказать, что полиэтиленовые трубы, технические характеристики которых столь многогранны, являются самым лучшим решением, потому, что:

• При помощи этих труб создаются долгослужащие коммуникации, которые используются больше 50 лет;
• Создавать соединения с такими изделиями удобно и это занимает немного времени. Укладка производится при помощи фитингов без вспомогательных уплотнений;
• Эти трубы очень удобны в хранении, так, как занимают не много места;
• Изготавливают в бухтах, которые не трудно перевозить;
• Абсолютная экологическая безвредность.

Трубы из сшитого полиэтилена для отопления обладают высоким показателем надежности, и длительным периодом использования. Эти изделия отвечают всем стандартам качества, и отлично подходят для обустройства сети отопления, водоснабжения и газоснабжения.

Что представляет собой материал

PE-X представляет собой полимер этилена, обладающий модифицированной структурой молекулярных связей, т.е. его молекулы сшиты поперечно. Сшивкой называется связывание звеньев молекул в трехмерную широкоячеистую сетку, в результате чего образуются поперечные связи.

Но, не будем вдаваться в подробности химии. Все что вам надо знать о сшитом полиэтилене — это то, что он обладает наиболее высокой плотностью в сравнении с другими полиэтиленами. Соответственно, его технические характеристики наиболее высокие.

Основные свойства

PE-X нельзя назвать идеальным пластиком, так как он имеет свои плюсы и минусы. Но, как вы далее можете заметить сами, положительных качеств у него больше.

PE-X не боится низких температур

Достоинства. Благодаря укрепленной структуре, этот материал более прочный, чем обычный полиэтилен, и имеет более высокую температуру плавления — около 200 градусов. Правда, при температуре 150 градусов материал начинает размягчаться.

Также можно выделит и некоторые другие его положительные качества:

• Прочность на разрыв. Этот показатель в несколько раз выше, чем у обычного полиэтилена. Причем растяжение на разрыв находится в пределах 350-800 %, т.е. материал может растягиваться, сохраняя свою прочность;
• Морозостойкость. Сохраняет свои механические свойства при температуре до -50 градусов. Благодаря этому и вышеописанному качеству, трубы из сшитого полиэтилена не боятся заморозки. Даже если они замерзают и деформируются (раздуваются), после оттаивания возвращают себе форму;

PE-X обладает «памятью» формы

• Химическая и биологическая стойкость. Изделия из PE-X устойчивы к химическим реагентам и не подвержены воздействию негативных биологических факторов;
• Экологичность. Материал не выделяет в окружающую среду вредных веществ. Поэтому трубы из PE-X используют как для отопления и всевозможных технических трубопроводов, так и для питьевой воды.

Трубы из сшитого полиэтилена часто применяют для систем отопления «теплый пол»

Недостатки:

• Неустойчивость к УФ излучению. Под воздействием солнечных лучей материал постепенно начинает разрушаться, как и любые другие полиэтилены;
• Неустойчивость к кислороду. Кислород, при проникновении в структуру материала, оказывает на него негативное воздействие.

Чтобы защитить изделия из сшитого полиэтилена от негативных воздействий окружающей среды, их можно покрыть оболочкой из других материалов.

Материал применяется в качестве изоляции для кабелей

Область применения

Из сшитого полиэтилена чаще всего изготавливается следующая продукция:

• Всевозможные трубы для разных целей;
• Изоляция для кабелей;
• Элементы различных изделий конструкционного назначения.

PE-X, несмотря на наличие антипиренов в составе, все же горит. Поэтому внутренняя прокладка кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена должна осуществляться в кабель-канале из негорючих материалов.

В быту люди чаще всего сталкиваются с шитым полиэтиленом именно в виде труб, о которых вкратце поговорим ниже.

PE-X трубы применяются для систем полива

Полиэтиленовые трубы для отопления дома: характеристики и монтаж

Современные технологии в области преобразования полимеров привели к созданию материалов с новыми качественными характеристиками. Труба из сшитого полиэтилена — один из результатов такого рода инноваций. Системы отопления испытывают значительные нагрузки, должны функционировать в условиях перепадов температуры и давления. Для труб из сшитого полиэтилена характерны высокие технологические показатели, которые с запасом выдерживают все нагрузки.

Полиэтиленовые трубы, применяемые в отоплении

Характеристика труб для отопления из сшитого полиэтилена

Производители используют разные методы для создания ПЭ труб. Но в основе положен единый алгоритм: сшиваются между собой молекулы углерода, под воздействием физических и химических реакций. Цепочка молекул полиэтилена состоит из углерода, который соединен с атомами водорода (формула имеет вид —CH2—CH2—). Прочность такого соединения ограничена. Чтобы это исправить и увеличить эластичность, молекулярную цепочку перестраивают из линейной в трехмерную. Высвобождаются атомы углерода, в результате происходит сшивка молекулярных рядов и повышается прочность. Поэтому полиэтиленовые трубы можно использовать в условиях повышенных термических нагрузок.

Виды ПЭ труб

Способы преобразования полиэтилена из линейной структуры молекул в трехмерную разные, как и конечные технические показатели. В маркировках на трубах они отображены латинскими буквами.

1. Химический способ . Маркировка материала: PE-Xb (PEX-B); PE-Xc (PEX-С). При соединении кремния и водорода, под воздействием влаги сшивается (силановая сшивка) цепочка молекул. Катализаторы стимулируют химическую реакцию. Второй способ использование свободных радикалов азота (азотная сшивка).
2. Физический способ . Маркировка материала: PEX-B. Используют рентгеновское излучение, электроны в буквальном смысле бомбардируют молекулярную цепочку. В результате выбивают атомы азота, что дает возможность высвободившимся атомам углерода сшиваться с соседними рядами. Новые соединения придают материалу прочность.
3. Пероксидный способ (метод Энгеля) . Маркировка материала: PE-Xa (PEX-А). Под воздействием перекисей (пероксидов) происходит перестройка молекулярной структуры. Чтобы атомы углерода высвобождались и сшивались, необходима t +200°С. Пользуются этой методикой чаще, так как она дает наиболее высокий процесс сшивки (85 %). Материал обладает памятью формы (способностью сохранять изначальную конфигурацию), эластичен.

Используют этим способом производства чаще других, так как он дает наиболее высокий процент результативной сшивки (85 %), трубы обладают наилучшей способностью сохранять изначальную форму, материал эластичен.

Особенности труб PEX-С в том, что степень сшивки составляет 70 %. У них низкий порог устойчивости к минусовым температурам, отсутствует форма памяти. Отопительные элементы с маркировкой PEX-B и PEX-D, то есть с использованием химических методов, менее устойчивы к низким температурам, имеют невысокую степень гибкости, степень сшивки 65 % и плохо восстанавливают форму.

Именно поэтому труба из сшитого полиэтилена PEX-А используется профессионалами чаще, а пероксидный способ является наиболее популярной методикой для производства труб. Скорость изготовления таких труб ниже, чем других, а себестоимость производства выше. Самая низкая цена производства у труб PEX-С, изготовленных методом сшивки, после экструзии рентгеновским излучением.

Молекулярно, с точки зрения структуры материала, трубы из сшитого полиэтилена представляют собой инновационный материал.

Преимущества и недостатки

Сшитый полиэтилен для отопления обладает целым рядом преимуществ, в сравнении с пластиковыми (полипропиленовыми, металлопластиковыми) и металлическими трубами.

Сшитый полиэтилен — один из самых популярных материалов, используемых в системах обогрева зданий

1. Широкий диапазон температурных режимов, который выдерживают трубы отопления из сшитого полиэтилена.
2. ПЭ трубы обладают хорошей износостойкостью, выдерживают механические нагрузки.
3. Гибкость изделия позволяет значительно экономить средства, благодаря минимизации переходных и соединительных элементов. Такие трубы позволяют огибать отдельные элементы конструкций. Пластиковые аналоги не обладают этим свойством.
4. На внутренних стенках не скапливается налет и отложения.
5. Не происходит деформация стенок трубы при перепадах давления.
6. Небольшой вес и эластичность значительно облегчают монтаж.
7. Продается материал в виде бухт, что удобно для транспортировки.
8. Материал инертен ко многим агрессивным химическим средам.
9. Трубы обладают хорошей шумоизоляцией, теплопроводностью.
10. Долговечны, гарантийный срок 25 лет. На практике реально эксплуатировать более 50 лет.

Именно эти свойства сшитого полиэтилена делают их востребованными на рынке.

Основная сфера использования: система отопления, теплый пол, водоснабжение (горячее, холодное). Применяются для трубопроводов углеводородов, химических соединений. Применяют в качестве трасс для кондиционирования, агрегатов охлаждения.

Технические характеристики

Трубы из сшитого полиэтилена для отопления используют различных типов. Несмотря на разницу отдельных показателей, все они с запасом вписываются в рабочие режимы систем.

Основные характеристики наносятся на изделие

Общие технические показатели материалов:

• Среднее линейное расширение (изменение размера и формы при колебании температур): 0,12 г/см³, у марки PEX-B в районе 0,06 г/см³.
• Теплопроводность: 0,35-0,4 Вт/мК.
• Плотность сшитого полиэтилена: 0,95 г/см. куб.
• Средний температурный режим: от -50°С до +100°С.
• Оптимальный режим функционирования: давление 3 Бар, температура + 70°С.
• Диапазон рабочего давления зависит от вида материала, варьирует от 8 до 25 Бар.

Таблица. Сравнительная характеристика по видам.

Из таблицы видно, что самые высокие качественные показатели у сшитого полиэтилена марки PEX-А. Гибкой трубой легко производится монтаж.

Советы по эксплуатации

Обратите внимание на то, что сшитый полиэтилен без специального лакового покрытия пропускает сквозь стены кислород. Это может привести к тому, что внутри трубы заводятся микроорганизмы, тем самым загрязняя воду. Их колонии приводят к сужению протока воды. Именно по этой причине большая часть труб покрыта защитными пленками.

Мягкий полиэтилен может привлечь грызунов. Чтобы они не прогрызали его, лучше укладывать трубы в защитный футляр.

Труба в защитном кожухе

Для трасс, используемых в системах теплых полов, предпочтительнее фурнитура из полиэтилена.

Среди лидеров по выпуску таких труб – REHAU (немецкая компания), WIRSBO (Финляндия), KAN (Чехия). Стоимость продукции сопоставима, отличается цена фурнитуры.

Монтаж труб отопления из сшитого полиэтилена

Полиэтиленовые трубы для отопления, водоснабжения достаточно легко монтируются. Основные способы соединения:

Электросварочный метод получил меньшее распространение. Он дает хороший результат, но оборудование для него довольно дорогостоящее. Монтаж с его помощью большей частью осуществляют профессионалы.

Инструмент и детали необходимые для соединения труб: соединительные детали, фитинги, ручной пресс (гидравлический), ножницы для нарезания сегментов, гаечные ключи.

Монтаж без пресса (компрессионный фитинг) :

1. Монтировать начинают с того, что с входного отверстия снимают фаску.
2. При помощи специального инструмента, который называется расширитель, раздвигают диаметр шланги для того, чтобы вставить штуцер.
3. На трубу надевают обжимную гайку, резьбовое соединение разворачивают в сторону соединения.
4. Далее нанизывают на шланг обжимную гайку (отступают 1 см от конца среза).
5. Затем надевают штуцер на шланг.
6. Одним гаечным ключом придерживают, а другим затягивают обжимную гайку.

Не следует пережимать гайку, чтобы не разрезать трубу.

Монтаж на прессованный фитинг с латунным соединением

Второй способ соединения (на прессованный фитинг), используя пресс :

1. Как и в первом случае, сначала нанизывают на трубу обжимную гайку.
2. Используя расширитель, раздвигают входное отверстие.
3. Далее вставляют штуцер, натягивают на него гильзу.
4. Запрессовывают гильзу, используя пресс с насадкой нужного диаметра.

Электросварочный монтаж проводят аналогичным образом, только используют специальные электросварные фитинги, пресс-оборудование . Внутрь соединительных деталей вмонтирована проволока. При электрическом прессовании она разогреваются, происходит пайка. Это самый надежный способ, когда нужно сделать водопровод с высоким давлением или теплый пол.

Принципы монтажа

Когда монтаж производится самостоятельно, важно соблюдать основные принципы. Удлинение, натяжение трубы должно быть естественным. Так как шланг достаточно эластичен, его фиксируют при помощи скоб. Соединительные элементы должны быть предназначены только для изделий из сшитого полиэтилена. Для скрытых соединений в стене, теплом полу лучше использовать нелатунные соединительные элементы.

Нюансы монтажа

Чтобы избежать потерь тепла, трассы лучше укладывать в специальный защитный кожух. Он же предохранит от возникновения конденсата на трубах холодного водоснабжения.

Обратите внимание на степень надежности соединительных элементов. Компрессионные фитинги хорошо показывают себя при давлении от 2 до 2,5 Ат, неопрессованные соединения до 6 Ат. Электросварочный способ, с использованием специально предназначенной фурнитуры, создает практически монолитную систему.

Сшитый полиэтилен — надежные системы для монтажа всех видов коммуникаций. Необходимо только правильно подобрать трубу и фурнитуру к ней. Для повышенных нагрузок лучше приобрести трубы марки PEX-А, которые отличаются высокими качественными показателями. По стоимости сшитый полиэтилен сопоставим с металлопластиком.

Видео по теме:

Трубы из сшитого полиэтилена: характеристики и монтаж

Современные отопительные котлы позволяют использовать низкотемпературные системы для обогрева помещения, температура теплоносителя у которых не превышает 80ºС. Практичным решением для организации такой системы, будет труба сшитый полиэтилен. Характеристики и особенности применения данных труб рассматриваются в этой статье.

Система из сшитого ПЭ

Характеристики трубной продукции из сшитого ПЭ

Применение

Современные технологичные отопительные устройства способны отапливать помещения без нагрева теплоносителя до высокой температуры. Поэтому, низкая температура и пониженное давление позволяют монтировать такие системы из более простого и дешевого материала. Продукцией, которая соответствует этим требованиям, являются трубы из сшитого полиэтилена.

Кроме дешевизны, изделия характеризуются:

• надежностью;
• простотой монтажа.

Основная сфера использования данных труб это:

1. Системы отопления, работающие с теплоносителем при низкой температуре.
2. Системы напольного отопления (теплый пол).
3. Внутриквартирные системы водоснабжения, а также отопления с горизонтальной разводкой.
4. Водостоки (для предотвращения образования наледи).
5. Открытые площадки (для обеспечения таяния снега).

Производство

При изготовлении труб используется специальный сшитый на молекулярном уровне полиэтилен. В его структуре, в отличие от простого ПЭ, между молекулами образованы дополнительные поперечные связи. Благодаря такой структуре трубы получили:

• повышенную прочность;
• достаточную жесткость;
• высокую температурную устойчивость.

Поэтому трубы из сшитого полиэтилена – отзывы о которых свидетельствуют о популярности этих изделий – отлично подходят для монтажа систем отопления.

Процесс сшивки ПЭ осуществляется одним из трех основных способов:

1. Пероксидным. Метод заключается в нагреве ПЭ при высоком давлении в присутствии пероксидов. Степень сшивки материала соответствует 75%.
2. Силановым (воздействие химическим веществом), при котором обеспечивается 65% степени сшивки.
3. Радиационным (электронным) с использованием заряженных частиц. Коэффициент сшивки равняется 60%.

Основные параметры

Характеристики изделий из сшитого ПЭ зависят в первую очередь от степени сшивания, толщины стенок труб, а также от того каким способом нанесен специальный непроницаемый для кислорода слой. Кислород благодаря эффекту диффузии может просачиваться через стенки трубы. Поэтому изделия покрываются полимерным слоем.

Чем выше степень сшивки полиэтилена, тем выше прочность и температурная стойкость изделий. Но, также увеличивается хрупкость и снижается гибкость трубопровода.

Таким образом, труба сшитый полиэтилен Pex характеризуется следующими параметрами:

• степенью сшивки;
• долей материала в кристаллообразной форме;
• напряжением на разрыв;
• удлинением на разрыв.

Преимущества изделий

• высокой устойчивостью к повышенным температурам;

Недостаток, который характерный для ПЭ труб относительно высокого линейного расширения при нагревании в изделиях из шитого ПЭ отсутствует. Это еще одна причина использования таких труб для отопления.

• молекулярной памятью, благодаря которой изделия восстанавливают свою форму после механического воздействия; трубы легко изгибаются без нагрева;
• устойчивостью против замерзания рабочей среды;
• шумо- и вибропоглощением;
• амортизацией гидравлических ударов;
• устойчивостью против коррозии и агрессивной среды;
• низким коэффициентом шероховатости внутренних стенок;
• стойкостью против воздействия ультрафиолета;
• удобством транспортировки, так как продукция поставляется бухтами;
• простотой монтажа трубопроводов.

Монтаж трубопровода

При прокладке отопительной системы или подогрева пола монтаж труб из сшитого полиэтилена обычно осуществляется скрытым методом. Для этого могут использоваться штробы в стенах, гофрированные шланги, фальшстены или полы. Существуют два способа соединения труб:

• используя компрессионные фитинги;
• с помощью напрессовочных фитингов.

Компрессионные соединения

Компрессионные фитинги отличаются простотой конструкции и монтажа. Применяются для создания соединений труб как холодного водообеспечения, так и для горячей воды. Специальный инструмент для этой процедуры не требуется. Для соединения труб выполняется несколько этапов:

1. На один конец трубы надевается обжимная гайка. Резьба должна располагаться в сторону соединения.
2. После гайки надевается разрезное кольцо. Его необходимо расположить так, чтобы край располагался от среза трубы на удалении 1,0 мм.
3. Далее труба до упора насаживается на штуцер соединительного фитинга. В предварительном снятии фаски или проведении других подготовительных работ нет необходимости.
4. С помощью гаечного ключа закручивается обжимная гайка.

Для получения надежного герметичного соединения нет необходимости в сильном затягивании гайки. При чрезмерном усилии можно повредить трубу.

Напрессовочные фитинги

Монтаж труб из сшитого полиэтилена с помощью напрессовочных фитингов обеспечивает неразъемный, надежный тип соединения. Для выполнения работы требуется специальный пресс-инструмент. Процесс соединения труб выполняется в следующей последовательности:

1. На трубе закрепляется зажимная неразрезная гильза.
2. До упора вставляется в трубу расширитель нужного диаметра.
3. После сведения рукояток расширителя, необходимо зафиксировать его (несколько секунд) в этом положении.
4. Далее в трубу вставляется штуцер фитинга. Благодаря свойству молекулярной памяти полиэтилен начинает усадку и тем самим уплотняет соединение.
5. На последнем шаге с помощью пресса на фитинг запрессовывается гильза.

Монтаж труб: сшитый полиэтилен соединен при помощи пресс-фитингов

Можно сделать вывод, что труба шитый полиэтилен соответствует всем современным строительным требованиям и является оптимальным вариантом для оперативного монтажа отопительных систем.

Чем хорош сшитый полиэтилен для отопления – преимущества и недостатки труб

Безупречная работа системы отопления является залогом комфортного и уютного пребывания домочадцев в помещении в любую погоду. Современные материалы и технологии, используемые при монтаже отопительных систем, делают их работу долгой и эффективной. Основным элементом любой системы отопления являются трубы, которые соединяют между собой все элементы и коммуникации. К выбору труб следует подходить очень ответственно, так как от этого зависит срок службы всего оборудования и его исправность.

В последнее время обустройство системы отопления и водоснабжения выполняется с помощью труб из полиэтилена. Этот материал имеет свойства, которые дают ему большое преимущество перед другими аналогами. Однако в процессе эксплуатации и монтажа отопления из сшитого полиэтилена следует учитывать некоторые технические особенности этого материала, о которых следует узнать более подробно.

Особенности труб из полиэтилена

Обычные полиэтиленовые трубы, с обозначением РЕ, используются для монтажа отопительных, канализационных и водопроводных систем, включая питьевое водоснабжение. Трубы из подобного материала имеют некоторые особенности, среди которых можно выделить следующее:

• Устойчивость к минусовым температурам. Эксплуатация и обслуживание систем из полиэтилена допускается при -20 градусах. Это имеет важность при проведении любых производственных работ в зимний период, включая установку нового оборудования и ремонт вышедших из строя участков.
• Гибкость и пластичность. Эти свойства позволяют избежать деформации труб не только при сгибании. Гибкие трубы для отопления из сшитого полиэтилена способны расширяться при замерзании рабочей среды и сужаться при ее оттаивании. При этом изделие принимает прежнюю форму.
• Использование полиэтиленовых труб при температуре рабочей среды не более 40 0 С.

Последнюю особенность можно назвать недостатком, но проблему помогает решить прогресс в научно-техническом направлении. Благодаря этому были сконструированы специальные трубы из сшитого полиэтилена, которые могут эксплуатироваться в системах водоснабжения и отопления с температурой теплоносителя до 90 0 С. Новый материал имеет обозначение РЕХ.

Характеристики труб из сшитого полиэтилена

Чтобы получить материал с более высокими прочностными характеристиками, полиэтилен подвергли обработке под высоким давлением. В результате молекулы полиэтилена образовали более прочные поперечные связи.

Для получения своеобразной «сшивки» использовались следующие способы:

• Полиэтилен помещали в электромагнитное поле и облучали электронами.
• Материал обрабатывали пероксидом.
• Выполняли обработку полиэтилена азотными соединениями.

Результатом каждого способа становился прочный и термически устойчивый полиэтилен, который вполне подходит для использования в системах индивидуального и центрального отопления, радиаторного и панельного типа, в системах подачи горячей и холодной воды, а также для системы «теплый пол» и «снеговое таяние». Более высоким качеством обладают полиэтиленовые трубы, полученные в результате обработки пероксидами.

Для эксплуатации труб из сшитого полиэтилена необходимо соблюдение определенных требований:

• Максимальное значение рабочей температуры – не более 90 0 С. Однако, в крайнем случае, изделия из сшитого полиэтилена могут определенное время функционировать при температуре до 100 градусов.
• Рабочее давление в системе не может быть более 10 бар при условии, что теплоноситель нагрет до 90 градусов, или 25 бар при нагревании рабочей среды не больше 25 градусов.

Одной из особенностей сшитого полиэтилена можно назвать высокую кислородную проницаемость. Это свойство является недостатком материала, так как ограничивает использование в чистом виде, особенно в отопительных системах закрытого типа. Для устранения этого недостатка сшитый полиэтилен армируют слоем алюминиевой фольги или защищают специальным покрытием поливинилэтилена.

Соединение полиэтиленовых труб отопления

Для соединения труб из сшитого полиэтилена используются фитинги, для изготовления которых использовались различные материалы, включая полимеры, латунь и бронзу. Полимерные фитинги характеризуются высоким качеством и достаточно долгое время показывают себя только с лучшей стороны. Именно поэтому изделия пользуются большой популярностью у потребителя.

Процесс фитингового соединения труб из сшитого полиэтилена выглядит следующим образом:

• С помощью развальцовывающего инструмента концу соединительной трубы придают больший диаметр, раздвигая его.
• В образовавшееся отверстие помещают штуцер фитинга.
• Используя пресс, натяжную гильзу фиксируют на трубе. При этом соединение становится более прочным.

Применение такого технологического процесса увеличивает срок службы соединения и повышает его прочность. При этом эксплуатационный период соединения полностью совпадает со сроком работы труб из сшитого полиэтилена. Если это необходимо, можно сделать утепление труб отопления соответствующим материалом.

Преимущества труб из полиэтилена для отопления

Трубы из сшитого полиэтилена имеют большое количество преимущественных моментов, благодаря которым выделяются из общей группы труб, используемых для монтажа отопительных систем. Из особо значимых преимуществ можно выделить следующее:

• Устойчивость к высокой температуре и отличные прочностные характеристики. В отличие от полипропилена и обычных полиэтиленовых труб для отопления новый материал не изменят своей формы под воздействием высокой температуры.
• Устойчивость к образованию очагов коррозии. По сравнению с медными изделиями трубы из сшитого полиэтилена не подвергаются коррозии. Причем этот процесс не возникает ни внутри структуры материала, ни на поверхности.
• Отсутствие наростов внутри труб. Внутренние стенки труб РЕХ не покрываются наслоениями после транспортировки какой-либо агрессивной среды. Этим они отличаются от большинства стальных труб, которые через определенный промежуток времени становятся менее продуктивными из-за снижения проточной скорости.

• Восстановление прежней формы. Многие трубы теряют свою форму в результате определенных механических воздействий. Однако трубы из сшитого полиэтилена могут расширяться или сужаться до определенных параметров под воздействием низкой температуры или механической нагрузки.
• Незначительная масса. Легкий вес материала делает более удобной транспортировку труб из сшитого полиэтилена и облегчает процесс монтажа.
• Простая установка и большие возможности. Трубы РЕХ укладываются по любым схемам, включая образование петли или большое количество изгибов. Соединение с помощью фитингов упрощает процесс монтажа, так как исключает необходимость использования сварочного оборудования, пайки и клейки.
• Экологическая безопасность. Сшитый полиэтилен относится к группе экологически чистых материалов, поэтому использовать трубы РЕХ можно для транспортировки чистой питьевой воды.

Однако полностью безупречными назвать такие трубы нельзя из-за присутствия некоторых недостатков.

Недостатки

Во-первых, при соединении труб из сшитого полиэтилена для отопления посредством латунных фитингов ограничивается список материалов, используемых для стяжки или штукатурки. Лучше исключить те, что могут вызвать коррозию фитинга, чтобы не понижать качество функционирования системы.

Во-вторых, трубы из сшитого полиэтилена характеризуются низкой устойчивостью к ультрафиолетовому излучению, поэтому лучше использовать их в закрытых системах и коммуникациях.

В-третьих, рекомендуется использовать трубы РЕХ в системах, которые имеют значения давления и температуры, соответствующие пороговым значениям труб. Выбирая трубы из сшитого полиэтилена, следует внимательно изучить технические характеристики общей системы и особенности жилого помещения, где планируется монтаж системы отопления из указанного материала.

Практическое применение сшитого полиэтилена для отопления показывает, что материал полностью соответствует параметрам и условиям современных систем, которые безупречно функционируют на российской территории.

Чем хорош сшитый полиэтилен для отопления – преимущества и недостатки труб