Где применяют сшитый полиэтилен, как его выбрать, плюсы и минусы материала

Здравствуй, дорогой читатель! Модификация молекулярной структуры избавила полимерные материалы от основного недостатка — термопластичности — и позволила им эксплуатироваться в условиях повышенных температур. Один из таких материалов — сшитый полиэтилен. О том, как его сшивают и где применяют, я и хочу рассказать в этой статье.

Что это такое

Сшитым называется полиэтилен с модифицированной сетчатой структурой. Его молекулы соединены между собой дополнительными боковыми связями. Сшивка обеспечивает материалу максимальную плотность, снижает его термопластичность.

Сфера применения

Сшитые полиэтиленовые продукты находят применение в производстве:

• напорных водопроводных труб;
• деталей трубопроводов горячего водоснабжения;
• газопроводных труб для подземной прокладки;
• элементов систем отопления;
• защитных рукавов кабельных сетей высокого напряжения;
• различных деталей и элементов в приборостроении;
• специальных стройматериалов.

Технические характеристики сшитого полиэтилена

1. Плотность 0,94 г/м³.
2. Прочность на разрыв 22–27 МПа.
3. Относительное удлинение при разрыве 350–550 %.
4. Модуль упругости более 550 МПА.
5. Ударопрочность 441 кДЖ/см².
6. Твердость по Шору 64.
7. Твердость по Вика 124,5 ºС.
8. Диапазон рабочих температур -100…+100 ºС.
9. Температура:

• размягчения — 150 ºС;
• плавления — 200 ºС;
• горения — 400 ºС.

1. Коэффициент линейного расширения 1,4*10⁻⁴ (ºС⁻¹).
2. Коэффициент теплопроводности 0,35–0,41 Вт/мºС.
3. Класс горючести — Г4.
4. Класс воспламеняемости — В3.
5. Класс по токсичности продуктов горения — Т3.

Виды

Материал подразделяется на виды в зависимости от способа его сшивки:

1. Пероксидный. Сшит с помощью пероксида водорода. Процесс идет под давлением, охватывает до 85 % молекул.
2. Силановый. Сшитый химическим способом, когда сырье насыщают органическими силанидами и гидратируют. Образованный полимер обладает до 70 % сшитой структуры.
3. Радиационный. При сшивке на полимер воздействуют энергией ионизирующего облучения. Доля сцепленных молекул составляет до 60 %.
4. Азотный. Для сшивки используются азотные соединения. Структура полиэтилена при таком способе сшита на 70 %.

Срок службы

Максимальный срок службы изделий из сшитого полиэтилена составляет 50 лет.

Преимущества и недостатки

Изделия из сшитого полиэтилена обладают следующими преимуществами:

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

К недостатком можно отнести:

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

Что лучше — сшитый полиэтилен или металлопластик

У изделий из сшитого полиэтилена, полипропилена и металлопластика много одинаковых характеристик:

• коррозийонная стойкость;
• эластичность;
• прочность;
• долговечность;
• удобный монтаж.

Но трубы из металлопластика быстрее нагреваются, имеют большую теплопроводность. Это преимущество для использования их в системах отопления. Однако у металлопласта разный коэффициент линейного расширения слоев, что может привести к расслоению стенки. Не выдержит он и несколько циклов замораживания и размораживания, его просто разорвет.

Всех этих недостатков лишены изделия из сшитого полиэтилена. Но монтировать их нужно с осторожностью, чтобы не повредить слой антидиффузной защиты на внешней стороне.

Технология производства труб из сшитого полиэтилена

Полиэтилен в расплавленном виде поступает в экструдер, где выдавливается через формующее отверстие. Далее заготовка двигается по ленте конвейера в калибратор, во время движения подвергается воздействию проточной воды, которая постепенно ее охлаждает. Калибратор придает изделию окончательную форму. После этого заготовка поступает на линию пореза, где отрезаются хлысты нужной длины.

Метод сшивки РЕХ труб

Трубная продукция РЕХ выпускается из разных видов сшитого полиэтилена и отличается по своим характеристикам. Виды маркировок:

1. РЕ-Ха. Сшиты пероксидным методом. Равномерная структура с наибольшим количеством сшитых молекул, прочные и безопасные для здоровья человека.
2. РЕ-Хb. Сшиваются силановым методом. Не менее прочные изделия, чем пероксидные полиэтиленовые трубы, но более жесткие, хуже восстанавливают первоначальную форму. Некоторые их разновидности содержат химические вещества и предназначаются только для изготовления кабельной оболочки. Поэтому при выборе водопроводных труб нужно ориентироваться по данным в гигиеническом сертификате;
3. РЕ-Хс из радиационного сшитого полиэтилена более жесткие, склонные к заломам и уступают по равномерности структуры пероксидным материалам.

Советы, как выбирать

Выбор труб должен начинаться с визуального осмотра. Они должны иметь гладкую поверхность. Незначительная волнистость, наличие продольных полос допустимы при условии, что они не утолщают стенку больше разрешенных значений. Кроме того, трубы должны иметь равномерную окраску, а поверхности — без трещин, пузырей, посторонних включений, раковин.

Информация по основным характеристикам труб входит в маркировку. Из нее можно узнать, какой тип сшивки применялся при изготовлении, а также геометрические параметры изделия.

Популярные производители

Хорошо зарекомендовала трубная продукция следующих брендов:

1. TECEflex (Германия). Компания выпускает трубы марки РЕ-Хс. Сшивка осуществляется электронно-лучевым методом. Для антидиффузионной защиты применяется этиленвинилалкоголь. Он образует кислородозапирающий слой, стойкий к механическим повреждениям.
2. UNIDELTA (Италия). Изготавливает трубы с внутренним защитным слоем EVOH, сшитые силановым способом.
3. REHAU (Германия). Компания производит изделия из пероксидного полиэтилена с наружным антидиффузионным покрытием, окрашенным в красный цвет.

Примерная цена

Материалы из сшитого полиэтилена дешевле полипропиленовых изделий, также применяющихся для сборки водопровода и отопительных систем. Стоимость труб РЕХ зависит от метода сшивки полиэтилена.

Способы соединения

Полиэтиленовые трубы соединяются тремя способами:

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

Особенности монтажа и эксплуатации

Полиэтиленовые трубопроводы монтируются по стандартным схемам, за исключением небольших нюансов:

1. Трубы заносят в помещение за 2–3 часа, чтобы они прогрелись до комнатной температуры.
2. Трубные разводки из сшитого полиэтилена желательно закрывать защитными коробами или укладывать в ниши во избежание случайных механических повреждений.
3. Ниши и короба должны иметь запас по размеру, так как трубы из сшитого полиэтилена расширяются при нагреве.
4. Разъемные фитинги нельзя замоноличивать в стены или бетонную стяжку пола, к ним нужно обеспечить свободный доступ для обслуживания.
5. Место изгиба вначале разогревается строительным феном, затем заготовка помещается в оправку из досок, фанеры или других подручных материалов до полного остывания.
6. С торцов нарезанных деталей нужно удалять заусенцы, так как они могут засорить трубопровод.
7. Для фиксации разводок к стенам используют специальные крепежные элементы — клипсы, удерживаемые дюбелями.

Заключение

Сшивка молекулярных цепочек значительно улучшает свойства полиэтилена. Их высокие технические характеристики не вызывают сомнений даже у скептиков. Подписывайтесь на наш сайт, оставляйте комментарии, делитесь полезной и нужной информацией с друзьями в социальных сетях.

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.

Рекомендуем ознакомиться:  Применение и особенности соединения пластиковых труб большого диаметра

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.

Рекомендуем ознакомиться:  Как выбрать и установить дымоход для газовой колонки в квартире или частном доме

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.

Рекомендуем ознакомиться:  Для чего нужна неподвижная опора в ППУ изоляции при монтаже трубопроводов

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.

Для проектирования системы отопления можно выбрать трубы из сшитого полиэтилена. Они относятся к полимерным материалам, но различаются по характеристикам и свойствам от ПВХ или полипропилена. Перед выбором труб нужно изучить их эксплуатационные качества, производителей, особенности монтажа.

Особенности труб для отопления из сшитого полиэтилена

Разница между простым и сшитым полиэтиленом для отопления заключается в формировании устойчивых внутренних связей во время производства. Поперечные молекулярные соединения обеспечивают изделию механическую прочность, устойчивость к высоким температурам. Одновременно сохраняются преимущества простого полиэтилена, и его недостатки. Эти особенности сшитого полиэтилена нужно учитывать при разработке отопительной системы.

Достоинства сшитого полиэтилена

Эти трубы обладают всеми преимуществами полимерных изделий – не подвержены коррозии, имеют небольшую удельную массу, гладкие внутренние стенки не дают образоваться отложениям из карбоната кальция, магния, солей. При правильном монтаже и эксплуатации отопление из сшитого полиэтилена прослужит долго. Главное – соблюдать температурный режим и контролировать давление системы.

Преимущества:

• Рабочая температура теплоносителя до +90°С. В некоторых моделях допускается кратковременное температурное воздействие до +100°С.
• Минимальное значение температурного расширения. Во время проектирования теплоснабжения не нужно предусматривать компенсационные кольца, как для труб из полипропилена.
• Выбор способов соединения – электросварочные, прессовочные или обжимные фитинги. Метод зависит от условий монтажа и бюджета.
• Небольшой вес. Упрощается транспортировка и монтаж.

Ярко выражен эффект памяти формы. После механического или теплового воздействия изделие стремится вернуться в исходную форму.

Основные недостатки материала

Но несмотря на плюсы у труб из сшитого полиэтилена есть недостатки, которые нужно учитывать в отоплении. Главный – разрушение материала при воздействии ультрафиолета. Поэтому в разводке теплоснабжения нужно исключить прямое воздействие на магистраль солнечных лучей. Если для соединения применяются фитинги из латуни, материал отделки не должен разрушать этот металл.

Дополнительные недостатки:

• Диффузия кислорода. Он проникает через стенки сшитого полиэтилена, попадает в теплоноситель. Обогащение воды кислородом ведет к разрушению металлических элементов системы – теплообменника, фитингов. Поэтому для теплоснабжения нужно выбирать модели с кислородным барьером из этиленвинилового спирта.
• Ограниченность способа прокладки. Для отопления нужно выполнить два условия – защита от солнечных лучей и уменьшения провисания после запуска горячей воды. Поэтому полиэтиленовые трубы для отопления часто устанавливают на черновой пол.
• Все недостатки скрытого монтажа. Для ремонта и обслуживания теплоснабжения придется демонтировать декоративное покрытие.

Из-за низкого коэффициента теплопроводности тепло в помещение от труб не передается. Но это можно считать достоинством, так как уменьшаются тепловые потери в трубопроводе при движении горячей воды.

Читайте также:

Монтаж теплого пола из сшитого полиэтилена Греющая поверхность плитки или ламината в холодные зимние дни напоминает о тепле нагретых в летнюю пору жаркими…

Технические характеристики изделий

Каждый производитель старается сделать универсальные трубы для отопления и водоснабжения. Но учитывая свойства сшитого полиэтилена, невозможно адаптировать их для всех видов теплоснабжения. Ограничения – максимальная температура воды и давление.

Для примера можно сравнить технические характеристики моделей от известных производителей.

Параметр	Rehau	Valtec	Uponor
Номинальное давление, Бар	10	8	10
Максимальная температура воды, °С	90	90	95
Максимально допустимое давление, Бар	12	10	12
Максимальная краткосрочная температура воздействия, °С	100	100	100
Теплопроводность, Вт/м*К	0,35	0,38	0,35
Минимальный радиус изгиба, d (диаметр)	5xd	5xd	4,5xd

Среднее значение веса одного погонного метра зависит от диаметра. Для 16 мм он равен 90 г, для 20 мм – 125 г. Для защиты от внешнего воздействия производители выпускают изделия с наружной оболочкой из полиэтилена низкой плотности. Температура плавления составляет +200°С, материал горит при +400°С. Он поддерживает процесс горения даже без влияния внешнего источника (пламени).

Конструкция и метод производства трубы рех

Высокая кислородная проницаемость стала причиной модернизации стандартных труб из сшитого полиэтилена. Для защиты теплоносителя от обогащения кислородом в конструкции есть дополнительный слой. Он делается из этиленвинилового спирта (EVON) или алюминиевой фольги. Труба состоит из внутреннего слоя сшитого полиэтилена, клея, барьера EVON и наружной оболочки. Иногда для защиты от ультрафиолета поверхность покрывают лаковым составом.

Для изготовления разработано более 15 способов. Но массово используют только три. Основная характеристика – степень сшивания:

• Физический PEX-C. На материал воздействуют рентгеновским излучением. Недостаток – обработка зависит от толщины стенки. Можно получить сшивание до 70 %.
• Химический PEX-X или PEX-D. В производстве редко используют радикалы азота для получения трубы PEX-D из-за несовершенства технологии. Чаще применяют силановую обработку (PEX-X), в результате которой достигается степень сшивания до 65%.
• Пероксидный метод PEX-A. Трудоемко в производстве, на материал воздействует высокая температура и перекись водорода. Сшивание – до 85 %.

Для изготовления могут использовать два вида сшитого полиэтилена – для внутреннего и внешнего слоя. Так повышают эксплуатационные качества.

Полиэтиленовая труба pe rt

Для решения проблемы негативного воздействия ультрафиолета и повышения температурного предела был разработан новый материал – PE-RT. Во время производства в качестве мономера используют октен. Он образует пространственную «ветвистую» структуру. Это увеличивает термостойкость и прочность.

Однако использовать их для системы теплоснабжения не рекомендуется по таким причинам:

• Несмотря на повышенную термостойкость и предел температуры воды до +110°С, при максимальном температурном воздействии происходит ускорение процесса разрушения.
• Для сохранения эксплуатационных качеств средняя температура воды не должна превышать +60°С.
• Небольшой срок эксплуатации.

Может применяться для радиаторных подводок, но при условии, что температура воды не превышает +60°С. Это актуально при необходимости открытого монтажа магистрали, когда скрыть отдельный участок невозможно.

Трубы для отопления Rehau

Компания Rehau занимается изготовлением труб из сшитого полиэтилена пероксидным методом. Диаметр варьируется от 16,2 до 40 мм. Они поставляются в отрезках или бухтах. Преимущество – можно купить все комплектующие для установки теплоснабжения (фитинги, фиксаторы поворота, запорную и регулирующую арматуру, фиксирующие желоба).

Для монтажа труб  Rehau из сшитого полиэтилена примеряют следующие марки:

• STABIL, (PE-X/AI/PE). Кислородный барьер из алюминиевой фольги. Обладает пониженным коэффициентом температурного расширения (0,026 мм/м*К). Однако теплопроводность равна 0,45 Вт/м*К.
• Flex (RAU-PE-Xa). Отличие от Stabil – повышен коэффициент температурного расширения (0,15 мм/м*К). Возможна поставка изделий нестандартного диаметра 63 мм.
• Pink (RAU-PE-Xa). От Flex отличается только цветом.

Для защиты от воздействия окружающей среды можно купить трубы с наружной изоляцией из полиэтилена низкой плотности или экструдированного вспененного полиэтилена.

Трубы Valtec

Производственная компания Valtec предлагает трубы PEX-EVON, изготовленные силановым способом. Можно выбирать только два диаметра – 16 и 20 мм. Для монтажа рекомендуется использовать пресс-фитинги компании VTm.200, обжимные соединители VTc.4410 и VTc.709.

Монтаж можно делать только при температуре не ниже +10°С. Возможно восстановление заломленного участка с помощью строительного фена. Но тогда максимально допустимое давление должно быть снижено на 20 %. Альтернатива – замена дефектного участка, используя муфты.

Трубы Uponor

Изделия компании Uporon рекомендуются для организации радиаторного отопления. Они изготавливаются из сшитого полиэтилена PE-Xa. В качестве диффузионного барьера используется сополимер этилена и винилового спирта. Состав разработан компанией, с учетом требований к соединениям труб.

Для отопления Uporon предлагает такие модели:

• Comfort Pipe Plus. Разрабатывался специально для систем теплоснабжения. Диаметры и толщины стенок – 16*2, 20*2 и 25*2,3 мм. Рабочее давление – 6 Бар.
• Radi Pipe (Eval). Имеют больший ассортимент по диаметрам – 16-63 мм. Толщина стенки варьируется от 2 до 5,8 мм.

Для соединения рекомендуется использовать оригинальные фитинги Q&E и PPSU. Для первых нужно приобрести специальные кольца.

Российские трубы Бир Пекс

Компания «Бир Пекс» – это российский производитель, который освоил технологию изготовления пекс трубы для отопления. Собственные производственные линии позволяют своевременно реагировать на изменения рынка. Материал – PE-Xb. Особенность продукции – увеличенная толщина стенки.

Модели:

• Премиум. Соответствуют 6 классу эксплуатационных характеристик. Для открытого монтажа можно использовать Премиум УФ-стоп.
• Стандарт. Хороший вариант для организации автономного отопления. Пятый класс эксплуатационных характеристик. Максимальная температура воды в системе – +95°С.

Компания предлагает оригинальные компрессионные и напрессовочные фитинги Eagle.

Монтаж труб отопления из сшитого полиэтилена

Для установки и соединения труб рекомендуется использовать фитинги того же производителя. При составлении схемы нужно минимизировать число соединений, чтобы повысить надежность системы. Инструменты – линейка, рулетка, труборез, расширитель для фитингов, специальные зажимные ножницы. Перед началом работ нужно попробовать сделать несколько соединений на обрезках.

Подробнее об инструментах:

Монтажный инструмент для работы с трубами из сшитого полиэтилена Время установки стальных труб для подачи воды или отопления давно в прошлом. Сегодня применяется более современный…

Советы по монтажу:

• Если температура на улице ниже +10°С, трубы должны пролежать в помещении с комнатной температурой до окончательного нагрева.
• Для скрытого монтажа использовать защитные ниши или скорлупы. Их размер должен быть больше сечения труб для компенсации линейного расширения.
• Доступ к механическим соединителям. Установить ревизионные люки.
• После сборки системы сделать пробный запуск.

Отопление должно проработать 2-3 суток. После этого проверяется целость магистралей, формируется цементная стяжка, устанавливаются защитные декоративные материалы.

На что обратить внимание при выборе труб

При выборе труб рекомендуется проверить:

• Цветовая маркировка. Красная полоса обозначает возможность использования в системе теплоснабжения.
• Заводская маркировка. Должно быть название производителя, модель, дата выпуска.
• Замерить диаметр стенки, он должен быть не менее 2 мм.
• На торце слои не должны расслаиваться.

Во избежание покупки подделки нужно посещать строительные супермаркеты или специализированные магазины. Качество и долговечность систем отопления из труб PEX зависит от качества материала, соблюдения технологии монтажа системы отопления и условий эксплуатации.

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.

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,
• Растяжение на разрыв, определяющее механическую прочность, колеблется от 350-ти до 800 %,
• Очень высокий уровень гибкости,
• 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.

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.

I. Сшитый полиэтилен

Острая необходимость использования полиэтилена при более высоких температурах и давлении (для систем отопления и горячего водоснабжения) привела к разработке способов получения полиэтилена с большим молекулярным весом. Это было достигнуто с помощью образования дополнительных поперечных связей полимера под высоким давлением. Этот процесс получил название сшивка, а полиэтилен, полученный таким способом – сшитый полиэтилен (или РЕХ).

Под сшивкой полиэтилена понимается процесс связки звеньев молекул в широкоячеистую трехмерную сетку за счет образования поперечный связей.

При сшивке в молекулярных цепочках, содержащих атомы углерода и водорода, под воздействием определенных факторов у звеньев молекул полиэтилена отрываются отдельные атомы водорода. Образовавшаяся свободно связь используется для соединения цепочек между собой.

Востребованность труб РЕХ привела к разработке различных технологий его производства, которые, естественным образом, значительно влияют на потребительские свойства конечного продукта.

Для начала отметим отличительные особенности, присутствующие у всех типов РЕХ:

• повышенная устойчивость к температуре и давлению;
• молекулярная память или способность к восстановлению формы после чрезмерного изгиба или замораживания системы;
• устойчивость к образованию «медленных» и «быстрых» трещин, т.е. способность материала сохранять эластичность и другие свойства в течение длительного времени –долголетие системы.

Существуют три способа промышленного изготовления труб РЕХ:

• пероксидный или РЕХ-А
• силановый или РЕХ-В
• радиационный или РЕХ-С

РЕХ-С: сшивка (жесткими рентгеновскими лучами) не равномерна по толщине. У наружной поверхности наблюдается самый большой процесс сшивки молекул. У внутренней – самый низкий. Средний процент сшивки составляет 78%.

РЕХ-В: процесс сшивки (химический способ с помощью силана) идет от двух поверхностей – наружной и внутренней вглубь стенки трубы. В этом случае у обоих поверхностей наблюдается высокий процент сшивки, а в середине толщины трубы самый маленький. Средний процент сшивки составляет приблизительно 75%.

РЕХ-А: особенности этого химического способа в том, что полиэтилен и инициатор сшивки – пероксид предварительно равномерно перемешиваются. Сшивка производится под высоким давлением в расплавленном состоянии. При таком способе достигается высокий процент сшивки равный в среднем 85%.

Трубы из РЕХ-В и РЕХ-С применяются для отопления и горячего водоснабжения, но из-за неординарности структуры материала имеют ряд ограничений, связанных с пластичностью и долговечной прочностью этого материала.

Трубы из РЕХ-А обладают оптимальными прочностными и теплофизическими свойствами. Высокий процент сшивки обеспечивает необходимые свойства для применения в системах отопления и горячего водоснабжения.

Непосредственно о рынках

Не секрет, что на рынках имеется много дешевых подделок под заслуживающие доверия бренды. Они не выдерживают испытаний на температуру и давление, на прочность на разрыв и не соответствуют характеристикам заявленного сырья. Как правило, это подделки из Юго-Восточной Азии, изготовленные с экономией на сырье и технологии, без всякого контроля. Поэтому клиент получает неизвестно что, и потом не может компенсировать свои убытки. Сегодняшняя ситуация очень настораживает из-за присутствия огромного количества «специалистов», которые работают на строительных рынках, скупая трубы и делая монтаж частным заказчикам собственноручно. Они работая с полимерными трубами, прекрасно знают с чем имеют дело (особенно это касается металлопластиковых труб), знают о расслоениях и протечках.

III. Металлополимерные металлопластиковые трубы.

Первый слой – сшитый полиэтилен (РЕХ).Современные металлопластиковые трубы (РЕХ-al-РЕХ) состоят из пяти слоев, каждый из которых влияет на качество, надежность и долговечность трубы в целом.

Краткие характеристики РЕХ представлены в начале этого раздела сайта. Как правило, производитель старается выбрать наиболее оптимальное соотношение цена – качество.

Второй и четвертый слой – клеевой состав.

Как известно, коэффициент линейного теплового расширения у полиэтилена и алюминия разный, и в процессе эксплуатации различные слои трубы расширяются по разному, что приводит к значительным напряжениям в конструкции, которые могут привести к нарушению целостности и последующему разрушению трубы. Это один из главных недостатков металлопластиковых труб, который производители пытаются свести к минимуму путем усовершенствования клеевого состава, применяемого для соединения алюминия с полимером.

Проблема монолитности связи «полимер-алюминий» решается только у труб, в производстве которых для фиксации слоев используется специальный высококачественный клеевой состав.

Третий слой – алюминиевая фольга.

На сегодняшний день используются три основных способа сварки алюминиевого слоя.Особое внимание при выборе труб необходимо уделять как самому алюминиевому слою, так и способу сварки. Производители металлополимерных труб используют как чистый алюминий, так и более надежный легированный

Сварка алюминиевого слоя внахлест (рис.1,а) производится ультразвуковой пушкой, выполняющей точечные «прижигания» слоев. Такой метод имеет ряд существенных недостатков: первый –отсутствие сплошного сварного шва и, как следствие, качественного соединения; второй – края алюминиевой фольги при изменении температуры и давления начинают перемещаться и разрывают полиэтилен и клеевую прослойку, нарушая целостность трубы.

Сварка вольфрамовым стержнем в инертном газе (рис.1,б) более надежна, но такой метод приводит к утоньшению алюминиевого слоя в месте сварки, нарушению свойств и прочностных характеристик алюминия в месте шва. Самая современная и надежная – лазерная сварка встык (рис.1,в): слой алюминия в месте шва не утоньшается и его физико-химические свойства не нарушаются.

Надежность сварки играет огромное значение при расширении трубы, например, вследствие замерзания воды внутри нее, увеличение температуры и давления, растяжении трубы инструментом ( в случае соединений с помощью подвижной гильзы). Следствие расширения – смещение слоев полиэтилена и алюминия, повреждение клеевой прослойки и опасность разрыва шва алюминиевой фольги. В отличие от соединений с помощью подвижной гильзы соединения пресс-фитингами выполняются быстрее, менее громоздким и более дешевым инструментом и не повреждает трубу.

Пятый слой – сшитый полиэтилен (РЕХ).

В качестве внешнего слоя, выполняющего защитные функции, наряду с РЕХ в последнее время часто используется полиэтилен высокой плотности РЕНД

Отдельное внимание стоит уделить перспективным металлополимерным трубам из термостойкого полиэтилена РЕ-RT/AL/РЕ. Особенностью этих труб является повышенное число связующих атомов углерода (до 6) по сравнению с трубами РЕХ

Металлополимерные трубы из термостойкого полиэтилена подходят как для радиаторного или напольного теплоснабжения, систем снеготаяния, так и для холодного и горячего водоснабжения.

Технология монтажа

Монтаж труб из сшитого полиэтилена выполняется посредством фасонных фитингов – металлических соединительных элементов. В отличие от других пластиковых изделий, соединение которых выполняется аналогичным способом, эластичность РЕХ обеспечивает максимальную герметичность стыков, а низкий коэффициент линейного расширения – отсутствие протеканий трубопровода в процессе эксплуатации.

Существует два варианта соединения:

• компрессионные фитинги – фиксация происходит за счет обжима гайкой поверх распорного штуцера. Требуемый инструмент – гаечный ключ;
• пресс-фитинги – сегмент обжимается специальной гильзой, для монтажа которой необходимы ручные пресс-клещи либо гидравлический инструмент.

Соединение РЕХ труб компрессионными фитингами выполняется по следующему алгоритму:

1. Изделие обрезается по размеру и очищается от заусениц.
2. На трубу устанавливается обжимная гайка и разрезное кольцо, которое фиксируется на расстоянии 1 см от края.
3. Труба насаживается на штуцер фитинга.
4. Используя инструмент – гаечный ключ, труба обжимается посредством затяжки гайки на штуцере.

РЕХ труба и пресс-фитинг

Технология соединения труб из сшитого полиэтилена пресс-фитингами:

1. Труба раскраивается на заготовки требуемой длины, очищается от заусениц.
2. Два отрезка устанавливаются в пресс-фитинг до упора.
3. С помощью пресс-клещей металлический край фитинга обжимается до тех пор, пока руки клещей не сойдутся вместе.

Также существуют обычные полиэтиленовые фитинги, предназначенные для соединения пайкой. Для такого монтажа вам потребуется инструмент для пайки труб, недорогой китайский паяльник стоит порядка 2-3 тыс. рублей. Инструмент идет в комплекте с наголовниками под разные диаметры (16, 20 мм и тд).

Последовательность пайки следующая:

1. Труба обрезается и очищается от заусениц.
2. Паяльник разогревается до рабочей температуры.
3. На насадки разогретого паяльника насаживаются труба и фитинг, где они удерживаются 5-10 секунд, далее элементы снимаются и стыкуются между собой. Сдавливать трубу и фитинг нужно 16-30 секунд.

II. Полипропилен

• гомополимер (РР-С);
• блок-сополимер (РР-В);
• рандом-сополимер (РР-RC).

Сравнительные характеристики трубопроводов из сшитого полиэтилена (РЕХ) и полипропилена (РР):

На данном рисунке приведены зависимости «допустимое окружное напряжение в зависимости от срока службы» для сшитого полиэтилена (РЕХ) и полипропилена (РР-С) при рабочей температуре 95°С. Видно, что темп снижения прочности с ростом температуры и труб из полипропилена значительно больше, чем у сшитого полиэтилена.

Сравним далее РЕХ и РР-RC, взяв в обоих случаях трубы типа PN20 (тип PN40, например означает, по определению, что данная труба выдерживает давление 40 атм. при 20°С в течение 50 лет) с разными наружными диаметрами 20 и 110 мм и сравним толщины стенок:

Сравним теперь для труб PN20 допустимые рабочие давления при разных температурах, но при одном общем условии – срок эксплуатации 50 лет:

Из этого сравнения видно, что РЕХ–трубы способны выдерживать большие давления при высоких температурах, чем РР-RC-трубы.

Монтаж полипропиленовых труб в условиях бесканальной прокладки осуществляется прямыми участки, требующими специальных технологий для соединения (сварка, пайка, клей) в отличии от РЕХ-труб (способы соединения –компрессионно-резьбовой или гильзовый, всегда обеспечивают простоту и надежность, т.к. РЕХ-трубы обладают молекулярной памятью). Сильные напряжения, возникающие в РР-трубах требуют установки компенсационных устройств. Всех этих недостатков лишены трубопроводы из РЕХ, ибо они представляют собой гибкие и самокомпенсирующиеся трассы, монтаж которых осуществляется с помощью бухт. Замена стальных труб на РЕХ в условиях города выигрывает перед заменой на пропиленовые, т.к. именно в этом случае требуется особенно виртуозная прокладка трассы, сохраняющая без изменений сложившуюся структуру других коммуникаций.

Используемые источники:

• https://vseotrube.ru/materialy/polimernye/sshityj-polietilen-vidy
• https://infotruby.ru/material/truby-iz-sshitogo-polietilena
• https://trubarik.ru/pex/sshitiy-polietilen-dlya-otopleniya
• https://propolyethylene.ru/shitiy/tehnicheskie-harakteristiki.html
• https://mr-build.ru/newteplo/reh.html