Трубы из сшитого полиэтилена VALTEC PEX-EVOH
Уважаемые читатели! С момента публикации этой статьи в ассортименте нашей компании, практике применения оборудования, нормативных документах могли произойти изменения. Предлагаемая вам информация полезна, однако носит исключительно ознакомительный характер.
На сегодняшний день в российском строительстве растет доля низкотемпературных систем отопления. Современные котлы и отопительные приборы способны полноценно отапливать помещения с температурой теплоносителя до 80 °С. К тому же в последнее время широкое распространение получили системы напольного отопления. Температура и давление теплоносителя в данных системах позволяют использовать более простые и дешевые материалы. Именно поэтому на российском рынке сейчас существует большой спрос на трубопроводы из сшитого полиэтилена. Данный вид трубопроводов сочетает в себе надежность при использовании в низкотемпературных системах отопления, простоту монтажа и низкую стоимость.
Трубопровод из сшитого полиэтилена, или, как его называют, PEX-труба, представляет собой практически монолитную конструкцию, основным материалом которой является молекулярно-сшитый полиэтилен. Обычный полиэтилен состоит из длинных углеводородных молекул, которые никак не связаны друг с другом и не пригоден для использования в качестве основного материала трубопроводов систем отопления из-за низкой термостойкости. Молекулярно-сшитый полиэтилен имеет поперечные связи между цепочками углеводородных молекул, и потому данный материал имеет более высокую прочность и жесткость и что самое главное – более высокую стойкость к температурным воздействиям.
Если говорить о металлополимерных трубопроводах, то под этим термином на сегодняшний день принимаются достаточно обширный класс полимерных трубопроводов, основное отличие которых от обычных трубопроводов заключается в наличии армирующей прослойки из металлической, как правило алюминиевой, фольги между внутренним и наружным слоем полимера. При этом в качестве материала внутреннего и наружного слоев может использоватьсятот же самый материал, что и в PEX-трубах, а именно сшитый полиэтилен. Так же могут использоваться и другие материалы – полиэтилен (PE, PE-HD), полиэтилен повышенной температурной стойкости (PE-RT), полипропилен (PP-R) и т.д.
В то время как характеристики металлополимерных труб зачастую зависят от свойств используемых материалов и качества клеевого слоя, характеристики PEX-труб, как правило, зависят от степени сшивки полиэтилена, толщины стенки трубопровода и способа нанесения кислородонепроницаемых слоев.
Сшивка полиэтилена определяет прочностные и термические характеристики трубопровода. В первую очередь сшивка позволяет добиться долговременной стойкости к высокой температуре и давлению (увеличивает предел логарифмически-пропорциональной релаксации). Сшивка полиэтилена может происходить различными способами и с различной степенью. Различают три основных промышленных способа сшивки полиэтилена:
- пероксидный метод (PEX-a) является химическим методом сшивки полиэтилена и заключается в сшивке органическими пероксидами и гидропероксидами. Трубопровод, получаемый при данном методе, имеет степень сшивки около 75 %;
- силановый метод (PEX-b) также является химическим. При сшивке данным способом используются органосиланиды. Минимальный коэффициент сшивки данным методом ограничен 65 %;
- радиационная сшивка (PEX-c) производится при помощи потока заряженных частиц. Коэффициент сшивки составляет около 60 %.
Метод сшивки трубопроводов практически не влияет на физические свойства готового трубопровода. На свойства трубопровода в основном влияет степень сшивки. При увеличении степени сшивки возрастает прочность, термостойкость, стойкость к агрессивным средам и ультрафиолетовым лучам. Однако вместе с увеличением степени сшивки увеличивается хрупкость и уменьшается гибкость полученного трубопровода. Если довести степень сшивки полиэтилена до 100 %, то по своим свойствам он будет подобен стеклу.
Так же сшивка полиэтилена дает полученному трубопроводу «эффект памяти формы». Его суть заключается в том, что предварительно деформированный трубопровод после прогрева восстанавливает свою исходную форму. Это свойство проявляется из-за того, что при изгибе и деформации молекулярно-связанные участки сжимаются или растягиваются. После прогрева в местах деформации возникают внутренние напряжения, за счет которыхвосстанавливается изначальная форма (рис. 1).
Излом и восстановление формы после прогрева до 100 °С трубы VALTEC PEX-EVOH (способ сшивки – PEX-b)
Излом и восстановление формы после прогрева до 100 °С трубы из PEX-a с антидиффузионным слоем
Рис. 1. Восстановление формы трубопроводов после деформации
На рис. 1 показано восстановление трубопроводов с различными способами сшивки после залома. При всех способах сшивки трубопроводы восстановили свою первоначальную форму. На трубопроводах, покрытых антидиффузионным слоем, послевосстановления образовались складки. В этих местах антидиффузионный слой отслоился от слоя PEX. Данный дефект практически не влияет на характеристики трубопровода, так как основную несущую способность трубопровода определяет слой PEX, который полностью восстановился. Незначительное отслоение антидиффузионного слоя несущественно увеличивает кислородопроницаемость трубопровода. Трубопровод без антидиффузионного слоя после прогрева становится прозрачным. Данный эффект присущ любому неокрашенному сшитому полиэтилену.
Эффект памяти формы очень полезен при монтаже. Если во время монтажа трубопровода образуется излом, сдавливание или иная деформация, то она легко устраняется прогреванием трубопровода до температуры 100–120 °С. К тому же, при выполнении соединения PEX-трубопровода с фитингом также возникают деформации в бороздках штуцера (рис. 2). При подаче теплоносителя и прогреве трубопровода в этих местах возникают восстанавливающие усилия. За счет данных усилий трубопровод плотнее облегает штуцер, что повышает надежность соединения.
Рис. 2. Соединение PEX-трубы VALTEC с пресс-фитингом
Рис. 3. Изгиб PEX-трубы диаметром 20 мм на радиус 100 мм
Выбор диапазона степени сшивки полиэтилена 68–70 % для трубопроводов VALTEC PEX-EVOH обусловлен оптимальным соотношениемпрочностных характеристик трубопровода и его гибкости. Например, PЕХ-трубу VALTEC можно вручную при комнатной температуре согнуть на радиус, равный пяти диаметрам трубы (
Следует отметить, что PEX-трубопроводы являются достаточно упругими и плохо поддаются изгибанию. После «холодного» изгиба отрезок трубы будет принимать первоначальную форму. Однако если предварительно прогреть трубопровод и дать ему остыть в фиксированном положении, то он сохранит это положение. При повторном прогреве трубопровода отрезок вернется в исходное состояние за счет эффекта памяти формы.
Эффект памяти формы не следует путать с упругой деформацией. В первом случае исходная форма принимается только после прогрева, а во втором сразу же после снятия деформирующих усилий и только в пределах упругой деформации (без изломов).
Трубопроводы PEX-EVOH фирмы VALEC допустимо замоноличивать в строительные конструкции как с кожухом, так и без кожуха. При замоноличивании PEX-EVOH труб в кожухе есть возможность замены небольших участков трубопроводов без вскрытия пола.
Толщина стенки трубопровода напрямую влияет на максимальное давление теплоносителя, которое может выдержать трубопровод. Трубы VALTEC PEX-EVOH изготавливаются с такой же толщиной стенки, как и у металлополимерных трубопроводов – 16 х 2,0, 20 х 2,0 мм. Это позволяет использовать для монтажа трубопровода стандартные пресс-фитинги, выпускающиесядля металлополимерных трубопроводов.
Недостатком материала PEX является то, что он кислородопроницаем. Вода в трубопроводах без защиты от кислорода через определенное время насыщается кислородом, что может привести к коррозии элементов системы. Для уменьшения кислородопроницаемости PEX используется тонкий слой из поливинилэтилена (EVOH). Основной слой PEX и слой EVOH соединяются между собой клеем. Стоит отметить, что слой EVOH не предотвращаетполностью эмиссию кислорода, а лишь уменьшает кислородопроницаемость до значения 0,05–0,1 г/ м
В трубе VALTEC PEX-EVOH антидиффузионный слой выполнен снаружи, т.е. труба имеет трехслойную конструкцию: PEX-клей-EVOH.На рынке также встречаются пятислойные (PEX-клей-EVOH-клей-PEX) трубы (рис. 4).
Рис. 4. Конструкция пяти- и трехслойных PEX-труб с антидиффузионным слоем
Такая конструкция разработана для того, чтобы исключить возможность повреждения слоя EVOH. Однако испытания показали, что трехслойная труба (с нанесенным слоем EVOH снаружи) более надежна, чем пятислойная. Повышенная прочность трехслойной трубы обусловлена тем, что слой PEX является монолитным по всему сечению трубы, в отличие от пятислойной, в которой рабочий слой PEX прерывается слоем EVOH и клеем, из-за чего прерываются внутренние поперечные межмолекулярные связи полиэтилена. Также при данной конструкции возможно расслоение трубы при перегреве ее строительным феном во время изгиба.
Мнение о том, что наружный слой EVOH в трехслойной конструкции подвержен истиранию, ошибочно. Твердость слоя EVOH значительно выше, чем у слоя PEX, поэтому при правильной транспортировке повреждение наружного слоя маловероятно.
Трубопроводы из сшитого полиэтилена рекомендуется использовать при устройстве низкотемпературных систем отопления. Использование PEX-трубопроводов для систем высокотемпературного отопления не запрещается. Но тут следует отметить, что при этом допустимое максимальное давление трубопровода будет намного ниже паспортного. К тому же расчетный срок службы трубопровода в такой системе сократится.
Производители трубопроводов в основном устанавливают максимальную рабочую температуру и давление из расчета срока службы трубопровода – 50 лет. При замоноличивании и скрытой прокладке замену данных трубопроводов можно производить совместно с капитальным ремонтомздания или помещения. Более частая замена замоноличенных трубопроводов повлечет большие финансовые затраты на переделку конструкций здания.
Но температура теплоносителя во время эксплуатации системы различна. Летом и в переходный период температура теплоносителя ниже расчетной. Для оценки применимости трубопроводов к определенному температурному режиму в условиях меняющейся температуры теплоносителянормативами определены классы эксплуатации. Данные классы показывают доли влияния различных температур от всего пятидесяти летнего срока эксплуатации.
На рис. 5 представлен график, показывающий продолжительность влияния различных температур на трубопровод при четвертомклассе эксплуатации (низкотемпературное радиаторное отопление)
Рис. 5
Поэтому при определении типа трубопровода следует руководствоваться допустимым классом эксплуатации данного трубопровода, указанном в паспорте трубы. Трубопроводы из PEX, представленные на российском рынке, подходят для классов эксплуатации 1, 2, 3, 4 и ХВ.
Таким образом, благодаря своей надежности и низкой стоимости трубопроводы из сшитого полиэтилена стали все чаще и чаще применятьсяпри устройстве низкотемпературных систем отопления и систем водоснабжения.
Более подробную информацию по монтажу и применению трубопроводов VALTEC PEX-EVOH можно найти в разделе «Техническая документация».
Автор: Д.В. Жигалов
© Правообладатель ООО «Веста Регионы», 2010
Все авторские права защищены. При копировании статьи ссылка на правообладателя
и/или на сайт www.valtec.ru обязательна.
valtec.ru
PEX-ТРУБА – СШИТЫЙ ПОЛИЭТИЛЕН
PEX-ТРУБА (СШИТЫЙ ПОЛИЭТИЛЕН) в системе отопления.
Полиэтилен – очень распространённый в промышленности и быту полимер, получаемый методом полимеризации Этилена.
Сшитый полиэтилен производится методом сшивания молекулярных связей полиэтилена, в результате чего полиэтилен приобретает повышенные показатели прочности, а также лучше переносит перепады температур.
Под сшивкой подразумевается создание пространственной решётки в полиэтилене высокой плотности за счёт образования объёмных поперечных связей между макромолекулами полимера.
Известно четыре промышленных способа производства сшитого полиэтилена с разной степенью сшивания , в зависимости от которых сшитый полиэтилен Pe-X индексируется соответствующей литерой (a,b,c или d).
1. Пероксидный способ (Pe-Xa) является химическим способом сшивания полиэтилена, при котором полиэтилен нагревается вместе с антиокислителями и органическими пероксидами . С повышением температуры до 180–220 ºС пероксид разлагается, образуя свободные радикалы. Радикалы пероксидов забирают у атомов полиэтилена по одному атому водорода, что приводит к образованию свободной связи у атома углерода. В соседних макромолекулах полиэтилена атомы углерода, имеющие свободные связи, объединяются.
Такой способ производства позволяет достичь наиболее высокую степень сшивания – до 85%. Труба в итоге получается жестче по сравнению с трубой, сшитой другими способами, однако этот метод наиболее дорогостоящий.
2. Силановый способ (Pe-Хb) является химическим способом сшивания полиэтилена.
Для производства PEX-труб по методу «b» в основном используется винилтриметаксилоксан (h3C=CH)Si(OR)3. При нагревании, связи винильной группы разрушаются, превращая его молекулы в активные радикалы. Эти радикалы замещают атом водорода в макромолекулах полиэтилена. 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. Вытеснение воды из PEX ускоряется при помощи оловянного катализатора.
Процесс окончательной сшивания происходит уже в твёрдом состоянии изделия при эксплуатации трубы.
Этот способ производства довольно экономичный и позволяет получить более гибкий сшитый полиэтилен со степенью сшивания не менее 65%.
3. Радиационный способ (Pe-Xc) является физическим способом сшивания полиэтилена и заключается в воздействии на группу C-H потоком заряженных частиц. 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. Облучение полиэтилена потоком частиц происходит уже после его формования, то есть в твёрдом состоянии.
В качестве источника облучения чаще всего используется циклический ускоритель электронов (бетатрон), но для удешевления процесса сшивания иногда используют радиоактивный кобальт (Co60). При таком способе производства полиэтиленовая труба просто помещается в камеру с кобальтом. Во многих европейских странах производство труб сшитых таким методом запрещено.
Полученная таким способом труба будет иметь неравномерную сшивку по длине и толщине со степенью сшивания до 60%.
4. Азотный способ (Pe-Xd) является химическим способом сшивания полиэтилена при использовании соединения азота. Результат применения азотной технологии, встречается очень редко.
Для того, чтобы определить, изготовлена ли труба из сшитого полиэтилена, либо это подделка из обычного полиэтилена, кусочек трубы нужно нагреть в печи до температуры 180 ºС, обычный полиэтилен при такой температуре потеряет свою форму, а сшитый сохранит её.
Трубу изготавливают методом экструзии. Снаружи трубы покрывают слоем, обеспечивающим кислородный барьер, который предотвращает диффузию молекул кислорода, например, компания Valtec, в качестве кислородозащитного слоя, использует этиленвинилол (EVOH).
Из производителей можно отметить такие торговые марки как: Wirsbo (Финляндия) и Rehau (Германия). В России также выпускают трубы из сшитого полиэтилена. Трубы выпускают с диаметрами от 10 до 500 мм, в отрезках длиной по 5 и 6 м и бухтах длиной по 25м, 100м и 200м.
Разные производители используют различные методы сшивания полиэтилена, например, продукция Rehau создана по технологии Pe-Xa и Pe-Xc, а в компании Valtec сшивают полиэтилен методом Pe-Xb.
Производитель маркирует трубы надписью по всей длине через каждый метр с указанием следующей информации:
– Товарный знак.
– Название сырья.
– Размер (диаметр × толщина стенки).
– Код трубы.
– Номер нормы.
– Обозначение антидиффузии (если есть).
– Макс. Температура и рабочее давление.
– Дата изготовления.
– Название системы.
– Текущий метр.
Трубы из сшитого полиэтилена применяются при монтаже трубопроводов во внешних и внутренних инженерных системах для горячего и холодного водоснабжения, для отопления и теплотрасс, для газоснабжения и канализации, для пневматических сетей и сетей в промышленном секторе.
Для эксплуатации труб при высоких (до 95 °С) температурах отдают предпочтение Pe-Xa, в низко температурных системах отопления, (таких как системы тёплого пола) используют трубы Pe-Xb, а трубы Pe-Xc подходят для работы при низких температурах.
Например, такой производитель как REHAU выпускает определенные типы труб разных цветов в зависимости от области их применения:
– трубы белого цвета (REHAU RAUTITAN his, REHAU RAUPIANO Plus), применяются только в системах холодного и горячего водоснабжения. Трубы REHAU RAUPIANO Plus применяются для систем внутренней канализации.
– трубы розового цвета (REHAU RAUTITAN pink), применяются только в системах отопления.
– трубы серебристого цвета (REHAU RAUTITAN flex, REHAU RAUTITAN stabil), применяются в системах внутреннего водоснабжения и отопления.
– трубы красного цвета (REHAU RAUTHERM S), применяются для систем напольного отопления.
– трубы зеленого,голубого,серого и черного цветов (REHAU RAUPEX цветовая маркировка в зависимости от области применения), применяются в трубопроводных системах для транспортировки сжатого воздуха, охлаждающей жидкости, теплоносителя отопления и т.п.
Трубы из сшитого полиэтилена выдерживают давление в 6 атмосфер, при температуре теплоносителя 90 °С и 12 атмосфер при температуре 20 °С.
Температурное удлинение трубы из сшитого полиэтилена значительно больше, чем, например у металлополимерной трубы. Срок службы составляет около 50 лет.
Для соединения PEX-трубопроводов выделяют три способа соединений:
1. Напрессовочный способ с использованием пресс-фитингов и фитингов с надвижной гильзой. Такой способ не заужает трубопровод в местах фитингов и позволяет получить неразъёмное соединение, обеспечивающее герметичную фиксацию трубопровода в течение всего срока эксплуатации. Стоит отметить, что трубы Pe-Xb, не допускается монтировать таким способом.
2. Компрессионный способ с использованием обжимной гайки и разрезного кольца.
3. Электросварочный способ с использованием электросварной муфты.
Достоинства данного материала заключаются в следующем:
Как и другие полимерные трубы, трубы из сшитого полиэтилена не подвержены коррозии и зарастанию внутреннего прохода солями и накипью, имеют низкий коэффициент шероховатости, небольшой вес, доступную стоимость и достаточно просты в монтаже.
Имеют низкую теплопроводность и высокие показатели устойчивости к гидродинамическому и механическому давлению. Гнутся и не боятся перегибов. Нейтральны практически ко всем химическим веществам, материал устойчив к контактам с обычными растворителями, такими, как, например, бензин. Некоторые сильные окислители, к примеру, галогены или азотная кислота, могут разъедать трубы PEX. Под действием органических труднолетучих соединений (воска, жиров, масел) труба может незначительно набухнуть. Pex переносит замораживание и не разрушается, даже в местах соединений с фитингами. Имеют длительный срок службы, около 40 лет.
Из недостатков можно отметить недостаточную гибкость материала, из-за которой трубы плохо держат форму во время монтажа. Отрицательное воздействие прямых солнечных лучей. Антидиффузная защита трубы находится на внешней стороне, потому, при несоблюдении правил монтажа, её можно повредить. Встречается достаточно много поддельной, некачественной трубы.
А также есть запрещающее письмо от Немецкого Института Стандартизации (DIN) по поводу труб Pe-Xb сшитых силановым способом.
Вывод: Если уж и выбирать данный материал для системы отопления, то следует использовать трубы из сшитого полиэтилена Pe-Xa.
В автономной системе отопления с необходимой автоматикой, которая обеспечит работу системы в нормальном температурном режиме, такие трубы можно использовать с достаточной уверенностью. Соединения выполненные электросварочным или напрессовочным способом можно прятать под штукатуркой, в стяжке пола или грунте, изолировав трубу от теплопотерь.
В качестве теплоносителя можно использовать как воду, так и антифризы.
В централизованной системе отопления трубу из сшитого полиэтилена применять не допускается.
Далее вы можете посмотреть техническую информацию:
Технический паспорт на трубу Pe-Xa компании COMPIPE.
Технический паспорт на трубу Pe-Xb компании VALTEC.
Технический паспорт на компрессионные фитинги VALTEC.
Технический паспорт на пресс-фитинги VALTEC.
Пособие по монтажу трубопроводов PE-X.
Ознакомиться с подробным описанием и характеристикой труб для отопления можно по ссылкам ниже.
www.xn--e1aggc6aap.xn--p1ai
Трубы из сшитого полиэтилена PEX-EVOH
Данные трубы относятся к бюджетному варианту, но, тем не менее, хорошо зарекомендовали себя.
Трубы из сшитого полиэтилена PEX-EVOH применяются внутри зданий для разводки систем холодного, горячего водоснабжения, а также в системах отопления, где температура теплоносителя не превышает 80°C.
Самое распространенное применения такие трубы нашли в системах встроенного обогрева, например, теплый пол, так же могут применяться для технологических трубопроводов неагрессивных жидкостей к материалу трубы.
Оглавление к статье:
Технические характеристики труб
В любом паспорте можно найти достаточно обширные характеристики на несколько страниц, мы же перечислим самые важные, за основу возьмем ходовые диаметры трубы (16 и 20 мм).
- PEX – материал, из которого изготовлена труба. (PE-X) — это сшитый полиэтилен, получаемый при специальной обработки полиэтилена высокой плотности.
- Слой EVOX (из поливинилэтилена) предотвращает проникновение кислорода в теплоноситель. Толщина слоя – 50 мкм для 16 диаметра и 80 мкм для 20 диаметра. Очень важно не повредить этот слой при монтаже систем.
- Вес погонного метра трубы: д16 – 88 гр., д20 – 112 гр.
- Объем жидкости в 1 погонном метре: д16 – 0,113 (литров), д20 — 0,201 (литров)
- Рабочая температура трубы при давлении в 10 бар: от 0 до 70°C; в 6 бар: от 0 до 90°C. Максимальная кратковременная температура может достигать 95°C.
- Радиус при сгибании трубы вручную (минимум): для 16 диаметра – 80 мм; для 20 диаметра – 100 мм.
- Степень сшивки основного слоя: более 65 процентов.
- Расчетный срок службы при соблюдении условий эксплуатации достигает 50 лет.
Особенности монтажа
Ну и пару слов о том, что следует помнить при монтаже систем с использованием этой трубы.
- Применять только специальный инструмент и фитинги, монтаж проводить при температуре не ниже +10°C.
- В случае повреждения участка трубы, например, заломе, следует этот участок заменить на новый. Сами производители ведущих заводов мира (например, Майбес) рекомендуют выкидывать такие участки. Мы, лично присутствовали на лекции компании «Майбес», где был сделан акцент на этот пункт. Не смотря на то, что в рекламе многие производители с помощью строительного фена возвращали внешний вид трубы в первоначальный — все равно в этом месте не происходит полное восстановление и, чтобы избежать каких либо последствий в будущем, такие отрезки подлежат обязательной замене.
- В случае если труба хранилась или доставлялась на объект при температуре ниже 0°C, то перед монтажом системы необходимо выдержать сутки при температуре не ниже +10°C.
- При необходимости сгибания трубы близко к предельному значению, необходимо перед этим разогреть участок сгибаемой трубы строительным феном при температуре 130°C с применением пружинного кондуктора.
- Перед заливкой бетона (теплого пола) необходимо провести гидравлические испытания, а так же помнить о том, что при заливке трубы бетоном, труба должна находиться под давлением 0,3 Мпа.
- Не допускается применение трубы, где давление достигает выше 10 бар, а так же при использовании теплоносителя, у которого рабочая температура выше 90°C.
Что говорят потребители
Мнение о трубах из сшитого полиэтилена:
— Данная труба отлично зарекомендовала себя для монтажа теплого пола, цена = качество. Зачем платить больше, если ее параметры вполне удовлетворяют потребностям.
Еще отзыв:
— Бюджетный вариант, вполне пригодна для монтажа теплого пола и стен.
protruby.com