Сшитый полиэтилен

Технология производства не стояла на месте, постоянно появлялись и совершенствовались новые способы получения сшитого полиэтилена. На сегодняшний день технологией производства труб РЕХ владеют три фирмы: Wirsbo (Швеция), выпускающая трубы с диаметрами от 12 до 250 мм, Rehau (Германия), выпускающая трубы с диаметрами от 12 до 250 мм и Golan (Израиль), выпускающая трубы с диаметрами от 12 до 500 мм. Сшитый полиэтиленВ России также выпускают трубы из сшитого полиэтилена отличного качества, с диаметрами от 10 до 110 мм, рассчитанными на различные значения номинального давления от 8 до 25 кг/см2 (бар).

Сшитый полиэтилен – это обработанный под высоким давлением полиэтилен, который приобрел в процессе такой обработки особые свойства благодаря образованию дополнительных поперечных связей между молекулами, называемыми мостиками. Он стал более стойким по отношению к температурным воздействиям, и более прочным. Процесс обработки полиэтилена под воздействием высокого давления называется «сшивкой», а полученный полиэтилен носит название «сшитый полиэтилен». В отличие от пластиковых труб, изготовленных из альтернативных материалов, эти трубы обладают значительной гибкостью и способностью безупречно выдерживать больший температурный режим.


Существует несколько способов обработки полиэтилена, узнать о которых можно из маркировки труб:

РЕХа – это способ сшивки труб пероксидным способом;
PEXb – это обработка полиэтиленовых труб газом;
РЕХс – это облучение труб потоком электронов в электромагнитном поле;
PEXd – это обработка полиэтиленовых труб с помощью соединений азота.

Сшитый полиэтиленТрубы из сшитого полиэтилена успешно применяются в системах горячего водоснабжения и отопления и монтируются при помощи обжимных фитингов. Благодаря своим великолепным рабочим характеристикам они нашли свое применение в системах водяных теплых полов, исключив возможность того, что труба может лопнуть при повышенной температуре теплоносителя, поставив тем самым жильцов благоустроенного, а уж тем более многоквартирного, дома в довольно затруднительное и неприятное положение.


Трубы из поперечно сшитого полиэтилена, предназначенные специально для использования в системах отопления, для предотвращения попадания внутрь системы кислорода покрывают диффузным барьером. Благодаря своему молекулярному строению, трубы, изготовленные из сшитого полиэтилена, получили ряд уникальных свойств – их отличают долговечность, теплостойкость, устойчивость к механическим и гидравлическим ударам, способность выдерживать высокое давление и высокую температуру.

Для сравнения можно привести верхний предел рабочей температуры труб, изготовленных из сшитого полиэтилена, при которой система способна длительно работать – это +950С, трубы из обычного полиэтилена способны выдерживать не более + 40?С. Они также получили устойчивость к растрескиванию ввиду отсутствия усталостных напряжений, устойчивость к истиранию и устойчивость к окислению. Трубы из таких материалов, как полиэтилен, полипропилен, полибутен чувствительны к медленному распространению трещин, возникающих в результате действия внешних нагрузок.

При выборе труб для монтажа любых инженерных сетей определяющим фактором в первую очередь для профессионалов является надежность конструкции, для людей в этом случае важна не столько стоимость материалов, сколько конечный результат, поэтому обязательно необходимо учитывать технические характеристики самих труб. Разобраться во всех тонкостях и сделать правильный выбор помогут настоящие профессионалы, имеющие большой многолетний опыт практической работы со всеми видами материалов, позволяющий им всегда принимать только правильные решения.

Монтаж труб из сшитого полиэтилена в Москве и Подмосковье тел. 8 (925) 712-24-15

sanrus.net


Производство сшитого полиэтилена

Обычный полиэтилен (низкого давления) производится с участием особых катализаторов. Он отличается крупными молекулами с многочисленными боковыми ответвлениями, которые не всегда связаны с другими молекулами. Это сказывается на качестве конечного продукта.

Технология «сшивки», происходящая при участии потока электронов, позволяет соединить свободные ответвления, при этом возникают довольно крепкие боковые связи, формирующие нечто похожее на кристаллическую решетку более твердых материалов. Конечный продукт носит название PEx. PE – это сокращение от термина «полиэтилен», а «х» выполняет роль символа, обозначающего сшивку.

Существует несколько технологий, которые используются при сшивке:

  • тип а — это сшитый полимер, который производится при помощи перекиси водорода и называется пероксидный, ему свойственны самые высокие проценты сшивки — до 85;
  • тип b – силановый полиэтилен имеет коэффициент сшивки до 70% и наиболее популярен среди прочих видов;
  • тип c – при сшивке в 60% изготавливается радиационным методом;
  • тип d – сложен в производстве и имеет коэффициент сшивки 70%, для производства используют азот.

Утепление полов трубами из сшитого полиэтилена

Характеристики изделий из сшитого полиэтилена

Сшитый полиэтилен, характеристики которого зависят от способа производства, чаще всего используется для производства труб. Важно понять, чем он так хорош и почему его стоит предпочесть всем прочим вариантам.

Трубы PEX обладают довольно высокой температурой плавления – этот процесс запускается только при +200 градусах Цельсия. Материал является горючим, для этого необходима температура около +400 градусов Цельсия. При этом он распадается на углекислый газ и воду, то есть совершенно нетоксичен.

При эксплуатации в условиях температур теплоносителя до 75 градусов этот материал готов служить около 50 лет. В условиях большого давления и 95-градусного теплоносителя срок службы ограничится 15 годами. При этом материал практически не подвержен деформации, так что его без опаски можно «замуровывать» под слой штукатурку в тех помещениях, где важна эстетическая составляющая.


Положительным моментом является и устойчивость материала к большинству известных растворителей. На него не действует бензин, ацетон, хлорированные аналоги. На него могут оказать воздействие только крайне сильные по своей природе окислители: производные галогенов, азотная кислота.

При соединении труб при помощи специальных фитингов можно создавать конструкции любой геометрической направленности. При этом металлические соединительные элементы не будут страдать от коррозии, поскольку этот фактор у полиэтиленовых труб отсутствует.

Прочность материала не страдает, даже если на поверхности трубы появились надрезы или прочие повреждения. Материал практически не истирается и не истончается. Кроме того, на его поверхности не возникают трещины. PEX сложно порвать или растянуть – этому мешает «память», возвращающая к прежнему виду, благодаря которой можно добиться прочного соединения линейной конструкции даже без обращения к фитингам.

Изделия из сшитого полиэтилена

Недостатки изделий

Естественно, что при ярко выраженных достоинствах этого универсального материала у него обнаруживаются и некоторые недостатки. Например, полиэтиленовые трубы крайне негативно реагируют на воздействие ультрафиолетового излучения, под которым они становятся более хрупкими. Кроме того, очень неблаготворно на них сказывается действие молекул кислорода внутри молекулярной решетки.


Эти проблемы не являются критическими для изделий из полиэтилена с модифицированной сшитой структурой молекул. Их можно решить или избавиться полностью при аккуратной доставке и эксплуатации с соблюдением всех технических норм. Специальные защитные вещества могут быть введены и еще на этапе производства, что еще больше облегчит жизнь хозяевам квартир и домов.

Система водопровода из сшитого полиэтилена

polimerinfo.com

№1. Особенности производства

Если особым образом воздействовать на обычный полиэтилен (полимер, состоящий из атомов углерода и водорода), то некоторые атомы водорода отделяются, приводя к формированию новой связи между молекулами углерода. Процесс получения этих дополнительных углеродных связей называют сшивкой. Воздействуют на полиэтилен различными веществами и способами, поэтому степень сшивки может отличаться. Оптимальный показатель – 65-85%.Сшитый полиэтилен


Сшивка позволяет улучшить свойства полиэтилена: повышается устойчивость к высоким температурам, улучшается гибкость, износостойкость, появляется возможность самовосстановления после механических нагрузок. Процесс сшивки разработал в 1968 году шведский химик Т. Энгель, но недооценил свое изобретение, посчитав его неконкурентоспособным. Патент у него выкупила компания WIRSBO, которая первая в мире начала промышленное производство труб сшитого полиэтилена (PEX) и до сих пор является лидером в этой сфере. На отечественный рынок подобные изделия попали не сразу, зато сейчас пользуются огромной популярностью.Сшитый полиэтилен

PEX-труба обычно состоит из трех слоев: внутри – сшитый полиэтилен, снаружи – кислородозащитный слой, соединены они при помощи клея. В продаже встречаются и 5-слойные трубы. У них сверху кислородозащитного слоя располагается еще слой клея и сшитого полиэтилена.Сшитый полиэтилен

Сшитый полиэтилен

№2. Метод сшивки труб PEX-труб

Важнейший параметр при выборе труб из сшитого полиэтилена – это метод сшивки, который использовал производитель. От него зависит количество образованных дополнительных связей, а следовательно, и эксплуатационные качества изделия.

Для образования дополнительных связей (мостов) в полиэтилене используют такие методы сшивки:

  • сшивка пероксидом, такие трубы маркируются PEX-A;
  • сшивка силаном, PEX-B;
  • радиационная сшивка, PEX-C;
  • азотная сшивка, PEX-D.

Трубы PEX-A получают путем нагревания сырья с добавлением пероксидов. Плотность сшивки у этого способа максимальная и достигает 70-75%. Это позволяет говорить о таких преимуществах, как отличная гибкость (максимальная среди аналогов) и эффект памяти (при разматывании бухты труба практически сразу принимает исходную прямую форму). Перегибы и заломы, которые могут появиться в процессе монтажа, можно исправить, если немного нагреть трубу строительным феном. Основной минус – это высокая цена, так как технология пероксидной сшивки считается самой дорогой. Кроме того, во время эксплуатации проходит вымывание химических веществ, причем несколько более интенсивно, чем в других PEX-трубах.Сшитый полиэтилен

Трубы PEX-B производят в два этапа.
ачала в сырье добавляют органические силаниды, получая на выходе недосшитую трубу. После этого изделие гидратируется, и в итоге плотность сшивки достигает 65%. Такие трубы отличаются невысокой ценой, они устойчивы к окислению, имеют высокие показатели давления, при котором происходит разрыв трубы. По надежности они практически не уступают трубам PEX-A: хоть процент сшивки тут ниже, но прочность связей выше, чем при пероксидной сшивке. Из минусов отметим жесткость, поэтому согнуть их будет проблематично. Кроме того, эффекта памяти тут нет, поэтому первоначальная форма трубы будет восстанавливаться плохо. При появлении заломов помогут только соединительные муфты.

Трубы PEX-C получаются при т.н. радиационной сшивке: на полиэтилен воздействуют электронами или гамма-лучами. Процесс производства требует тщательного контроля, ведь от расположения электрода относительно трубы зависит равномерность сшивки. Степень сшивки достигает 60%, такие трубы имеют неплохую молекулярную память, они более гибкие, чем PEX-B, но в процессе эксплуатации на них могут образовываться трещины. Заломы исправляются только соединительными муфтами. В России такие трубы не нашли широкого распространения.Сшитый полиэтилен


Трубы PEX-D производятся путем обработки полиэтилена соединениями азота. Степень сшивки невысокая, около 60%, поэтому по эксплуатационным качествам такие изделия значительно уступают аналогам. Технология фактически ушла в прошлое и сегодня почти не применяется.

В продаже можно встретить трубы PEX-EVOH. Отличаются они не способом сшивки, а наличием внешнего дополнительного антидиффузного слоя из поливинилэтилена, который еще больше защищает изделие от попадания внутрь трубы кислорода. По способу сшивки они могут быть любыми.

Самыми качественными считаются трубы PEX-A, но их высокая стоимость заставляет многих использовать трубы PEX-B. Эти два вида изделий получили наибольшее распространение на рынке, а выбор между ними зависит от бюджета, личных предпочтений и особенностей трубопровода, который необходимо с их помощью построить.

Не путайте трубы из сшитого полиэтилена с:

  • трубами из полиэтилена низкого давления, они выдерживают температуру не более +400С и пригодны только для систем холодного водоснабжения;
  • трубами из недосшитого полиэтилена Pert, в них отсутствуют межмолекулярные связи, вместо них происходит переплетение цепей полимера и их сцепление. Такие трубы совсем недавно появились на рынке, выдерживают температуры до +700С;
  • трубами из термостойкого полиэтилена. Они также способны выдерживать воздействие высоких температур (за счет введения в состав полимера термостойких добавок), но не смогут так долго, как PEX-трубы, работать при высоких температурных и прочих нагрузках.Сшитый полиэтилен

Сшитый полиэтилен

№3. Преимущества и недостатки PEX-труб

Назвать трубы из сшитого полиэтилена уникальным и революционным продуктом сложно, но преимуществ у материала, действительно, немало:

  • сохранение эксплуатационных качеств в пределах широкого диапазона температур. Труба выдержит кратковременное понижение температуры до -500С и повышение до +1200С, плавится материал только при температуре +1500С. Помните, что оптимально эксплуатировать трубы при температуре 0…+950С – если изделие будет часто подвергаться воздействию критически высоких или низких температур, это скажется на его долговечности;
  • устойчивость к перепадам давления, способность выдерживать давление в 4-10 атм (конкретное значение предельного давления зависит от вида трубы);
  • гибкость. В трубах с различным методом сшивки показатели гибкости отличаются, но, в целом, остаются на высоте;
  • высокая прочность, износостойкость;
  • долговечность до 50 лет, при условии правильного монтажа и эксплуатации;
  • стойкость к коррозии, бактериям, грибку, агрессивным химическим веществам, поэтому воздействие щелочей и кислот, растворенных в воде, материал легко перенесет;
  • гладкость стенок обеспечивает отличные гидравлические показатели, которые со временем не ухудшаются, так как наросты на стенках практически не образуются;
  • безопасность. Трубы PEX-A и PEX-B не выделяют никаких токсичных веществ, а вот трубы PEX-C запрещено использовать в некоторых европейских странах;
  • эластичность. Если вода внутри трубы замерзнет, ее не разорвет;
  • молекулярная память (у некоторых видов PEX-труб), которая позволяет материалу восстанавливать первоначальную форму;
  • материал отлично поглощает шумы, что обеспечивает комфорт при эксплуатации;
  • небольшой вес (погонный метр весит 0,1-0,15 кг);
  • относительно несложный монтаж.Сшитый полиэтилен

Среди минусов:

  • чувствительность к длительному воздействию солнечных лучей, поэтому трубы лучше прятать. Если речь идет о монтаже системы теплых водяных полов, то этот недостаток несущественен;
  • с защитным антидиффузным слоем при транспортировке необходимо обращаться предельно осторожно. Нетрудно догадаться, что его повреждения впустят в систему кислород и снизят ее долговечность;
  • способность пропускать кислород, который приводит к коррозии металлических элементов трубопровода. Чтобы нивелировать этот минус, производители делают защитное напыление;
  • диаметры труб из сшитого полиэтилена ограничены. В продаже невозможно найти изделия большого диаметра – их производство очень затратное, поэтому продукция уступает в конкуренции металлопластиковым или металлическим трубами. Именно поэтому назвать PEX-трубы универсальными нельзя;
  • если вода имеет повышенную степень минерализации, то риск образования наростов все же есть. В этом случае уместно использовать магистральные фильтры, иначе трубы быстро засоряться;
  • фиксация трубы и удержание приданной ей формы потребует чуть больше усилий, чем при работе с металлопластиковыми трубами.Сшитый полиэтилен

Трубы из сшитого полиэтилена стоят, конечно, дороже чугунных или обычных полиэтиленовых труб, но все же вполне доступны, правда, потратиться придется еще и на соответствующие фитинги. Монтаж выполняется при помощи специального ручного инструмента. При этом очень и очень важно не повредить защитный слой. Можно сказать, что долговечность трубопровода будет зависеть от осторожности при работе, именно поэтому имеет смысл доверить монтаж сертифицированным мастерам.Сшитый полиэтилен

Сшитый полиэтилен

№4. Сфера использования

Эксплуатационные характеристики труб из сшитого полиэтилена позволяют использовать их для построения следующих инженерных сетей:

  • холодное и горячее водоснабжение;
  • система отопления;
  • водяной теплый пол.

В промышленных целях PEX-трубы не используются – материал большого диаметра (например, для магистрального водопровода) стоит дорого.Сшитый полиэтилен

Сшитый полиэтилен

№5. Сшитый полиэтилен или металлопластик?

Трубы из сшитого полиэтилена и металлопластиковые трубы – главные конкуренты, когда дело касается обустройства водопровода, системы отопления или теплых полов. У них много общего. Оба вида труб достаточно гибкие, прочные, устойчивы к коррозии и относительно просты в монтаже – сваривать уж точно ничего не придется. Правда, монтировать металлопластиковые трубы все же легче, чем PEX-трубы, с которыми необходимо быть предельно осторожным

У металлопластиковых труб чуть выше коэффициент теплопроводности (0,45 против 0,38), но они не переживут замерзания внутри теплоносителя. PEX-трубы же после того, как вода в системе расстаит, можно будет эксплуатировать, как и прежде. Более того, некоторые виды PEX-труб легко восстанавливают свою форму. Устойчивость к высоким температурам и давлению высокая у обоих видов труб: металлопластик выдерживает давление до 25 атм при температуре 250С, может эксплуатироваться при температурах теплоносителя до +950С с кратковременным повышением до +1200С, правда, максимальное давление при этом 10 атм. Таким образом, эксплуатационные характеристики вполне сравнимы с аналогичными параметрами труб из сшитого полиэтилена, которые мы приводили выше.

Выбор зависит, в основном, от особенностей эксплуатации водопровода и бюджета. Разброс цен среди труб, даже в пределах одной группы, значительный, но PEX-трубы чаще оказываются дешевле металлопластиковых.Сшитый полиэтилен

Сшитый полиэтилен

№5. Диаметр и длина

Трубы из сшитого полиэтилена продают в бухтах по 50, 100 и 200 м. Трубы диаметром 40 мм и более продают отрезками до 12 м. На трубе по всей ее длине должна быть нанесена информация о материале изготовления (тип сшивки), рабочей температуре, давлении, диаметре, дате и месте производства. Для дополнительного удобства некоторые производители наносят на изделие риски ровно через каждый метр.Сшитый полиэтилен

Выбор диаметра трубы зависит от типа трубопровода, давления воды в нем, количества потребителей и прочих параметров. Общие рекомендации по подбору диаметра таковы:

  • трубы диаметром до 15 мм (10,1*1,1, 14*1,5 и прочие) подходят для подвода воды от основной водопроводной трубы к кранам;
  • трубы 16*2 используют для организации теплых полов, 16*2,2 подходят для горячего водоснабжения и радиаторного отопления. Трубы диаметром 16-20 мм могут использоваться в качестве основной трубы холодного и горячего водоснабжения квартир и небольших частных домов;
  • трубы 20-32 мм подходят для организации водоснабжения в коттеджах, также используются для отопления, для теплых полов обычно не применяют трубы диаметром более 20 мм;
  • трубы 40-50 мм подходят для стояка в многоквартирных домах;
  • трубы диаметром 50-63 мм используются как в системах отопления, так и водоснабжения.

Обычно производитель указывает, для каких целей лучше всего подходит та или иная труба, например, для отопления, горячего водоснабжения, или же она универсальна в использовании.

Длину рассчитать нетрудно, но для этого должен быть точный план системы водопровода, радиаторного или напольного отопления. Измеряем длину предполагаемого трубопровода и умножаем полученное значение на 1,2 – это запас на непредвиденные ситуации, которые могут случиться во время монтажа.Сшитый полиэтилен

Сшитый полиэтилен

№6. Фитинги для труб из сшитого полиэтилена

Забегая наперед, отметим, что фитинги лучше брать от того же производителя, что и трубы. Даже при одинаковых заявленных размерах разница в диаметре изделий разных производителей может достигать 0,5 мм. В этом случае трудно говорить об абсолютной герметичности и надежности системы.

Для соединения отдельных отрезком PEX-труб используют такие типы фитингов:

  • компрессионные пластиковые фитинги. Состоят из корпуса, соединительного и уплотнительного колец, зажимной гайки и зажимного кольца. Монтаж осуществляется очень просто: труба обрезается под углом 90 градусов, удаляются все заусенцы, одевается зажимная гайка и кольцо, в корпус вставляют уплотнительное и компрессионное кольцо, вставляют его в трубу до упора, надвигают зажимное кольцо и закручивают гайку. Затягивать можно руками или инструментом – главное, затянуть гайку крепко. Никаких дополнительных инструментов такие фитинги не требуют, но проверять затяжку гаек придется раз в 3-5 месяцев;Сшитый полиэтилен
  • компрессионные металлические фитинги прочнее и долговечнее пластиковых, стоят немного дороже, состоят из тех же элементов. Принцип монтажа аналогичный, никаких особых инструментов, кроме разводного ключа, не понадобится. Компрессионные фитинги можно демонтировать и использовать заново;Сшитый полиэтилен
  • пресс-фитинги состоят из корпуса и обжимной муфты, обеспечивают максимальную прочность соединения. При монтаже системы отопления (напольного и радиаторного) и горячего водоснабжения рекомендуется использовать именно такой тип фитинга. Стоят подобные изделия дороже, а их монтаж требует специального дорогостоящего оборудования ($1-2 тыс.), так что придется обращаться за помощью к профессионалам. Альтернативное решение – брать технику в аренду, если, конечно, есть уверенность в том, что вы справитесь с монтажом своими силами;Сшитый полиэтилен
  • напрессовочные фитинги состоят из корпуса и напрессовочного кольца. Технология монтажа несложная, но также требуется специфическое оборудование. Стоит оно в разы дешевле того, что необходимо для пресс-фитинга ($200-300), но при этом прочность соединения практически одинакова. Стоят напрессовочные фитинги еще чуть дороже, чем пресс-фитинги.Сшитый полиэтилен

Сваривать, паять и клеить швы труб из сшитого полиэтилена нельзя.

Сшитый полиэтилен

remstroiblog.ru

Металлопластик или сшитый полиэтилен

Хорошо, а что же тогда называется сшитым полиэтиленом, или металлопластиком? Попробуем дать определения понятным и простым языком.

Итак, сшитый полиэтилен (он же PE-X, XLPE, или ПЭ-С) – это полимер этилена, только его линейные молекулы поперечно сшиты. Что это значит? Сшивкой называется процесс связки молекул в трёхмерную сетку с широкими ячейками, а происходит это линейное взаимодействие за счёт образования поперечных связей.

Сшитый полиэтилен обладает отличными эксплуатационными свойствами и продается по небольшой цене Сшитый полиэтилен обладает отличными эксплуатационными свойствами и продается по небольшой цене

Сшитый полиэтилен производится четырьмя способами:

  • Нагрев вместе с пероксидами (пероксидная технология);
  • Обработка влагой со специальным катализатором (силановая технология);
  • Бомбардировка электронами (электронная);
  • Азотная технология, которая сейчас практически вышла из употребления.

Для характеристики сшитого полиэтилена разработали следующие параметры: доля материала кристаллической формы, доля сшивки, удлинение и напряжение на разрыв. Металлопластик применяют во многих областях человеческой жизнедеятельности. Например, отопление (из металлопластика производят трубы).

Трубы из сшитого полиэтилена

Что же представляют собой трубы из сшитого полиэтилена? Во-первых, это современное, новейшее, удобное поколение трубопроводов. Они используются в низкотемпературных системах отопления, в горячем и холодном водоснабжении, и в различных других отраслях строительства. Во-вторых, сшитые полиэтиленовые трубы обладают гибкостью, достаточной для того, чтобы составлять из них сети сложной конфигурации. Кроме того, цена на трубы из сшитого полиэтилена сравнительно невелика (другие материалы стоят намного дороже). При этом они практичны, удобны в использовании и просты в монтаже.

Трубы из сшитого полиэтилена имеют ряд преимуществ перед другими материалами, например, у них широкий диапазон рабочих температур, они обладают лёгкостью, прочностью и при этом гибкостью, помимо этого, эти трубы устойчивы к воздействию ультрафиолетового излучения и различным агрессивным средам.

Поскольку во время сшивки полиэтилена на молекулярном уровне между цепочками углеродов образуются дополнительные поперечные связи, этот материал совершенно нечувствителен к воздействию высоких давления и температуры.

Трубы из сшитого полиэтилена безопасны в экологическом смысле при использовании в системе водоснабжения, так как не выделяют токсичных веществ в процессе использования и не изменяют вкусовых, физико-химических или иных характеристик воды. В некоторых статьях приводят сравнение металлопластиковых труб, например, с медными или алюминиевыми трубами. Мы же своей статье остановимся только на всесторонней характеристике труб из металлопластика.

Что такое сшитые полиэтиленовые трубы

Давайте рассмотрим немножко подробнее несколько различных видов сшивки полиэтилена. Итак, как мы увидели выше, есть четыре способа сшивки полиэтилена, но самые распространённые – химические. Первый способ – пероксидный (РЕХ-а). По этой технологии сшивка производится в два этапа. Сперва полиэтилен равномерно перемешивают с пероксидами, а затем сшивают в экструдере под высоким давлением, а также при очень высокой температуре. Благодаря этому степень сшивки целых 75%, а физические и химические показания одинаковы в любой точке трубы.

Прошитый таким образом полиэтилен способен восстановить свою исходную форму после какой-либо нагрузки и сохранять свои теплофизические характеристики в широчайшем диапазоне температур.

Сшитые полиэтиленовые трубы могут отличаться по диаметру и толщине Сшитые полиэтиленовые трубы могут отличаться по диаметру и толщине

При силановой сшивке продукция называется PEX-b. Происходит следующая реакция: в полиэтилене происходит замещение атомов водорода, а при выходе их экструдера труба проходит через обработку так называемыми органосилами как снаружи, так и изнутри. Максимальная степень сшивки находится на поверхности изделия, а в глубине понижается. Трубы PEX-b имеют самую маленькую степень прошивки, поэтому и цена на них сравнительно не велика, как ни странно, шитый пластик не очень дорого стоит. В современных магазинах представлен широкий спектр металлопластиковых труб ведущих мировых брендов: Stout, Rehau, Firat.

Теплоотдача металлопластиковой трубы

Коэффициент теплоотдачи труб из сшитого полиэтилена зависит от определенных параметров.

А именно:

  • Температуры перемещаемой воды;
  • Коэффициента теплопроводности стенок трубы;
  • Температуры окружающей среды.

Также имеют значение диаметр металлопластиковых труб, их расположение и количество радиаторов, даже какой монтаж вы использовали. Следует помнить, что у всех видов пластиковых труб (трубы из сшитого полиэтилена – не исключение) теплоотдача очень низкая. Поэтому, если установить систему отопления, именно они не будут греть. Нагревать воздух будут радиаторы, конвекторы и другие установленные вами приборы (подробности следует обсудить с мастером-установщиком).

Тёплый пол из металлопластиковых труб

Для создания тёплого пола часто используют современные инновационные материалы, такие как полипропилен или сшитые полиэтилен (металлопластик, он же металлопласт). Принцип работы металлопластиковых труб, используемых для нагрева пола, заключается в равномерном распределении энергии тепла по уложенным под напольное покрытие трубопроводам. Как правило, по трубам циркулирует самая обыкновенная нагретая вода, но изредка вместо неё используется раствор этиленгликоля или антифриза. Стоит ли избирать сшитый полиэтилен в качестве материла для теплопровода?

Несомненно, этот материал надёжен, возможно получить трубы любой плотности. Правда, велик шанс того, что труба будет повреждена при установке.

Металлопластиковая труба состоит из нескольких слоёв. Внутренний слой – это защищающий трубопровод от коррозии и накипи полимер. Средний слой – алюминий. Он нужен, чтобы мягкий и пластичный полиэтилен лучше держал форму. И, наконец, внешний слой состоит из полиэтилена, который защищает алюминий от разрушающего воздействия внешних факторов. Все три слоя скреплены специализированным клеем. Многослойность делает трубу стойкой, надёжной и удобной в эксплуатации. Именно поэтому считается, что труба из металлопластика соединяет в себе лучшие качества полимера и металла.

Использование сшитого полиэтилена для теплого пола

Металлопластик очень удобен в качестве материала для трубопровода, который будет спрятан под вашим полом и должен будет греть ножки вам и вашей семье. Металлопластик многослоен, поэтому он не подвержен или в минимальной степени подвержен коррозии, служит больше пятидесяти лет, трубы имеют большой (от 50 до 500 метров) метраж, кроме того, они обладают малым линейным удлинением при нагревании.

Сшитый полиэтилен можно укладывать как по всей поверхности пола, так и в определенной части Сшитый полиэтилен можно укладывать как по всей поверхности пола, так и в определенной части

При укладке металлопластиковых труб большое значение имеют виды соединений самих труб с фитингами (соединительными частями трубопровода).

Соединения бывают разъёмные, условно-разъёмные и неразъёмные. К разъёмным фитингам относятся резьбовые и цанговые фитинги; к условно разъёмным – компрессионные, а к неразъёмным – пресс-фитинги. Разумеется, необходимо покупать как сами трубы, так и фитинги только у надёжных и проверенных производителей.

Металлопластиковые трубы для пола имеют множество плюсов, но также у них есть некоторые недостатки. Эти минусы могут оказаться очень существенны, если вы не будете заранее предупреждены о них.

Итак, во-первых, из-за разного коэффициента расширения у полимера и у алюминия может произойти самопроизвольное расширение и/или трубы могут растрескаться (произойдёт явление, которое профессионалы называют расслоением труб). Во-вторых, если вы используете в монтаже резьбовые фитинги, то на их внутренней стороне возможна накипь. Поэтому лучше пользоваться исключительно пресс-фитингами (разумеется, когда это возможно).

В-третьих, если в процессе монтажа пережать фитинги, то на трубе может образоваться разрез. И, наконец, металлопластиковые трубы боятся механических нагрузок и термического воздействия (если простым языком – ударов и открытого огня).

Несмотря на ряд существенных недостатков, на сегодняшний день металлопластиковые трубы для нагрева пола – это лучший и наиболее используемый вариант для тех, кому важен уют, долгий срок эксплуатации изделия, а также собственная безопасность и безопасность его семьи. У них хорошая теплопроводность они имеют множественные плюсы.

teploclass.ru

Применение кислородозащитного слоя прежде всего обусловлено выполнением требований СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование» пункта 6.4.1

«…Полимерные трубы, применяемые в системах отопления совместно с металлическими трубами (в том числе в наружных системах теплоснабжения) или с приборами и оборудованием, имеющим ограничения по содержанию растворенного кислорода в теплоносителе, должны иметь кислородопроницаемость не более 0,1 г/м сут…»

Кислородопроницаемость трубы из сшитого полиэтилена с толщиной стенки 2 мм, диаметром 16 мм при температуре воздуха 20 ºС составляет 670 г/м³·сут. Очевидно, что обычная труба из сшитого полиэтилена не удовлетворяет требованиям данного СНиПа. Требования СНиП появились не случайно, дело в том, что в системах отопления и теплоснабжения используется специально подготовленный теплоноситель. Воду в котельных либо в тепловых пунктах деаэрируют при помощи специальных установок. Всё это делается для того, чтобы предотвратить коррозию стальных и алюминиевых элементов системы, которые, так или иначе, присутствуют в любой системе.

Для понимания того пагубного эффекта, который даёт кислород в теплоносителе, поясним сам процесс коррозии стали. Сталь коррозирует как в воде, в которой растворён кислород, так и деаэрированной воде, но ход процесса несколько отличается.

В воде, не содержащей кислорода, коррозия протекает следующим образом: под воздействием воды часть атомов железа переходят в раствор, в результате чего на поверхности стали накапливается отрицательный заряд атомов железа (Fe2+ + 2e). В воде же из за наличия примесей образуются катионы и анионы H+ и OH. Ионы железа с отрицательным зарядом, которые перешли в раствор, соединяются с анионами водородной группы, образуя плохо растворимый в воде гидрат железа (именно это вещество придаёт бурый, ржавый цвет теплоносителю): Fe2++2OH→ Fe(OH)2.

Водородные катионы (H+), имеющие положительны заряд, притягиваются к внутренней поверхности трубы, имеющей отрицательный заряд, образуя атомарный водород, который образует на поверхности трубы защитный слой (водородная деполяризация), уменьшающий скорость коррозии.

Как видно, коррозия стали в отсутствии кислорода носит временный характер, пока вся внутренняя поверхность трубы не покроется защитной плёнкой, и реакция не замедлится.

В случае, когда сталь соприкасается с водой, содержащей кислород, коррозия происходит иначе: содержащийся в воде кислород связывает водород, образующий защитный слой на поверхности железа (кислородная деполяризация). А двухвалентное железо подвергается окислению в трехвалентное:

4Fe(OH)2 + H2О + O2 → 4Fe(OH)3,

nFe(OH)3 + H2О + O2 → xFeO·yFe2O3·zH2O.

Продукты коррозии при этом не образуют плотно прилегающего к поверхности металла защитного слоя. Это обусловлено увеличением объема, которое имеет место при переходе гидроокиси железа в гидрат закиси железа, и «вспучиванием» слоя железа, подверженного коррозии. Таким образом, наличие кислорода в воде существенно ускоряет коррозию стали в воде.

Элементы, страдающие от коррозии в первую очередь, – это котлы, рабочие колёса насосов, стальные трубопроводы, краны и т.д.

Каким же образом кислород проникает через толщу полиэтилена и растворяется в воде? Этот процесс называется диффузией газов, процесс, при котором какое-либо газообразное вещество может проникнуть сквозь толщу аморфного материала за счёт разности парциальных давлений данного газа с обеих сторон вещества. Энергия, которая позволяет пропускать газ сквозь толщу пластика, возникает в результате разности парциальных давлений кислорода в воздухе и кислорода в воде. Парциальное давление кислорода в воздухе при нормальных условиях составляет 0,147 бара. Парциальное давление в абсолютно деаэрированной воде составляет 0 бар (независимо от давления теплоносителя) и растёт по мере насыщения кислородом воды.

Сшитый полиэтилен
Рис. 8. Слой EVOH трубы VALTEC PEX-EVOH при увеличении x100

Нетрудно количественно оценить, какой вред может нанести труба без кислородного барьера.

Для примера возьмём систему отопления с трубами из сшитого полиэтилена без кислородного барьера. Общая протяжённость труб c наружным диаметром 16 мм составляет 100 м. За год эксплуатации данной системы в воду попадёт:

Q = DO2 · (dн – 2 · s)2 · l · z = 650 · (0,16 – 2 · 0,002)2· 100 · 365 = 3 416 г кислорода.

В приведенной формуле DO2 – коэффициент кислородопроницаемости, для PEX-труб с наружным диаметром 16 мм и толщиной стенок 2 мм он равен 650 г/м3 · сут; dн и s – наружный диаметр трубопровода и его толщина соответственно, м, l – длина трубопровода, м, z – число суток эксплуатации.

В теплоносителе кислород будет находиться виде молекул O2.

Массу железа, вступившего в реакцию окисления, можно вычислить, используя стехиометрический расчёт уравнений реакций окисления двухвалентного железа (2Fe + O2 → 2FeO) и последующего окисления до трёхвалентного железа (4FeO + O2 → 2Fe2O3).

В реакции окисления двухвалентного железа его масса будет равна:

mFe = mo2 · nFe · MFe /(nО2 · MO2) = 3 416 · 2 · 56 / (1 · 32) = 11 956 г.

В этом расчете mFe – масса двухвалентного железа, вступившего в реакцию, г, mo2 – масса кислорода, вступившего в реакцию, г, nFe и nО2 – количество вещества, вступившего в реакцию: (железа, Fe, – 2 моль, кислоро, =да, O2, – 1 моль), MFe и MO2 – молярная масса (Fe – 56 г/моль; O2 – 32 г/моль).

В реакции окисления трёхвалентного железа его масса будет равна:

mFe = mo2 · nFe · MFe /(nО2 · MO2) = 3 416 · 4 · 56 / (3 · 32) = 7 970 г.

Здесь количество вещества вступившего в реакцию железа (nFe) составляет 4 моль, кислорода (nО2) – 3 моль.

Отсюда следует, что при попадании 3416 г кислорода в теплоноситель общее количество железа, подверженного коррозии, составит 11 956 г. (11,9 кг), при этом 7 970 г (7,9 кг) железа образует на стенках стали ржавый слой, а 11 956 – 7 970 = 3 986 (3,98 кг) железа останутся в двухвалентном состоянии и попадут в теплоноситель, загрязняя его. Для сравнения: если принять кислородопроницаемость трубопровода как максимально допустимую по нормам (0,1 г/м3 · сут), то в воде раствориться 0,52 г кислорода за год, что приведёт к коррозии максимум 1,82 г железа, то есть в 6 500 раз меньше.

Конечно же, не весь кислород, попавший в трубу, провзаимодействует с железом, часть кислорода будет взаимодействовать с примесями в теплоносителе, часть может достигнуть станции деаэрации, где его вновь удалят из теплоносителя. Однако опасность присутствия кислорода в системе весьма значительна и отнюдь не преувеличена.

Иногда в публикациях встречаются фраза: «…автоматические воздухоотводчики удалят весь кислород, попавший через стенки трубопровода». Данное утверждение не совсем верно, так как автоматический воздухоотводчик может выпустить кислород только в случае, если он выделится из теплоносителя. Выделение растворенных газов происходит только при резком снижении скорости или давления потока, что в обычных системах редко встречается. Для удаления кислорода устанавливаются специальные проточные деаэраторы, в которых происходит резкое снижение скорости и удаление выделившихся газов. На рис. 9.1 и 9.2 показаны обычный вариант установки воздухоотводчика и вариант с деаэрационной камерой. В первом случае воздухоотводчик удаляет только небольшое количество газов, скопившееся в трубопроводе, во втором – газы, которые принудительно «извлекаются» из потока за счет резкого увеличения сечения и снижения скорости.

tdsayany.ru


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Adblock
detector