Трубы ПНД — характеристики и особенности материала

Прогресс идет своим чередом, сталь и чугун все больше и больше теснят современные пластики. Самая распространенная ПНД труба это конструкция из прочной и гибкой пластмассы, не подверженная коррозии и зарастанию солями, очень легкая и долговечная.

девушка

Особенности полиэтилена низкого давления

Аббревиатура ПНД расшифровывается как полиэтилен низкого давления. Полиэтилен – полимеризованный этилен (…—CH2—CH2—CH2—CH2—…). ПНД – полиэтилен высокой плотности (международное обозначение HDPE), самая распространенная и недорогая разновидность полиэтилена. Определение «низкого давления» происходит от условий производства пластмассы.

Неокрашенный полимер имеет белый цвет, тонкие листы прозрачны. Плотность — 0,94-0,96 г/см³. химически инертен, не разрушается в растворах кислот и щелочей, за исключением 50% азотной кислоты, фтора и хлора. При комнатной температуре ПНД устойчив к растворителям.

гранулы

Преимущества ПНД:

  • безвредность для человека и животных;
  • возможность использования для питьевой воды и пищевых продуктов;
  • химическая инертность;
  • морозостойкость (до -60°С и ниже);
  • прочность;
  • пластичность;
  • небольшая цена.

Основные недостатки:

  • нестойкость к ультрафиолетовому излучению;
  • при повышенных температурах (70-80°С) полиэтилен теряет прочность.

Разновидности ПНД изделий

С момента открытия процесса полимеризации этилена прошло больше 80 лет. За эти годы недорогой и практичный полиэтилен высокой плотности получил очень широкое распространение в быту и на производстве. Из ПНД изготавливают:

  • пленки: тонкие пищевые и плотные упаковочные, для теплиц, пузырчатые, скотч, для гидро- и пароизоляции;
  • пакеты;
  • трубы и фитинги к ним – для пищевых продуктов, водо- и газоснабжения, канализации, дренажа, кислот и щелочей, агрессивных сред на производствах, обсадные для бурения скважин. ПНД несовместим с растворителями;
  • для всевозможных емкостей и тары – от огромных баков для хранения запаса воды и небольших очистных сооружений, бочек до канистр и бутылок, от контейнеров для транспортировки сыпучих материалов до пластиковых судочков для продуктов;
  • для электрической изоляции проводов и оборудования;
  • для антикоррозионного покрытия стальных труб (например, наружное покрытие нефтегазопроводов большого диаметра);
  • материал для термоклея;
  • предметы культурно-бытового и хозяйственного назначения, посуда, игрушки, ящики, ведра, горшки, мебель (комоды, столы, стулья), декоративные предметы, швейная и мебельная фурнитура;
  • вспененный пенополиэтилен (в том числе фольгированный) – распространенный материал для утепления;
  • корпуса аппаратуры, приборов, некрупной техники, небольших лодок, оборудования детских игровых площадок.
экструдер
Экструдер — станок для производства труб ПНД

Что такое ПНД труба

ПНД как материал для труб имеет множество достоинств и немного недостатков.

Преимущество трубопроводов из полиэтилена:

  • долговечность. Полиэтилен при отсутствии критического давления, температуры и ультрафиолета служит очень долго. Срок службы в земле первых коммуникаций уже достигает 50 (!) лет;
  • прочность; стойкость к гидравлическим ударам; отсутствие хрупкости, способность восстанавливаться после деформации;
  • морозостойкость – полиэтилен выдерживает температуру до -60°С;
  • безвредность для людей;
  • очень небольшая цена;
  • коррозионная стойкость – пластик не ржавеет и не нуждается в регулярной антикоррозионной обработке и покраске;
  • химическая инертность – полиэтилен устойчив к кислотам (кроме 50% азотной кислоты) и щелочам, продуктам переработки нефти; вода в ПЭ трубопроводах не приобретает никаких привкусов и запахов;
  • экологичность – пластик можно переработать;
  • пластичность и гибкость – труба ПНД выдерживает давление при замерзании с водой, после размораживания принимает первоначальную форму; при монтаже заготовки небольшого внешнего диаметра можно легко согнуть на оправке или просто руками;
  • гладкие внутренние стенки имеют маленькую адгезию – трубопровод не зарастает солями кальция и магния в процессе эксплуатации;
  • маленький вес пластика облегчают монтаж и транспортировку – вес одного метра ПНД трубы примерно в 8 раз меньше, чем металлической;
  • легкий монтаж – полиэтилен легко режется, гнется и собирается при помощи фитингов, сварки или раструбов.

Недостатки труб ПНД:

  • нестойкость к ультрафиолету. Полиэтилен нельзя применять на открытом воздухе – только в земле и в помещениях;
  • невысокая устойчивость к повышенным температурам – рекомендованная температура эксплуатации ПНД 50°С; допустимая на непродолжительное время – 80°С; длинные прямые участки трубопровода при нагреве может «повести»;
  • максимальное допустимое давление в 2,0 МПа ограничивает использование ПНД в промышленности;
  • черно-полосатые или ярко-голубые водопроводные трубы не слишком эстетичны для прокладки в помещениях.

Обозначения и маркировка

На поверхность изделий наносят маркировку. Интервал между надписями не должен превышать 1 м. Маркировка включает в себя:

маркировка на трубе
Текст маркировки
    • наименование изготовителя;
    • стандарт, по которому изготовлены трубы;
    • международное обозначение марки изделия (PE-100, PE-80, PE-63);
    • наружный диаметр и толщина стенки в мм;
    • рабочее давление;
    • дата изготовления;
    • номер партии.

Для удобства быстрого распознавания конструкции из полиэтилена окрашивают. Расшифровка окраски ПНД трубы:

  • ярко-голубые и черные с голубой полоской предназначены для питьевой воды;
  • черные с желтой полоской, изредка желтые, используют для газоснабжения;
  • черные без полоски используют для технических целей;
  • изделия для канализации окрашивают в серый, черный, белый цвет;
  • трубы для дренажа окрашивают в зеленый цвет;
  • наружные канализационные трубопроводы окрашивают в яркий рыжий цвет;
  • красный цвет применяют для окраски кожухов электрических кабелей (чаще для гофрированных изделий).
полоски
Опознавательные полоски: голубая — для воды, желтая — для газа, без полоски — техническая труба.

Основные технические характеристики

Технические характеристики полиэтилена низкого давления:

  • плотность – 0,94-0,95 г/см³;
  • предел прочности при растяжении составляет 100—170 кгс/см²;
  • температура плавления ПНД – 130-135°С;
  • твёрдость по Бринеллю – 1,4-2,5 кгс/мм².

Виды ПНД труб: сортамент

Назначение ПНД труб:

  • для водопроводов холодной воды. В жилых помещениях голубые или полосатые трубки не применяют, зато для прокладки сетей под землей и разводки в подвалах изделия из ПНД просто идеальны. Коммуникации небольших диаметров чаще монтируют с фитингами, больших внешних диаметров – при помощи сварки терморезисторными муфтами. Чаще используют гладкие конструкции;
  • для сточной канализации. Для безнапорной канализации применяют раструбные изделия. Монтаж происходит путем вставки элемента в раструб предыдущего. Герметизация происходит с помощью резиновых уплотнений. Для напорной канализации используют обычные черные трубы технического назначения. Соединяют их с помощью фитингов или сварки. При большой глубине залегания коммуникаций используют двухслойную гофру с раструбами;
  • для дренажных систем применяют зеленые перфорированные конструкции с раструбом. Часто используют гофру;
  • в качестве обсадных труб. Конструкции из ПНД устанавливают в пробуренную скважину для укрепления стенок колодца. Глубина залегания водоносного слоя может составлять до 50 м. В колодец опускают насос для забора воды. Единственное ограничение для применения изделий из ПНД – опасность оползней и сейсмическая опасность;
  • для канализационных систем и для разводки в зданиях электрических кабелей, линий связи и интернета применяют обычные гладкие или гофрированные технические черные или красные трубы;
  • для промышленных технологических сетей применяют гладкие и гофрированные черные трубы технического назначения.

Для трубопроводов применяют следующие марки ПНД: ПЭ-100, ПЭ-80, ПЭ-63. Допустимые давления соответственно 1,25 МПа, 1,6 МПА, 1,0 МПа.

Типоразмеры и диаметры

Гладкие изделия из полиэтилена низкого давления в соответствии с ГОСТ 18599-2001 выпускаются с наружными диаметрами от 10 до 2000 мм. Толщина стенки варьируется от 2 мм до 95,5 мм. Точные характеристики наиболее популярных размеров представлены в таблице:

Таблица размеров труб ПНД
⌀, мм SDR 21 SDR 17,6 SDR 17 SDR 13,6 SDR 11 SDR 9 SDR 7,4
ПЭ-80 ПЭ-80 ПЭ-80 ПЭ-80 ПЭ-80 ПЭ-80 ПЭ-80
ПЭ-100 ПЭ-100 ПЭ-100 ПЭ-100 ПЭ-100 ПЭ-100 ПЭ-100
Толщ. стенки, мм Вес, кг Толщ. стенки, мм Вес, кг Толщ. стенки, мм Вес, кг Толщ. стенки, мм Вес, кг Толщ. стенки, мм Вес, кг Толщ. стенки, мм Вес, кг Толщ. стенки, мм Вес, кг
16 2,0 0,09 2,3 0,102
20 2,0 0,116 2,3 0,132 3,0 0,162
25 2,0 0,148 2,3 0,169 2,8 0,198 3,5 0,240
32 2,0 0,193 2,4 0,229 3,0 0,277 3,6 0,325 4,4 0,385
40 2,0 0,244 2,3 0,281 2,4 0,292 3,0 0,353 3,7 0,427 4,5 0,507 5,5 0,600
50 2,4 0,369 2,9 0,436 3,0 0,449 3,7 0,545 4,6 0,663 5,6 0,786 6,9 0,935
63 3,0 0,573 3,6 0,682 3,8 0,715 4,7 0,869 5,8 1,05 7,1 1,25 8,6 1,47
75 3,6 0,821 4,3 0,97 4,5 1,01 5,6 1,23 6,8 1,46 8,4 1,76 10,3 2,09
90 4,3 1,18 5,1 1,4 5,4 1,45 6,7 1,76 8,2 2,12 10,1 2,54 12,3 3,00
110 5,3 1,77 6,3 2,07 6,6 2,16 8,1 2,61 10,0 3,14 12,3 3,78 15,1 4,49
125 6,0 2,26 7,1 2,66 7,4 2,75 9,2 3,37 11,4 4,08 14,0 4,87 17,1 5,78
140 6,7 2,83 8,0 3,35 8,3 3,46 10,3 4,22 12,7 5,08 15,7 6,12 19,2 7,27
160 7,7 3,71 9,1 4,35 9,5 4,51 11,8 5,5 14,6 6,67 17,9 7,97 21,9 9,46

Изделия диаметром до 180 мм поставляются в бухтах и отрезках, более 180 мм – только в прямых отрезках длиной 6 и 12 м.

Коэффициент SDR труб

Коэффициент SDR (Standard Dimension Ratio) труб согласно ГОСТ 18599-2001 – это стандартное размерное отношение наружного диаметра к толщине стенки. SDR – стандартная величина, принимается из табличных данных. От SDR зависит толщина стенки трубопровода и ее прочность.

Как выбрать ПНД трубу под свои задачи

Перед выбором труб для монтажа трубопроводных систем следует внимательно проанализировать назначение и расположение трубопровода. Учитывают и особенности эксплуатации – температуру, глубину заложения в земле, агрессивность среды.

В системах подачи питьевой воды используются только трубы ПНД из первичного полиэтилена, которые помечены голубой полоской. При прокладке водопровода недопустимо применение технических труб, которые изготавливаются из вторичного сырья и могут выделять в воду опасные вещества.

Для канализации применяют раструбные элементы, для дренажа – перфорированные конструкции. Вес, который выдерживают трубы ПНД, зависит от толщины слоя земли или бетонной стяжки над ними. При большой нагрузке на конструкцию (при глубине залегания коммуникации больше полутора метров, каменистом грунте, большом слое стяжки над трубопроводом теплого пола) применяют двухслойную гофрированную трубу.

Для технических и питьевых трубопроводов, труб для электрических кабелей и информационных коммуникаций, обсадных конструкций применяют гладкие конструкции.

Желательно для любых коммуникаций использовать трубы соответствующего цвета. Это облегчит при возможных ремонтах определение нужной коммуникации, обнаружение яркой коммуникации в грунте.

Способы соединения

В зависимости от места расположения и диаметра определяют и способ соединения труб:

  • трубопроводы диаметром до 315 мм соединяют при помощи компрессионных фитингов из полиэтилена (цанговых);
  • раструбные дренажные и обсадные трубы просто вставляют одна в другую;
  • сварка ПНД труб допускается только на трубах с толщиной стенки не менее 5 мм;
  • самый надежный вид сварки – при помощи терморезисторных муфт. И одновременно очень дорогой. Применяется в основном на трубопроводах больших диаметров.
муфты
Соединительные муфты

Заключение

Современные пластиковые трубы по своему качеству и техническим характеристикам во многом превосходят привычные стальные и чугунные коммуникации. Во всех случаях, где рабочее давление системы позволяет, лучше применять надежные и долговечные коммуникации из полиэтилена высокой плотности.

Небольшое видео на ту же тему

Ссылка на основную публикацию