Водопровод из труб ПНД: технические характеристики, размеры и особенности

Полиэтиленовые трубы для водопровода могут использоваться для переноса почти всех разновидностей жидкости, поскольку они не реагируют с большинством веществ. Такие изделия широко применяются для прокладки в частном доме или на даче (особенно в земле) магистралей как холодного ,так и горячего водоснабжения (с температурой носителя до 40 °С). Устанавливая напорные трубы, применяются неразъемные и разъемные соединения.

Трубы ПНД используются для прокладки водопроводов разного назначения

Основные особенности материала

Этилен – органическое соединение, используемое в химической промышленности. Его применяют для производства полиэтилена (ПЭ) путем полимеризации. Различают 2 технологических процесса:

1. Получение полиэтилена низкого давления (ПНД ) при температуре 120-150°С и давлении 0,1-2 МПа.
2. Получение полиэтилена высокого давления (ПВД) при температуре 200-260°С и давлении 150-300 МПа.

ПНД (или HDPE – High Density Polyethylene) имеет высокую прочность и плотность. ПВД (или LPDE – Low Density Polyethylene) – низкоплотный материал, отличающийся мягкостью, пластичностью, тягучестью.

Технические ПНД трубы могут быть использованы на даче для сетей канализации, водоотведения, как защитные короба, для прокладки электрических кабелей и т. д. Водопроводные трубы ПНД — черного цвета, это является их отличительной особенностью.

При прокладке в земле на даче сети водоснабжения необходимо следить, чтобы глубина траншеи была ниже, чем точка промерзания грунта, а ширина – минимально необходимая для расположения трубы.

Для прокладки подземного водопровода на даче пригодны трубы из полиэтилена низкого давления

Обратите внимание! Оптимально размещать в земле участок трубопровода, не имеющий соединений.

ПНД. Что это такое?

Аббревиатура расшифровывается как полиэтилен низкого давления. Труба изготавливается по технологии экструзии: продавливании расплавленного сырья через формовку. Методика производства включает следующие этапы:

Исходное полимерное сырьё загружается в экструзионный бункер, где плавится под воздействием высоких температур. На этом этапе добавляются присадочные вещества, повышающие эксплуатационные свойства готовой продукции.

Бункер поддерживает заданное давление, которое способствует уплотнению материала: отдельные молекулы преобразуются в монолитную кристаллическую сетку.

Расплавленное сырьё проходит сквозь экструзионную головку, охлаждаясь и принимая товарную цилиндрическую форму.

После этого заготовки подаются на калибровочный стан, где дорабатываются до заданного диаметра.

На завершающем этапе наносится маркировка и трубы нарезаются по длине, удобной для складского хранения и продажи.

Выделяют 2 группы, в зависимости от области применения:

Напорные – системы водоснабжения, отопления и канализации.

Безнапорные – обсадные изделия, которые подходят для высоковольтных кабелей, дренажных систем и водозаборных скважин.

Производство труб из полиэтилена

Производство полиэтиленовых водопроводных труб, технические характеристики которых обусловлены свойствами материала и выбором технологии, основано на трех различных способах:

• суспензионном;
• растворном;
• газофазном.

При первой технологии мономер полимеризируется в дисперсионной среде (чаще всего воде). Этот процесс сопровождается образованием суспензии с размером частиц от 50 до 150 нм. Растворный способ похож на предыдущий, но полимеризация совершается в органическом растворе. Газофазная технология предполагает появление газовой фазы мономера.

Все три способа дают возможность получения материала высокой прочности с сильными межмолекулярными связями благодаря низкому уровню ветвления молекул. Технические характеристики полиэтилена и его структура зависят от вида используемой технологии.

В зависимости от номинального давления полиэтиленовые трубы выпускаются в 7 вариантах: SDR-9; SDR-11; SDR-13,6; SDR-17; SDR-17,6; SDR-21 и SDR-26.

Технологии производства ПНД труб дают возможность получать изделия с разной толщиной стенок для разных типов трубопроводов

Способы соединения полиэтиленовых труб

Данные изделия являются продуктом современных технологий, к ним предъявляются повышенные требования. Уязвимыми местами остается их стыковка. Соединять полиэтиленовые трубы для воды можно различными способами:

• При помощи сварки. В этом случае обязательное применение специального сварочного аппарата. Необходимо добиться ровных краев соединяемых изделий. Качество стыковки зависит от правильности их разогревания до необходимой температуры и скрепления между собой. Этот вариант хорошо подходит при прокладке трубопровода в грунте. Обслуживать такие конструкции нет необходимости.
• Методом использования компрессионных фитингов. Существует огромное разнообразие соединительных элементов, при помощи которых можно собрать трубопровод любой степени сложности. Недостатком такого способа является его периодическое обслуживание. Таким образом, помещать его в грунт не рекомендуется. Однако, его можно при необходимости разобрать и собрать в другой конструкции.
• С применением электрической диффузионной сварки и специальных соединительных фитингов. Такие соединительные элементы имеют свою индивидуальность, которая заключается в наличии спирали нагрева и соответствующих датчиков. На их поверхности находятся клеммы, к которым подключается специальный сварочный аппарат. Предварительно края изделий необходимо подготовить и вставить в фитинги. Сварочный аппарат самостоятельно считывает нанесенный штрихкод, вследствие этого спираль нагревается до необходимой температуры и расплавляет материал фитинга и трубы, тем самым плотно их скрепляет между собой. Такое соединение не нуждается в обслуживании, его можно закапывать в грунт. Это хороший вариант при совмещении в одном трубопроводе нескольких видов материала.
• С помощью фланцевой стыковки. Это хороший метод для соединения пластиковых изделий с чугунными при их диаметре более 50 мм. Он требует технического обслуживания, поэтому в грунт его помещать не рекомендуется.

Требования к изделиям

ПНД трубы для водопровода – изделия, которые изготавливаются из полиэтилена с диаметром 1-120 см при низком значении давления (0,1-2 МПа). Их производство соответствует ГОСТ 18599 – 2001.

Нормативные документы определяют технические и эксплуатационные характеристики и нормы для ПНД труб водопровода:

1. Наружная, торцевая и внутренняя поверхности должны быть гладкими без трещин, сторонних включений и раковин.
2. Максимальное выдерживаемое рабочее давление составляет до 16 либо 20 атмосфер.

Диаметры водопроводных труб ПНД, которые удовлетворяют вышеуказанным требованиям, могут варьироваться от 1,6 до 160 см. Поставка таких изделий выполняется в виде бухт по 200 и 100 метров либо в форме прямых отрезков по 12 м.

Маркировка ПНД трубы выполняется синими полосами (не менее 3), равномерно распределенными по ее окружности. Рабочая температура изделий от -20 до +40 °С. Максимальные значения температур для водопроводных ПЭ труб от -70 до +80 °С. Предел прочности изделий на разрыв – 38 МПа.

Трубы проходят проверку на соответствие качества принятым стандартам

Прокладка труб

Зачастую ПНД труба для водопровода укладывается под землей. В основном изделия используются для подачи воды из скважины в котельную частного дома. Их применяют и для подачи воды в дом из центральной системы водоснабжения. Чтобы уложить часть трубопровода под землю, необходимо выкопать траншею. Если будете делать это вручную, копайте траншею шириной 25 см, т.е. на ширину лопаты. Если траншея была оборудована при помощи экскаватора, в этом случае ширина не имеет значения, лишь бы была не менее 25 см.

Глубина траншеи ‒ не менее важный фактор. От него зависит степень промерзания грунта. В центрально-федеральной части России рекомендуют копать траншеи на глубину не менее 1,6 метра. Копайте траншею чуть глубже, чтобы в основание засыпать подушку из песка. Подушка рекомендуется для уплотнения грунта, чтобы исключить искривление трубопровода под нагрузкой. Желательно выкопать траншею с ровным дном.

После того, как траншея готова, укладывают трубу (на дно). Затем производят первичное подключение, либо проводит опрессовку трубы, чтобы проверить ее герметичность. Если ПНД труба новая, проверка необязательна. Рекомендуют также не засыпать траншею до того момента, пока не будет произведено полное подключение. Поскольку для подключения специальной муфты может потребоваться небольшой сдвиг конструкции. Поэтому, если засыпать яму землей сразу, такой возможности уже не будет. Засыпают обычно тем же грунтом, который выкопали, но специалисты рекомендуют засыпать более плотным материалом. Например, песком или гравием.

Характеристики ПНД труб, определяющие их выбор

Для ПНД труб выделяют три основных параметра:

• марка полиэтилена;
• показатель SDR;
• диаметр.

Существуют 3 марки полиэтилена: ПЭ-63, ПЭ-80 и ПЭ-100. Изделия ПЭ-80 отличаются способностью выдерживать значительное внутреннее давление. Они хорошо подходят для водопровода сечением до 9 см. Водопроводные трубы ПЭ-100 используются для прокладки систем холодного водоснабжения на даче и производятся на основе ПЭ-80.

Такие изделия могут при меньшем диаметре обеспечить требуемую пропускную способность. Трубы из ПЭ-100 характеризуются максимальным пределом прочности при внутреннем растяжении 1 тыс. часов и стойкостью к механическим воздействиям. Показатель SDR определяется отношением диаметра трубы к толщине стенок. Для ПНД изделий для водопровода меньшее значение SDR означает более высокую прочность изделий.

Полезный совет! При частном использовании на даче достаточными являются диаметры водопроводных труб ПНД для холодного водоснабжения в 25 или 20 мм. Если суточное потребление воды большое (например, для полива огорода), то можно взять трубы 3,2 см в диаметре.

Для обустройства водопровода в дачных условиях достаточно ПНД труб небольшого диаметра

Трубы ПНД для горячего и холодного водоснабжения

Полиэтиленовые трубы, предназначенные для монтажа водопровода, отличаются от ПНД-изделий иного назначения ярко-синим, темно-синим или черным цветом.

Кроме цвета, есть и отличия в технических характеристиках:

• Для водопроводных сетей используют трубы с коэффициентом плотности от 63 до 100, причем ПЕ-63 используют для сетей холодного водоснабжения, ПЕ-80 – горячего, а ПЕ-100 – для магистральных трубопроводов.
• Вода в трубопроводы подается под давлением, в сети могут происходить гидроудары, поэтому следует выбирать комплектующие с минимальным SDR.
• Сети горячего снабжения могут быть выполнены из любых водопроводных труб, а для питьевой воды допустимо использовать только изделия из пищевого полимера – такие трубы маркируют синими продольными полосами или полностью окрашивают в синий цвет.
• Комплектующие черного цвета без продольной маркировки могут быть изготовлены из вторсырья, поэтому их нежелательно использовать для обустройства сети подачи питьевой воды.

Обратите внимание! Для подачи горячей воды можно использовать более дорогие армированные ПНД-трубы с дополнительной маркировкой PN. Такие трубы называют также двухслойными: один слой – ПНД, второй – фольга, нити стали, ПВХ или стекловолокна.

Технические характеристики полиэтиленовых изделий

Технические характеристики труб ПНД для водопровода приведены в таблице.

Таблица 1

Технические показатели для труб всех марок и размеров в среднем обозначены в таблице.

Таблица 2

Преимущества напорных водопроводных труб из полиэтилена

Полиэтиленовые изделия обладают преимуществами перед иными видами труб из металла, чугуна или бетона. Они имеют большой эксплуатационный срок (50 лет), стойки к коррозии и воздействию агрессивных сред, что делает их лучшим выбором для применения на даче. Водопроводная полиэтиленовая труба в 3-4 раза легче металлической или чугунной.

Скорость и простота монтажа достигаются использованием терморезисторных фитингов, снижением затрат стыковой сварки. Кроме того, выпуск полиэтиленовых труб для водопровода сечением 2-11 см в бухтах, которые вмещают длину 50-1000 м, позволяет снизить количество расходных материалов.

Из ПНД труб можно смонтировать и наземную, и подземную систему подачи воды

Характеристики изделий позволяют выполнять прокладку в земле на даче, что обусловлено их высокой эластичностью и способностью выдерживать изменение нагрузки грунта. Полиэтиленовую водопроводную трубу нет необходимости утеплять, поскольку она морозоустойчива и может эксплуатироваться при температуре до -70 °С.

Обратите внимание! Гидравлические свойства водопровода сохраняются, если использовать напорные полиэтиленовые изделия на порядок меньшего диаметра благодаря их внутренней поверхности с низкой шероховатостью.

ПНД труба имеет относительно низкий модуль упругости, что значительно снижает риск появления гидроудара. Напорные водопроводные полиэтиленовые трубы токсикологически и бактериологически безопасны.

Чем важен правильно подобранный внутренний диаметр труб?

Внутренний диаметр ПНД труб является одним из наиболее важных показателей. В стандартной маркировке этот параметр указывается не всегда, и, чтобы рассчитать его, нужно отнять от размера наружного диаметра показатель толщины стенки. От размеров внутреннего диаметра зависит количество пропускаемой через систему жидкости. Например, чем больше внутренний диаметр трубопровода для воды, тем большее ее количество может пройти по нему единовременно.

Следует знать!

Подбор правильных параметров труб очень важен для определения сферы их использования и метода укладки. Трубы ПЭ100 обладают наиболее оптимальными показателями надежности, хорошо поддаются сварке. Хотя изготовление данного вида труб более затратно, чем изделий других марок, за счет высокой прочности полиэтилена толщина стенки делается меньше, что делает приобретение ПЭ100 более выгодным.