Сшитый полиэтилен для отопления: характеристики, достоинства и правила монтажа

Сшитый полиэтилен для отопления: характеристики, достоинства и правила монтажа

Каждый производитель старается сделать универсальные трубы для отопления и водоснабжения. Но учитывая свойства сшитого полиэтилена для отопления, невозможно адаптировать их для всех видов теплоснабжения. Ограничения – максимальная температура воды и давление.

Для примера можно сравнить технические характеристики моделей от известных производителей.

Параметр	Rehau	Valtec	Uponor
Номинальное давление, Бар	10	8	10
Максимальная температура воды, °С	90	90	95
Максимально допустимое давление, Бар	12	10	12
Максимальная краткосрочная температура воздействия, °С	100	100	100
Теплопроводность, Вт/м*К	0,35	0,38	0,35
Минимальный радиус изгиба, d (диаметр)	5xd	5xd	4,5xd

Среднее значение веса одного погонного метра зависит от диаметра. Для 16 мм он равен 90 г, для 20 мм – 125 г. Для защиты от внешнего воздействия производители выпускают изделия с наружной оболочкой из полиэтилена низкой плотности. Температура плавления составляет +200°С, материал горит при +400°С. Он поддерживает процесс горения даже без влияния внешнего источника (пламени).

Способы изготовления и различия материала

Сырьевой материал, который используют для труб сшитого полиэтилена, различается по способу изготовления на:

• Полиэтилен высокого давления. Химически нейтральный, может выдержать высокое давление. Изделия из ПЭ применяют как обсадку для скважины при прокладке трубопровода, для создания технологического проема в монолитных конструкциях, и при укладке электромагистрали.
• Полиэтилен низкого давления. Он лучше противостоит механическому влиянию. Часто применяют в водопроводах и газопроводах. Также для подачи питьевой и холодной воды до 40 градусов. Так же может использоваться для транспортировки жидких и газообразных веществ, отличающихся инертностью к полиэтилену. А для электрической сети эти трубы применяются в качестве короба.

Конструкция и метод производства трубы PEX

Высокая кислородная проницаемость стала причиной модернизации стандартных труб из сшитого полиэтилена. Для защиты теплоносителя от обогащения кислородом в конструкции есть дополнительный слой. Он делается из этиленвинилового спирта (EVON) или алюминиевой фольги. Труба состоит из внутреннего слоя сшитого полиэтилена, клея, барьера EVON и наружной оболочки. Иногда для защиты от ультрафиолета поверхность покрывают лаковым составом.

Для изготовления разработано более 15 способов. Но массово используют только три. Основная характеристика – степень сшивания:

• Физический PEX-C. На материал воздействуют рентгеновским излучением. Недостаток – обработка зависит от толщины стенки. Можно получить сшивание до 70 %.
• Химический PEX-X или PEX-D. В производстве редко используют радикалы азота для получения трубы PEX-D из-за несовершенства технологии. Чаще применяют силановую обработку (PEX-X), в результате которой достигается степень сшивания до 65%.
• Пероксидный метод PEX-A. Трудоемко в производстве, на материал воздействует высокая температура и перекись водорода. Сшивание – до 85 %.

Для изготовления могут использовать два вида сшитого полиэтилена – для внутреннего и внешнего слоя. Так повышают эксплуатационные качества.

Метод сшивки труб

Сшивка полиэтилена для изготовления труб осуществляется несколькими методами:

1. Пероксидным способом. В процессе нагревания полимерных гранул в состав вводится пероксид водорода. Уровень сшивки материала доходит до 85 %. Полученные изделия имеют маркировку РЕ-Ха.
2. Силановым методом. Материал обрабатывается химическим раствором, содержащим катализаторы и органический силанид. Процент сшитых молекул составляет 70 %. Маркируются такие трубы аббревиатурой РЕ-Хb.
3. По технологии электронно-лучевого облучения. Для образования боковых связей между молекулами кристаллической решетки полиэтилена готовые изделия подвергаются радиационному облучению. Трубы такого типа имеют название РЕ-Хс.

Полиэтиленовая труба PE-RT

Для решения проблемы негативного воздействия ультрафиолета и повышения температурного предела был разработан новый материал – PE-RT. Во время производства в качестве мономера используют октен. Он образует пространственную «ветвистую» структуру. Это увеличивает термостойкость и прочность.

Однако использовать их для системы теплоснабжения не рекомендуется по таким причинам:

• Несмотря на повышенную термостойкость и предел температуры воды до +110°С, при максимальном температурном воздействии происходит ускорение процесса разрушения.
• Для сохранения эксплуатационных качеств средняя температура воды не должна превышать +60°С.
• Небольшой срок эксплуатации.

Может применяться для радиаторных подводок, но при условии, что температура воды не превышает +60°С. Это актуально при необходимости открытого монтажа магистрали, когда скрыть отдельный участок невозможно.

Трубы для теплого водяного пола: какие лучше использовать в частном доме
Напольная водяная система «теплый пол» приобрела большую популярность благодаря особому комфорту, создаваемому в помещении. Главная особенность водяных подогреваемых полов заключается в формировании…

Трубы для отопления Rehau

Компания Rehau занимается изготовлением труб из сшитого полиэтилена пероксидным методом. Диаметр варьируется от 16,2 до 40 мм. Они поставляются в отрезках или бухтах. Преимущество – можно купить все комплектующие для установки теплоснабжения (фитинги, фиксаторы поворота, запорную и регулирующую арматуру, фиксирующие желоба).

Для монтажа труб Rehau из сшитого полиэтилена примеряют следующие марки:

• STABIL, (PE-X/AI/PE). Кислородный барьер из алюминиевой фольги. Обладает пониженным коэффициентом температурного расширения (0,026 мм/м*К). Однако теплопроводность равна 0,45 Вт/м*К.
• Flex (RAU-PE-Xa). Отличие от Stabil – повышен коэффициент температурного расширения (0,15 мм/м*К). Возможна поставка изделий нестандартного диаметра 63 мм.
• Pink (RAU-PE-Xa). От Flex отличается только цветом.

Для защиты от воздействия окружающей среды можно купить трубы с наружной изоляцией из полиэтилена низкой плотности или экструдированного вспененного полиэтилена.

Преимущества и недостатки

В отличие от обычных пластиковых труб у изделий из сшитого полиэтилена отсутствует термопластичность. Они способны выдерживать высокие температуры без потери формы. Это свойство позволяет использовать сшитый полиэтилен для устройства систем ГВС, отопления и теплого пола.

Кроме того, сшитый полиэтилен обладает массой других положительных качеств:

1. Абсолютной стойкостью к коррозии.
2. Высокой прочностью.
3. Небольшим весом.
4. Звукоизоляционными свойствами.
5. Стойкостью к барическим нагрузкам и температурным перепадам.
6. Высокой эластичностью, благодаря которой трубы из сшитого полиэтилена при замерзании не растрескиваются. После оттаивания воды они восстанавливают свою форму.
7. Высокой технологичностью.
8. Высокой износостойкостью, особенно к истиранию.
9. Токсикологической безопасностью.
10. Наличием эффекта обратной усадки, или «памяти формы», когда изделие после изменения конфигурации может быстро восстановить первоначальный вид.
11. Стойкостью к образованию известкового и оксидного налета на внутренних поверхностях труб. При длительной эксплуатации система отопления из сшитого полиэтилена полностью сохранит пропускную способность.
12. Долговечностью.

Несмотря на такое большое количество преимуществ, у сшитого полиэтилена существуют и недостатки:

1. Чрезмерная реакция на ультрафиолетовое излучение.
2. Из-за высокой пластичности трубопроводы отопления из сшитого полиэтилена могут со временем провиснуть.
3. Вероятность диффузии кислорода в теплоноситель, из-за чего могут быстро корродировать детали отопительных приборов.

Сфера применения

Промышленность выпускает трубы диаметром от 12 до 250 мм. Однако у потребителей пользуются спросом полдюймовые, три четверти дюйма и дюймовые трубы, которые используют для монтажа бытовых коммуникаций.

В промышленном строительстве трубопроводы их сшитого полиэтилена большого применения не находят, поскольку их стоимость достаточно высокая.

Трубы Valtec

Производственная компания Valtec предлагает трубы PEX-EVON, изготовленные силановым способом. Можно выбирать только два диаметра – 16 и 20 мм. Для монтажа рекомендуется использовать пресс-фитинги компании VTm.200, обжимные соединители VTc.4410 и VTc.709.

Монтаж можно делать только при температуре не ниже +10°С. Возможно восстановление заломленного участка с помощью строительного фена. Но тогда максимально допустимое давление должно быть снижено на 20 %. Альтернатива – замена дефектного участка, используя муфты.

Что лучше для теплого пола — сшитый полиэтилен или металлопластик

Сшитый полиэтилен как материал для устройства теплого пола значительно превосходит аналоги по своим характеристикам. По сравнению с металлопластиком и полипропиленом он выдерживает большую рабочую температуру и больший срок службы.

Сшитый полиэтилен обладает памятью формы, что несомненный плюс при устройстве напольного отопления: большое количество изгибов в контуре может привести к залому металлопластика. В этом случае придется вырезать деформированный участок и соединять трубы с помощью фитингов, что крайне нежелательно в условиях стяжки. Спровоцировать течь может и расслоение металлопластика, возникающее при нагревании из-за разного коэффициента линейного расширения его слоев.

Способы соединения полиэтиленовых и металлопластиковых труб

Для соединения труб из сшитого полиэтилена применяются специальные фитинги, а сам монтаж – производится компрессионным способом (обжимом) или же по технологии диффузной сварки. Фитинги могут быть полимерными или металлическими (латунными или бронзовыми). Полимерные фитинги хорошо комбинируются с трубами, полностью выполненными из полиэтилена РЕХ или PE-RT.

Фитинги для соединений труб из сшитого полиэтилена.

Такие соединения уже доказали свою высокую надежность, поэтому вполне подходят для условий эксплуатации отопительных систем. Безусловно, необходимо выбирать трубы и фитинги одного производителя, так как только такое сочетание даст гарантию качества монтажа.

Возможно, вас заинтересует информация о том, что собой представляют радиаторы отопления биметаллические

Итак, существует несколько способов соединений.

Одним из самых простых и быстрых способов монтажа является вариант с надвижной гильзой. Весь процесс состоит из трех шагов:

Создание соединительного узла с использованием фитинга с надвижной муфтой (гильзой)

1 — На трубу надевается обжимная гильза и сдвигает от края, примерно на 100 мм. Затем, полость трубы у края немного развальцовывается специальным расширителем. Это необходимо для того, чтобы в нее легко вошел фитинг.

2 — Далее, в расширенный канал трубы до упора вставляется фитинг. Так как сшитый полиэтилен после процесса расширения будет стремиться принять первоначальную форму, он плотно прижмется к материалу соединительной детали.

3 — Завершающим этапом надетая ранее гильза сдвигается, закрывая созданное соединение. Таким образом, полиэтилен будет плотно зажат между фитингом и гильзой. Сдвиг гильзы требует немалого усилия, поэтому производится специальным инструментом.

Опрессовка гильз с помощью специальных клещей

Другой вариант, уже упоминавшийся выше, подходит для соединений как труб, изготовленных только из полиэтилена, так и для металлопластиковых. Этот способ включает примерно те же этапы работы, но в завершении процесса сдвинутая на край трубы гильза обжимается специальными клещами.

Для такого соединения и вовсе достаточно обычных рожковых ключей. Правда, оно не самое надежное…

Возможно, вас заинтересует информация о том, что такое гидрострелка принцип работы назначение и расчеты

Трубы PERT-AL-PERT могут быть соединены с помощью штуцера и обжимной гайки:

• На металлическую трубу надевается сначала накидная гайка, затем обжимное кольцо.
• Затем, в трубу, после небольшой развальцовки края, до упора вставляется металлический штуцер, который часто имеет уплотнительные резиновые кольца, но может быть и без них.
• Следующим шагом на край трубы сдвигается сначала обжимное кольцо, а сверху него — гайка.
• Гайка плотно закручивается на резьбу штуцера.

Этот способ соединения не требует специальных инструментов — достаточно иметь под рукой гаечный или разводной ключ. Однако, как утверждают специалисты, подобные соединительные узлы труб не отличаются высокой надежностью. Протечка может появиться сразу же после запуска отопительного контура или же в прошествии небольшого периода времени. Во всяком случае, такие стыки без визуального контроля оставлять не рекомендуется.

Одно из важных достоинств термостойкого полиэтилена – возможность сварки труб типа PERT-AL-PERT

Еще один способ монтажа — это диффузная сварка, которая может быть использована только для соединения труб на основе PERT. Безусловно, для такого монтажа должны иметься специальные фитинги.

Осложняет выполнение этой работы необходимость специального сварочного аппарата. Если есть возможность взять такой прибор в аренду, монтаж системы вполне допустимо произвести самостоятельно. В целом процесс очень схож со сваркой полипропиленовых труб и обычно очень быстро осваивается даже новичками.

Возможно, вас заинтересует информация о том, как монтируется трёхходовой клапан для тёплого пола

Российские трубы Бир Пекс

Компания «Бир Пекс» – это российский производитель, который освоил технологию изготовления пекс трубы для отопления. Собственные производственные линии позволяют своевременно реагировать на изменения рынка. Материал – PE-Xb. Особенность продукции – увеличенная толщина стенки.

• Премиум. Соответствуют 6 классу эксплуатационных характеристик. Для открытого монтажа можно использовать Премиум УФ-стоп.
• Стандарт. Хороший вариант для организации автономного отопления. Пятый класс эксплуатационных характеристик. Максимальная температура воды в системе – +95°С.

Компания предлагает оригинальные компрессионные и напрессовочные фитинги Eagle.

Проектирование, монтаж и запуск систем отопления в СПБ и ЛО

Сшитый полиэтилен – это популярный строительный материал, который с каждым годом все чаще применяется при монтаже систем отопления и коммуникации водоснабжения. Я на себе прочувствовал все преимущества таких труб, ведь при обустройстве собственной квартиры теплым полом остановил свой выбор на PERT. Но при этом строители часто сталкивают между собой трубы PERT и PEX, отличия которых необходимо рассмотреть.

Классификация PEX труб по способу производства:

PEX труба – это труба из сшитого полиэтилена. Независимо от торговой марки и фирмы-производителя существует три способа производства PEX труб, то есть три способа сшивки:

• пероксидный метод (PEX-А трубы)
• силановый метод (PEX-В трубы)
• метод облучения (PEX-С трубы)

Вопреки распространенному заблуждению, эти обозначения указывают только лишь на различия в процессе производства каждого из вида труб и не отражают конкретные технические характеристики или свойства. Тем не менее, различия существуют. Подробнее мы рассмотрим их ниже. Сейчас же хотим обратить ваше внимание на то, что независимо от своего типа, любая труба PEX должна соответствовать следующим стандартам:

• выдерживать определенное давление и температуру
• иметь определенный минимальный радиус сгибания
• диаметр и толщина стен трубы должны соответствовать тому, что заявлено производителем

Обязательно проверяйте маркировку на самих трубах.

Читайте также: Труба витая и рельефная декоративная: красивый и практичный элемент для отделочных работ

Характеристики сшитого полиэтилена

Независимо от метода производства труб PEX, изделия из этого вещества, не теряя положительных свойств простого полиэтилена, обладают следующими достоинствами:

• повышенная прочность материала;
• улучшенная гибкость продукции и способность по окончании деформационного воздействия принимать исходную форму, упругость сшитого полиэтилена предотвращает возникновение на поверхности изделий изломов и трещин, даже после долгого изгибания при повышенных температурах;
• рабочее значение верхнего температурного порога при давлении до 10 атм – +95°С;
• стойкость к воздействию кислорода (окислению);
• благодаря гладкой внутренней поверхности изделий на ней практически не скапливаются отложения грязи, биологических отходов и т.д.;
• химическая и биологическая нейтральность материала – стойкость к большинству агрессивных рабочих сред и биологических веществ;
• прекрасные электроизоляционные характеристики, позволяющие использовать трубы PEX в местах пролегания проводов и силовых кабелей.

В соответствии с ГОСТом 52134-2003 на трубах должно быть указано:

сокращенное обозначения материала с указанием типа сшивки (А, В или С), стандартное размерное соотношение SDR (например, SDR9), через тире номинальный наружный диаметр и номинальная толщина стенки трубы в миллиметрах, класс эксплуатации, максимальное рабочее или номинальное давление в МПа или в бар и номер ГОСТа. Стандартное размерное соотношение SDR необходимо для расчетов максимально допустимого рабочего давления трубы.

Многие width=»623″ height=»263″[/img] выделяют отдельный тип труб PEX-EVOH. Это трубы из сшитого полиэтилена с антидиффузионным слоем из поливинилэтилена, который препятствует диффузии кислорода в теплоноситель. Фактически же это дополнительная характеристика к уже существующей классификации труб, т.е. правильно обозначение должно быть таким PEX-А(или В или С) – EVOH.

Применение труб ПЕКС

Вследствие указанных выше преимуществ материала, возможно использование продукции в следующих областях деятельности человека:

• прокладка водопроводов;
• перенос рабочих сред в газообразном состоянии;
• обустройство канализационных контуров;
• использование для отопления труб PEX-A;
• конструирование тёплых полов;
• подвод до мест использования технической воды и разнообразных химических реагентов;
• устройство трубопроводов прочих назначений.

Какой тип PEX труб выбрать?

Самые гибкие из всех PEX труб, имеют отличную молекулярную память и дают возможность с помощью строительного фена исправить заломы, возникшие в процессе монтажа. Используются в мировой практике уже более 50 лет, это дольше чем любой из видов PEX труб и за это время не было зарегистрировано ни одного серьезного случая.

Тем не менее, у этого вида труб есть два существенных недостатка. Во-первых, процент вымывания химических веществ от 50 до 200% больше чем у труб PEX-В, что негативно влияет на другие элементы отопительной системы. Во-вторых, высокая цена по сравнению с PEX-В и PEX-С трубами. А если добавить к цене труб еще и стоимость фитингов и инструмента, то общая стоимость систем отопления может отличаться в разы. Маленький радиус сгибания PEX-А по сравнению с другими трубами с одной стороны является преимуществом, с другой стороны вряд ли это свойство может служить решающим фактором при выборе труб.

Трубы PEX-В стали широко использовать позже, но все же уже зарекомендовали себя на рынке труб для систем отопления за более чем 40 лет своего существования. Их отличают высокий показатель давления разрыва трубы и высокая устойчивость к окислению, что, несомненно, является важным преимуществом. Недостатками данного типа труб является их жесткость и низкая молекулярная память. Например, труба, размотанная из катушки, будут сохранять изгиб. Жесткость труб особенно заметная на трубах большого диаметра, например, 1”.

Достаточно мало распространены как на Российском, так и на мировом рынке. В конце 2013 года в США на крупнейшего производителя этого типа труб был подан коллективный иск, в котором утверждалось, что их трубы подвержены высокому риску возникновения трещин из-за раннего окисления. В нашей практике мы не сталкивались с применением этого типа труб.

Подводя итоги нашей статьи, мы рекомендуем нашим клиентам выбирать между трубами PEX-А и PEX-В в зависимости от личных предпочтений, бюджета и индивидуальных особенностей систем отопления. Мы не продвигаем никого из конкретных производителей и работаем с любым материалом. Будем рады ответить на любые возникшие у вас вопросы.

Сравнение PERT и PEX

Главный параметр, на который нужно изначально смотреть при постройке любой долговечной системы – срок эксплуатации. Изготовитель заявляет, что сшитый полиэтилен не теряет свои свойства в течение пятидесяти лет. Но если обратиться в графикам старения PEX и PERT, то будет видно, что только до 70°C графики не различаются.

Поэтому, если будут использоваться PERT или PEX для теплого пола с температурой воды не больше 70 градусов, то разницы при эксплуатации владелец дома не почувствует. Но при больших температурах PERT труба сильно проигрывает, ведь скорость его старения будет выше, нежели у PEX.

Следующий параметр для сравнения: гибкость и жесткость. Но по этой характеристике сравнивать трубы достаточно сложно, так как гибкость и жесткость полностью зависят от производителя, который для удовлетворения потребностей всех клиентов изготавливают, как жесткие, так и гибкие модели.

Особенно важно обращать внимание на этот параметр, если у трубы PEX или PERT нужно изменить изгиб. Максимально важным качество оказывается, когда человек самостоятельно решил провести монтаж, и он стремится максимально облегчить для себя предстоящую работу.

А вот при ремонте отсутствуют какие-либо отличия трубы PERT от PEX. При этом они выгодно отличаются от металлопластиковых труб тем, что имеют полимерные и латунные фитинги с длительным сроком эксплуатации.

Еще о трубах для водяного пола в видео:

Трубы PEX и PE-RT: какая лучше для отопления и для теплого пола?

Стоит помнить, что трубы подбираются с учетом особенностей отопительной системы. Согласно установленным нормам, на каждом трубопроводе указывается его класс эксплуатации, который указывает на рабочие давление, температуру и максимальный срок службы изделия при соблюдении указанных температурных показателей.

Принимая во внимание, что в СЦО возможны скачки давления и гидравлические удары, то в такой системе рациональнее использовать PEX трубы или термоустойчивые теплопроводы 2 типа с 5 классом эксплуатации. Однако, применяя изделия из сшитого полиэтилена в централизованном отоплении, не рекомендуется утапливать их в стену.

По соотношению цены и качества для напольного отопления лучшим решением будет трубопровод PE-RT. Максимальная температура эксплуатации для них не должна превышать 70 градусов, что допустимо при монтаже водяного теплого пола.

В автономной системе отопления, где есть возможность регулировать температурные показатели системы, можно использовать как PEX, так и PERT трубопровод. Здесь главным фактором в принятии решения может быть лишь его цена.

Трубы из молекулярного сшитого полиэтилена Реx-А, Pex-B и Pex-C: какие выбрать?

Трубы из сшитого полиэтилена используются при монтаже тёплых полов, разводке систем холодного и горячего водоснабжения, установке систем «холодная панель» (альтернатива кондиционерам), питьевого водоснабжения и во многих других сферах.

Матчасть

1. Что такое PEX

Сшитый полиэтилен (PEX) – это полиэтилен с большим молекулярным весом, получаемый из обычного полиэтилена низкого давления (ПНД) методом сшивания его линейных молекул с помощью органических пероксидов и гидропероксидов (PEX-a); органосиланидов (кремний + органические радикалы – PEX-b); ионизирующего излучения (PEX-c). В результате процесса «сшивания» образуются поперечные дополнительные связи, которые усиливают сцепляющую связь молекулярных кластеров (ячеек) трубы.

2. Что такое PE-RT

Полиэтилен с повышенной термостойкостью (PE-RT) – термоустойчивый полиэтилен, в котором в результате химической реакции бутен заменяется на октен, имеющий разветвленную в пространстве структуру. В дальнейшем он образует около главной цепи боковые ответвления, представляющие собой взаимно переплетенные цепочки мономера. Они соединяются между собой благодаря механическому переплетению веток, а не за счёт межатомных связей.

PE-RT или PEX?

Термоустойчивый полиэтилен (PE-RT) схож некоторыми свойствами со сшитым полиэтиленом, например, устойчивостью к высоким температурам, ультрафиолету.

Однако PE-RT проигрывает при сравнении долговременной стойкости к высоким температурам и давлению, к тому же PE-RT менее кислотостойкий, нежели PEX.

Графики длительной прочности сшитого полиэтилена PEX и высокотемпературного полиэтилена PERT

У PE-RT при высокой температуре, как видно из графика, происходит резкое снижение срока эксплуатации. Так при высоких температурах срок эксплуатации труб PE-RT составляет приблизительно два года. Точка излома называется критической, при достижении этой точки материал начинает активно ускорять потерю прочности.

Какой метод сшивки лучше: Реx-А, Pex-B или Pex-C

1. О методе PEX-a

Трубы из сшитого полиэтилена способом Рex-а производятся методом химической сшивки полиэтилена при помощи органических пероксидов и гидропероксидов под большим давлением.

Технология считается наиболее совершенной, так как позволяет добиваться не менее 85% сшивки (PEX-b не может обеспечить степень сшивки более 75%, а PEX-c составляет около 70%).

РEХ-а позволяет обеспечивать равномерную сшивку молекул, как по длине трубы, так и по всей глубине её стенок. Это связано с тем, что в процессе производства полиэтилен в экструдере равномерно перемешивается с пероксидом. Сшивается материал в расплавленном состоянии под одновременным воздействием направленного лазерного излучения и высокого давления. То есть, труба формируется из полностью подготовленного сырья, за счёт чего и достигается предельная равномерность процесса.

Трубы из молекулярного сшитого полиэтилена способом РEХ-А устойчивы к перепадам температур (так, например, если жидкость, циркулирующая по трубам, замёрзнет – трубы лишь немного растянутся, а после оттаивания вернутся к прежнему размеру).

Также РEХ-а отличается высоким уровнем молекулярной памяти, благодаря чему для устранения заломов в большинстве случаев достаточно воздействия нагревом.

Кроме того, такие изделия наиболее гибкие и эластичные сравнительно с аналогами, произведенными способами PEX-b и PEX-c.

2. О методе РEХ-b

В РEХ-b используется химический метод молекулярной сшивки при помощи органосиланидов. Силаниды – токсичны, в связи с этим многие европейские компании перешли на метод PEX-a.

В процессе производства трубы происходит процесс замещения атомов водорода, что повышает итоговую плотность готового изделия. После выхода из экструдера труба погружается в силановую ванну. Сам процесс сшивки одновременно происходит и по внутренней, и по наружной поверхности, благодаря чему достигается достаточно высокая однородность изменения свойств. Но в толще стенки процент замещения атомов все равно заметно ниже, чем извне.

Процесс сшивки при методе РEХ-b происходит одновременно по внутренней и по наружной поверхности, благодаря чему достигается достаточно высокая однородность сшивки.

Процент сшивки для РEХ-b составляет около 75%. При сшивке методом PEX-b трубы характеризуются проблемами с исправлением заломов (так у данных методов небольшая молекулярная память, поэтому для исправления заломов могут потребоваться соединительные муфты); РEХ-b отличается меньшей гибкостью в сравнении с PEX-a, но обладает большей стойкости к механическим воздействиям, так как у PEX-b более жёсткая структура.

3. О методе PEX-c

Сшитый полиэтилен способом РEХ-c производится методом ионизирующего облучения ПНД. Усредненный процент сшивки по данной технологии составляет не более 70%. При этом сшиваются молекулы неоднородно – плотность существенно снижается от поверхности до внутренних слоёв.

Трубы РEХ-с обладают сниженной молекулярной памятью, что усложняет исправление заломов (также используются соединительные муфты). Высока вероятность образования в процессе эксплуатации микротрещин.

Преимущества РEХ-a перед РEХ-b и РEХ-c

Резюмируя особенности производства труб из молекулярного сшитого полиэтилена, и используя в качестве примера продукцию марки РEХ-a от ТМ PRADEX, можно выделить следующие преимущества перед изделиями, полученными по технологиям РеХ-B и РеХ-C:

• Равномерная сшивка молекул по всей трубе.
• Максимальная плотность сшивки PeX-a (молекулярного уплотнения материала) составляет 85% против 70-75% у РEХ-b и РEХ-c.
• Благодаря плотности и равномерности сшивки трубы РEХ-a обладают повышенной прочностью.
• Трубы со сшивкой РEХ-a обладают хорошей молекулярной памятью. Благодаря этому заломы устраняются путем нагрева в месте повреждения, что позволяет отказаться от ремонта с применением соединительных муфт.
• При кратковременных пиковых температурных нагрузках в пределах от -20°C до +110°C трубопроводы РеХ-А полностью сохраняют прочностные и теплофизические характеристики, тогда как в РеХ-B и РеХ-C возможно появление микротрещин и других повреждений.
• Также следует отметить, что трубы со сшивкой РEХ-a наиболее экологичны по сравнению с другими видами сшивок.

BIM-модели трубы из молекулярного сшитого полиэтилена РеХ-А ТМ PRADEX:

PE-Xa EVOH Pradex.

Отличительные свойства

«Сшитые» полимерные материалы отличаются от простых необычной внутренней структурой, имеющей форму трехмерной сетки. В ней имеются не только продольные, но и поперечные связи между боковыми ответвлениями полимерных макромолекул. Подобное строение делает полиэтилен похожим на особо прочные твердые вещества, имеющие основой кристаллическую молекулярную решетку. Это дает материалу дополнительную прочность при воздействии механических, химических и термодинамических факторов.

Аналогично трубы, изготовленные из модифицированного полиэтилена, отличаются от простых ПЭ-трубопроводов следующими параметрами:

• Нормальная эксплуатация PEX-трубы возможна при температурах уже не 00 – +400, а 00 – +95 0C, благодаря чему расширилась сфера ее применения до систем горячего водоснабжения и даже отопления,
• Труба начинает плавиться только по достижении +150 0C, а горит только при +400 0C,
• Растяжение на разрыв для некоторых образцов достигает 800 %,
• Изделия обладают «температурной памятью» формы, то есть при нагревании после небольших деформаций способны восстанавливаться до исходного вида,
• Трубы из сшитого полиэтилена устойчивы к таким внешним воздействиям, как перепады давления и прямой солнечный свет,
• Их устойчивость перед химически активными веществами (сильными кислотами, щелочами, органическими растворителями) значительно выше, чем у труб ПВД и ПНД,
• Они очень легко гнутся, не ломаясь даже при повторных изгибах,
• Сохраняют ударопрочность и трещиностойкость даже при -50 0C.

ИНТЕРЕСНО! Трубы, изготовленные из молекулярно модифицированного полиэтилена, не выделяют токсических веществ даже при горении, так как при этом материал просто разлагается на безвредные для человека вещества — воду и углекислый газ.

Какую лучше выбрать трубу для отопления, PEX или PE-RT?

Трубы подбираются в соответствии с будущими условиями эксплуатации. Информацию о применении конкретного типа трубы производитель указывает в маркировке в виде класс эксплуатации / рабочее давление. Таблицу с определением условий для классов эксплуатации и указанием, какие трубы можно использовать для каждого класса можно посмотреть ниже. (Выдержка из ГОСТ 32415, соответствует ISO 10508 и распространяется на основные полимерные материалы трубопроводов: полипропилен и сополимеры пропилена (РР-Н, РР-В, PP-R, PP-RCT), сшитый полиэтилен (РЕ-Х), хлорированный поливинилхлорид (PVC-C), полибутен (РВ), полиэтилен повышенной термостойкости (PE-RT), непластифицированный поливинилхлорид (PVC-U), полиэтилен (РЕ 80, РЕ 100). Стандарт устанавливает требования к трубам из указанных материалов, к фитингам (соединительным деталям) и соединениям — то есть к системам трубопроводов в целом.

Стандарт регламентирует параметры, определяющие срок службы трубопровода в системах холодного водоснабжения, горячего водоснабжения, отопления:

Особенности и монтаж труб из сшитого полиэтилена для систем отопления

Ощущение комфорта в доме при любых погодных условиях за окном создается благодаря правильной работе отопительной системы. Ее эффективность, качество и срок службы напрямую зависят от труб. Сегодня монтаж отопительной системы все чаще выполняют, пользуясь трубами из сшитого полиэтилена. Свойства этого материала позволяют ему во многом превосходить другие варианты. Однако при монтаже таких труб своими руками необходимо знать некоторые нюансы, которые и будут рассмотрены в данной статье.

Характеристики изделий

Трубы из обычного полиэтилена (РЕ) широко применяются для создания систем отопления, водоснабжения, канализации.

К их основным характеристикам относятся несколько моментов.

• Морозоустойчивость, позволяющая использовать полиэтиленовые конструкции при температуре до -20 градусов. Это является большим преимуществом, поскольку дает возможность проводить любые работы с трубами зимой, в том числе монтировать новое оборудование или ремонтировать вышедшие из строя системы.
• Устойчивость к высокой температуре (до 40 градусов).
• Гибкость, которая не дает трубам деформироваться при сгибании.
• Пластичность. Полиэтиленовые изделия могут расширяться или сужаться в зависимости от температуры, не теряя при этом своей формы.

В целях получения более высокой прочности труб был создан надежный и устойчивый к высоким температурам материал под названием «сшитый полиэтилен» (РЕХ).

Его главной особенностью является максимальная рабочая температура – 90 градусов. Иногда такие трубы могут выдерживать и температуру 100-110 градусов, сохраняя нормальное функционирование в течение определенного времени.

Другая важная особенность труб из сшитого полиэтилена – высокая кислородная проницаемость. При монтаже таких изделий необходимо помнить об этом свойстве и использовать для их защиты алюминиевую фольгу либо специальное покрытие из поливинилэтилена.

Способы производства

Технологию «сшивания» полиэтилена в 1968 изобрел шведский химик Томас Энгель. В 1972 году одна из шведских компаний поставила ее на промышленный поток. Данная технология и сегодня лидирует на рынке.

Смысл процесса «сшивания» заключается в соединении молекул в трехмерную сетку в результате образования поперечных связей. В его ходе полиэтилен, молекула которого содержит атомы водорода и углерода, теряет часть водорода. Поэтому появляются свободные связи для соединения молекулярных звеньев друг с другом, в результате чего молекулы плотно «сшиваются» между собой.

Существуют разные способы получения сшитого полиэтилена. От способа зависят технические характеристики готовой трубы. Самый долгий, но при этом самый качественный способ, – обработка полиэтилена пероксидом. Он дает самую высокую степень сшивания (85%). Труба из такого материала легко выдерживает низкую и высокую температуру, противостоит воздействию химических веществ, обретает устойчивость к ударам и другим механическим воздействиям, может восстанавливать свою первоначальную форму.

Другой способ – облучение материала электронами в электромагнитном поле. Такая сшивка предполагает облучение электронами готовой продукции.

В качестве рекомендации можно отметить тот факт, что значения давления и температуры в системе должны соответствовать пороговым значениям труб РЕХ.

Существует и метод физической сшивки, при котором используются рентгеновские лучи. Однако такие конструкции получаются жесткими. Они не устойчивы к сильным холодам и не могут возвращаться к прежней форме.

Распространенным является химический способ силановой сшивки. Она более эффективна по сравнению с физической. При этом получается оптимальный по цене и качеству полиэтилен, подходящий для использования в быту.

Термоустойчивый, крепкий материал, трубы из которого отлично подходят для монтажа систем отопления любого типа, систем горячего и холодного водоснабжения, оборудования теплых полов получается в результате каждого способа производства. Стоит лишь правильно подобрать нужные характеристики, а также помнить о том, что, чем выше степень сшивания, тем выше цена материала.

Достоинства

Трубы из сшитого полиэтилена имеют ряд преимуществ, благодаря которым их чаще всего применяют для монтажа отопительных систем.

• Стойкость к высокой температуре (до 95 градусов). Изделия из сшитого полиэтилена способны к расширению или сужению до определенных размеров под действием низких и высоких температур.
• Отличная механическая прочность, достигаемая за счет хорошей молекулярной памяти материала. Он легко восстанавливает первоначальную форму после деформации, в отличие от обычных полиэтиленовых труб.
• Устойчивость к коррозии. Изделия из сшитого полиэтилена не боятся коррозии ни внутри, ни снаружи (в отличие от, например, медных). Это качество позволяет не проводить промывку и прочистку труб РЕХ, которая периодически необходима для их металлических «собратьев» и имеет довольно высокую стоимость.
• Гарантия от появления наростов внутри труб. В отличие от стальных труб, которые через некоторое время покрываются изнутри наростами, замедляющими скорость протока, внутренние стенки труб РЕХ имеют особые тефлоновое покрытие и не подвержены отложению наслоений. Благодаря гладкости внутренних стенок в системе отопления всегда высокая гидравлика.ч

• Легкий вес материала. К примеру, 1 м трубы диаметром 16 мм весит всего 90 г. Поэтому их удобно транспортировать и легко монтировать.
• Простота монтажа. Изделия РЕХ можно монтировать по любой схеме. Они позволяют делать петли и любое число изгибов. При этом не требуется специальное сварочное оборудование, так как трубы соединяются, не требуя спаивания или склеивания. Трубы для отопления реализуются по 100 и 200 м, что дает возможность монтировать большие участки системы без использования фитингов.
• Изделия РЕХ экологически безопасны, а также устойчивы к размножению внутри них вредоносных бактерий. Материал входит в группу экологически чистых, поэтому широко используется для питьевых трубопроводов.

Недостатки

Несмотря на огромное количество плюсов, сшитый полипропилен нельзя назвать идеальным.

Стоит учитывать и его недостатки.

• Латунные фитинги, используемые при соединении труб из сшитого полиэтилена для отопления, подвержены коррозии, поэтому приходится обращать пристальное внимание на выбор материалов для стяжки или штукатурки. Лучше не использовать материалы, вызывающие коррозию фитинга, иначе качество работы отопительной системы заметно упадет.
• Трубы из сшитого полиэтилена «боятся» ультрафиолета. Поэтому они больше подходят для использования в помещениях, в закрытых системах и коммуникациях. Чтобы использовать такие изделия на открытом воздухе, необходим специальный защитный кожух.
• Цена на такие трубы, в отличие от стоимости металлопластика и обычного полиэтилена, довольно высока.

Поэтому, прежде чем приобретать трубы из сшитого полиэтилена, необходимо тщательно изучить все технические характеристики системы отопления и водоснабжения помещения, в котором планируется их монтировать.

Процесс работы

Если при монтировании металлических труб нужны специальные знания и навыки, то при монтаже сшитых полиэтиленовых труб это не требуется. Для качественного выполнения работы необходимы лишь определенные инструменты и немного старания.

Трубы из сшитого полиэтилена соединяются фитингами из различных материалов: полимеров, латуни, бронзы. Лучше всего использовать именно полимерные фитинги (например, Rehau), поскольку они являются высококачественными, не подвергаются коррозии и долго служат.

В общих чертах, процесс монтажа труб РЕХ таков:

• конец соединительной конструкции расширяют при помощи развальцовывающего инструмента, придавая ему больший диаметр;
• вставляют туда штуцер фитинга;
• с помощью пресса натяжную гильзу запрессовывают, придавая наибольшую прочность соединению.

Такая технология делает соединения труб надежными и долговечными. Срок эксплуатации подобных систем соответствует сроку службы самих труб.

Отзывы

Простота монтажа, прочность, надежность, экологическая безопасность конструкций из сшитого полиэтилена в полной мере проявляются на практике. Благодаря этому изделия получили широкое распространение и популярность у потребителей. Материал соответствует всем техническим характеристикам современных помещений и дает возможность системам отопления работать долго и эффективно.

Из видео ниже можно узнать много полезных советов для подключения отопления на трубах из сшитого полиэтилена Rehau.

Мифы о трубах из сшитого полиэтилена

На сегодняшний день, к сожалению, маркетинговые ходы и рекламные уловки всё чаще влияют на различные технические решения и выбор в проект того или иного материала и оборудования. Всё чаще у проектировщиков вместо полноценного технического паспорта или каталога на оборудование на столе оказывается рекламные буклеты и брошюры, по которым он и производит подбор. То, что недопустимо писать в серьёзной технической литературе, перекочевывает на страницы таких буклетов. Зачастую маркетологи присваивают своему товару завышенные или вовсе несуществующие показатели, вводя инженеров в заблуждение. Как правило, незаурядные технические особенности оборудования в буклетах представляются как неоспоримые преимущества. И наоборот, любая техническая информация о конкурентной продукции представляется в виде существенных и неисправимых недостатков.

Все эти факторы в конечном cчете приводят к неверному выбору материалов и оборудования, что в итоге может привести к аварийной ситуации. Вина в этом случае ложится на плечи инженера-проектировщика, так как у любого производителя наряду с красочной рекламой, триумфально описывающей все прелести товара, имеются либо сноски мелким шрифтом, либо тщательно скрываемый от людского глаза технический паспорт с реальными данными. Чаще всего в рекламных брошюрах приводится информация, не противоречащая паспортным данным, но преподнесенная таким образом, что у людей создается ложное представление о реальных технических особенностях товара. Например, фразы «труба выдерживает температуру 95 ºС и давление 10 бар» и «труба выдерживает температуру теплоносителя 95 ºС при его давлении 10 бар в течение 50 лет» кардинально отличаются друг от друга. В первом случае загадана загадка: труба способна выдержать 95 ºС температуру теплоносителя и 10 бар одновременно, либо это две критические точки применения данной трубы? А самое главное – отсутствует временной показатель, то есть неизвестно, в течение какого времени трубопровод выдерживает данные параметры – пять минут, час или 50 лет?

В этой статье приведены основные маркетинговые уловки и мифы, распространяемые производителями труб из сшитого полиэтилена (PEX).

1-я группа мифов – о превосходстве одного способа сшивки над другим

Практически любой производитель труб из PEX утверждает, что именно способ сшивки их труб самый лучший, а прочие никуда не годятся. Только полиэтилен, сшитый по их методике, будет обладать повышенными прочностными характеристиками и показателями надёжности.

Для начала хотелось бы напомнить некоторые сведения о сшивке полиэтилена. Под сшивкой подразумевается создание пространственной решётки в полиэтилене высокой плотности за счёт образования объёмных поперечных связей между макромолекулами полимера. Относительное количество образующихся поперечных связей в единице объёма полиэтилена определяется показателем «степени сшивки». Степень сшивки – это отношение массы полиэтилена, охваченного трёхмерными связями к общей массе полиэтилена. Всего известно четыре промышленных способа сшивки полиэтилена, в зависимости от которых сшитый полиэтилен индексируется соответствующей литерой.

Таблица 1. Виды сшивки полиэтилена

Минимальная степень сшивки рабочего слоя

Вид способа по методу воздействия

Сшивка органическими пероксидами или гидропероксидами

Сшивка органическими силанидами (силанами)

Сшивка потоком элементарных частиц

Пероксидная сшивка (метод «a»)

Метод «a» является химическим способом сшивки полиэтилена при помощи органических пероксидов и гидропероксидов.

Органические пероксиды представляют из себя производные перекиси водорода (HOOH), в которых один или два атома водорода заменены органическими радикалами (HOOR или ROOR). Самый популярный пероксид, применяемый при производстве труб – dimethyl-2.5-di-(bytylperoxy)hexane. Пероксиды относятся к особо опасным веществам. Их получение – технологически сложный и дорогостоящий процесс.

Для получения PEX по методу «а» полиэтилен перед экструдированием расплавляется вместе с антиокислителями и пероксидами (процесс Томаса Энгеля), рис. 1.1. С повышением температуры до 180–220 ºС пероксид разлагается, образуя свободные радикалы (молекулы со свободной связью), рис. 1.2. Радикалы пероксидов забирают у атомов полиэтилена по одному атому водорода, что приводит к образованию свободной связи у атома углерода (рис. 1.3). В соседних макромолекулах полиэтилена атомы углерода, имеющие свободные связи, объединяются (рис. 1.4). Количество межмолекулярных связей составляет 2–3 на 1000 атомов углерода. Процесс требует жесткого контроля за температурным режимом в процессе экструзии, когда происходит предварительная сшивка, и в ходе дальнейшего нагревания трубы.

Метод «а» самый дорогой. Он гарантирует полный объёмный охват массы материала воздействием пероксидов, так как они добавляются в исходный расплав. Однако этот метод требует того, чтобы сшивка была не ниже 75 % (по российским нормам – не ниже 70 %), что делает трубы из данного материала более жёсткими по сравнению с другими способами сшивки.

Силановая сшивка (метод «b»)

Метод «b» является химическим способом сшивки полиэтилена при помощи органосиланидов. Органосиланиды представляют соединения кремния с органическими радикалами. Силаниды – ядовитые вещества.

В настоящее время для производства PEX-труб по методу «b» в основном используется винилтриметаксилоксан (H₂C=CH)Si(OR)₃ (рис. 2.1). При нагревании связи винильной группы разрушаются, превращая его молекулы в активные радикалы (рис. 2.2). Эти радикалы замещают атом водорода в макромолекулах полиэтилена (рис. 2.3). Затем полиэтилен обрабатывают водой либо водяным паром, органические радикалы при этом присоединяют молекулу водорода из воды и образуют стабильную гидроокись (органический спирт). Соседние радикалы полимера замыкаются через связь Si-O, формируя пространственную решётку (рис. 2.4). Вытеснение воды из PEX ускоряется при помощи оловянного катализатора. Процесс окончательной сшивки происходит уже в твёрдой стадии изделия.

Радиационная сшивка (метод «c»)

Метод «c» заключается в воздействии на группу C-H потоком заряженных частиц (рис. 3.1). Это может быть поток электронов или гамма-лучей. При таком воздействии часть связей C-H разрушается. Атомы углерода соседних макромолекул, у которых был выбит атом водорода, объединяются друг с другом (рис. 3.3). Облучение полиэтилена потоком частиц происходит уже после его формования, то есть в твёрдом состоянии. К недостаткам данного метода можно отнести неизбежную неравномерность сшивки.

Невозможно расположить электрод так, чтобы он был равноудалён ото всех участков облучаемого изделия. Поэтому полученная труба будет иметь неравномерную сшивку по длине и по толщине.

В качестве источника облучения чаще всего используется циклический ускоритель электронов (бетатрон), который относительно безопасен как в производстве, так и в применении готовой трубы.

Несмотря на это во многих европейских странах производство труб сшитых методом «с» запрещено.

Для удешевления процесса сшивки иногда используют в качестве источника излучения радиоактивный кобальт (Co₆₀). Данный метод безусловно дешевле, так как труба просто помещается в камеру с кобальтом, однако безопасность использования таких труб весьма сомнительна.

Заблуждение № 1: «Сшивка перекидным способом (PEX-a) по прочности получаемого материала лучше прочих, потому что регламентированная минимальная степень сшивки для данного метода больше, нежели для остальных метолов. А чем больше степень сшивки PEX, тем прочнее материал»

Действительно, ГОСТ Р 52134 регламентирует различную минимальную допустимую степень сшивки труб из PEX для разных способов изготовления (табл. 1), и правда то, что при увеличении степени сшивки увеличивается прочность труб.

Однако сравнивать степени сшивки PEX-a, PEX-b и PEX-c недопустимо, так как образованные в результате сшивки молекулярные связи данных материалов имеют различную прочность, а следовательно даже сшитые до одной и той же степени данные виды полиэтилена будут иметь различную прочность. Энергия связи типа С-С, которая образуется в полиэтилене, сшитом методом «a» и «c» составляет порядка 630 Дж/моль, в то время как энергия связи типа Si-C, которая образуется в полиэтилене, сшитом методом «b» составляет 780 Дж/моль. На физико-химические и технические свойства влияет и взаимодействие макромолекул за счет водородных связей, возникающих в полимере вследствие наличия полярных групп и активных атомов, а также образование ассоциатов в результате взаимодействия самих поперечных связей. Это в первую очередь характерно для силанольносшитого полимера, где имеется большое число силанольных групп, способных образовывать дополнительные узлы зацепления в аморфных областях, повышающие плотность структурной сетки (которая на 30 % больше, чем при пероксидом, и в 2,5 раза – чем при радиационном сшивании) и уменьшающие деформируемость при высоких температурах.

Стендовые испытания труб из сшитого полиэтилена показывают некоторое прочностное преимущество силановой сшивки. Так, при температуре испытания 90 °C для труб диаметром 25 мм и длиной 400 мм давление разрушения труб из РЕХ-а, PEX-b и РЕХ-с составило соответственно 1,72, 2,28 и 1,55 МПа (В.С. Осипчик, Е.Д. Лебедева, «Сравнительный анализ эксплуатационных свойств сшитых различными методами полиолефинов и улучшение физико-химических характеристик силанольносшитого полиэтилена», 24 мая 2011 г.).

Таким образом, заявления о том, что PEX-a является самым прочным материалом из-за большей степени сшивки, не соответствуют действительности. Данный фактор является скорее недостатком, нежели достоинством этого метода сшивки.

Метод сшивки – это не самый важный показатель трубы при её выборе. В первую очередь следует убедиться, что полиэтилен, из которого сделана труба, действительно сшит. Некоторые производители недосшивают или вовсе не сшивают трубу, при этом указывают на ней те же характеристики что и на качественные PEX трубы.

Например, в мае 2013 г. на территории Украины были выведены из оборота трубы фирмы GROSS. Под этой маркой распространялись трубы из сшитого полиэтилена, на самих трубах была маркировка PEX (рис. 4), но по факту эти трубы состояли из обычного несшитого полиэтилена, стоит ли говорить об их эксплуатационных характеристиках? Есть несложный способ определить, что перед вами – сшитый полиэтилен или подделка из обычного полиэтилена. Для этого кусочек трубы нужно нагреть до температуры 150–180 ºС, обычный полиэтилен при такой температуре теряет свою форму, а сшитый за счёт межмолекулярных связей сохраняет свою форму даже при таких высоких температурах (рис. 5).

Рис. 4. Маркировка на трубе Gross

Рис. 5. Трубы Gross (образец 7) и VALTEC PEX-EVOH (образец 6) поле прогрева в печи в течение 30 мин при температуре 180 ºС

Заблуждение № 2: «Только полиэтилен, сшитый по методу «a», обладает свойствами температурной памяти, полиэтилены сшитые другими способами данным свойством не обладают».

Что в данном случае подразумевается под «эффектом температурной памяти»? Суть данного эффекта заключается в том, что предварительно деформированная труба после прогрева восстанавливает свою исходную форму, которую она имела до деформации. Это свойство проявляется из-за того, что при изгибе и деформации молекулярно-связанные участки сжимаются или растягиваются, при этом накапливая внутреннее напряжение. После прогрева в местах деформации упругость материала снижается. Внутренние напряжения, накопленные в процессе деформации, создают в толще «размягшего» материала усилия, направленные в сторону исходной формы трубы. Под воздействием этих усилий трубы стремится восстановиться.

Рис. 6.1. Излом трубы VALTEC PEX–EVOH (способ сшивки – PEX-b) и ее восстановление после прогрева до 100 °С

Рис. 6.2. Излом трубы из PEX-а с антидиффузионным слоем и ее восстановление после прогрева до 100 °С

Рис. 6.3. Излом трубы из PEX–c без антидиффузионного слоя и ее восстановление после прогрева до 100 °С (неокрашенный сшитый полиэтилен при высоких температурах становиться прозрачным)

На рисунках 6.1–6.3 показано восстановление труб с различными способами сшивки после залома. При всех способах сшивки трубы восстановили свою первоначальную форму. На трубах, покрытых антидиффузионным слоем, после восстановления образовались складки. В этих местах антидиффузионный слой отслоился от слоя PEX. Это не влияет на характеристики трубы, так как рабочим слоем является слой PEX, который полностью восстановился.

Эффект памяти присущ любому сшитому полиэтилену. Отличие PEX-a в технике восстановления заключается лишь в том, что PEX-a сшивается во время экструзии, и первоначальная форма, которую стремится вернуть трубопровод, – прямая. PEX-b и PEX-с, как правило, сшиваются уже после формирования в бухты, и, соответственно, форма, к которой будут стремиться трубопроводы, – круг с радиусом, равным радиусу бухты.

Заблуждение № 3: «Сшивка методом «b» не обеспечивает требуемую гигиеничность труб, так как силаниды, применяемые при производстве данных труб, токсичны».

Действительно, кремневодороды (SiH₄ – Si₈H₁₈), применяемые для получения PEX-b, крайне ядовиты. Однако кремневодороды для сшивки полиэтилена применяют только в кабельной промышленности. Для производства труб используется органосиланиды, которые тоже ядовиты, но их отличительной особенностью является то, что при сшивке они либо полностью переходят в химически связанное состояние, либо превращаются в химически нейтральный органический спирт, который вымывается при гидратации трубопроводов. На сегодняшний день самым распространённым реагентом для сшивки полиэтилена методом «b» является винилтриметаксилан (упрощенная формула: С₂Н₄Si (OR)₃).

Основным показателем безопасности трубопровода и фитингов является гигиенический сертификат. Только трубы и фитинги, на которые есть данный сертификат, допустимы к установке в системах питьевого водоснабжения.

Заблуждение № 4: «Только у труб PEX-a степень сшивки равномерна по всему сечению, в то время как у других труб сшивка не равномерна».

Основным преимуществом сшивки методом «а» является то, что пероксиды добавляются в расплавленный полиэтилен до его экструзии в трубу, и сшивка трубы при должном внимании к температурам и дозировкам пероксидов будет равномерна.

Когда трубопроводы из сшитого полиэтилена массово не применялись, у сшивок методом «b» и «c» действительно существовал недостаток, заключающийся в неравномерности сшивки по длине и ширине трубопровода. Однако, когда объём производства труб достиг нескольких километров в неделю, возник вопрос о повышении качества и автоматизации данных видов сшивки. Силановым методом можно равномерно сшить трубопровод, подобрав правильную дозировку реактивов, точно поддерживая температурные и временные параметры обработки трубы, а также используя катализаторы (олово).

К тому же современный метод ввода силана отличается от первоначального, если раньше силан добавлялся в расплав полиэтилена при экструзии (метод В-SIOPLAST), то сейчас, как правило, силан предварительно смешивается с пероксидом и некоторым количеством полиэтилена и только потом добавляется в экструдер (метод В-MONOSIL).

Заводы, производящие большие объёмы труб, давно методом проб и ошибок вышли на идеальную технологию сшивки, а автоматизация производства позволила получать трубы со стабильными характеристиками. Таким образом, проблема неравномерной сшивки трубопровода остаётся только у мелких, неавтоматизированных производств.

Заблуждение № 5: «PERT является одним из видов сшитого полиэтилена, и не уступает ему по характеристикам».

Термостойкий полиэтилен PERT является сравнительно новым материалом, применяемым для производства труб. В отличие от обычного полиэтилена, у которого в качестве сополимера используется бутен, в PERT сополимером является октен (октилен С₈H₁₆). Молекула октена имеет протяжённую и разветвленную пространственную структуру. Образуя боковые ветви основного полимера, сополимер создаёт вокруг главной цепи область взаимопереплетённых цепочек сополимера. Эти ветви соседних макромолекул образуют пространственное сцепление не за счёт образования межатомных связей как у PEX, а за счёт сцепления и переплетения своих «ветвей»

Термоустойчивый полиэтилен обладает рядом свойств сшитого полиэтилена: стойкость к высоким температурам и ультрафиолетовым лучам. Однако данный материал не обладает долговременной стойкостью к высоким температурам и давлению, а также является менее кислотостойким, чем PEX. На рис. 7 представлены графики длительной прочности сшитого полиэтилена PEX и высокотемпературного полиэтилена PERT, взятые из ГОСТ Р 52134-2003 с изменением № 1. Как видно из графиков, сшитый полиэтилен со временем мало теряет в своей прочности, даже при высоких температурах. При этом график падения прочности прямой и легкопрогнозируемый. У PERT график имеет излом, причём при высоких температурах этот излом наступает уже через два года эксплуатации. Точка излома называется критической, при достижении этой точки материал начинает активно ускорять потерю прочности. Всё это приводит к тому, что труба, которая достигла критической точки, очень быстро выходит из строя.

Рис. 7. Эталонные кривые длительной прочности труб из PEX (слева) и PERT (справа)

К тому же из-за отсутствия связей между макромолекулами PERT не обладает свойствами температурной памяти.

Заблуждение № 6: «PEX-трубы безоговорочно можно использовать для систем радиаторного отопления».

Условия применимости пластиковых и металлопластиковых трубопроводов на территории Российской Федерации регламентируются ГОСТ 52134-2003. Так как на прочность пластиковых трубопроводов довольно ощутимо влияет время воздействия на них теплоносителя с определённой температурой, то для них установлены классы эксплуатации (табл. 2), которые отражают характер воздействия определённых температур на трубу в течение всего срока эксплуатации.

Применение труб из сшитого полиэтилена для систем отопления

Современные химические технологии позволяют из газа этилена получать материал для производства труб – сшитый полиэтилен. Процесс производства многоступенчатый. Технические характеристики конечного продукта таковы, что позволяют использовать трубы из сшитого полиэтилена для монтажа не только водопроводов, но и систем индивидуального отопления.

Производство сшитого полиэтилена

Первоначальным сырьем для производства сшитого полиэтилена является простейший газообразный углеводород этилен. Он состоит из 2 молекул углерода и 4 молекул водорода. Путем полимеризации (реакции, в ходе которой молекулы этилена соединяются между собой в длинные углеводородные цепочки с одинаковыми звеньями «CH2») получают полиэтилен. Материал представляет собой прозрачное термопластичное вещество, которое широко используется для производства, например, бытовых полиэтиленовых пакетов.

Полиэтилен в промышленном производстве получают в гранулированном виде. Этот материал легко плавится, уже при 40 градусах становится мягким. Без дальнейшей обработки получить крепкие трубы для отопления из полиэтилена невозможно.

Для изготовления особо прочного материала (сшитого полиэтилена) простой полиэтилен подвергают дальнейшему химическому и физическому воздействию.

Сшитый полиэтилен — это материал, у которого длинные цепочки молекул одинаково ориентированы и соединены между собой дополнительными боковыми связями. Эти связи возникают вместо пары атомов водорода отобранных у полимерной углеводородной молекулы этилена. Чем больше подобных боковых связей, тем устойчивее сшитый полиэтилен к внешним воздействиям.

Обратите внимание! Количество образующихся сшивающих связей напрямую зависит от способа прошивки.

Существует множество способов отнять атомы водорода у полимерной молекулы этилена. Впервые реакцию осуществил шведский химик еще в прошлом веке, но посчитал, что полученному веществу нет практического применения. У автора технологию выкупила шведская компания, которая маркировала свой продукт как PEX-а. Под этой маркировкой сшитый полиэтилен потребители знают и сегодня.

Существует около 15 способов прошивки полиэтилена. На сегодняшний день в промышленных масштабах применяют 3 способа производства сшитого органического полимера:

1. PEX-A. Обработка полиэтилена пероксидом. Реакцию проводят при повышенном давлении и постоянном контроле температурного режима. Пероксид, являясь окислителем, при разложении отнимает у полимеров атомы водорода, заставляя атомы углерода образовывать связи между собой. В результате образуется трехмерная сетка из очень длинных цепочек-молекул, в которой до 85% атомов углерода имеют боковые связи с соседней молекулой. Сшивание полиэтилена пероксидом является наиболее эффективным методом. Однако особенности технологического процесса повышают стоимость материала на выходе.
2. PEX-B. Трубы этой марки производят в два этапа. На первом в полиэтилен внедряют силан. На втором проводят насыщение продукта водой в присутствии катализатора. Итогом является сшитый полиэтилен, с процентным выходом дополнительных связей от 65%.
3. PEX-C. Сшивка полиэтилена радиационным излучением. Здесь важно следить за пространственной ориентацией изделия относительно источника излучения. Доля образования связей около 60%.

До недавнего времени использовали для производства труб из сшитого полиэтилена сшивку азотом (PEX-D). Сейчас доля таких труб на рынке сошла на нет.

Обратите внимание! Трубы из сшитого полиэтилена отличаются не только ценой, но и эксплуатационными характеристиками, в зависимости от того, по какой технологии они были произведены.

Особенности материала

Сшитый полиэтилен имеет структуру трехмерной сетки с крупными ячейками. Этим уникальным строением объясняются его отличия от других полимерных материалов.

Обратите внимание! Лучшими характеристиками обладают трубы маркировки PEX-A. Альтернативные производственные технологии используют для снижения цены на готовую продукцию.

• Сохранение неизменности качеств при минусовой температуре. С трубами из сшитого полиэтилена можно работать при температуре до -20 градусов.
• Способность принимать первоначальную форму после деформирующего воздействия (наличие молекулярной структурной памяти).
• Устойчивость к органическим растворителям, кислотам и щелочам. Исключение составляет 50% азотная кислота.
• Плавится материал начинает при 200 градусах, для возгорания нужна температура в два раза выше.

Производители, для повышения эксплуатационных качеств труб отопления из сшитого полиэтилена, выпускают многослойные или армированные изделия:

• Многослойные трубы имеют дополнительный слой для защиты внутренней части трубопровода от проникновения атмосферного кислорода. В трехслойных изделиях он располагается снаружи и скрепляется с полиэтиленом клеевым слоем. В пятислойных трубных изделиях анти кислородная защита располагается в середине.
• Армированные изделия из сшитого полиэтилена формируются на каркасе из капроновой нити, алюминиевой фольги или кевлара (специального высокопрочного волокна). Они обладают повышенной прочностью к сгибанию, скручиванию, давлению (до 30 атм.), гидроударам.

Достоинства и недостатки

При выборе материалов для монтажа отопительной системы важно взвесить все достоинства и недостатки предлагаемых рынком трубных материалов. В сравнении с классическим металлом, в пользу полимерных труб говорит их цена, устойчивость к коррозии и легкость монтажа.

Достоинства:

• Высокая эластичность не позволит трубе лопнуть, даже если система перемерзнет наполненной водой.
• Вес трубы составляет от 1 до 1,5 кг на погонный метр, что делает транспортировку легкой, а монтаж удобным.
• Идеально выдерживают нагрузки индивидуального водяного отопления. Температура в 95 градусов и небольшое давление позволят вашей системе бесперебойно работать более 50 лет.
• Гладкость внутренней стенки защищает систему от образования накипи и отложений взвешенных частиц. Это значит, что трубы отопления не засорятся со временем.
• Гибкость и высокая эластичность позволяют монтировать систему «теплый пол» без применения фитингов. Это удешевляет монтаж и позволяет сохранить первоначальную целостность трубопровода, что является основным условием для закрытых систем отопления.
• Устойчивость к коррозии.
• Устойчивость к перепадам давления в пределах 10 атм.

К недостаткам относят:

• Быстрое разрушение материала при воздействии солнечных лучей.
• Способность полиэтилена пропускать атмосферный кислород сквозь стенки, что в разы увеличивает скорость разрушения металлических частей трубопровода.
• Жесткая вода способна со временем забить просвет труб отопления. Для предотвращения такого загрязнения на входе рекомендовано устанавливать минеральные фильтры. Особенно важно это для горячего водоснабжения. Для системы отопления достаточно ее заполнять смягченной, очищенной водой.
• Высокую цену труб большого диаметра.

Сфера применения

Промышленность выпускает трубы диаметром от 12 до 250 мм. Однако у потребителей пользуются спросом полдюймовые, три четверти дюйма и дюймовые трубы, которые используют для монтажа бытовых коммуникаций.

В промышленном строительстве трубопроводы их сшитого полиэтилена большого применения не находят, поскольку их стоимость достаточно высокая.

Особенности монтажа

Работать с трубами из сшитого полиэтилена достаточно просто, поскольку монтаж осуществляется посредством использования фитингов. Для работы не требуется специального оборудования или специфических навыков и умений.

Обратите внимание! Сварные соединения труб из сшитого полиэтилена возможны, но они не находят применения в индивидуальном строительстве, поскольку требуют дорогостоящего профессионального оборудования.

Для монтажа бытовых коммуникаций используют два вида фитингов:

• компрессионные – разборный вариант;
• напрессовочные – неразъемное соединение.

Оба вида фитингов имеют корпус со штуцером и герметизирующими прокладками, обжимное кольцо. В компрессионном фиксация осуществляется при помощи накручивания по резьбе обжимной гайки. В напрессовочном роль фиксатора выполняет обжимная гильза.

Последовательность работы:

1. Фитинг раскручивают.
2. В зависимости от типа детали на трубу надевают обжимную гайку или напрессовочную гильзу и разрезное кольцо.
3. Трубу надевают на штуцер, подвигают кольцо и фиксируют соединение.

При работе с компрессионными фитингами для затягивания гайки используют два разводных ключа. Одним удерживают корпус детали, другим аккуратно затягивают гайку. Для обжимания гильзы потребуются пресс-клещи соответствующего диаметра.

Физико-химические свойства различных типов сшитого полиэтилена

Установка отопительной системы в частном доме или квартире предполагает выбор материалов для оптимальной работы трубопровода. Подверженность коррозии и дороговизна заставляют потребителей постепенно отказываться от металлических конструкций. Благодаря отличным техническим характеристикам полиэтиленовые трубы для отопления стали прекрасной заменой многим аналогичным изделиям из металла и пластика.

Сшитый полиэтилен — один из самых популярных материалов, используемых в системах обогрева зданий

Особенности строения

Обычный полиэтилен ПНД получают под воздействием низкого давления в присутствии различного вида катализаторов. Он имеет крупные полимерные молекулы с большим количеством боковых ответвлений, большинство из которых находится в «свободном плавании» в межмолекулярном пространстве.

Процесс «сшивки» дает дополнительные боковые связи, создающие межмолекулярную сетку – особенно прочную структуру, напоминающую кристаллическую решетку твердых веществ. При различных технологиях сшивания получается вещество с большим или меньшим количеством этих связей, а значит и более или менее прочное:

PEx a – пероксидный сшитый полиэтилен, получаемый в присутствии перекиси водорода, имеет наибольший процент сшивки, у которого количество сшитых молекул достигает 85 %,PEx b – силановый полимер, который наиболее распространен и применим в широком перечне изделий, имеет до 70 % связанной структуры,PEx c получают радиационным способом со сшивкой до 60 % молекул,PEx d создается в присутствии азота, требует достаточно сложных условий протекания реакции и дает 70 % сшивки.

При этом PEx a, получаемый более дорогим способом, имеет наибольшую трещиностойкость, ударопрочность и самую высокую температуру плавления.

ВАЖНО! Высокопроцентная сшивка дает более твердые и менее пластичные изделия, что не определяет ее как наилучшую, а просто позволяет получать качественно различные материалы для изготовления изделий разного назначения.

Технический перечень

Плотность – 940 кг/м3,Температура плавления – +200 0C,Горение при температуре +400 0C с разложением на углекислый газ и воду,Растяжение на разрыв, определяющее механическую прочность, колеблется от 350-ти до 800 %,Очень высокий уровень гибкости,Сохранение ударопрочности при отрицательных температурах до -50 0C,Теплопроводность – 0,38 Вт/мК,Срок эксплуатации в стандартных условиях – более 50-ти лет.

Изделия из сшитого полиэтилена обладают следующими возможностями:

Не реагируют с кислотами, щелочами, большим перечнем органических растворителей,Имеют высокую прочность на разрыв и растяжение,Не растрескиваются при колебаниях температур,Не разрушаются биологическим способом,Имеют отличные диэлектрические свойства,Легко выдерживают высокие температуры, в частности кипение воды.

ИНТЕРЕСНО! Трубы из PEX выдерживают многократные заморозки и имеют повышенную пропускную способность, на 20-30 % превышающую этот показатель для других труб.

Кроме этого, PEX – трубы не только прочны сами по себе, но также дают очень прочные межтрубные соединения. Этот факт позволяет использовать их для устройства трубных коммуникаций в сейсмоопасных зонах.

Преимущества и недостатки труб

Широкое применение и популярность изделий из сшитого полиэтилена объясняется целым рядом их достоинств:

1. Низкая масса труб из РЕ-Х упрощает их транспортировку и установку.
2. Сшитый полиэтилен — эластичный, ударостойкий материал, обладающий памятью формы (легко восстанавливает исходный вид после механических повреждений). Благодаря этому такие трубы можно сгибать без использования нагрева или специальных приспособлений.
3. Полиэтиленовые трубы выдерживают воздействия высоких и низких температур, переносят замораживание и размораживания жидкости, поэтому могут использоваться в отопительных системах.
4. Не токсичны, безопасны для организма человека и окружающей среды; инертны к воздействию различных химических веществ.
5. Гладкая внутренняя поверхность гарантирует, что канал не засорится и не зарастет.
6. Изделия из сшитого полиэтилена не ржавеют, не растрескиваются и могут находиться в эксплуатации более 50 лет.
7. Этот вид полимера не проводит электрический ток, и лучше переносит воздействие ультрафиолета, чем другие пластиковые аналоги.
8. Полиэтиленовые изделия обладают способностью поглощать вибрацию и шум.
9. Герметичность соединений и простая установка РЕХ-труб, не требующая специальных навыков.

Говоря о недостатках труб из сшитого полиэтилена, нужно отметить высокую стоимость данных изделий, но, с другой стороны благодаря лёгкости монтажа, вам не придётся тратиться на мастера.

Минусом является и то, что эти трубы, из-за особенностей материала, не удерживают форму, поэтому их нужно фиксировать хомутами к поверхности.

ВНИМАНИЕ! Для РЕХ-труб не желательно долгое воздействие прямых солнечных лучей, поэтому для уличных трубопроводных систем лучше выполнять скрытую проводку. Сейчас изделия из сшитого полиэтилена возможно вмонтировать даже в бетонную стену.

Недостатки

Для сшитого полиэтилена остаются верными недостатки практически всех видов ПЭ, хотя и становятся более сглаженными:

Неустойчивость перед ультрафиолетовым излучением, при долгом воздействии которых материал начинает медленно разрушаться, становится хрупким;Разрушающее действие кислорода при проникновении внутрь молекулярной структуры вещества

Эти проблемы решаются путем физической защиты изделий либо добавки специальных защитных веществ на этапе создания PEX-продукции.

Применение

Модифицированные полиэтиленовые продукты со сшитой структурой молекул являются материалами нового поколения. Благодаря своим свойствам они находят очень широкое применение в изготовлении изделий для бытовых либо производственных нужд:

В производстве напорных труб как для холодного водоснабжения, так и для подачи горячей воды, применяемых для малоэтажек либо многоквартирных домов с большим количеством потребителей,Для газопроводных систем, транспортирующих природный газ под землей,Для создания отопительных труб, в частности в системах теплого пола,В производстве соединительных элементов для отопительных и коммуникативных ПЭ трубопроводов: фитингов, заглушек и т.п.,Для наиболее прочных изоляций кабелей высокого напряжения,При изготовлении различных стройматериалов, технических деталей, элементов приборов и аппаратов.

Разнообразие труб для монтажа различных систем в квартире или доме прослеживается не только по материалу. Внутри каждой такой группы также имеются свои особенности. Изделия отличаются способом производстваи объемом переносимых ими нагрузок.

Классические чугунные трубы можно оставить без изменений или обновить, а также заменить на довольно большое число уступающих или превосходящих их по свойствам аналогов. Среди них и относительно дорогие стальные изделия, способные выдерживать температуру выше 100 градусов Цельсия при огромном давлении. При этом они довольно неустойчивы к деформациям при воздействии больших температур, что делает невозможным их использование в скрытом виде.

Однако наибольшую популярность сейчас приобретают более доступные по цене и по условиям монтажа трубы из сшитого полиэтилена. Они хороши для отопительных систем, для водоснабжения и водоотведения, для создания теплых полов. Рассмотрим сшитый полиэтилен: технические характеристики, метод производства, достоинства и недостатки, отмечаемые у материала.

Главные принципы монтажа труб ПНД

Системы отопления, проложенные с помощью труб из сшитого полиэтилена, не отличаются по конструкции от стандартных. Все отопительные приборы подключаются обычным образом. Некоторые особенности есть в порядке монтажа самого ПНД трубопровода:

• при высокой разнице в температурах между улицей и домом, к монтажу нежелательно приступать сразу же после доставки труб. Трубам нужно дать по крайней мере несколько часов для того, чтобы они «прогрелись».
• нежелательно прокладывать трубопровод из сшитого полиэтилена открытым способом. Эти трубы достаточно чувствительны к механическим повреждениям, поэтому лучше их прятать в перекрытиях стен и пола.
• сшитый полиэтилен имеет высокий коэффициент линейного расширения. Поэтому ниши для трубопровода должны иметь несколько больший размер, чем диаметр трубы. Трубы ПНД строго запрещено заливать сплошным пластом из бетона или стяжки.
• механические фитинги, используемые при монтаже, не должны быть спрятаны в перекрытие стен. К ним должен быть обеспечен свободный доступ.

Важно! Если монтаж отопительной трубы из сшитого полиэтилена осуществляется методом сварки, необходимо тщательно следить за температурой паяльника. Полиэтилен легкоплавкий, поэтому из-за выдержки на паяльнике более 10 секунд труба может просто сгореть.

Трубы из сшитого полиэтилена – отличный вариант для систем домашнего отопления. При правильном монтаже и эксплуатации они будут служить долго и качественно. Их характеристики позволяют системе безупречно работать на протяжении пяти десятков лет.

Производство сшитого полиэтилена

Обычный полиэтилен (низкого давления) производится с участием особых катализаторов. Он отличается крупными молекулами с многочисленными боковыми ответвлениями, которые не всегда связаны с другими молекулами. Это сказывается на качестве конечного продукта.

Технология «сшивки», происходящая при участии потока электронов, позволяет соединить свободные ответвления, при этом возникают довольно крепкие боковые связи, формирующие нечто похожее на кристаллическую решетку более твердых материалов. Конечный продукт носит название PEx. PE – это сокращение от термина «полиэтилен», а «х» выполняет роль символа, обозначающего сшивку.

Существует несколько технологий, которые используются при сшивке:

тип а — это сшитый полимер, который производится при помощи перекиси водорода и называется пероксидный, ему свойственны самые высокие проценты сшивки — до 85;тип b – силановый полиэтилен имеет коэффициент сшивки до 70% и наиболее популярен среди прочих видов;тип c – при сшивке в 60% изготавливается радиационным методом;тип d – сложен в производстве и имеет коэффициент сшивки 70%, для производства используют азот.

Характеристики изделий из сшитого полиэтилена

Сшитый полиэтилен, характеристики которого зависят от способа производства, чаще всего используется для производства труб. Важно понять, чем он так хорош и почему его стоит предпочесть всем прочим вариантам.

Трубы PEX обладают довольно высокой температурой плавления – этот процесс запускается только при +200 градусах Цельсия. Материал является горючим, для этого необходима температура около +400 градусов Цельсия. При этом он распадается на углекислый газ и воду, то есть совершенно нетоксичен.

При эксплуатации в условиях температур теплоносителя до 75 градусов этот материал готов служить около 50 лет. В условиях большого давления и 95-градусного теплоносителя срок службы ограничится 15 годами. При этом материал практически не подвержен деформации, так что его без опаски можно «замуровывать» под слой штукатурку в тех помещениях, где важна эстетическая составляющая.

Положительным моментом является и устойчивость материала к большинству известных растворителей. На него не действует бензин, ацетон, хлорированные аналоги. На него могут оказать воздействие только крайне сильные по своей природе окислители: производные галогенов, азотная кислота.

При соединении труб при помощи специальных фитингов можно создавать конструкции любой геометрической направленности. При этом металлические соединительные элементы не будут страдать от коррозии, поскольку этот фактор у полиэтиленовых труб отсутствует.

Прочность материала не страдает, даже если на поверхности трубы появились надрезы или прочие повреждения.

Материал практически не истирается и не истончается. Кроме того, на его поверхности не возникают трещины. PEX сложно порвать или растянуть – этому мешает «память», возвращающая к прежнему виду, благодаря которой можно добиться прочного соединения линейной конструкции даже без обращения к фитингам.

Возможности трубы PEX

Основные свойства

Трубы из сшитого полиэтилена отвечают всем перечисленным требованиям для напольного отопления: они обладают уникальными свойствами прочности и теплостойкости (плавятся только при t0 выше 1500), отлично выдерживают высокие внешние и внутренние нагрузки (рабочее давление до 16-ти – 20-ти атм), удобно монтируются и служат долгие годы. При этом трубы PEX:

• Очень крепкие на растяжение и разрыв,
• Обладают высокой эластичностью, поэтому отлично гнутся без изломов,
• Не просто очень пластичные, но также обладающие памятью формы, то есть способны возвращать исходные размеры после небольших деформаций,
• Гладкие внутри, благодаря чему гидравлическое сопротивление сводится к минимуму, а их внутренние поверхности практически не зарастают взвесями из теплоносителя.
• Обладают сроком эксплуатации, в 2-3 раза превышающим этот показатель для металлических аналогов.

ИНТЕРЕСНО! Сшитый полиэтилен обладает способностью большинства полимеров к звукоизоляции, что позволяет сделать движение воды по трубам из него гораздо более тихим и менее заметным.

Сравнение с трубами из других материалов

Выбор труб из сшитого полиэтилена для устройства теплого пола определяется их преимуществами перед трубной продукцией из других материалов:

1. Стальные трубы требуют надежной антикоррозийной защиты, они плохо гнутся, часто имеют продольные швы, быстро засоряются.
2. Медные могли бы стать идеальным вариантом, если бы не обходились так дорого: их стоимость в несколько раз превышает цены на все прочие материалы.
3. Гофрированная нержавейка дает почти такие же результаты, как медь, хотя и стоит так же дорого.
4. Металлопластик является тем же полиэтиленом, но без сшивки и с алюминиевой прослойкой. Недорогая труба из него может не выдержать высокой температуры и даже давления, а ремонт в бетонной стяжке будет проблематичен.
5. Полипропиленовые трубы обойдутся дешевле «сшитых», но не обладают такой гибкостью и теплоотдачей. Кроме этого, при нагревании они теряют свою прочность, поэтому требуют усиления армированием.
6. Термостойкий полиэтилен PERT в реальности выдерживает высокие температуры в течение ограниченных промежутков времени. Постоянно горячее содержимое сокращает срок их использования до минимума.

Более того, в отличие от многих других материалов, трубы PEX легко выдерживают даже замораживание содержимого. При этом они только немного деформируются, в стандартных условиях возвращая прежнюю форму.

Возможные проблемы

Устройство теплого пола из сшитого ПЭ имеет и свои недостатки. Следует приготовиться к тому, что:

• PEX-изделия, предназначенные для отопительных целей, обязательно должны иметь внутреннее и внешнее антидиффузное покрытие, защищающее материал трубы от свободного кислорода. С этим покрытием нужно обращаться очень аккуратно для исключения его повреждения.
• Постоянно высокая температура теплоносителя (выше 80 0C) значительно сокращает срок службы трубы.
• Монтаж контуров сложных диаметров может потребовать большей прочности конструкции, чем возможно для PEX. В таких случаях оправдано применение более дорогих материалов.

Шаг раскладки

Таблица. Характеристики труб из сшитого полиэтилена, требования по температуре и шаг раскладки в зависимости от них.

Преимущества сшитого полиэтилена для отопления перед другим материалом. Особенности монтажа

Сшитый полиэтилен — инновационный материал для изготовления труб. В отличие от обычного ПЭ, выдерживает высокое давление, действие химических реагентов, горячей воды.

Применяется для трубопроводов холодного и горячего водоснабжения, отопления.

Монтаж PEX труб несложен, но имеет особенности, знание которых поможет правильно выполнить установку.

Трубы для системы отопления и водоснабжения из сшитого полиэтилена

Новый материал проявляет свойства металлов и полимеров. Сшитый полиэтилен — термопластичный полимер с трёхмерной структурой.

Технология поперечной «сшивки» создаёт межмолекулярную сетку, похожую на кристаллическую решётку веществ в твёрдом состоянии.

Благодаря этому сохраняется гибкость, повышается температура плавления, стойкость к термодеформациям, появлению царапин, трещин. Материал обозначается PEX (ПЕХ), где X означает сшивку.

Применение в жилых домах

Сшитый полиэтилен используется для прокладки трубопроводов внешних и внутренних инженерных систем жилых домов: отопления, канализации, горячего, холодного водоснабжения.

Преимущественные сферы применения:

• Тёплый пол.
• Отопительные системы, работающие с теплоносителями при низких температурах.
• Внутриквартирное водоснабжение.

Фото 1. Монтаж теплых водяных полов трубами из сшитого полиэтилена красного цвета в помещении.

Важно! Молекулярно-модифицированный полиэтилен экологичен и безопасен: он не выделяет токсических веществ, поэтому используется для жилых помещений. При горении распадается на безвредные для человека соединения: углекислый газ и воду.

Технические свойства

• Температура горения – 400° C.
• Плавление – запускается при 200° C.
• Средняя плотность – 940 кг/м 3 .
• Растяжение без разрыва – в диапазоне 350–800%.
• Сохранение характеристик при температуре до –50° C.
• Теплопроводность – 0,38 Вт/мК.
• Гибкость.

При эксплуатации в стандартных условиях (температуре теплоносителя в пределах 75° C) сшитый полиэтилен прослужит около 50 лет. При постоянном использовании с предельными нагрузками: повышенном давлении, 95-градусном теплоносителе срок службы сократится до 15 лет.

Типоразмеры и диаметр

Трубы PEX выпускают с диаметром 10–280 мм и толщиной стенок 1,7–29,0 мм. Поставляются в бухтах отрезками по 6, 8, 10, 12 метров.

По степени устойчивости к давлению, трубы из сшитого полиэтилена делятся на следующие типы:

• лёгкие: 0,25 МПа (2,5 Атм);
• средне лёгкие: 0,4 МПа (4 Атм);
• средние: 0,6 МПа (6 Атм);
• тяжёлые: 1 МПа (10 Атм).

Указанное выше давление – условное, данные действительны при прокачке воды t 20° C.

Достоинства и недостатки

Полиэтилен, сшитый на молекулярном уровне, сохраняет положительные качества стандартного ПЭ и приобретает новые преимущества:

К недостаткам труб из сшитого ПЭ относится чувствительность к УФ-излучению и медленное разрушение под действием свободного кислорода, проникающего в структуру из воздуха.

Внимание! Для исключения нежелательного контакта PEX труб с воздухом, используется антидиффузная защита. Обращаться с таким покрытием следует бережно, чтобы не поцарапать его при монтаже, перевозке. От ультрафиолета изделия защищают специальные добавки, которые включают в состав на этапе производства.

Виды PEXАУ труб

• Универсальные – одинаково подходят для использования в разных областях: для обустройства водяного пола, системах горячего, холодного водоснабжения, автономного, центрального отопления.

Фото 2. Универсальная труба из полиэтилена Рехау Pautitan flex, подходит для любого типа отопления.

• Специализированные – имеют узкую область применения. Предназначаются для определённого типа трубопроводов, например, только для холодного водоснабжения или индивидуального отопления.

В зависимости от условий применения, в трубах отопления из сшитого полиэтилена используют воду или незамерзающие жидкости — антифризы.

В стандартном режиме трубы отопления работают при предельной температуре до 95° C и давлении до 10 Атм. В аварийной ситуации они выдерживают температурные скачки до 110° C с двукратным повышением давления.

Разновидности труб от ведущей фирмы-изготовителя Упонор

Компания Uponor (Финляндия) производит трубы четырёх видов:

1. Aqua Pipe – для горячего и холодного водопровода.
2. Comfort Pipe Plus, Radi Pipe – для напольного радиаторного отопления, систем охлаждения.
3. Combi Pipe – универсальные.
4. Comfort Pipe – для систем напольного отопления.

Фото 3. Трубы из сшитого полиэтилена Упонор Comfort Pipe, предназначены для напольного отопления.

Размерный ряд изделий из сшитого полиэтилена 15–110 мм. Поставляются бухтами по 50–540 метров, 6-метровыми отрезками.

Немецкая компания REHAU выпускает большой ассортиментный ряд труб серии RAUTITAN:

• FLEX – отличаются гибкостью, применяются для холодного, горячего водоснабжения, напольного, радиаторного отопления жилых помещений.
• STABIL – универсальные, имеют внутренний алюминиевый слой.
• HIS – универсального использования в температурном режиме до 70° C до 10 Атм.
• PINK – для напольного отопления, радиаторной разводки в жилых, общественных зданиях.

Соединение — фитинги с надвижной гильзой, размерный ряд 12–250 мм. Трубы поставляются прямыми отрезками по 6 м или в бухтах 25–125 метров.