Трубы ПНД — разновидности и особенности эксплуатации

Трубы ПНД — полимерные изделия, изготовленные из полиэтилена низкого давления методом композитнтой экструзии. Пластиковые изделия являются отличной альтернативой металлическим аналогам, превосходя их по большинству эксплуатационных характеристик.

В данной статье представлена информация о ПНД трубах. Мастер сантехник рассмотрит сферу их применения, размеры, технические характеристики и изучим маркировку, а также разберемся с преимуществами и недостатками данных изделий.

Разновидности ПНД изделий

Трубы ПНД классифицируются на две разновидности — напорные и безнапорные. Отличия между ними заключаются в уровне максимального давления, которое может выдержать пластиковый трубопровод. Сфера применения напорных ПНД труб — водоснабжение (горячее и холодное), системы отопления и канализационные коммуникации, также напорные трубы могут использоваться для транспортировки газа.

Безнапорные — предназначены для технических нужд: они используются в качестве обсадных при обустройстве скважин на воду, для монтажа дренажных систем и изоляции высоковольтных кабелей. Согласно техническим нормативам, допускается применение данных ПНД труб при укладке безнапорной канализации.

Для изготовления ПНД труб применяется несколько модификаций полиэтилена — ПЭ63, ПЭ80 и ПЭ100. Безнапорные трубы изготавливаются из ПЭ63, напорные — из ПЭ80 и 100. Разница между модификациями заключается в количестве соединенных молекул этилена в кристаллической сетке материала, числовой индекс в данном случае обозначает процент соединений от общего числа молекул. Чем он выше — тем изделие прочнее и устойчивее к деформациям, но при этом менее эластичней.

ПНД изделия, предназначенные для использования в сфере водоснабжения, обозначены синей полосой, изделия для газовых трубопроводов — полосой желтого цвета. Трубы для технического использования и канализационных систем не имеют цветовой маркировки.

Технология изготовления

Полиэтиленовые трубы производятся методом экструзии, суть которого заключается в продавливании полимерного расплава через насадку определенной формы. Технология производства ПНД изделий реализуется в следующей последовательности:

• Сырье (гранулы этилена) подается в экструзионный бункер, где под воздействием повышенной температуры этилен плавится, после чего в расплав добавляются химические присадки, обеспечивающие итоговому материалу требуемые эксплуатационные свойства.
• В бункере поддерживается определенное давление, под воздействием которого происходит уплотнение расплава, что приводит к соединению отдельных молекул этилена в сплошную кристаллическую сетку.
• Расплав пропускается через экструзионную головку (конструкция оборудована охлаждающими элементами), при прохождении которой материал принимает форму будущей трубы.
• Заготовка прокатывается на калибровочном стане, где сегмент получает итоговый диаметр, и перемещается в емкость для водяного охлаждения.
• Изделие маркируется и попадает на линию нарезки, где раскраивается на участки требуемой длины.

Также существует категория ПВД труб (ПВД — полиэтилен высокого давления). Для их изготовления применяется аналогичное сырье, отличия лежат в самой технологии производства — уровне давления, поддерживаемом в бункере на этапе плавки гранул этилена.

ПВД трубы существенно отличаются в плане эксплуатационных характеристик. ПВД является мягким, эластичным материалом, тогда как полиэтилен низкого давления жесткий и имеет минимальную пластичность (ПВД трубы реализуются в бухтах длиной 100 м, тогда как ПНД изделия диаметром от 50 мм. не гнутся и продаются отрезками длиной 2-8 метров).

Сфера применения ПВД труб — внутреннее водоснабжение и системы мелиорации. Для обустройства трубопроводов отопления и подачи горячей воды ПВД трубы не используются, поскольку их температурный максимум составляет +40 градусов.

Типоразмеры и маркировка

Диаметр ПНД труб зависит от их функционального назначения:

• для водоснабжения имеют диаметр от 16 до 120 мм;
• для канализации — от 40 до 200 мм;
• для скважин на воду — от 125 до 200 мм

Изделия, предназначенные для разных сфер использования, отличаются в плане особенностей монтажа. ПНД трубы для скважин соединяются посредством резьбы, канализационные трубы — с помощью раструбов либо пайки, а для стыковки водопроводных труб применяются фасонные фитинги.

ПНД трубы обладают унифицированной маркировкой типа ПЭ80 SDR13 40*1.2 Питьевая ГОСТ №ххх. Такое обозначение имеет следующую расшифровку:

• ПЭ80 — модификация используемого для изготовления полиэтилена;
• SDR13 — соотношение толщины стенки и диаметра;
• 40*1.2 — диаметр*толщина стенки;
• питьевая — сфера использования;
• ГОСТ №ххх — технический стандарт, согласно которому изготовлено изделие.

SDR — коэффициент соотношения толщины и диаметра, от которого непосредственно зависит кольцевая прочность. Данный параметр крайне важно учитывать при выборе труб для укладки наружной канализации и водопроводных коммуникаций, которые в процессе эксплуатации будут испытывать давление вышерасположенных пластов почвы.

Приводим характеристику параметра SDR для полиэтиленовых труб наиболее востребованных типоразмеров:

• ПНД 25 — выпускается с толщиной стенки 2 мм (SDR 17.6, вес погонного метра — 152 г) и 2.3 мм (SDR 11, вес — 174 г);
• ПНД 32 — толщина стенки 2 мм (SDR 17.6, вес — 199 г) либо 3 мм (SDR — 11, вес — 283 г);
• ПНД 63 — толщина стенки от 2 до 5.8 мм, SDR от 11 до 43, вес 401-1071 г;
• ПНД 110 — толщина стенки от 3 до 10 мм, SDR от 11 до 40, вес 0.95-3.2 кг;
• ПНД 160 — толщина стенки от 3.9 до 14.6 мм, SDR от 11 до 40, вес 1.97-6.7 кг.

В отдельную категорию относятся гофрированные изделия из ПНД, используемые в качестве промрукавов (изоляционной оболочки) при укладке кабелей электропроводки. Гофрированная труба выпускается в диапазоне диаметров 16-63 мм, она имеет повышенную гибкость и прочность, за счет наличия ребер жесткости.

Гофрированная труба используется при необходимости монтажа скрытой проводки, при которой кабеля бетонируются внутри стен и междуэтажных перекрытий.

Технические характеристики, преимущества и недостатки

Рассмотрим технические характеристики ПНД труб из полиэтилена модификации ПЭ 100:

• плотность — 950 кг/м3;
• максимальная температура эксплуатации +400;
• температура повышенной хрупкости -500;
• рабочее давление: при температуре 200 — 10 Атм, при температуре 400 — 4.5 Атм;
• коэффициент линейного расширения — 2 мм/м;
• удельная теплопроводность — 0.41 Вт/мК;
• модуль упругости — 800 мПа;
• удлинение при разрыве — 250%
• предел текучести — 50 мПа.

ПНД трубы также имеют отличные эксплуатационные свойства, делающие их использование в системах водоснабжения и канализации более предпочтительным, чем применение аналогов из других видов пластика. К преимуществам ПНД изделий относится:

• Механическая прочность, устойчивость к деформациям и расстрескиванию.
• Неподверженность коррозии и разрушению под воздействием химически агрессивных веществ.
• Антистатичность — ПНД является диэлектриком (не проводит ток), что обеспечивает отсутствие проблем с ускоренной коррозии трубопроводов из-за блуждающих токов при подземной укладке.
• Минимальный вес, простота монтажа своими руками.
• Гладкие внутренние стенки, на которых не появляются сторонние образования — изделия сохраняют первоначальные гидравлические свойства и пропускную способность на протяжении всего срока эксплуатации.
• ПНД — экологически безопасный материал, сертифицированный согласно санитарным нормам, он никак не влияет на качество транспортируемой воды.

Среди недостатков ПНД труб отметим ограниченный температурный диапазон (они не могут использоваться в сфере горячего водоснабжения и отопления), а также неустойчивость к ультрафиолету — ПНД склонен к разрушению под воздействием солнечных лучей, при наружном размещении трубопровод необходимо изолировать с помощью экранирующих материалов.

На практике соединение ПНД труб чаще всего выполняется посредством сварки, для чего используется специальный паяльник с насадками, диаметр которых соответствует размеру труб и фитингов.

Алгоритм сварки ПНД труб:

• подогнанная по размеру труба очищается от заусениц на месте среза;
• паяльник прогревается до рабочей температуры (+4500)
• на головки паяльника одеваются труба с фитингом и выдерживаются на протяжении 5-20 секунд (время зависит от толщины стенок изделия);
• изделия снимаются с паяльника и стыкуются между собой, труба должна войти в фитинг до упора.

Соединение необходимо зафиксировать в неподвижном положении на 1 минуту. Охлаждать сварной стык в холодной воде запрещается, он должен остыть при комнатной температуре.

Видео

В сюжете - Как правильно читать маркировку труб ПНД.

В продолжение темы посмотрите также наш обзор Пользуемся ПНД муфтами для соединения труб