Полиэтиленовые трубы для отопления. Сшитый полиэтилен отличное средство для отопления Диаметр труб из сшитого полиэтилена для отопления

Полиэтиленовые трубы более полувека используются для систем холодного водоснабжения. Но горячую воду раньше по ним не подавали, так как полиэтилен при нагревании разрушается. Этот недостаток устранён благодаря развитию технологий. Был разработан метод производства сшитого полиэтилена (РЕХ). Согласно ему сквозь материал пропускается поток электронов, в результате чего разрушаются связи между атомами водорода и углерода, а соседние, ранее не связанные друг с другом молекулы образуют прочные молекулярные цепочки.

Такая процедура способствует тому, что трубы для отопления из сшитого полиэтилена получаются долговечными, устойчивыми к высокой температуре и давлению. Кроме того, полиэтилен может сшиваться химическими способами: с помощью перекиси водорода или путём внедрения в него силана. В зависимости от метода соединения материала сшитый полиэтилен для отопления приобретает свои особые качества, которые могут пригодиться в различных условиях эксплуатации.

Немецкая фирма REHAU выпускает одни из лучших труб этого вида, такие, как Flex, His, Pink и Stabil. Хотя трубы для отопления Pехау цена достаточно высока, спрос на этот товар не снижается. У труб из сшитого полиэтилена много преимуществ. К ним относятся:

Все эти «плюсы» влияют на стоимость продукта. Но трубы из сшитого полиэтилена для отопления цена которых достаточно высока, все равно пользуются спросом.

Недостатки

Недостатков у полиэтиленовых труб немного, и большинство из них легко устранимы:

Технические показатели

Признано, что полиэтиленовые трубы для отопления технические характеристики которых соответствуют высоким требованиям, можно использовать для систем отопления, теплоноситель в которых имеет рабочую температуру 90 градусов, а временами прогревается до 95-ти. В случае неполадок на короткий промежуток времени они выдержат и температуру кипения воды. Изделия эластичны, так как имеют высокий показатель линейного расширения. Его коэффициент равен 0,12-0,14 мм/мК. Это способствует тому, что на трубы из сшитого полиэтилена для отопления отзывы всегда только положительные.

Давление, которое выдерживают трубы, зависит от температуры воды в системе.

При температуре девяносто градусов оно не должно превышать 10 бар, а при температуре ниже двадцати пяти градусов – 25 бар. Прочность труб станет ещё выше, если их армировать. Размер поперечного сечения этих изделий существенно колеблется, отчего разнится и стоимость товара. Например, труба для отопления сшитый полиэтилен цена увеличивается вместе с увеличением диаметра труб.

Монтаж

Осуществляется с помощью специальных инструментов и вспомогательных деталей — фитингов (со штуцерами по торцам) и муфт. Кроме часто используемых латунных, в продаже имеются пластиковые фитинги. Они более дешёвые, но не менее функциональные. Сначала на трубы надевают муфты. Затем в трубы вставляют фитинги, после чего сверху, на место соединения, надвигают муфты, прижимая полиэтилен. Получается герметичная и долговечная конструкция без резьбы и использования резиновых прокладок.

Такой способ монтажа разработан фирмой Rehau. Её специалисты придумали расширять трубы для отопления Rehau по торцам специальным прибором – экспандером (он понадобится для монтажа).

Порядок работ таков. На полиэтилен надевают муфту, затем расширяют раструб экспандером. После этого в трубу вставляют до упора штуцер, и надевают сверху муфту. Ранее расширенный полиэтилен быстро восстанавливает форму, плотно сжимая фитинг. В результате сшитый полиэтилен Rehau для отопления после монтажа гораздо надёжнее монтированных систем с резьбовыми, сварными и другими соединениями.

Выбирая товар, стоит изучить маркировку, нанесённую на него. Она не должна быть размытой, стираться при контакте с пальцами. Необходимо узнать у продавца, содержит ли изделие слой, препятствующий проникновению внутрь него кислорода. Если купить трубы отопления Рехау, монтировать их лучше профессиональными инструментами этого же производителя, которые обеспечивают высокое качество монтажа.

Трубы из сшитого полиэтилена используют для систем отопления, холодного и горячего водоснабжения.

Главное – купить товар известной марки и качественно произвести установку. Такие изделия не подвержены коррозии. Поэтому при соблюдении потребителями правил эксплуатации не потребуют аварийного ремонта в течение длительного срока, независимо от того, насколько велика влажность помещений или сурова зима.

Низкотемпературные магистрали отопления становятся очень популярными. Благодаря современным системам и приборам отопления жилье можно прогреть при температуре теплоносителя 80 0 С.

Поэтому повысился спрос потребителей на недорогие и легкие в укладке трубы из сшитого полиэтилена для отопления.

Данные материалы превосходно подходят для обустройства теплого пола в помещениях. Они удобные и производятся в бухтах.

Используя полиэтиленовые трубы для отопления, технические характеристики которых дают возможность свести к минимуму количество узлов соединения, можно провести очень герметичный трубопровод.

Эти изделия имеют большой ряд положительных характеристик:
Высокий показатель усталостной прочности. Он сохраняется даже при рабочей температуре 95С;
Возможность сохранять стабильную форму;
Полиэтиленовая труба стойкая к образованию трещин;
Отличная переносимость ударов, и прочность в надрезанных местах. Эти характеристики сохраняются даже при очень низкой температуре -50 градусов.
В полиэтиленовых трубах прочность превосходно сочетается с гибкостью;
Отличные показатели износостойкости к истиранию;
Хорошие характеристики усадки;
Устойчивость к влиянию химических веществ;
Устойчивость к коррозии;
Не содержит галогенов и тяжелых металлов.

Недостатки
Смотреть видео

Полиэтиленовые трубы для отопления, технические характеристики которых имеют целый ряд положительных моментов, все-таки не лишены некоторых недостатков:
Труба из сшитого полиэтилена чувствительна к ультрафиолету. На свете ее материал быстро разрушается, и труба трескается и обрывается;
Не рекомендуют к ПЭ трубам, спрятанным под стяжку или штукатурку, применять фитинги из латуни;
Нельзя превышать возможности эксплуатации данных изделий.

На что необходимо обратить внимание при выборе
Смотреть видео

Покупая трубы из сшитого полиэтилена, следует обратить внимание на:
Метод сшивки. Такие показатели маркируют буквой Е, когда молекулы сшиваются реагентами или облучением. Буква Р указывает на присутствие пероксидов, органосиланты обозначают буквой S, а азот – N. Самая большая степень сшивки у изделий с маркировкой РЕХ– Р. Чаще всего используют для магистралей обогрева.
Присутствие защиты от попадания кислорода. Ею является алюминиевый слой или покрытие этиленвинилового спирта.
Обратите внимание на защиту от ультрафиолета. Это маркируют – UV(это частичная защита). Показатель UV-1 указывает на полную защиту, а добавление дополнительных стабилизаторов указывают буквами UV-2. Для сети обогрева лучше остановить свой выбор на изделиях с самой высокой степенью защиты, чем она выше, то ниже возможности размножения бактерий в воде.
Диаметр. Диаметр у выпускаемой продукции может быть от 10 до 280мм, а толщина стенок от 1,7 до 29,9мм. Для отопительной системы рекомендуют использовать изделия с диаметром от 16 до 20мм.

Сферы применения
Полиэтиленовые которых идеально подходят для трубопроводов разных назначений, зарекомендовали себя универсальностью и надежностью. Поэтому применяются для:
Обустройства системы «теплый пол» в жилых и промышленных зданиях;
Проведения магистрали холодного и горячего водоснабжения.

Такие трубопроводы на протяжении длительного срока эксплуатации работают надежно и без аварий.
Основные преимущества таких водопроводов:
Длительный сток службы – почти 50 лет. Потому, что все детали изготовлены по самым высоким стандартам.
Надежность соединений, благодаря тому, что фитинги не требуют вспомогательных уплотнений.
Универсальность. Трубы устойчивы к большому давлению. Они отлично переносят перепады температур. Это позволяет применить их в частном и промышленном строительстве.
Небольшие потери давления. Зауженный диаметр этого вида трубопроката компенсируется расширением на срезанном конце заготовки.
Совместимость. Если нужно, то для соединения однородного и многослойного изделия можно использовать полиэтиленовые или латунные фитинги.
Абсолютная безвредность. Все элементы изготовлены из натуральных материалов.
Новые технологии изготовления. Все способы производства этих материалов безопасные и направляются на повышение прочности продукции. Сшивку выполняют действием электронного потока. Поэтому, они лучше других подходят для отопительной сети, для устройства «теплых полов» и для водоснабжения.
Возможность скрыть разводку. Всю магистраль можно замаскировать штукатуркой в стене или в полу.

Смотреть видео
Выполняется раскалибровка заготовок;
На заготовку надевается соединительное кольцо;
При помощи пресса делается соединение.

Получившееся соединение выходит герметичным и надежным, протекания в нем исключаются.

Почему сшитый полиэтилен лучше полипропилена и металлопластика
И сразу нужно сказать, что полиэтиленовые трубы, технические характеристики которых столь многогранны, являются самым лучшим решением, потому, что:
При помощи этих труб создаются долгослужащие коммуникации, которые используются больше 50 лет;
Создавать соединения с такими изделиями удобно и это занимает немного времени. Укладка производится при помощи фитингов без вспомогательных уплотнений;
Эти трубы очень удобны в хранении, так, как занимают не много места;
Изготавливают в бухтах, которые не трудно перевозить;
Абсолютная экологическая безвредность.

Трубы из сшитого полиэтилена для отопления обладают высоким показателем надежности, и длительным периодом использования. Эти изделия отвечают всем стандартам качества, и отлично подходят для обустройства сети отопления, водоснабжения и газоснабжения.

Нереально вообразить жизнь проживающего в нашей стране без отопительного комплекса квартиры. Перед каждым хозяином дачи поднимается вопрос: что сделать, чтобы улучшить отопительный комплекс жилища. В каждой части Российской Федерации необходимо в холодное время отапливать дом. Каждый знает, что топливо для обогрева перманентно дорожает. На www сайте опубликовано большое количество разнообразных обогревательных комплексов квартиры, которые используют исключительно разные приемы производства тепла. Указанные схемы отопления рекомендуется реализовывать гибридно или самостоятельно.

Одним из наиболее популярных материалов для труб является полиэтилен. Такой материал – дешевый и относительно долговечный. Сшитый полиэтилен для отопления сшивается электронным потоком. В итоге – мы получаем очень гибкие, износостойкие трубы, которые еще и устойчивы к температурам. Годятся такие трубы и для отопительных систем.

Сшитый полиэтилен для отопления может быть сшитым несколькими способами. И каждый из этих способов влияет на то, какими эксплуатационными качествами будут обладать трубы. Это же воздействует на то, какова будет сфера применения труб.

Сшитый полиэтилен для отопления

Чем так хорош полиэтилен, который сшили правильно?

Когда полиэтиленовые трубы для отопления прошиваются потоком электронов, полиэтилен теряет свою термопластичность. И оставаясь материалом эластичным в достаточной степени – он больше не будет плавиться или размягчаться при высоких температурных режимах. Стоит отметить, что такие трубы используют практически в ¼ всех систем отопления и снабжения водой. Это не совпадение, так как такие трубы имеют множество преимуществ:

Такие трубы, сшитый полиэтилен для отопления – устойчивы к влиянию температур – высоких или низких. Они хорошо переносят и перепады давления.
Еще одно преимущество – это несомненная долговечность! Ведь такие трубы не подвергаются коррозии, и поэтому производители гарантируют работу таких труб 50 лет.
Трубы пнд для отопления имеют небольшой вес – именно поэтому их очень легко переносить, перевозить, да и ставить тоже.
Также достоинством является гигиеничность – внутри таких труб нет никаких отложений.
Трубы очень безопасны и не трескаются, именно поэтому их очень часто используют для системы «теплый пол ».

Теплый пол из труб сшитого полиэтилена

Также отметим, что для укладки труб из сшитого полиэтилена в особо труднодоступных местах не стоит полностью разбирать конструкцию трубу можно просто протянуть – а такая операция не подойдет больше ни для каких труб.

Недостатки труб из сшитого полиэтилена

Как и любой другой материал, сшитый полиэтилен – это не панацея от всего. И он также имеет недостатки.

Такие трубы нельзя применять в тех системах, которых подвергаются воздействию прямых лучей солнца – ведь им вреден ультрафиолет. Но чтобы снизить его влияние, трубы можно покрыть специальным лаком.

Если в структуру труб попадет кислород, то это принесет разрушительные процессы. И чтобы этого избежать – при производстве труб используют специальный пограничный слой. Такая необычная модификация влечет за собой еще и повышение цены на изделие.

Стоимость труб из сшитого полиэтилена растет с увеличением диаметра трубы . Оптимальное соотношение – это диаметр 32 мм.

Также стоит отметить, что сшитый полиэтилен неустойчив и влиянию поверхностно-активных веществ. А иногда его могут повредить и нежеланные гости – грызуны.

Особенности

Теперь отметим некоторые характеристики труб из сшитого полиэтилена. Режим рабочих температур – 95 градусов по Цельсию. Коэффициент линейного расширения составляет 0.12 – 0.14 мм/мК. Это высокий показатель, который в некоторой степени и обусловливает положительные отзывы .

Прочность таких труб может повысить армирование. И перед тем, как правильно спаять отопление с обычными трубами, присмотритесь к таким. Армирование помогает сохранить форму в условиях высоких температур.

Чтобы установить такие трубы, не нужно делать резьбу и паять. Многие мастера уже успели отметить, что простота монтажа – главный конек таких труб. Делается он при помощи фитингов, пресс-фитингов и обжимных фитингов.

Источник: http://otoplenie-doma.org/sshityj-polietilen-dlya-otopleniya.html

Сегодня системы отопления изготавливают из различных труб. Это может быть сталь, медь, различные полимерные материалы. Полиэтиленовые трубы для отопления - один из достойных вариантов .

Главный недостаток стальных изделий - это низкая устойчивость к коррозии. Стоимость установки тоже довольно высока, если сравнивать с другими видами.

Отопление из медных материалов встречается очень редко, так как стоимость очень высокая. Но у меди есть ряд значимых преимуществ. Это неподверженность коррозии и экологичность.

В последнее время проявляется устойчивая тенденция к снижению температуры теплового носителя (до 90 градусов) в системах отопления в связи улучшением качества строительных работ, применением теплоизоляции с улучшенными свойствами, использованием автономного и местного теплоснабжения. Такие изменения позволяют использовать вместо стальных конструкций в отоплении пластиковые.

Монтаж полиэтиленовых труб выполняется легко и удобно. Соединять их можно либо способом нагрева стыков, либо, применяя специальные фитинги, сварочным методом.

Преимущества полиэтиленовых труб

Рынок по продаже полиэтиленовых систем заметно расширяется, и это благодаря положительным качествам, присущим изделиям из полиэтилена. Цена тоже играет не последнюю роль в этом. А соотношение доступной цены и отличного качества придется по вкусу любому.

Полиэтиленовые трубы с легкостью обеспечивают надежность и удобство монтажа при прокладке трубопроводов . Они все чаще становятся востребованными во многих отраслях промышленности и строительства (системы канализации, водоснабжения, газоснабжения, отопления и так далее).

Целесообразность замены металлических труб полимерными очевидна в силу следующих качеств:

Выполнение соединений полиэтиленовых труб при монтаже не занимает много времени и не требует больших финансовых вложений.

производство полиэтиленовых труб обходится с минимумом затрат (малые энергетические потребности и кадровые ресурсы);
срок службы до 50 лет;
низкая доля теплопроводности (отсутствие потери тепла при использовании в отопительной системе, на поверхности не образуется конденсат);
высокая пластичность полимерных труб (при замерзании расширяется, при нормализации температуры восстанавливает свои свойства);
полиэтиленовые трубы с легкостью поддаются деформации без угрозы излома, если процент деформации не превышает значение 7;
простой монтаж, удобная перевозка и хранение в силу небольшого веса;
используются даже для различных агрессивных сред;
выполнение соединений при монтаже не занимает много времени и не требует больших финансовых вложений.

Примерная классификация полиэтиленовых труб

Современные производители выпускают различные полимерные трубы , и классифицируются они в соответствии с материалом изготовления:

ПНД (полиэтилен низкого давления);
ПВД (полиэтилен высокого давления);
из сшитого полиэтилена;
из полибутена;
ПВХ (поливинилхлорид) и т.д.

Различают полиэтиленовые трубы и по маркам: ПЭ 32, ПЭ 63, ПЭ 80, ПЭ 100.

Номинальное рабочее давление тоже варьируется:

к категории легких изделий относятся трубы с давлением 0.25 МПа;
к категории среднелегких относятся системы с давлением 0.4 МПа;
к категории средних относятся конструкции с давлением 0.6 МПа;
категория тяжелых подразумевает давление в 1 МПа.

Трубы из полиэтилена низкого давления (ПНД) производят для использования в устройстве трубопроводов, предназначенных для транспортировки воды, других жидких веществ, газа.

Основные принципы монтажа полиэтиленовых труб

Монтаж полиэтиленовых труб чаще всего происходит при использовании метода «встык». При таком методе технологичность и безопасность не страдают. Места соединения достаточно устойчивы, прочны и обладают большим сроком службы.

Зажимный принцип соединения в этом случае наиболее подходящий. Такие фитинги, как муфта, подлежат неоднократному использованию. Монтаж выполняется достаточно быстро и легко. Нет необходимости использовать дорогостоящее оборудование для осуществления надежных соединений.

Источник: http://experttrub.ru/polietilenovye/dlya-sistem-otopleniya.html

Система REHAU RAUTITAN для водоснабжения - это система для обеспечения питьевой (холодной) и горячей водой жилых и нежилых помещений. В основе системы лежат трубы из сшитого полиэтилена типа PE-Xaи полимерные фитинги с надвижной гильзой. Данные материалы не вступают в реакцию с водой в отличие от металлических труб и фитингов, поэтому вода, проходя по трубам, абсолютно не теряет своих свойств.

Для создания соединения требуются только фитинг и надвижная гильза. Уплотнительные кольца или другие уплотнители, которые изнашиваются с течением времени и являются слабым местом соединения, для этой системы не требуются. Функцию уплотнителя в системе выполняет сама труба.

ПРЕИМУЩЕСТВА

Для чистой воды важен каждый элемент системы, поэтому все компоненты систем REHAU будь то труба RAUTITAN из сшитого полиэтилена, полимерный фитинг, фитинг из латуни или из нержавеющей стали отвечают самым высоким гигиеническим требованиям по нормативам водоснабжения – требованиям Германии.

Система RAUTITAN обладает уникальными характеристиками - протекая по системе труб и фитингов RAUTITAN, вода не меняет свой состав, т.к. ни материал труб, ни материал фитингов не вступают в реакцию с водой в отличие от систем на основе металлических труб и фитингов. Установив систему RAUTITAN, Вы почувствуете настоящий вкус воды!

При строительстве загородного дома необходимо заранее подумать о качестве воды поступающей в ваш кран. Не достаточно обеспечить дом чистым источником воды (колодец, скважина), важно, чтобы система водоснабжения не только была надежной, но и не меняла изначальных природных свойств

Источник: http://teploplys.ru/catalog/list.php?SECTION_ID=142

На сегодняшний день налаженная система отопления - это, прежде всего, гарантия того, что в доме или квартире всегда будет уютно и комфортно всем домочадцам даже в самые суровые морозы. И к счастью использование современных материалов и технологий позволяет добиться максимально долгой и продуктивной работы любой отопительной системы. При этом ответственность за непосредственную связь между всеми элементами и коммуникациями ложиться на трубы, от выбора которых зависит исправность и срок эксплуатации отопительного оборудования.

С недавних пор очень популярным решением обустройства систем водоснабжения и отопления стало использования полиэтиленовых труб. Они имеют массу преимуществ по сравнению с другими аналогами, представленными на рынке, но в тоже время определённые технические особенности непременно стоит учесть, прежде чем приступить к их прямой эксплуатации. Именно поэтому этим важным вопросам и будет посвящена данная статья.

Особенности полиэтиленовых труб

Прежде всего, следует отметить, что трубы из обычного полиэтилена, которые обозначаются символикой РЕ, предназначены для систем водоснабжения и канализации, в том числе и питьевой воды. Связано это со следующими особенностями труб из подобного материала:

В связи с несовместимостью такого вида труб с высокими температурами, научно-технический прогресс не стал стоять на месте и посодействовал конструированию специальных труб из сшитого полиэтилена, которые принято обозначать аббревиатурой РЕХ. Именно они и предназначены для различных систем отопления и водоснабжения горячей водой, температура теплоносителя которых не превышает 90 градусов.

Трубы из сшитого полиэтилена для отопления

С целью получения более прочного полиэтилена данный материал поддали специальной обработке в условиях высокого давления, в результате которого молекулы создали между собой ещё более прочные связи в виде поперечных линий. Так называемую «сшивку» можно провести несколькими способами, а именно:

путём облучения электронами полиэтилена в среде электромагнитных полей;
с помощью обработки полиэтилена пероксидами ;
посредством использования силаномого газа;
путём обработки полиэтилена соединениями азота.

Вышеупомянутые технологические процессы способствовали значительному увеличению прочности и термической устойчивости труб типа РЕХ, что позволяет использовать их как элемент индивидуального и центрального отоплений . горячего и холодного водоснабжения, радиаторных и панельных отопительных систем, а также для систем «тёплый пол» и «снегового таянья». Наиболее качественными считаются трубы, изготовленные при помощи пероксидов.

Трубы из сшитого полиэтилена применяются при соблюдении определённых параметров . а именно:

максимальная постоянная рабочая температура не должна превышать 90 градусов . но в форс-мажорных обстоятельствах трубы способны выдерживать некоторое время температуру в 100 градусов;
максимально допустимое рабочее давление в системе не должно превышать 10 бар при температуре 90 градусов и 25 бар при температуре от 0 до 25 градусов.

Особенностью и в тоже время недостатком материала, из которого изготовлен данный вид труб, является высокая кислородная проницаемость, что приводит к невозможности использовать их в закрытых системах отопления в чистом виде. Именно поэтому они покрываются специальным защитным слоем поливинэтилена или же поддаются армированию слоем алюминиевой фольги.

Соединение труб из сшитого полиэтилена выполняется при помощи фитингов . которые могут быть изготовлены из различных материалов, а именно полимера, латуни и бронзы. Наиболее качественными и проверенными считаются полимерные фитинги, которые на протяжении многих лет показывали себя с самой лучшей стороны. Алгоритм соединения таких труб можно расписать следующим образом:

конец соединительной трубы раздвигают развальцовывающим инструментом . с целью придания ей большего диаметра;
затем в это отверстие размещается штуцер фитинга;
с целью увеличения прочности натяжная гильза крепится к трубе при помощи пресса .

Данная технология позволяет в разы увеличить время службы и надёжность таких соединений, которые по качеству полностью соответствуют длительному сроку эксплуатации самих труб из сшитого полиэтилена.

Преимущества и недостатки полиэтиленовых труб

Трубы из сшитого полиэтилена обладают множеством преимуществ, которые выделяют их среди других видов труб предназначенных для отопительных систем, но в тоже время и некоторыми существенными недостатками, изучение которых является обязательным при их выборе. Итак, к первостепенным положительным сторонам эксплуатации труб РЕХ можно отнести:

Не смотря на множество положительных характеристик, недостатки труб РЕХ в отопительных системах также имеют место быть. Необходимо учесть, что в случае использования латунных фитингов прямой контакт с различными материалами для штукатурки и стяжки должен быть ограничен, так как это приведёт к коррозии и соответственно некачественному функционированию системы . Недостатком также можно назвать уязвимость перед ультрафиолетовыми лучами, что приводит к необходимости использования их в коммуникациях закрытого типа.

При выборе труб из сшитого полиэтилена необходимо, прежде всего, сопоставить технические параметры этого элемента отопления с особенностями жилого пространства, где они потенциально будут функционировать. Если такие характеристики как давление и температура существующей отопительной системы превосходят пороговые значения труб РЕХ . от их использования лучше отказаться. Но, как показывает практика, такие случаи бывают крайне редко. Поэтому, исходя из всего вышесказанного, можно с уверенностью сказать, что полиэтиленовые трубы РЕХ полностью соответствуют современным условиям, которые выдвигают системы отопления, функционирующие на просторах нашей страны.

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

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 (H 2 C=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 (Co 60). 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 сшитых полиэтилено 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 G ross

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 (SiH 4 – Si 8 H 18), 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: С 2 Н 4 Si (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 С 8 H 16). 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.

Таблица 2. Классы эксплуатации полимерных трубопроводов

Класс эксплуатации	Область применения	T раб, °C	Время при T раб; лет	T макс, °C	Время при T макс, лет	T авар, °C	Время при T авар, ч
	Горячее водоснабжение (60 °С)
	Горячее водоснабжение (70 °С)
	Низкотемпературное напольное отопление Высокотемпературное напольное отопление

	Низкотемпературное отопление отопительными приборами


	Высокотемпературное отопление отопительными приборами


	Холодное водоснабжение

При этом применение трубопроводов в системах отопления и водоснабжения ограничивается пунктами 5.2.1 и 5.2.4:

«5.2.1 Трубы и фитинги из термопластов следует применять в системах водоснабжения и отопления с максимальным рабочим давлением Р макс 0,4; 0,6; 0,8 и 1,0 МПа и температурными режимами, указанными в таблице 26. Установлены следующие классы эксплуатации труб и фитингов...»

«5.2.4 Могут устанавливаться другие классы эксплуатации, но значения температур должны быть не более указанных для класса 5».

Иными словами, соотношение времени влияния различных температур производитель может устанавливать любое. Но максимальную рабочую температуру нельзя задавать свыше 90 °C. В большинстве систем отопления расчётная температура теплоносителя равна 95 °C. Отсюда данных следует вывод: в старых системах PEX-трубы недопустимо использовать. И если применять данные трубы для высокотемпературного радиаторного отопления, то только в системе, которая спроектирована на максимальную рабочую температуру 90 о С.

Но почему же в большинстве рекламной продукции производителей PEX-труб указана максимальная рабочая температура 95 о С? Дело в том, что в п. 5.2.1 ГОСТ устанавливает нормы только по применению пластиковых труб, иными словами регламентирует виды систем, в которых можно применять трубы, но не сами трубопроводы, что даёт право производителям писать в технических характеристиках труб практически любую рабочую температуру.

«Разница всего лишь в 5 °C сильно не влияет на долговременную прочность трубы » – можно услышать как оправдание применения трубы. Но у трубы есть три основных параметра: температура, давление и срок службы, и если увеличивать один из параметров, то неизбежно снизятся остальные два. Таким образом, применять трубу при более высоких температурах можно, но следует учитывать тот факт, что это неизбежно вызовет сокращение срока службы. Минимально допустимый срок службы трубопроводов по СНиП 41-01-2003 составляет 25 лет, причём, если трубопроводы прокладываются скрытно в строительной конструкции, срок службы должен быть не менее 40 лет. При увеличении рабочей температуры до 95 о С срок службы трубопровода сокращается до 35–40 лет, в зависимости от толщины стенки, отсюда можно сделать вывод, что трубы при таких параметрах применения недопустимо укладывать скрытно.

Ниже представлены примеры использование недомолвок поставщиков, при указании технических характеристик:

Рабочая температура 95 ºС при давлении 0,8 МПа не может соответствовать сроку службы 50 лет. Из графика на рис. 5 видно, что максимальный срок эксплуатации трубопровода при температуре 95 ºС составляет 8 лет.

Указывается максимальная рабочая температура 95 ºС и срок эксплуатации 50 лет, но умалчивается, что на трубу данная температура может действовать максимум 1 год из этих 50 лет.

Заблуждение № 7: «Кислородозащитный слой трубопровода является маркетинговым ходом и никакого влияния на эксплуатационные характеристики не оказывает…»

Применение кислородозащитного слоя прежде всего обусловлено выполнением требований СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование» пункта 6.4.1

«…Полимерные трубы, применяемые в системах отопления совместно с металлическими трубами (в том числе в наружных системах теплоснабжения) или с приборами и оборудованием, имеющим ограничения по содержанию растворенного кислорода в теплоносителе, должны иметь кислородопроницаемость не более 0,1 г/м сут…»

Кислородопроницаемость трубы из сшитого полиэтилена с толщиной стенки 2 мм, диаметром 16 мм при температуре воздуха 20 ºС составляет 670 г/м³·сут. Очевидно, что обычная труба из сшитого полиэтилена не удовлетворяет требованиям данного СНиПа. Требования СНиП появились не случайно, дело в том, что в системах отопления и теплоснабжения используется специально подготовленный теплоноситель. Воду в котельных либо в тепловых пунктах деаэрируют при помощи специальных установок. Всё это делается для того, чтобы предотвратить коррозию стальных и алюминиевых элементов системы, которые, так или иначе, присутствуют в любой системе.

Для понимания того пагубного эффекта, который даёт кислород в теплоносителе, поясним сам процесс коррозии стали. Сталь коррозирует как в воде, в которой растворён кислород, так и деаэрированной воде, но ход процесса несколько отличается.

В воде, не содержащей кислорода, коррозия протекает следующим образом: под воздействием воды часть атомов железа переходят в раствор, в результате чего на поверхности стали накапливается отрицательный заряд атомов железа (Fe 2+ + 2e -). В воде же из за наличия примесей образуются катионы и анионы H + и OH - . Ионы железа с отрицательным зарядом, которые перешли в раствор, соединяются с анионами водородной группы, образуя плохо растворимый в воде гидрат железа (именно это вещество придаёт бурый, ржавый цвет теплоносителю): Fe 2+ +2OH - → Fe(OH) 2 .

Водородные катионы (H +), имеющие положительны заряд, притягиваются к внутренней поверхности трубы, имеющей отрицательный заряд, образуя атомарный водород, который образует на поверхности трубы защитный слой (водородная деполяризация), уменьшающий скорость коррозии.

Как видно, коррозия стали в отсутствии кислорода носит временный характер, пока вся внутренняя поверхность трубы не покроется защитной плёнкой, и реакция не замедлится.

В случае, когда сталь соприкасается с водой, содержащей кислород, коррозия происходит иначе: содержащийся в воде кислород связывает водород, образующий защитный слой на поверхности железа (кислородная деполяризация). А двухвалентное железо подвергается окислению в трехвалентное:

4Fe(OH) 2 + H 2 О + O 2 → 4Fe(OH) 3 ,

nFe(OH) 3 + H 2 О + O 2 → xFeO·yFe 2 O 3 ·zH 2 O.

Продукты коррозии при этом не образуют плотно прилегающего к поверхности металла защитного слоя. Это обусловлено увеличением объема, которое имеет место при переходе гидроокиси железа в гидрат закиси железа, и «вспучиванием» слоя железа, подверженного коррозии. Таким образом, наличие кислорода в воде существенно ускоряет коррозию стали в воде.

Элементы, страдающие от коррозии в первую очередь, – это котлы, рабочие колёса насосов, стальные трубопроводы, краны и т.д.

Каким же образом кислород проникает через толщу полиэтилена и растворяется в воде? Этот процесс называется диффузией газов, процесс, при котором какое-либо газообразное вещество может проникнуть сквозь толщу аморфного материала за счёт разности парциальных давлений данного газа с обеих сторон вещества. Энергия, которая позволяет пропускать газ сквозь толщу пластика, возникает в результате разности парциальных давлений кислорода в воздухе и кислорода в воде. Парциальное давление кислорода в воздухе при нормальных условиях составляет 0,147 бара. Парциальное давление в абсолютно деаэрированной воде составляет 0 бар (независимо от давления теплоносителя) и растёт по мере насыщения кислородом воды.

Рис. 8. Слой EVOH трубы VALTEC PEX-EVOH при увеличении x100

Нетрудно количественно оценить, какой вред может нанести труба без кислородного барьера.

Для примера возьмём систему отопления с трубами из сшитого полиэтилена без кислородного барьера. Общая протяжённость труб c наружным диаметром 16 мм составляет 100 м. За год эксплуатации данной системы в воду попадёт:

Q = D O 2 · (d н – 2 · s ) 2 · l · z = 650 · (0,16 – 2 · 0,002) 2 · 100 · 365 = 3 416 г кислорода.

В приведенной формуле D O 2 – коэффициент кислородопроницаемости, для PEX-труб с наружным диаметром 16 мм и толщиной стенок 2 мм он равен 650 г/м 3 · сут; d н и s – наружный диаметр трубопровода и его толщина соответственно, м, l – длина трубопровода, м, z – число суток эксплуатации.

В теплоносителе кислород будет находиться виде молекул O 2 .

Массу железа, вступившего в реакцию окисления, можно вычислить, используя стехиометрический расчёт уравнений реакций окисления двухвалентного железа (2Fe + O 2 → 2FeO) и последующего окисления до трёхвалентного железа (4FeO + O 2 → 2Fe 2 O 3).

В реакции окисления двухвалентного железа его масса будет равна:

m Fe = m o2 · n Fe · M Fe /(n О 2 · M O2) = 3 416 · 2 · 56 / (1 · 32) = 11 956 г.

В этом расчете m Fe – масса двухвалентного железа, вступившего в реакцию, г, m o 2 – масса кислорода, вступившего в реакцию, г, n Fe и n О2 – количество вещества, вступившего в реакцию: (железа, Fe, – 2 моль, кислоро, =да, O 2 , – 1 моль), M Fe и M O 2 – молярная масса (Fe – 56 г/моль; O 2 – 32 г/моль).

В реакции окисления трёхвалентного железа его масса будет равна:

m Fe = m o2 · n Fe · M Fe /(n О 2 · M O2) = 3 416 · 4 · 56 / (3 · 32) = 7 970 г.

Здесь количество вещества вступившего в реакцию железа (n Fe ) составляет 4 моль, кислорода (n О2 ) – 3 моль.

Отсюда следует, что при попадании 3416 г кислорода в теплоноситель общее количество железа, подверженного коррозии, составит 11 956 г. (11,9 кг), при этом 7 970 г (7,9 кг) железа образует на стенках стали ржавый слой, а 11 956 – 7 970 = 3 986 (3,98 кг) железа останутся в двухвалентном состоянии и попадут в теплоноситель, загрязняя его. Для сравнения: если принять кислородопроницаемость трубопровода как максимально допустимую по нормам (0,1 г/м 3 · сут), то в воде раствориться 0,52 г кислорода за год, что приведёт к коррозии максимум 1,82 г железа, то есть в 6 500 раз меньше.

Конечно же, не весь кислород, попавший в трубу, провзаимодействует с железом, часть кислорода будет взаимодействовать с примесями в теплоносителе, часть может достигнуть станции деаэрации, где его вновь удалят из теплоносителя. Однако опасность присутствия кислорода в системе весьма значительна и отнюдь не преувеличена.

Иногда в публикациях встречаются фраза: «…автоматические воздухоотводчики удалят весь кислород, попавший через стенки трубопровода ». Данное утверждение не совсем верно, так как автоматический воздухоотводчик может выпустить кислород только в случае, если он выделится из теплоносителя. Выделение растворенных газов происходит только при резком снижении скорости или давления потока, что в обычных системах редко встречается. Для удаления кислорода устанавливаются специальные проточные деаэраторы, в которых происходит резкое снижение скорости и удаление выделившихся газов. На рис. 9.1 и 9.2 показаны обычный вариант установки воздухоотводчика и вариант с деаэрационной камерой. В первом случае воздухоотводчик удаляет только небольшое количество газов, скопившееся в трубопроводе, во втором – газы, которые принудительно «извлекаются» из потока за счет резкого увеличения сечения и снижения скорости.

Заблуждение № 8: «Температурное удлинение PEX труб во много раз превышает температурное удлинение остальных материалов, вследствие такого большого температурного удлинения замоноличенная труба ломает стяжку и штукатурку…»

Как и обычно, данные мифы базируются на достоверных фактах (температурное удлинение трубы из сшитого полиэтилена практически в 8 раз больше, чем металлопластиковой), но вывод сделан неправильной.

Для того чтобы узнать, произойдёт ли разрушение стяжки пола или нет, необходимо разобраться в процессах, протекающих в замоноличенной трубе.

Трубопровод, проложенный в открытую, при нагревании на определённую температуру начнёт удлиняться. Относительное удлинение трубопровода легко посчитать по формуле:

ΔL = k t · Δt · L ,

где k t – коэффициент температурного удлинения материала трубы, Δt – разница между температурой теплоносителя и температурой воздуха во время монтажа трубы; L – длина трубопровода.

Рис. 10

Но в стяжке пола труба не может удлиниться, так как её температурному расширению препятствует цементно-песчаная стяжка. В данном случае на каждую единицу удлинения трубопровода стяжка будет сжимать его на то же самое расстояние. В конечном счете трубопровод сожмётся стяжкой пола на расстояние, равное его температурному удлинению (рис. 11 ), длина его при этом не измениться. Возникает вопрос, куда же всё-таки девается лишний кусок трубы. Дело в том, что для сжатия трубы требуется определённое усилие. Удлинившийся отрезок трубы просто-напросто переходит в напряжение, которое оказывает труба на стяжку пола. И ответ на вопрос, выдержит ли стяжка температурное напряжение трубы, зависит лишь от того, какое напряжение труба окажет на стяжку.

Рис. 11

Напряжение, которое оказывает трубопровод на стяжку пола, можно оценить при помощи Закона Гука, о упругой деформации материалов. Напряжение, которое даст труба, будет равно:

N = ΔL · s · e / L ,

где s – площадь поперечного сечения стенок трубопровода, e – модуль упругости материала трубопровода, L – длина трубопровода.

Но даже если получить для конкретной трубы определённое значение напряжения, то практической пользы от этого будет мало, так как это значение необходимо сравнивать с максимально допустимым напряжением стяжки пола, и на основании этого сравнения сделать вывод о применении данной трубы. Но рассчитать максимально допустимое напряжение в стяжке довольно-таки сложно, и полученное значение, как правило, не будет точным, так как в стяжке присутствуют неровности и концентраторы напряжения и т.п.

Зато при помощи данной формулы можно сравнить трубопроводы между собой по напряжению, которое они оказывают на стяжку. Если подставить в формулу напряжения, формулу температурного удлинения то получится:

N = k t · Δt · L · s · e / L = k t · t · s · e.

Для металлопластиковой трубы диаметром 16 мм при нагреве её на 50 °C напряжение в стяжке равно:

N = 0,26 · 10 –4 · 50 · 8,7 · 10 –5 · 8 400 = 9,5 · 10–4 МПа.

N = 1,9 · 10 –4 · 50 · 8,7 · 10 –5 · 670 = 5,5 · 10 –4 МПа.

N = 0,116 · 10 –4 · 50 · 16,2 · 10 –5 · 200 000 = 187,9 · 10 –4 МПа.

Таким образом, видно, что PEX оказывает на стяжку меньшее напряжение, чем аналогичная металлопластиковая труба. Нагрузка от трубопровода на стяжку зависит не только от температурного расширения трубопровода, но и от модуля упругости, который у сшитого полиэтилена относительно низкий по сравнению с остальными типами материалов. Сталь, за счёт большого модуля упругости, несмотря на самый низкий коэффициент температурного расширения, вызывает в стяжке намного большее напряжение, нежели трубы с большим температурным расширением.

Заблуждение № 9: «Нельзя монтировать PEX-трубу при помощи пресс-фитингов, так как в процессе обеспечения герметичности не участвует свойство температурной памяти».

На сегодняшний день для соединения PEX-трубопроводов применяются два вида соединений: пресс-фитинги и фитинги с надвижной гильзой.

Для начала следует разобраться в механизме соединения пресс-фитингов:

После опрессовки пресс-инструментом фитинга наружная стальная гильза деформируется, сдавливая при этом стенку полиэтилена. Полиэтилен при этом деформируется тоже, и из-за накопленного напряжения в пространственных связях молекул полиэтилен стремится вернуться в исходную форму (память формы). Так как модуль упругости стали во много раз превышает модуль упругости сшитого полиэтилена, то деформации подвергается не гильза, а полиэтилен, который глубже заходит в проточки штуцера и уплотняет соединение. Резиновые кольца в данном случае служат для двух основных целей:

Первое кольцо (на рис. 12 слева) находится вне зоны обжатия пресс-инструмента. Оно служит для обеспечения герметичности при небольших смещениях фитинга во время эксплуатации (такие смещения могут быть вызваны температурными колебаниями). Модуль упругости EPDM (материала, из которого сделана уплотнительная резинка) во много раз меньше модуля упругости PEX, поэтому этот материал в таких случаях заполняет все пустоты, образовавшиеся в результате смещения фитинга.

Рис. 12. Обжатие трубы VALTC PEX-EVOH пресс-фитингом

Второе кольцо находится частично в зоне обжатия (на рис. 12 справа). На это кольцо постоянно действует нагрузка от стальной гильзы. Оно служит для компенсации разницы температурного расширения полиэтилена и латуни. При резком нагреве или резком охлаждении фитинга может возникнуть ситуация, когда между штуцером и стенкой трубы возникнет микронный зазор, который хоть и не приведёт к протечке, но существенно сократит срок службы соединения. Данное кольцо в этом случае заполнит образовавшийся зазор и обеспечит герметичность.

Трубы из полиэтилена сшитого методом «b» не монтируются при помощи фитингов с надвижной гильзой из-за того, что во время такого монтажа конец трубы расширяется при помощи экстрактора. Относительное удлинение при разрыве у PEX-b по сравнению с PEX-a меньше за счёт более прочных силановых связей. Поэтому процедура расширения трубопровода для PEX-b приводит к накапливанию микротрещин, сокращающих срок службы соединения.

Пресс-фитинг обеспечивает надёжную и герметичную фиксацию трубопровода в течение всего рабочего периода.

Заключение

С одной стороны использование современных материалов ведёт к удешевлению производства, ускорению монтажа, экологичности и безопасности. Все эти факторы приводят к повышению качества жизни человека. Но в то же время нездоровая конкуренция между производителями современных материалов вызывает опасение потребителей в восприятии всего нового, а также существенно затрудняет выбор того или иного материала.

Качественный обогрев дома или квартиры - это залог комфорта и уюта проживания. А зависит это не в последнюю очередь от качества созданной системы отопления. Сегодня для этих целей производителями предлагаются множество различных материалов, значительно упрощающих монтажные работы и повышающих долговечность создаваемых систем.

Понятно, что ни одна из систем водяного отопления не может обходиться без довольно большого количества труб, и к их выбору следует подходить с максимальной ответственностью. Ушли в прошлое времена, когда стальные трубы ВГП были практически безальтернативным вариантом. Современный выбор богат. Например, трубы из сшитого полиэтилена для отопления - это относительно новый материал, имеющий немало преимуществ перед другими. Однако, и у него есть свои особенности, которые следует учитывать. Чтобы не совершать ошибок при рассмотрении вопроса о том, что собой представляют подходящие , в ходе выполнения монтажных работ и далее – уже при эксплуатации системы отопления, необходимо иметь представления об основных характеристиках и возможностях этого материала.

Что же это такое – сшитый полиэтилен?

Не стоит думать, что обычный, знакомый всем полиэтилен, продающийся в виде, например, пленки различной плотности, является тем же материалом, из которого изготавливаются для водопровода и контуров отопления. Для изделий, которые будут испытывать немалые эксплуатационные нагрузки, используется именно сшитый полиэтилен. И ключевым словом в названии все же является «сшитый». Да, основа одна, а отличия лежат в особенностях молекулярного строения.

Постараемся доходчиво объяснить разницу.

Обычный полиэтилен имеет линейное молекулярное строение. Длинные цепочки линейных молекул не связаны между собой. Поэтому материал не отличается высокой стойкостью – его несложно разорвать механическим воздействием, и даже при не особо большом нагреве он начинает «плыть».

Химики-технологи попробовали несколько изменить молекулярную структуру материала, а именно – постараться соединить линейные молекулы поперечными связями.

При изготовлении этого материала молекулярные цепочки «сшиваются», благодаря чему создаются многочисленные устойчивые поперечные соединения. По сути, линейная структура превращается в трёхмерную. Важно, что материал не только не утрачивает всех своих положительных характеристик, но и приобретает гораздо большую стабильность. Чем больше создано межмолекулярных связей, тем более высокой считается степень сшивки.

Одним из очень интересных и полезных свойств, приобретаемых полиэтиленом в результате сшивки, является своеобразная «память» первоначальной формы изделия из этого полимера. Так, при повышении давления, при механических или термических воздействиях на ту же трубу вполне возможна ее деформация. Однако после того как нагрузки нормализуются, снимаются или ослабевают, материал стремиться восстановить заданную ранее исходную форму. Согласитесь, что именно для системы отопления это является очень важным достоинством.

Полиэтиленовая труба PE- RT

Инновационной разработкой в производстве труб стали изделия из полиэтилена PE-RT (полиэтилен, обладающий повышенной термостойкостью - «Pоlyethylene оf Rаised Tempеrature resistаnce»). По большому счету, этот вид полиэтилена нельзя в полной мере назвать продуктом сшивки. Дело в том, что уже исходное гранулированное сырье из которого производятся изделия, обладает устойчивыми межмолекулярными связями, причем – даже более разветвлёнными, нежели у РЕХ.

Процесс создания PE-RT стал возможен с развитием технологии, позволяющей управлять процессами пространственного образования макромолекул. Данные разработки позволяют создавать материалы, структура которых будет соответствовать точно заданным параметрам. При этом открываются возможности сделать акцент на определенном свойстве материалов.

Обилие межмолекулярных связей делает материал стойким к внутренним и внешним нагрузкам, исключает появление трещин или разрывов при сильных изгибах. Несмотря на агрессивные воздействия, PE-RT в отличие от РЕХ, всегда сохраняет свою термопластичность. Поэтому соединение труб этого типа может быть произведено не только с помощью опрессовочных фитингов, но и по технологии сварки. Это и упрощает, и удешевляет монтаж, а качественно, произведенная сварка обеспечивает высочайшую надежность стыков, а значит, и системы отопления в целом.

Учитывая достоинства PE-RT, можно сделать вывод, что он уверенно вытесняет с рынка ранее широко используемые изделия РЕХ. К таким преимуществам можно отнести следующие его качества:

Технология изготовления PE-RT значительно проще, так как она не требует цикла межмолекулярной сшивки. Все необходимые свойства для достижения необходимых параметров уже заложены в сырьевом полуфабрикате. Что интересно, отходы термостойкого полиэтилена могут быть переработаны вторично без потери каких бы то ни было первоначальных качеств продукта.
Долговечность PE-RT-труб оценивается в 50 и более лет.
Этот тип труб, благодаря своей пластичности и прочности способен выдержать несколько циклов заморозки вместе с теплоносителем, без потери своих первоначальных качеств и разгерметизации системы отопления.
PE-RT трубы поддаются ремонту, что невозможно для РЕХ-аналогов.
Благодаря своей структуре, материал отлично поглощает звук протекающего по ним теплоносителя. Кроме того, благодаря пластичности они не издают скрипов в системе , чем иногда грешат трубы РЕХ.

PE-RT применяется как для производства металлопластиковых труб, так и изготовленных только из этого полимера.

Как металлопластиковый вариант, так и трубы из PE-RT-полиэтилена обладают более высокими техническими и эксплуатационными характеристиками, чем их РЕХ-аналоги.

Многие трубы PE-RT, если они не имеют алюминиевой прослойки, оснащаются специальными кислородными барьерами. В качестве этого слоя применяет производители используют собственные разработки, например EVON или OXYDEX.

В качестве примера можно привести таблицу с основными техническими и эксплуатационными характеристики труб PERT-AL-PERT довольно популярной производственной марки COMPIPE:

Наименование параметров	Показатели
Наружный диаметр, мм	16	20	26	32
Толщина стенок, мм	2	2	3	3
Длина бухты, м	200	100	50	50
Вес трубы (г/пог. м)	113	149	264	331
Объем полости трубы (л/пог. м)	0.113	0.201	0.314	0.531
Минимальный радиус изгиба, мм	45	60	95	125
Наружный слой (материал)	PE-RT (полиэтилен повышенной термостойкости)
Внутренний слой (материал)	PE-RT(полиэтилен повышенной термостойкости)
Способ соединения алюминиевого слоя	TIG-сварка встык
Рабочая температура, ˚С	70
Максимальная температура, ˚С	95
Максимальное давление, бар	10
Коэффициент линейного расширения, (К⁻¹)	2,3×10⁻⁵

Цены на трубы PE-RT

трубы PE-RT

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.

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

Итак, существует несколько способов соединений.

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

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.

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.

Возможно, вас заинтересует информация о том, что такое

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.

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

Преимущества и недостатки труб из сшитого полиэтилена

Чтобы подвести итог сказанному выше, имеет смысл выделить достиоснва и недостатки полиэтиленовых труб РЕХ и PE-RT.

Итак, к преимуществам труб из сшитого полиэтилена при использовании их в системах отопления относят следующие факторы:

Устойчивость к высоким температурам, и в особенно это выражено у труб PE-RT.

Отличные прочностные характеристики - трубы устойчивы к внешним механическим воздействиям и внутренним барическим нагрузкам.
Эластичность материала позволяет использовать трубы в сложных схемах укладки с множеством поворотов под малым радиусом.
Даже после серьезных деформаций труба стремится к восстановлению своей формы.
Инертность к коррозии, а также агрессивным составляющим теплоносителя.
Идеальная гладкость внутренних стенок не создаёт значительного гидравлического сопротивления циркулирующему по трубам теплоносителю. Кроме того, практически полностью исключается вероятность возникновения нерастворимых отложений на внутренних стенках, даже в случае использования некачественного теплоносителя.
Небольшой вес труб и большая длина в бухтах ускоряет и упрощает монтажные работы по укладке длинных контуров.
Высокая надежность соединений.
Экологическая чистота материала позволяет использовать их для установки в водопроводную систему, вода из которой идет для питья и приготовления пищи.
Трубы на открытых участках не требуют периодической покраски – они вполне «симпатичны» сами по себе.

Однако, чтобы полностью иметь представление о трубах из этого материала, необходимо выделить и их недостатки , так как они тоже имеются:

Как трубы РЕХ, так и PE-RT имеют относительно низкую устойчивость к ультрафиолетовому излучению. Поэтому их лучше применять на закрытых участках (те же контуры «тёплого пола» или разводка, скрытая в стенах).
Стоимость качественных труб в комплекте с необходимыми пресс-фитингами может получиться весьма впечатляющей! Кроме того, нельзя сбрасывать со счетов необходимость наличия специального монтажного инструмента, да и навыков работы с ним.
С очень большой осторожностью следует относиться к использованию труб из сшитого полиэтилена в системе отопления, подключённой к центральной. Во всяком случае, лучше несколько раз проверить допустимые эксплуатационные параметры и сопоставить их с возможными режимами работы системы, о которых нужно заранее получить информацию от местных коммунальщиков.

Возможно, вас заинтересует информация о том, что собой представляет в системе отопления

Несколько слов о брендах и ценах

Вопрос стоимости приобретаемых труб – всегда важен. Но он не должен решаться исключительно с позиций максимальной экономии средств, в ущерб качеству. Поэтому можно посоветовать главное – выбирать материалы действительно авторитетных производителей, чтобы «кусать локти» из-за начавшихся еще в ходе укладки или, что хуже, уже при эксплуатации системы проблем.

Хорошую репутацию заслужили трубы производства известных европейских компаний, К ним можно отнести «Rehau», «Henco», «Uponor», «Kermi», «Oventrop» и других. Стараются не отстать от них и некоторые отечественные фирмы, но пока в приоритете у профессионалов все же импортная продукция.

В таблице ниже приведено несколько вариантов труб, которые хорошо подойдут для обустройства системы «теплый пол». Показатели цены усредненные, и в различных регионах могут отличаться от показанных – это несложно уточнить на месте.

Компания-произфодитель и модель трубы	Краткие технические характеристики	Длина в бухте	Цена за один погонный метр
Uponor PEXа evalPEX Q&E 16 x 2.0	Диаметр 16 мм. Сшитый полиэтилен РЕ-Ха, стенка 2 мм, t мах – до 95 градусов, (кратковременный нагрев до 110)	50 – 240 м	130руб.
Uponor PEXа evalPEX Q&E 20 x 2.0,	Диаметр 20 мм. Сшитый полиэтилен РЕ-Ха, стенка 2 мм, t мах – до 95 градусов, (кратковременный нагрев до 110)	50 – 120 м	150 руб.
REHAU «Rautitan stabil»	Диаметр 16 мм. Металлопласт, PE-Xc/AI/PE стенка 2,6 мм	100 м	175 руб.
REHAU «Rautitan stabil»	Диаметр 20 мм.Металлопласт, PE-Xа–AL–PE стенка 2,9 мм	100 м	200 руб.
REHAU «Rautitan flex»	Диаметр 16 мм. Сшитый полиэтилен RAU-PE-Xa, стенка 2,2 мм	100 м	190 руб.
REHAU «Rautitan Pink»	Диаметр 16 мм. Сшитый полиэтилен RAU-PE-Xa, стенка 2,2 мм, t мах – до 90 градусов	120 м	150 руб.
Контур PERT Д 16 красный	Диаметр 16 мм. Монослойная труба PERT российского производства., t мах – до 90 градусов, давление – до 6 бар.	200 м	55руб.
BioPipe PERT 16х2,0	Диаметр 16 мм.	240 м	50руб.
Thermotech MultiPipe PE-RT II, 16*2 мм	Диаметр 16 мм. Пятислойная труба PERT с диффузным барьером	240 м	150 руб.

В представленной подборке намеренно не показаны трубы самой низкой ценовой категории, а также изделия сомнительных или вовсе не известных производителей. Причины, наверное, понятны – рекомендовать такой материал для монтажа системы отопления, которая создается с расчётом на несколько десятилетий эксплуатации, автор просто не имеет морального права.

3.3