Особенности сшитого полиэтилена для производства труб и сфера их применения

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.

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.
Будет полезно:  Способы утепления труб для наружной канализации

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.

Производство и сферы применения труб из сшитого полиэтилена

ПРОИЗВОДСТВО И СФЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ ТРУБ ИЗ СШИТОГО ПОЛИЭТИЛЕНА.

Полиэтилен (PE) это термопластичный линейный полимер, который образуется путем полимеризации этилена – газообразного нефтепродукта, состоящего из атомов углерода и водорода (-СН2СН2-)n. В 60 годы прошлого столетия началось активное применение полиэтилена в производстве водопроводных труб. При всех своих положительных свойствах, основным недостатком труб из полиэтилена является их невысокая термостойкость, приводящая к деструкции материала при температуре выше 65оС.

В 1978 году шведский инженер Т. Энгель представил метод модифицирования линейного полиэтилена и придания ему новой поперечно сшитой структуры. Новый материал, полученный по методу Энгеля, приобрёл целый ряд качественно новых свойств по прочности, термостойкости (свыше 110оС), долговечности и др., получив название «поперечно-сшитый полиэтилен»(crossed-linked polyethylene) или (PEX). Эти свойства нового материала сразу нашли применение, прежде всего, в производстве труб для отопления и горячего водоснабжения.

Под понятием “сшитый полиэтилен(PEX) подразумевается трехмерная структура линейного полиэтилена или сополимеров полиэтилена, в которых продольные двумерные полимерные цепочки молекул полиэтилена соединены между собой (сшиты) хаотичными поперечными химическими связями. Таким образом, подобно широкоизвестному процессу вулканизации и превращения сырого каучука в резину, структура молекул полиэтилена превращается в трёхмерную поперечно сшитую. Количество и расположение молекулярных связей, а также их химическая природа определяется способом производства изделий из сшитого полиэтилена.
В настоящее время существуют три способа производства труб из сшитого полиэтилена, масштабы промышленного производства которых различны. Приняты следующие условные обозначения способов производства и труб, получаемых при их применении: PEX-a; PEX-b и РЕХ-с.

Трубы, получаемые посредством указанных трех способов, выпускаются по единому нормативному документу, независимо от его уровня: международный стандарт ISO 15875, европейский стандарт EN 12318 или страны разработчика Германия DIN 16892 и 16893, и полностью воспроизводящий в этой части ГОСТ Р 52134. В этих документах температурно-временные зависимости прочности труб приняты одинаковыми для всех типов труб и, как следствие, одинаковые требования по контрольным параметрам испытания на стойкость к внутреннему давлению. Таким образом, трубы, полученные любым из трех способов, по своим свойствам и в первую очередь по длительной прочности должны быть не ниже предписанных требованиями стандартов. Естественно, что трубы, полученные разными способами, отличаются по своим свойствам, например, по реально достигнутой степени сшивки полиэтилена. Так требования по степени сшивки, оцениваемой по содержанию гель-фракции, во всех стандартах различны и составляют для PEX-a -75%; для PEX-b – 65% и для РЕХ-с – 60%.
Рассматриваемые способы производства отличаются как по химизму образования поперечных связей, так и по технологическому процессу производства и используемому оборудованию.

PEX-a – химический пироксидный метод (метод Энгеля)
Образование поперечных связей происходит за счет возникновения активных радикалов под воздействием перекиси, вводимой в полиэтилен на стадии приготовления композиции.
Применяются два способа производства труб:
– со сшивкой полиэтилена в процессе экструзии при течении полимера в формующем инструменте;
– со сшивкой полиэтилена после экструзии под воздействием инфракрасного излучения с длинами волн, избирательно воздействующими на перекись и вызывающими ее активацию без существенного нагрева и размягчения полиэтилена.
В обоих случаях для производства используются трубная линия со стандартным набором агрегатов, Отличие заключается в том, что в первом случае используется поршневой экструдер с удлиненным формующим инструментом, а во втором обычный шнековый экструдер, после которого устанавливается нагревательная печь.

Будет полезно:  Правила и способы монтажа труб из сшитого полиэтилена своими руками

PEX-b – химический силанольный метод
Сшивание молекул полиэтилена происходит путем прививки к полиэтилену групп силанольных соединений и последующей обработки водой с образованием силаксановых связей.
Существуют два способа производства силанольно сшитых труб:
– двух стадийный способ, при котором на первой стадии осуществляется прививка к полиэтилену силанольных соединений (осуществляется на предприятиях, производящих полиэтилен), а на второй стадии, представляющую обычную экструзии, в этот полиэтилен вводится катализатор сшивки;
– при одностадийном способе (модификации которого незначительно отличаются друг от друга) в экструдер подаются сразу полиэтилен, силан, активатор прививки и катализатор сшивки.
В обоих случаях для производства труб используются стандартных трубные линии на базе одношнековых экструдеров. После экструзии, при которой степень сшивки составляет не более 15%, необходимо производить дополнительную обработку водой при повышенной температуре для достижения степени сшивки, предписанной стандартом. При этом необходимо иметь в виду, что этот процесс достаточно длительный, например, для труб с толщиной стенки 10 мм при температуре 80О С время обработки составляет порядка 12 суток.

РЕХ-с физический метод
Под воздействием ускоренных электронов и вторичного гамма-излучения происходит разрыв химических связей, образование свободных радикалов, которые рекомбинируют создавая поперечные связи между макромолекулами.
Производство труб по этому способу разделяется на две самостоятельные, стадии: изготовление труб на обычных трубных линиях и последующая обработка высокими энергиями, главным образом, на ускорителях электронов.
Производство труб малых диаметров и соответственно толщин стенок не вызывает технологических трудностей, не снимая при этом проблемы технического, организационного и экономического характера, связанные с создание и эксплуатацией оборудования радиационной сшивки.
Увеличение толщины стенок свыше 3-4 мм требует принятия специальных мер.
Трубные марки полиэтилена высокой плотности для достижения требуемой степени сшивки требуют облучение дозой порядка 15-20 Мрад. При этом поглощенная доза в 1 Мрад разогревает полиэтилен на 5О С. Избежать перегрева возможно двумя путями:
– осуществить многократный прогон трубы через ускоритель, что требует дополнительные затраты на оборудование и снижает производительность процесса;
– использовать композиции полиэтилена, содержащие сенсибилизирующие добавки, снижающие требуемую дозу облучение до 10 Мрад, что в свою очередь существенно увеличивает стоимость исходного сырья.
Для получения равномерной сшивки трубы, как по толщине, так и по пери-метру, ускоритель должен иметь специальные развертки пучков электронов. Для труб толщиной стенки 10 мм требуются ускорители с энергией 3 Мев, для 15 мм – 5 Мев при мощности порядка 50-100 квт. Стоимость таких ускорителей достигает 1,5 – 2 млн. долларов США. Нельзя также забывать о необходимости создания дорогостоящей защиты ускорителя от проникающей радиации.

Сравнительные достоинства и недостатки труб из различных видов сшитого полиэтилена.

Краткое описание существующих методов производства труб из сшитого полиэтилена позволяет выявить их отличительные свойства.

Положительные стороны производства и применения РЕХ-а
1. Более надежное достижение равномерности сшивки.
2. Самая высокая достигаемой степени сшивки (не менее 75%).
С учетом п.1 и 2 можно говорить о более высоких или, по крайней мере, более надежных,

долговременных параметров работоспособности трубы.
3. Значительно более высокая гибкость, по сравнению с другими видами РЕХ, особенно для труб

диаметрами 63-160 мм с большими толщинами стенок.
4. Относительно низкая стоимость исходного сырья (по сравнению с РЕХ-в).
5. Отработанная технология и опыт производства труб диаметром 63-500 мм.
6. Наиболее дешевое и простое технологическое оборудование.
6. Максимальный опыт использования труб. Метод сшивки Энгеля был исторически первым,

осуществленным более 30 лет назад, а трубы имеют практически подтвержденный срок службы более

25 лет.
7. Все европейские компании производящие предварительно изолированные трубы для внешних систем

ГВС и отопления (UPONOR-WIRSBO, REHAU, BRUGG) используют исключительно РЕХ-а.
Недостатки РЕХ-а носят исключительно технологический характер:
1. Низкая производительность и как следствие более высокая цена.
2. Необходимость освоение KNOW-HOW, в первую очередь, связанная со сложным ручным процессом

обработки формующего инструмента.
3. Технология PEX-a не может быть реализована при создании многослойных труб PEX-AL-PEX
Положительные стороны РЕХ-в.
1. Высокая скорость изготовления труб на этапе экструзии.

2. Достаточно высокая степень сшивки не менее 65%, которая продолжает возрастать с течением времени

и может со временем превысить 75%, показатель, который достигает метод пероксидной сшивки.

То есть прочность трубы PEX-b увеличивается от времени, хотя при этом уменьшается их гибкость.
3. Стандартные технологические трубные линии, используемые в производстве..
4. Возможность достижения повышенных физико-механических свойств трубы на новых видах материалов (TUX-100).
Недостатки РЕХ-в.
1. Более высокая стоимость сырья, чем у РЕХ-а
2. Необходимость дополнительного производственного этапа – сшивания труб под воздействием повышенных температур и влаги.
3. Проблемы при сшивании труб большой толщины (время, равномерность).
4. Самая низкая гибкость трубы (высокая плотность) – обратная сторона высоких физико-механических показателей.
Положительные стороны РЕХ-с.
1. Высокая производительность первого этапа производства (экструзия труб).
2. Стандартные технологические линии, используемые на первом этапе производства.
3. Невысокая стоимость сырья при процессе без использования сенсибилизирующих добавок.
Недостатки РЕХ-с
1. Низкая степень сшивки. Степень сшивки РЕХ-с обычно составляет 55- 60%.
2. Необходимость дополнительного капиталоемкого и ответственного производственного этапа –

сшивания трубы облучением.
3. Проблемы при сшивании труб большой толщины (время, равномерность).
4. Капитальные вложения эффективны только при очень большой производственной программе.

Таким образом, выбор типа РЕХ труб зависит от:
– диаметра и толщины стенки труб;
– параметров эксплуатации (температура, давление) трубопровода;
– планового объема в метраже производства и применения.

Сшитый полиэтилен

Сшитый полиэтилен (или ПЕх (PEx), где х – не буква, а обозначение сшивки) – это полимер с модифицированной структурой молекулярных связей, основой которого является полимеризированный под высоким либо низким давлением этилен. Является наиболее плотным среди других полиэтиленовых материалов и имеет более высокие технические показатели. Используется для изготовления наиболее прочных полимерных изделий, выдерживающих различные нагрузки механического, химического либо геофизического происхождения. Кроме того, многие изделия являются устойчивыми к высоким температурам, что позволяет использовать его в соответствующих условиях.

Основные свойства

Свойства сшитого полиэтилена исходят из возможностей его полимерной основы и особенностей молекулярного строения.

Строение

Обычный полиэтилен состоит из крупных молекул с множеством свободных ответвлений, свободно «плавающих» в пространстве. Именно поэтому при множестве положительных свойств он все же является довольно мягким материалом, имеющим сравнительно низкую температуру плавления. Создатели сшитого полиэтилена смогли ликвидировать этот недостаток, укрепив структуру материала при сохранении его положительных характеристик.

Сшитый полиэтилен имеет широкоячеистую сетчатую структуру молекулярных связей. Она образована путем появления в молекулярной структуре полимера наряду с продольными соединениями еще и поперечных в виде цепочек из атомов водорода, объединяющих молекулы в трехмерную сетку. Отдельные нити полиэтилена, получаемые реакцией полимеризации, здесь крепко связаны между собой. Такая «ткань» имеет гораздо большую молекулярную плотность и больший удельный вес, а также намного прочнее «волокнистого» собрата как в механическом, так и в физико-химическом смысле.

Технические характеристики

Кроме высокой плотности и прочности, сшитый полиэтилен обладает рядом оригинальных свойств, благодаря которым полиэтиленовые изделия внедрились практически во все области деятельности современного человека. Сшивка молекул дала ему:

  • Главное – повышение температуры плавления. Модифицированный полимер размягчается при повышении температур более 150-ти 0C, плавится при 200 0C и горит при 400 0C с разложением на воду и углекислый газ.
  • Со сшивкой увеличилась жесткость и прочность на разрыв с одновременным уменьшением величины удлинения на разрыв.
  • Этот материал не меняет свойств при резком изменении окружающих условий, чем сходен даже с такими прочными металлами, как сталь.
  • Стойкость его к химическим реагентам и биологическим разрушителям очень велика,
  • По сравнению с простым полиэтиленом сшитый обладает более высокой гидро-и пароизоляцией,
  • Появилась возможность «памяти формы», при которой полимер поменял свойство пластичности на эластичность.

ИНТЕРЕСНО! Если разогретый предмет из сшитого полиэтилена каким-либо образом деформировать и остудить в деформированном состоянии, то он какое-то время будет сохранять новую форму. Но при последующем разогревании он будет стремиться восстановить равновесное состояние межмолекулярных связей, возвращая себе первоначальную форму.

Недостатки

Существенными недостатками сшитого полиэтилена являются следующие свойства:

  • Как и для других полимеров этилена, он начинает медленно разрушаться под действием солнечных лучей,
  • Отрицательное действие кислорода при проникновении его в структуру материала.
Будет полезно:  Устройство горизонтального печного дымохода

Оба недостатка устранимы с помощью покрытия изделий защитными оболочками из других материалов либо нанесением слоя краски.

Производители

Одним из самых заметных на сегодня производителей труб из сшитого полиэтилена является бренд STOUT. Вся продукция производится на современном оборудовании в Европе на тех же заводах, где заказывают свой товар бренды премиум-сегмента.

Трубы STOUT существенно дешевле, но не уступают по качеству более дорогим: покупателю нет смысла переплачивать за громкое имя бренда. Клиент платит за качество и надежность, получая все это в полной мере. Изделия адаптированы для условий эксплуатации в нашей стране, монтаж легок и не занимает много времени.

Производство

Технологии сшивки

Сшивка полиэтилена проводится химическим либо физическим способом по одной из следующих технологий:

  1. Химическим пероксидным методом (PEx a) получают очень качественные, но достаточно дорогие изделия. В качестве реактива здесь используется перекись водорода. Процесс идет при температуре около 200 0C. Сшивка получается наиболее равномерной, так как количество сшитых молекул в общем количестве составит до 85%.
  2. Химическим силановым методом (PEx b) получают сшитый полиэтилен в присутствии силана, катализаторов и воды. Этот метод самый распространенный, хотя процент сшивания здесь составляет всего 65-70%.
  3. Физическим радиационным (PEx c). Эта сшивка проводится путем прогонки полиэтиленовой массы через ускоритель электронов, где проходит воздействие на нее рентгеновского либо гамма-излучения. При этом вступают в реакцию свободные атомы, но не углерода с водородом, а одноименные между собой, образуя новые связи. Степень сшивки получается примерно 60%.
  4. Химическим азотным (PEx d), с помощью радикалов азота, получают качество сшивки до 70%. Этот метод используется редко, так как требует достаточного времени и определенных условий протекания реакции.

Сравнение свойств по типу сшивки

Сшитый полиэтилен, прошедший любую из названных технологий сшивки, получает упорядоченную сетчатую структуру, сходную по свойствам с кристаллической решеткой твердых веществ. Однако в каждом случае полученный материал имеет свои небольшие отличия:

  • Как уже отмечено, наиболее равномерная сшивка пероксидная, хотя и менее продуктивная, и более дорогая,
  • Пероксидный способ неприменим к изготовлению многослойных труб,
  • Наиболее быстро получается готовая продукция при силановом способе,
  • Самый простой процесс и дешевое сырьё используются в радиационном способе,
  • Силановый способ дает наиболее плотный, но и наименее гибкий материал.

ВНИМАНИЕ! Не всегда большой процент сшивки является определяющим показателем для выбора технологии. Например, изготовление термоусаживаемых трубок обычно ведется именно радиационным методом, так как в этом случае процент сшивки вполне достаточен, а производительность и экономичность способа выигрывают перед другими.

Область применения

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

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

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.

Ссылка на основную публикацию