Сшитый полиэтилен – новые возможности труб

Выбор для отопления помещения полиэтиленовой трубы низкого давления (ПНД) сегодня делают подавляющее число, как потребителей, так и строителей. Прекрасные технические характеристики, условия эксплуатации и, наконец, невысокая стоимость определяют этот выбор.

Труба из сшитого полиэтилена
Труба из сшитого полиэтилена

Полиэтилен, традиционного класса ПЭ 80 и ПЭ 100, крайне чувствительно относится к большим температурам и разрушается под их действием. Рабочие температуры транспортируемой жидкости или газа по ПЭ трубам указываются производителями в диапазоне от +15С до +25С, а максимальная не должна превышать +40С. Если реальные показатели будут выше, то полиэтиленовые трубы ПНД выйдут из строя. Произойдёт вздутие трубы и её разрыв.

Благо прогресс продолжается и инженерами была устранена эта проблема полиэтилена. Разработан его новый вид, способный безаварийно работать в температурном режиме до +95С при давлении 10 бар. Из-за открывшейся химической особенности молекулярных цепочек полиэтилена соединяться между собой, открытый вид получил название «сшитый» и класс ПЭ-С или в международной версии PE-X.

Способы сшивания полиэтиленовых труб

На сегодня известны уже несколько способов сшивания полиэтилена:

  • Пероксидная технология – в производственном процессе на стадии нагревания в полиэтилен добавляют пероксиды
  • Силановый способ – обработка жидкостью, в состав которой входят силан и катализаторы. Самый распространённый вариант ПЭ-С, качество сшивки молекулярных цепочек между собой более 65%
  • Электронный – кристаллическая решетка полиэтилена подвергается бомбардировке электронами, в результате чего в ней образуются свободные пары, которые связываются между собой. Самый сложный и дорогостоящий способ, но и наиболее эффективный – практически 100% сшитие цепочек молекул в трехмерную сетку.
  • Азотный способ – из-за низких показателей прочности в настоящее время не используется.

В маркировании способ сшивки отображается маленькими английскими буквами. Например, PE-Xa или PE-Xb.

Кстати, почему сразу не проставлена маркировка к вариантам получения сшитого ПЭ? Ранее была строгая классификация, но потом немцы выпустили трубу с маркировкой соответствующей бомбардировке электронами, но на самом деле получали сшитый полиэтилен силановым способом, и добавили к ней ещё одну литеру. Вроде как их личная заводская классификация. Конкуренция, однако – отрасль еще молодая и каждый выживает как может. Эстафету персональных наименований подхватили и началась маленькая чехарда. Но в ней можно разобраться. Необходимо тщательно изучать не только маркирование, но и сопроводительную техническую документацию. Именно в ней, производитель обязан прямым текстом указать способ сшивки полиэтилена, вне зависимости от его лично придуманной производственной маркировки.

Назначение ПЭ-С труб:

  1. Отопительная система
  2. Подача горячей воды
  3. Обустройство теплых полов
Монтаж системы водоснабжения - одно из назначений ПЭ-С труб

Армирование

Для полноценного выполнения своих функций практически все современные трубы из сшитого ПНД представляют собой сложную многослойную конструкцию.

Полиэтиленовые трубы для отопления и подачи горячей воды под давлением должны иметь армированный слой для снижения линейного расширения сшитого полиэтилена и увеличения прочностных показателей трубопроводов.

Материалом для армирования могут выступить:

  • Сплошной лист алюминия
  • Алюминиевая фольга
  • Перфорированный алюминий
  • Стекловолокно
  • Полипропилен

Армированный слой успешно нейтрализует резкие и скачкообразные перепады давления внутри ПЭ-С трубы в системе отопления или подачи горячей воды.

Армированные трубы отличаются повышенной прочностью

В конструкции трубы из сшитого полиэтилена армирование может быть как поверхностным слоем, так и иметь различную глубину залегания. Для пайки труб, при необходимости, армирующий слой зачищают на 1 см от края трубы.

Трубы из сшитого ПНД для теплого пола армируются крайне редко. Такой полиэтилен иногда называют «чистым».

Кислородный барьер

Этот слой конструкции ПЭ-С труб обязателен для их всех видов. У производителей встречаются его другие названия «антидиффузионная защита» или «диффузионный барьер».

Причина появления такого слоя в трубах ПНД – это способность молекул кислорода проникать сквозь трехмерную молекулярную решетку сшитого полиэтилена. Это проникновение медленно, но уверенно его разрушает. Производители, гарантирующие 50 лет эксплуатации труб, учли этот факт и добавили в конструкцию кислородный барьер.

Кислородный барьер, так же как и армированный, может располагаться снаружи труб или быть внутренним слоем.

В качестве защитного слоя выступают сплошное армирование или химические составы (например, этиленвиниловый спирт), не пропускающие через себя молекулы кислорода и не теряющие своих качеств, при сгибе ПНД трубы.

Достоинства применения труб со сшитым ПНД:

  • Длительная эксплуатация. Производители дают гарантию не менее, чем на 50 лет при температуре воды, не превышающей +95С и давлением не более 10 бар.
  • Отсутствие любых накипей на внутренних стенках труб. Гладкая внутренняя поверхность имеет очень низкий коэффициент шероховатости.
  • Надежность труб, соединений и применяемых фитингов. ПЭ-С трубы обладают способностью восстанавливать свою первоначальную форму после незначительных деформаций. Спайка труб при высоких температурах обеспечивает их качественную связь на молекулярном уровне.
  • Высокая теплоотдача. Полиэтилен имеет высокий коэффициент теплопроводности и очень эффективно применяется в технологии «Теплый пол».
  • Лёгкий вес. Существенно облегчает погрузочно-разгрузочные работы и монтаж.
  • Гибкость. Уникальное свойство полиэтилена дает возможность использовать его в укладке в закруглённые стены. Играет решающую роль при монтаже теплого пола. Позволяет экономить на дополнительных фитингах.
  • Простота сборки и демонтажа. Минимальный набор легкого оборудования для спайки труб и монтажа фитингов. Полное отсутствие электро- и газосварочных работ в процессе сборки позволяет монтировать отопительные системы даже в жилых помещениях.
  • Низкая стоимость. ПЭ-С трубы на несколько порядков дешевле своих металлических аналогов.
  • Идеальный диэлектрик. Не пропускает даже статический ток.

Отопление зданий и помещений

Наиболее чаще для систем отопления выбирают трубы ПНД с алюминиевым армированием как самые надёжные, чтобы выдержать максимальные нагрузки температуры и давления.

Полиэтиленовые трубы - самый распространенный материал для монтажа отопления

Принцип системы отопления помещения при использовании ПЭ-С труб не отличается от традиционного. Котлы, батареи и варианты подключения используются точно такие же.

Отличия есть только в монтаже и прокладке трубопроводов из сшитого полиэтилена:

  • Сварка ПЭ-С труб производится с помощью паяльных приборов. Так как полиэтилен очень плавкий материал, очень важно не передержать его в паяльнике. Максимальным считается 10 секунд, но производители рекомендуют произвести пробную пайку для определения оптимального времени.
  • В отличии от металлических, трубы из сшитого полиэтилена нельзя прокладывать в помещении открытым способом. В виду их эластичности, они боятся сильных механических повреждений, и прокладывать их необходимо внутри стен или пола.
  • Поставляются в бухтах по несколько сотен метров в каждой. При разматывании необходимо соблюдать осторожность, чтобы не допустить перегибов.
  • При резких перепадах температур между внутренним помещением и улицей, после доставки, нельзя немедленно приступать к процессу монтажа в течение нескольких часов, пока ПЭ-С трубы не «прогреются».
  • Большие температуры вызывают линейное расширение сшитого полиэтилена и необходимо учитывать этот факт. Трубопроводы должны лежать в нишах свободно, имея зазор для линейного расширения. Исключение – ПЭ-С трубки для теплого пола, которые не эксплуатируются в условиях максимального давления в системе 10 бар и предельной температуре транспортируемой жидкости +95С одновременно. Полиэтиленовые трубы для отопления запрещено заливать сплошным слоем бетона или цементного раствора.
  • Если в процессе монтажа используются механические фитинги, то они должны обязательно быть в свободном доступе и не быть скрыты в стенах или в полу.

Производители выпускают полиэтиленовые трубы для отопления наружными диаметрами от 10 мм до 63 мм. Ниже предтсавлена таблица соотношения наружного диаметра трубы из сшитого ПНД к толщине её стенки.

Диаметр ПЭ-С трубы Толщина стенки трубы
10 мм 1,3 мм
16 мм 2,2 мм
20 мм 2,8 мм
25 мм 3,5 мм
32 мм 4,4 мм
40 мм 5,5 мм
50 мм 6,9 мм
63 мм 8,7 мм

Считается, что при таких значениях, трубы могут выполнять свою функцию и при температуре жидкости +95С max, и на максимальном давлении в системе 10 бар.

Данное соотношение условное, так как разные производители применяют отличные друг от друга материалы для армированного слоя и используют различные технологии получения сшитого полиэтилена.

Технология «теплый пол»

Данная технология предусматривает обогрев помещения снизу, с уровня пола. Этот вариант отопления обеспечивает равномерный обогрев по всей площади комнаты и экономит, по сравнению с использованием традиционных радиаторов, от 10 до 30% затрат на энергию для обогрева.

Теплый пол поможет сэкономить на отоплении комнаты

В водяном теплом поле применяется полиэтилен класса ПЭ-С с обязательным кислородным барьером. Сшитый полиэтилен, благодаря непрерывной длине трубы в несколько сотен метров, эффективен на площадях пола до 70-100 кв. метров. Отсутствие любых соединений под уровнем пола жилой комнаты минимизирует полностью риск протечек и дает возможность обслуживать фитинги только в открытом доступе.

Производители гарантируют безупречную работу сшитого ПНД при его характеристиках и условиях эксплуатации:

  • наружный диаметр 16 мм
  • толщина стенки 2 мм
  • температура +70С и давление внутри трубы 10 бар
  • температура +90С и давление внутри трубы 8 бар

Полиэтиленовая труба для теплого пола выбирается пользователями и производителями из-за наличия решающих, для такой технологии, технических характеристик:

  • Надёжность
  • Гибкость
  • Высокая теплопроводность
  • Долговечность
  • Легкость и простота монтажа
  • Низкий коэффициент звукопроводности

Монтаж теплого пола из ПЭ-С трубы требует соблюдения строгих правил:

  • Не допускаются перегибы или сдавливания «чистого» сшитого полиэтилена – есть большой риск повреждения кислородного барьер и будущих протечек в этих местах.
  • Необходимо соблюдать температурный режим. Работы необходимо проводить в теплом помещении с рекомендованной температурой + 20С.
  • Запрещено начинать монтаж пола, если трубы занесены с улицы, где температура ниже, чем комнатная. Потребуется время пока полиэтилен прогреется.
  • При монтировании трубок теплого пола максимальный диаметр разворота, указанный разными производителями, равняется 5-7 диаметрам самой трубы.
  • После нагрева места сгиба, теплым воздухом или водой до +30С, есть возможность безопасно снизить показатель максимального разворота ещё на 2-3 диаметра.
  • Заливка бетонного или цементного раствора поверх смонтированной конструкции из проложенных ПЭ-С труб не должна привести к повреждению полиэтилена.
  • Запрещается подавать воду в систему теплого пола в течение 28 дней, пока бетонный или цементный растворы не приобретут требуемую прочность.
  • По истечении этого срока, 3-4 дня температура подаваемой жидкости в систему не должна превышать +25С.

Сшитый полиэтилен – великолепный материал с прекрасными данными, нашедший применение, зачастую безальтернативное, в современном строительстве жилых зданий и помещений.