Водопровод трубами из сшитого полиэтилена для водоснабжения своими руками
Когда заходит речь о трубах из сшитого полиэтилена, большинство представляет себе полимерную трубу с продольным швом.
Естественно, качество и характеристики такого материала, прежде всего, надежность и прочность, вызывают сомнения, а главным достоинством становится ценовая доступность.
В реальности, термин «сшитый» относится к технологии получения материала.
Его характеристики превосходят многие обычные полимеры, а цена относительно невысока.
Все это делает его идеальным вариантом для холодного водоснабжения и трубопроводов бытовых систем отопления, особенно, низкотемпературного («теплый пол» и аналогичных).
Содержание статьи:
Техническое описание
Сшитый полиэтилен (PEX – polyethylene cross-linked) — материал, полученный с применением технологий, которые в ходе полимеризации создают между молекулами дополнительные пространственные связи.
Благодаря этому, структура материала имеет форму трехмерной сетки (некий аналог молекулярной кристаллической решетки), что значительно улучшает большинство свойств полипропиленовых армированных стекловолокном труб (для отопления).
Главная характеристика, которая отражает это улучшение — степень сшивки.
Для создания такой структуры применяют химические и/или физические методы.
Сегодня разработано и используется 4 основных:
- пероксидный;
- силановый;
- электронный (радиационный);
- азотный.
Первые две технологии относятся к разряду химических.
В пероксидной технологии в образовании дополнительных связей главная роль принадлежит воздействию высокой температуры, а за химию процессов отвечают вводимые в сырье пероксиды и гидропероксиды.
В результате, получают материал, получивший название PEXa со степенью сшивки до 75%.
А что вам известно про вентили для радиаторов отопления? Прочитайте в полезной статье, какие краны лучше выбрать для установки на батареях отопления в частном доме или квартире.
Зачем нужно устанавливать обратный воздушный клапан для канализации, написано на этой странице.
Силановый метод предполагает образование дополнительных связей за счет обработки сырья жидкостями с высоким содержанием органосиланидов в присутствии катализаторов.
Полученный таким способом PEXb характеризуется степенью сшивки до 65%.
При использовании физического электронного метода молекулы полиэтилена бомбардируют потоком электронов. В результате степень сшивки пространственной структуры PEXc составляет около 60%.
Химическая азотная технология производства PEXd пока не получила серьезного промышленного распространен из-за сложности процессов и оборудования.
Физические свойства материала
Технология, которая применяется для получения сшитого полиэтилена, практически, не оказывает влияния на характеристики материала.
Для его свойств более важный показатель – степень сшивки.
С ее ростом улучшаются:
показатели прочности, такие как напряжение и удлинение на разрыв – последний, может достигать значений в 800%;- устойчивость к воздействиям температуры – диапазон допустимых значений расширяется от характерных для обычного полиэтилена 0..+40 градусов до 0..+95 градусов;
- способность работать в среде с содержанием агрессивных химических веществ;
- переносимость ультрафиолетового излучения.
Однако, при росте степени сшивки, гибкость, значительно ухудшается, с одновременным возрастанием хрупкости.
К сведению!
Если степень сшивки достигнет 100%, материал по свойствам приблизится к стеклу.
Особенно, важно учитывать изменение свойств трубы, в зависимости от степени сшивки, при проведении монтажных работ.
К примеру, если этот показатель составляет менее 70%, то вручную, при комнатной температуре, можно получить радиус изгиба, порядка пяти диаметров трубы.
В тех же условиях, но с применением трубогиба возможно уменьшить этот радиус до трех диаметров.
При увеличении степени сшивки до 70% и более, радиус изгиба менее 7 диаметров – практически недостижим без применения нагревательного оборудования.
А знаете ли вы, как сделать теплоаккумулятор для отопления своими руками? Схему и инструкцию по изготовлению оборудования посмотрите в полезной статье.
Можно ли проложить канализацию без фановой трубы, прочитайте здесь.
На странице: https://ru-canalizator.com/septiki/otstojnik/fanovyj-klapan.html написано про монтаж фанового клапана для канализации 110 мм.
Характеристики полимерных изделий
Решающее значение при выборе сшитого полиэтилена в качестве материала для трубопроводов водоснабжения, например, от насосной станции Джилекс (инструкцию прочитайте здесь) имеют следующие характеристики:
- диапазон рабочих температур;
- допустимое давление;
- срок службы;
- тепловая деформация;
- прочность и гибкость;
- стоимость и др.
Свойства материала позволяют эксплуатировать трубы при давлениях в диапазоне 6-15 атм., чего, вполне, достаточно, для большинства бытовых приложений.
Температурные характеристики труб PEX рассчитаны на их использование в системах, где температура транспортируемой среды составляет до +95 градусов (отдельные виды позволяют эксплуатацию и при более высоких температурах порядка +120, реже — +150º С).
Эти показатели, неразрывно, связаны со сроком службы трубопроводов.
Производители заявляют, что трубопровод из сшитого полиэтилена может эксплуатироваться без ухудшения характеристик до 50 лет.
Однако, это справедливо только для магистралей ХВС или ГВС, если температура воды не превышает 60-70 градусов (про теплоизоляции для труб холодного водоснабжения написано на этой странице).
В остальных случаях, этот срок, значительно, сокращается:
- в системах с высокотемпературным теплоносителем и отопительными приборами – до 10 лет;
- в закрытых напольных системах отопления (типа водяной «теплый пол» — монтаж под плитку описан здесь) и магистралях отопления с низкотемпературным теплоносителем – до 25 лет.
По этим показателям предлагаемые на рынке трубы PEX соответствуют условиям 1-4 класса эксплуатации.
Коэффициент тепловой деформации сшитого полиэтилена зависит от множества факторов, в том числе, от материала сырья и технологии изготовления.
Некоторые изделия требуют укладки в фиксирующие желоба или не используются без армирования стекловолокном или алюминиевой фольгой (нитью).
В то же время, большинство изделий, предназначенных для открытой прокладки (зачастую нужна теплоизоляция для труб отопления на открытом воздухе), по этому показателю превосходят другие полимерные изделия (даже при значительном разбросе температур их деформации настолько малы, что позволяют обойтись без компенсационных элементов).
О зависимости гибкости материала от степени сшивки уже говорилось выше.
Недостаточную гибкость относят к его главным недостаткам, поскольку неспособность трубы держать форму значительно осложняет монтажные работы.
Однако, критическим его назвать нельзя – картину легко изменить, используя нагревательное оборудование (строительный фен).
[note]При прогреве трубы до 100 градусов, ей легко придать нужную форму, которая сохранится и после остывания.[/note]
Другие полезные параметры
Одним из главных достоинств сшитого полиэтилена, считают его инертность по отношению к большинству активных химических веществ:
бензину и другим алифатическим растворителям;- толуолам и прочим ароматическим углеводородам;
- трихлорэтилену и подобным хлорированным углеводородам.
Без проблем он переносит контакты с распространенными в быту:
- антифризами,
- моющими средствами, в том числе и с высоким содержанием поверхностно-активных веществ,
- антикоррозионными добавками.
Некоторую опасность для материала представляют труднолетучие органические соединения, такие как жиры, парафины и др. Прямой контакт с ними приводит к набуханию PEX.
Разрушение материала, возможно, только при воздействии сильных окислителей — концентрированных кислот (например, азотной) галогенов и их кислот (гидридов).
Важным для транспортирующих воду трубопроводов свойством является гладкость поверхностей.
Благодаря ей, становится невозможным накопление известковых и железосодержащих осадков.
Среди других достоинств материала выделяют т.н. «эффект памяти формы». Его наличие обусловлено межмолекулярными связями в структуре полимера.
Деформация приводит к появлению в них механических напряжений, благодаря чему, при нагревании, они возвращаются в исходное состояние, обеспечивая восстановление формы.
На практике, деформированный трубопровод способен принять начальную форму при прогреве до 100-120 градусов.
Не меньшее значение имеет и другое проявление эффекта – трубопровод восстанавливает форму без повреждений после заморозки перемещаемой среды, и последующего ее оттаивания.
Положительно оценивают специалисты низкую горючесть материала (температура возгорания превышает 400 градусов), а также отсутствие выделения им токсичных и опасных для окружающей среды и здоровья человека веществ даже при значительном прогреве.
Недостатки PEX
Наряду с недостаточной гибкостью, материалу присущ и еще один существенный недостаток – кислородопроницаемость.
Свободная диффузия молекул кислорода сквозь стенку трубы вызывает повышение его концентрации в транспортируемой среде.
В свою очередь, это вызывает ускоренное развитие коррозии деталей оборудования или металлических фитингов (какой нужен тройник для подключения стиральной машины к водопроводу, узнаете здесь).
Для уменьшения кислородопроницаемости на поверхность PEX трубы наносят антидиффузный слой, например из поливинилэтилена (EVOH).
Так удается добиться допустимых значений диффузии кислорода в пределах 0,05-0,1 г/куб.м*сут.
Кроме того, дополнительное покрытие повышает устойчивость сшитого полиэтилена к воздействию ультрафиолета.
Способы монтажа трубопроводов
Оптимальными вариантами для монтажа PEX труб является использование обжимных и напрессовочных фитингов.
Обжимные фитинги (американка для полипропиленовых труб) позволяют производить соединение деталей без применения специального оборудования.
Получают надежное разъемное соединение, которое легко разбирается, при необходимости ремонта или реконфигурации трубопровода (про водопроводные тройники с краном написано в этой статье).
Порядок сборки трубопроводов:
- надеть на трубу гайку-крышку;
- установить обжимное кольцо;
- подать трубу до упора в корпус фитинга;
- завернуть гайку-крышку до упора рукой или ключом.
Такой вид монтажа, практически, не требует подготовительных работ. Следует только позаботиться о чистоте и надлежащем качестве поверхностей трубы перед установкой фитинга.
Снятие фасок – не обязательно.
Важно!
Завинчивание гайки-крышки производят осторожно, без усилий, чтобы «перетянутое» соединение не нарушило целостность трубы.
Монтаж с напрессовочными фитингами дает надежное неразъемное соединение.
Для него применяется специализированное оборудование – пресс и расширитель.
Монтаж производят в следующем порядке:
- на трубу надевают зажимную гильзу;
- конец трубы растягивают расширителем – губки инструмента вставляют в трубу и разводят до установленного предела, фиксируя в таком положении на несколько секунд;
- при необходимости, расширитель проворачивают, и процесс повторяют;
- штуцер фитинга вставляют в расширенный конец трубы;
- на место соединения натягивают зажимную гильзу;
- запрессовывают соединение ручным или гидравлическим прессом.
[note]За счет «эффекта памяти формы» сшитого полиэтилена в течение нескольких минут после монтажа происходит обратная усадка трубы, которая гарантирует высокое качество и герметичность соединения.[/note]
Как сделать водопровод трубами из сшитого полиэтилена своими руками, посмотрите в видоролике.
