Время не стоит на месте, вместо стали и чугуна все большую популярность приобретают современные материалы, в особенности пластик. Чаще всего теперь используется ПНД труба. Аббревиатура ПНД расшифровывается как «полиэтилен низкого давления». Трубы из этого материала представляет собой прочную и гибкую конструкцию из пластмассы. Основные преимущества – легкость, долговечность, а также отсутствие риска коррозии и зарастания солями.
Свойства ПНД
Что же такое ПНД? Этот материал представляет собой высокоплотный полиэтилен. Он имеет доступную цену и распространен повсеместно. Международная аббревиатура выглядит как HDPE — расшифровка high density polyethylene (в переводе: полиэтилен высокой плотности). Условия изготовления материала содержатся в его названии – «низкое давление».
Гранулы полиэтилена — сырье для производства труб ПНД
К характеристикам ПДН относится его устойчивость к растворителям в условиях комнатной температуры, химическая инертность. Попадая в щелочной или кислотный раствор, данный полиэтилен остается целостным (исключение – 50% азотная кислота, хлор и фтор). Плотность полимера составляет 0,94-0,96г/см³. Цвет неокрашенного материала белый, тонкие листы прозрачны.
Преимущества:
- Его можно использовать в пищевой промышленности – для хранения продуктов питания и воды. Данный материал абсолютно безвреден для людей и животных.
- Устойчивость к низким температурам – может выдерживать -60°С и ниже.
- Пластичен и прочен.
- Химически инертен.
- Достаточно недорогой в производстве.
Недостатки полимера:
- Плохо переносит высокий температурный режим: при 70-80°С теряет прочность.
- Невынослив при ультрафиолетовом излучении.
Область применения
Газовая труба маркируется желтой полосой
Восемьдесят лет прошло с того момента, когда впервые полимеризировали этилен. Данное открытие получило широкое применение в разных сферах. Дешевый и практичный материал с высокой плотностью используют в производственных и бытовых нуждах. Из него изготавливают:
- Тару и емкости. Это контейнеры для хранения пищевых продуктов, пластиковые бутылки, канистры, бочки, вместилища для перевозки сыпучих материалов. Производят из ПНД также объемные баки для хранения воды и очистных сооружений.
- Пленки для теплиц, паро- и гидроизоляции, пузырчатые; плотные для упаковки и тонкие для пищевых продуктов; скотч и пакеты.
- Хозяйственные и бытовые предметы: ведра, ящики, горшки, посуда, игрушки. Декоративные детали: фурнитура для мебели и пошива изделий. Элементы интерьера – стулья, комоды, столы и т.д.
- Оборудование для детских площадок.
- Лодки, а также корпусные изделия для мелкой техники, бытовых приборов и аппаратуры.
- Трубы и их соединительные части – для газо- и водоснабжения, дренажа, канализации, щелочей и кислот, обсадные для бурения скважин. Изготавливают также трубы для агрессивных сред на производстве. Но полиэтилен низкого давления несовместим с растворителями.
- Антикоррозийное покрытие для стальных труб. В частности, из ПНД производят внешнюю обшивку магистральных нефтепроводов большого диаметра (предназначенных для транспортировки газа и нефтепродуктов).
- Изоляционный материал для проводки и оборудования.
- Утеплительный материал – вспененный пенополиэтилен (в т.ч. фольгированный).
- Клеящее вещество (термоклей).
Труба из полиэтилена низкого давления
Разберем ее плюсы и минусы.
- Длительный срок службы. Единственным условием является отсутствие ультрафиолета и предельно высокого давления. Первые внедренные изделия в земле уже эксплуатируются на протяжении пятидесяти лет.
- Прочность. Трубы способны к восстановлению после деформации, стойко выдерживают гидравлические удары.
- Пластичность. Трубопровод может иметь небольшие изгибы. При нагреве трубу ПНД можно согнуть до 90 градусов. Если внутри замерзла вода, труба переносит давление, а после оттаивания приобретает первоначальную форму.
- Легче перевозить и монтировать. Материал имеет небольшой вес. Вес трубы ПДН в 8 раз меньше металлического аналога.
- Простота сборки и установки, монтируются при помощи соединительных элементов, стыковой или электродиффузионной сварки, легко режется или гнется.
- Устойчивость к коррозии. Пластик не нуждается в постоянной обработке и окрашивании.
- Низкий уровень сцепления поверхностей – за счет гладкой стенки изнутри, в процессе использования не откладываются магниевые и кальциевые соли, а, значит, трубопровод не засоряется.
- Химически инертный материал. Вода в таких трубах не насыщается посторонними вкусами или запахами, а устойчивость к агрессивным средам позволяет использовать их на производстве и в нефтехимической промышленности.
- Безопасность для потребителей и экологичность, ведь поддаются переработке.
- Плохо переносит ультрафиолет, поэтому трубы из полиэтилена низкого давления прокладывают исключительно в помещениях или в земле, но не на открытых участках.
- Необходимость соблюдать температурный режим. Рекомендуемый предел при эксплуатации труб без присадок — от 0°С до +40°С. Короткий промежуток времени может выдержать нагревание до +80°С. При интенсивном перегреве длинные участки трубопровода может «повести».
- Потребность выдерживать ограниченное давление, вследствие чего в некоторых сферах производства использование труб ПНД невозможно. Допустимый показатель – 2,0 МПа.
- Эстетика: окрас (ярко-голубой или черно-полосатый) зачастую неуместен в помещениях.
Материал, из которого изготавливаются и его особенность
Продолжая отвечать на вопрос, что такое труба ПНД (полиэтилен низкого давления), не лишним будет ознакомление с методикой производства. Изготавливают их по специальной технологии с использованием метода экструзии. Его суть заключается в том, что полимерный расплав продавливается сквозь насадку со специальной формой. Технология производства состоит из следующих этапов:
- Подготовленное сырье (полиэтилен в гранулах) автоматически подается в специальный экструзиционный бункер. Там он нагревается до состояния расплава. В эту массу добавляются, соответствующие виду, присадки химического происхождения, для придания конечному продукту соответствующих эксплуатационных свойств.
- В этом бункере поддерживается нужное давление, необходимое для уплотнения расплавленной смеси. В результате этого молекулы этилена соединяются, создавая прочную кристаллическую сетку.
- После этого сплав пропускают сквозь экструзиционную головку, оснащенную охлаждающими элементами. Охлаждаясь, горячая масса приобретает трубообразную форму.
- Далее изделие прокатывается на специальном калибровочном станке. Здесь из нее формируется продукт нужного диаметра и длины.
- Последний этап – маркирование. После чего готовый продукт отправляют в цех с линией нарезки окраски. Для того чтобы пользователь понял, что такое ПНД труба той или иной партии.
По подобной технологии изготавливают и ПВД трубы (полиэтиленовые высокого давления). И сырье, и методика у них аналогична, различия только в давлении на этапе расплава гранул. Поэтому эксплуатационные характеристики и сфера использования этих материалов различные.
ПВД – материал более эластичный, продается бухтами по 100 метров. ПНД труба что это? Это труба с высоким уровнем жесткости, не гнется, продается отрезками. В этом и заключаются ее особенности.
Маркировка
Трубы в обязательном порядке подлежат маркировке. При этом максимально допустимый интервал надписей – 1 метр. Надписи для идентификации содержат следующую информацию:
- название производителя;
- обозначение стандарта изготовления;
- международное наименование марки продукции (например, РЕ-63, РЕ-100, РЕ-80);
- размеры: внешний диаметр, а также толщина стенки (в мм);
- давление, рекомендованное для работы;
- дата производства;
- номер партии.
Маркировка трубы ПНД. Голубая полоса — труба для водопровода
Маркировка цветными полосками
С целью легкого распознавания назначения труб, их принято окрашивать в определенные цвета, а именно:
- изделия, предназначенные для газоснабжения, обычно черные с желтой полосой, иногда просто желтые;
- для технических целей – черные (без полоски);
- для питьевой воды – голубые либо черные с голубой полосой;
- для дренажа – зеленые;
- под канализацию – серые, белые или черные;
- предназначенные для устройства наружной канализации обычно ярко рыжего цвета;
- кожухи электрических кабелей (гофрированных изделий) – красные.
Маркировка, размеры и диаметры
ПНД-трубы для водоснабжения выпускаются в широком ассортименте длин и диаметров (от 10 до 2000 мм):
- В прямых отрезках длина изделий варьируется в диапазоне 3-24 м.
- В бухтах или катушках длина труб может превышать 500 м.
- При диаметре от 180 мм и выше ПНД-трубы выпускаются только в отрезках.
Плотность полиэтилена
ПНД | ПВД | |
Плотность | 910 — 925 кг/м³ | 941 — 965 кг/м³ |
Столь небольшая разница в плотности материалов только на первый взгляд несущественна. На самом деле, чем выше коэффициент плотности, тем жёстче и прочнее изделие, а его оболочка устойчивее к проникновению газов.
Диаметр ПНД-труб и что такое SDR
Стандартами обозначены следующие типоразмеры ПНД-труб:
- Наружный диаметр – от 10 до 160 (для ПЭ 32) и до 2000 мм (для ПЭ марок 63, 80 и 100).
- Толщина стенки – от 5 до 53,3 мм.
- Масса на 1 п.м. – от 51 г до 700 кг (для ПЭ марок 63, 80 и 100) и от 52 г до 8,13 кг (для ПЭ 32).
SDR – это показатель соотношения наружного сечения ПНД-трубы к толщине её стенки. Фактически он вычисляется по формуле:
На заметку! Индекс SDR обозначает прочность ПНД-трубы: чем ниже цифровой код, тем толще стенка трубы, и тем она крепче и большую нагрузку способна выдержать.
Серия трубы и номинальное давление
Давление, при котором пластиковые трубы могут работать безаварийно, и собственно их назначение зависит от марки полимера и показателя SDR.
Нормативные документы
Производство водопроводных ПНД-труб регламентируется нормативами ГОСТа 18599–2001.
Пример маркировки ПЭ трубы
Условиями ГОСТа предписывается обязательное включение в маркировку следующих данных:
- Наименование производителя или обозначение его товарного знака.
- Класс полиэтилена.
- SDR-индекс.
- Типоразмер (сечение, толщину стенки).
- Номинальное давление.
- Температурный режим.
- Назначение.
- ГОСТ, в соответствии с которым произведена продукция.
Дополнительно может указываться дата изготовления, номер партии, данные о сертификации и иная информация, которую изготовитель посчитает нужным донести до потребителя.
Помимо буквенно-цифровых обозначений производитель обязан нанести продольную цветовую маркировочную полосу, которая позволяет визуально определить назначение трубы:
- Синим цветом обозначаются изделия, предназначенные для организации питьевого водоснабжения.
- Жёлтым – для газоснабжения.
- Труба без маркировочной полосы относится к категории технических.
На заметку! Для организации ГВС лучше использовать ПНД-трубы с маркировкой «PN». Такое обозначение говорит о многослойности изделия, в котором один из слоёв выполняется из стекловолокна, фольги или стальной сетки и выполняет функцию армирования.
Сорта и разновидности труб из полиэтилена низкого давления
По назначению:
- В качестве холодного водопровода. Для этого используются голубые трубы в подвалах (разводка) или под землей. В ход идут в основном гладкие конструкции. Если диаметр большой, элементы соединяют при помощи сварки, если маленький – фитинги. При этом в помещениях данные изделия не применяют.
- Для монтажа дренажных систем подходят зеленые перфорированные конструкции или гофра.
- При строительстве напорной сточной канализации используют черные трубы технического назначения, которые монтируют при помощи соединительных элементов или сварки. Если предполагается безнапорная канализация – в ход идут раструбные изделия. Каждый последующий элемент в такой конструкции вставляется в раструб предыдущего. Герметиком служит резиновое уплотнение. Когда глубина залегания достаточно велика, в ход идет двухслойная гофра с раструбами.
- Для электрокабелей, интернета и линий связи, а также канализационных систем применяют гофрированные или гладкие красные и черные трубы.
- С целью защиты скважины от осыпаний грунта устанавливают трубы из полиэтилена низкого давления. При этом глубина водоносного слоя способна достигать 50м. В колодец помещается насос для забора воды. Существуют ограничения для изделий из ПНД: сейсмическая опасность или угроза оползней.
- В промышленных технологических сетях задействованы гофрированные либо гладкие трубы технического назначения черного цвета.
При прокладывании трубопроводов используются такие марки материала: ПЭ-100 с максимально допустимым давлением 1,25 МПа, ПЭ-80 с показателем 1,6 МПа, ПЭ-63 – придельное давление 1,0 МПа.
Коэффициент прочности труб (SDR)
SDR — аббревиатура от Standard Dimension Ratio, переводится как стандартное соотношение размеров. Представляет собой метод оценки прочности трубы в зависимости от давления. Он определяется как соотношение между наружным диаметром и толщиной стенки (согласно ГОСТ 18599-2001). Данный показатель является стандартной величиной.
Сфера применения
Сферу применения ПНД-труб предопределяет марка полиэтилена (см. в таблице).
Вид ПНД-труб | ПЭ 100 | ПЭ 80 | ПЭ 63 | ПЭ 32 |
Напорные | Безнапорные | |||
Наружные и внутренние системы холодного и горячего водоснабжения | + | + | — | — |
Наружные газовые коммуникации | + | — | — | — |
Самотечные канализации | + | + | + | + |
Транспортировка пищевых и промышленных жидкостей и газов | + | + | — | — |
Оборудование бассейнов | + | + | — | — |
Ливнёвки | + | + | + | + |
Автоматизация систем полива | + | + | + | + |
Защитный кожух (кабельканалы) для оптико-волоконных, электрических, телевизионных, телефонных и др. типов кабелей | + | + | + | + |
Как правильно подобрать ПНД трубу
Для того, чтобы выбор соответствовал поставленным целям, нужно определиться, в какой области изделия будут использоваться, а также рассмотреть параметры эксплуатации: глубину залегания в земле, температурный режим, агрессивность среды.
Например, если планируется проведение водопровода, подойдут исключительно трубы из ПНД с голубой полоской. Дело в том, что они изготавливаются из первичного полиэтилена и совершенно безвредны как для животных, так и для человека. Категорически запрещено использование для данных целей черных технических труб не маркированных цветными полосами, так как их производят из вторичного сырья, а, значит, в воду могут выделяться вредные вещества.
Когда проводят канализацию, используют раструбные элементы, дренаж – перфорированные конструкции. При этом стоит учитывать нагрузку на изделия. Она зависит от глубины залегания или толщины бетонной стяжки над ними. Если уровень нагрузки высок (например, когда слой земли над коммуникацией превышает полтора метра, присутствует массивная стяжка или каменистый грунт), целесообразно применение двухслойных гофрированных труб.
Гладкие конструкции подойдут для обсадных конструкций, электрокабелей, информационных коммуникаций, трубопроводов.
Рекомендуется в любых работах использовать трубы такого цвета, который соответствует назначению. Тогда в случае ремонта будет легко определить необходимую коммуникацию, а при залегании в грунте яркий цвет конструкции легко обнаружить.
Характеристики и использование труб ПНД
Руководствуясь производственными стандартами и строительными нормами, трубы ПНД используются в четырёх конкретных областях:
- в водопроводах с холодной (до 40°С) питьевой водой;
- в водопроводах с холодной (до 40°С) технической водой;
- для перемещения неразрушающих полиэтилен жидкостей или газов, температура которых также не превышает указанного значения;
- в качестве изоляции или короба электрокабелей.
Следует отметить, что, несмотря на скромные значение температуры эксплуатации труб ПНД, эти изделия при должном использовании весьма долговечны – срок их службы до 50 лет.
Как соединять
Электросварные фитинги ПНД имеют встроенные нагревательные элементы для сварки с трубами
Подходящий способ соединения определяется диаметром изделий и местом размещения.
- Если диаметр не превышает 315 мм, применяются компрессионные полиэтиленовые фитинги.
- Вставляются друг в друга раструбные обсадные и дренажные трубы.
- Если стенка толще 5 мм, возможна сварка.
- При необходимости монтажа трубопровода большого диаметра самый подходящий вариант – сварка терморезисторных муфт. Это способ соединения самый дорогой, но и максимально надежный.
Короткий видео урок по соединению ПНД труб
Технические характеристики в зависимости от вида и применения
Для примера расшифровки технических характеристик возьмем одну из модификаций.
ПЭ 100 труба – расшифровка | |
Плотность (кг/м3) | 950 |
Максимально допустимая температура (+0С) | 40 |
Теплопроводность (Вт/мК | 0,41 |
Рабочее давление (Атм) при (0С) | 20=10 40=4,5 |
Коэффициентный показатель линейного расширения (мм/м) | 2 |
Максимальная температура прочности (-0C) | 50 |
Жесткость (мПа) | Жесткость (мПа) |
Показатель удлинения на разрыве (%) | 250 |
Текучесть (предельные показатели в мПа) | 50 |
Диаметр будет зависеть от сферы применения и функционального предназначения.
Назначение | Диаметр (в мм) |
Газоснабжение | 16-120 |
Канализация | 40-200 |
Водопроводные скважины | 125-200 |
Полиэтиленовые изделия низкого давления – трубы ПНД расшифровать можно и по гостовской унифицированной (ПЭ80, 100, SDR13) маркировке. Например: питьевая ГОСТ ххх:
- ПЭ80 – тип полиэтилена, который использовал производитель;
- 40*1.2 – диаметр изделия и толщина стенок;
- SDR13 указывает на соотношение толщины стенок по отношению к диаметру изделия;
- маркировка (питьевая) указывает на сферу применения продукта;
- ГОСТ №ХХХХ – обозначение технического паспорта, согласно которому было изготовлено изделие;
- SDR – соотношение толщины стенок и диаметра – коэффициентные показатели кольцевой прочности.
Последний параметр очень весомый для выбора труб в создании наружной канализации и водопровода. Он указывает на показатель давления, которое может выдержать труба во время эксплуатации.
Как видно, расшифровать ПНД трубу можно по разным параметрам маркировки, чтобы понять, насколько годен этот вид к предполагаемому месту назначения. Несмотря на то, что изделия данного сектора товаров считаются универсальными, все же нужно учитывать условия и требования эксплуатации, на которые они рассчитаны.