Пнд труба что за материал

Труба ПНД — характеристики, применение и маркировки

Для монтажа систем холодного водо-, газоснабжения, а также дренажных и канализационных систем наиболее часто используются трубы ПНД. Потребителей привлекает не только их низкая цена, но и долговечность, а также легкость монтажа. Расскажем подробно, что это такое – труба ПНД и дадим ее расшифровку.

Область применения

Изделия из ПНД химически стойки и не вступают в реакции с окружающей средой, поэтому их широко используют для монтажа трубопроводов холодного водоснабжения, в том числе и при закладке их в грунт. Ведь в отличие от иных пластиков, ПНД обладает повышенной прочностью на разрыв и способен изменять геометрию без потери герметичности.

Ассортимент труб ПНД достаточно велик

Вкус и состав воды, проходящим по ним, полностью сохраняется. Они идеально подходят для проведения газовых коммуникаций и канализационных систем. Из-за повышенной устойчивости к низким температурам незаменимы трубы ПНД и для прокладки наружных систем холодного водоснабжения.

Находит применение полиэтилен высокого давления также в мелиорации. Он используется и в качестве дренажа для отведения грунтовых вод. Еще одним достоинством полиэтилена низкого давления является его цена. Стоит этот полимер гораздо меньше полипропилена.

Совет! Не рекомендуется использовать этот вид пластика для открытого монтажа на улице из-за слабой стойкости к ультрафиолету. Поэтому по ГОСТ хранить его на свету допускается не более 2 месяцев.

Повышенные температуры изделия из полиэтилена низкого давления переносят хуже – их допускается эксплуатировать в рабочем режиме до +40°С. Температура же плавления этого пластика составляет 103°С. Поэтому для прокладки водоводов с горячей водой и отопительных систем используется РЕХ (сшитый полиэтилен с поперечно соединенными молекулами) и металлопластик из полипропилена – трубы, имеющие тонкий армированный слой из стекловолокна.

Металлопластиком называют изделия из пластика и стекловолокна

Особенности производства

Почти половина изделий из полиэтилена производится именно путем полимеризации при низком давлении. Для этого применяются два основных способа – в суспензии (взвеси, смеси веществ) и газофазный. Третий метод – полимеризация в растворе – используется реже.

Сырьем для ПНД служит этилен, выделенный из нефтегазов, очищенный, содержащий небольшое количество кислорода. Для получения взвеси этилен смешивают с катализаторами хлоридом титана и радикалами алюминия, нагревают до 120-150°С при пониженном давлении 0,1-2 мПа. Для регулировки текучести в состав также вводят специальные добавки.

Реактор, в котором происходит процесс полимеризации, представляет собой аппарат, установленный вертикально, снабженной охладительной «водяной рубашкой». Аппарат охлаждают дополнительно с помощью отдувки этилена, не успевшего прореагировать с катализаторами. После охлаждения он возвращается обратно в реактор.

При газофазном методе катализаторами служат соединения хрома. В этом случае состав разогревают до 90-115°С при давлении 2,1 мПа. На выходе масса полиэтилена низкого давления равна около 97% от общего количества. Из раствора полученный пластик выделяют, удаляя соединения катализаторов, растворители и газы. Этот процесс проходит в центрифуге непрерывного действия. Дальнейшую очистку производят в сепараторе и грануляторе. Последний этап – пропаривание гранул в пару и сушка их горячем азоте.

Полимеризация пластика

Ассортимент

По назначению трубы ПНД подразделяются на несколько групп. Чтобы их было проще различать, каждый вид окрашивается в определенный цвет:

Совет! Обращать внимание следует не только на цвет, но и маркировку. Ведь по ГОСТ, окраска не обязательно говорит о назначении трубопроводов. Поэтому недобросовестные производители вполне могут наносить на изделия, предназначенные только для технических нужд, синие полосы.

Технические характеристики. Маркировка

По ГОСТ, подобные изделия обозначаются не буквами ПНД, а ПЭ (полиэтиленовые). Маркироваться они могут как тиснением, так и с помощью принтера красками. При этом обязательно должны указываться:

Кроме вышеперечисленных параметров, в маркировке указываются буквы SDR. Это прочность стенок. Цифры, следующие за буквами, показывают, насколько наружный диаметр соотносится к толщине стенок, то есть насколько они будут способны сопротивляться перепадам давления. Чем меньше цифры, следующие за SDR, тем изделие прочнее. Но и вес такой трубы ПНД будет значительным.

Маркировка S и следующие за ней цифры также считаются показателем прочности. Однако этот показатель больше лабораторный, и пользователи редко обращают на него внимание.

Маркировка труб ПЭ

Типоразмеры

Ключевыми параметрами для подобного вида изделий по ГОСТ 18599 являются диаметр и толщина стенок (см. таблицу размеров). Минимальный диаметр труб плотностью ПЭ33 составляет всего 10 мм. Максимальный параметр для изделий подобной прочности 160 мм. Толщина стенок 2-12 мм. Они предназначены для систем, давление в которых составляет лишь 3,2 МПа.

Для изделий повышенной прочности ПЭ100 минимальный и максимальный диаметр равны уже 32 и 1000 мм соответственно. Толщина стенок для них будет составлять 1-59 мм. По таким трубам можно пустить жидкость с давлением до 10 МПа.

Таблица 1 – Трубы ПНД, основные размеры при прочности стенок ПЭ-80 и ПЭ-100

Средняя стоимость

При покупке изделий стоит обращать внимание и на ценник. При стоимости труб ниже среднерыночной качество их вряд ли будет на высоте. Ведь работать себе в убыток не будет ни одно предприятие.

Срок службы изделий из пластика во многом зависит от состава исходного сырья и в среднем равняется 50 годам. При использовании же отходов («вторички») – бутылок, ящиков из полиэтилена и даже одноразовых шприцов, – даже правильно смонтированная водопроводная или канализационная система выйдет из строя уже через год-полтора. Водопроводная вода, проходящая по таким трубам, будет иметь резкий запах химии. Как правило, подобные изделия не имеют никакой маркировки и изготавливаются из пластика, неоднородного по цвету.

Таблица 2 – Средняя цена труб ПНД разного диаметра

Ведущие производители

В России изготовлением труб ПЭ занимаются более 100 предприятий. Но основной объем выпускаемой продукции приходится на 6 основных фирм:

Источник

ПНД труба — процесс производства, применение, способы стыковки, монтаж

Можно с уверенностью утверждать, что полимерные трубопроводы с каждым годом все больше вытесняют стальные аналоги в различных сферах народного хозяйства и в быту. Из всех разновидностей пластиковых изделий наибольшее распространение получила ПНД труба.

Полиэтилен низкого давления (ПНД) благодаря своим физико-химическим и эксплуатационным параметрам лучше других материалов подходит для производства различных видов труб. В зависимости от технологии производства, выпускают несколько видов полиэтилена, причем материал последних разработок существенно превосходит по своим характеристикам ранее изготавливаемый.

Рис. 1 ПНД труба — виды и варианты изготовления

Материал трубы ПНД что это такое

Полиэтилен (ПЭ) — это органическое соединение из молекул этилена, полученное в результате процесса полимеризации.

Первичный полиэтилен — полупрозрачный порошок с низкой адгезией, способной размягчаться при нагревании свыше 80 °С. Основной показатель его характеристик — степень кристалличности, то есть отсутствие свободных связей и разветвлений в молекулярной решетке. Чем более она упорядочена структура, тем выше физико-химические характеристики полимера.

Основой технологического процесса производства ПНД-труб является экструзия — процесс выдавливания нагреваемого ПЭ сырья винтовым штоком через трубчатую форму определенного размера.

Рис. 2 Техпроцесс трубного производства экструзионным методом

Виды ПЭ и технологии его производства

Существуют два метода получения трубного полиэтилена высокой плотности (ПЭВП) — суспензионный и газофазный.

По суспензионной технологии полимеризация проводится в среде органического растворителя (бензин, гексан) с добавлением катализаторов Циглера-Натты (хлористый титан, алкиды алюминия). Этилен подается снизу через барботер в цилиндрический реактор из нержавеющей стали, где происходит его растворение в бензине и превращение в сополимер.

При газофазном методе снизу в рабочую камеру компрессор одновременно нагнетает этилен или его сомономер вместе с водородом, бутиленом и пропиленом. Также в реактор подается катализатор, перемешанный с азотом. Полученный полиэтилен из нижней части резервуара отправляется в отделитель, далее происходит его продувка, стабилизация и грануляция.

Рис. 3 Марки ПНД по ГОСТ 16338-85

При производстве ПЭ наиболее распространенным суспензионным методом используются следующие технологии:

Если рассмотреть технологию производства ПНД, становится очевидно, что такое получение ПЭ в сравнении с другими техпроцессами наиболее экономически выгодно и обеспечивает высокие характеристики выпускаемого термопластика. Это в немалой степени повлияло на ее распространение и лидирующее положение.

Рис. 4 Многослойные и однослойные ПЭ гофротрубы

Сферы применения ПЭ труб

Трубы из полиэтилена низкого давления выпускают двух видов — непосредственно из самого полиэтилена и в комбинации с другими пластиками (ПВД, ПП) или сталью. Основные сферы применения ПЭ-трубопроводов:

Рис. 5 ПНД труба дренажная с перфорацией

Рис. 6 Параметры некоторых марок суспензионного ПЭ по ГОСТ 16338-85

Марки ПНД

Производят 10 марок суспензионного и 20 газофазного ПНД, по ГОСТ 16338-85 они обозначаются цифровой символикой, описание которой приведено в указанном документе.

Обозначение марки ПЭ по ГОСТ 16338-85 состоит из ряда цифровых символов и расшифровывается по порядковым номерам следующим образом:

По степени кристалличности различают марки полиэтилена ПЭ 32, ПЭ 63, ПЭ 80, ПЭ 100. Наилучшими физическими и химическими параметрами обладает ПЭ 100, и соответственно наихудшими характеристиками ПЭ 32.

В наше время все заводы перешли на выпуск ПНД труб только из полиэтилена марки ПЭ100, так как это наиболее качественный полиэтилен, тем более, что многие заводы в своем производстве используют импортное сырье, а за рубежом уже давно перешли на полиэтилен ПЭ100.

Рис. 7 Технические характеристики некоторых марок газофазного ПЭ по ГОСТ 16338-85

ПНД труба — технические и эксплуатационные параметры

Технические условия на напорные трубы из ПНД приведены в ГОСТ 18599-2001, его основные положения:

Прочие эксплуатационные характеристики ПЭ-труб:

Для борьбы с ультрафиолетом в состав вводят стабилизаторы, сажу, красители, в результате получают черные и цветные оболочки.

Рис. 9 Стыковая сварка ПНД труб

Методы соединения

ПНД труба благодаря особенностям материала хорошо сваривается между собой за счет взаимной диффузии. Относительно толстые и пластичные стенки труб отлично подходят для компрессионного соединения фитингами. В зависимости от размеров (наружного диаметра и толщины стенки) используют следующие технологии стыковки ПНД трубопроводов:

Рис. 10 Применение электросварных муфт

Рис. 11 Примеры раструбного соединения крупногабаритных гофротруб

Компрессионные фитинги нашли широкое применение в индивидуальном водоснабжении. С их помощью монтируют водопроводную магистраль из ПНД-труб от скважинного электронасоса до входа в дом, а также при устройстве систем полива огорода на даче и в частном доме.

Рис. 12 Соединения фланцевое и компрессионное

Прокладка в земле – основные правила

ПНД трубы выпускают двумя способами, диаметром от 20 до 110 мм в бухтах по 100 и 200 метров, трубы диаметром от 110 до 1200 мм в отрезках по 12 — 13 метров (отдельно по согласованию с заводом изготовителем можно заказать трубы диаметром от 63 до 90 мм тоже в отрезках).

В зависимости от диаметра и форме выпуска труб их прокладывают также двумя способами. Если труба в бухте, ее сразу укладывают на подготовленное дно траншеи. Если труба в отрезках, то ее сначала раскладывают вдоль траншеи, затем стыкуют, одним из описанных выше способом, а уже затем кладут готовую плеть на дно траншеи.

За границей для укладки ПЭ магистралей используют специальные передвижные установки. На них помешают бобину с намотанной ПНД-трубой, установку тащит за собой грузовик. Трубоукладчик специальным плугом прорезает в грунте канал, укладывает трубопровод и сразу засыпает землей (принцип работы кабелеукладчика). Понятно, что производительность такой установки в разы превышает другие механические методы, связанные с рытьем канав тяжелой спецтехникой.

При укладке ПНД магистралей рекомендуется соблюдать следующие правила:

Рис. 13 Схема траншейной укладки ПЭ-трубопровода

Рис. 14 Траншейная прокладка ПНД магистрали

Маркировка ПНД труб

По ГОСТ 18599-2001 аббревиатура условного обозначения ПЭ-труб включает в себя следующие символы по порядку:

Пример обозначения, расшифровка которого приведена выше:

Труба ПЭ 63 SDR 17 — 50х2,9 питьевая ГОСТ 18599-2001

Рис. 15 Стоимость 1 погонного метра популярных 32 мм ПНД-труб

ПНД труба благодаря своим физико-химическим параметрам широко применяется при прокладке различного типа трубопроводных магистралей в промышленной сфере и бытовом хозяйстве.

При их монтаже используются как промышленные технологии сварки, фланцы и патрубки с уплотнительными кольцами для соединения трубных участков, так и доступные обычному потребителю легко монтируемые компрессионные фитинги.

Источник

Трубы ПНД – применение и технические характеристики

Отличительные свойства полиэтилена низкого давления (ПНД)

Полиэтилен, как и любой другой изомер, получается в результате реакции катализированной полимеризации. В данном случае исходным веществом выступает газ этилен (C₂H₄).

В результате создания нужных условий (давление, температура, введение в реакционную среду катализатора) рушится двойная связь между атомами углерода в исходных молекулах и образуется единая полимерная цепочка. Получившийся продукт обладает специфическими свойствами, позволяющими использовать его в соответствующих областях жизнедеятельности.

Конкретно полиэтилен низкого давления (ПНД) получают в барокамере при давлении около 20 атм. И температуре порядка 150°С. Получившийся материал обладает следующими основными преимуществами, влияющими на технические характеристики труб ПНД:

Самый существенный недостаток упомянутой продукции – небольшой рабочий диапазон температур – от 0°С до 40°С. При температурах ниже минимальной труба ПНД затвердевает и становится хрупкой, при значениях выше максимального – размягчается и утрачивает кольцевую жёсткость.

Благодаря этим условиям назначение труб ПНД весьма ограничено.

Характеристики и использование труб ПНД

Руководствуясь производственными стандартами и строительными нормами, трубы ПНД используются в четырёх конкретных областях:

Следует отметить, что, несмотря на скромные значение температуры эксплуатации труб ПНД, эти изделия при должном использовании весьма долговечны – срок их службы до 50 лет. Читайте также: «Технические характеристики труб ПНД – маркировка и правила использования».

Свойства труб ПНД также определяются сортом применяемого при изготовлении полиэтилена. От этого зависит, какое максимальное внутреннее давление сможет выдерживать пластиковая труба.

В настоящее время, благодаря развитию технологий, выделяют несколько сортов полиэтилена низкого давления:

Понятно, что изделия из полиэтилена высших марок стоят дороже, однако в тех случаях, когда речь идёт о большом напоре жидкости или газа, повышенная цена – вполне оправданная плата за безопасность и непрерывность технологического процесса.

Эксплуатационные параметры труб низкого давления (ПНД) определяются типоразмерами изделий, то есть их сортаментом.

Знание типоразмеров и правильный подбор габаритов изделия под нужды конкретного производства позволяет повысить число часов бесперебойной работы и уменьшить затраты на аварийное обслуживание или полную замену элементов технологической схемы. Поэтому, помимо физико-химических свойств труб ПНД, вторая их основная характеристика – габаритный ряд.

В качестве технической характеристики, размеры труб ПНД, такие как толщина стенки и внутренне сечение, определяют пропускную способность, допустимый напор и прочие технологически важные показатели. Поэтому имеет смысл подробнее рассмотреть типоразмеры названных изделий.

Сортамент труб из полиэтилена низкого давления

В связи с изменением производственных процессов и внедрением аппаратов нового поколения, в настоящее время параметры сортамента труб ПНД должны регулироваться ГОСТом 18599 от 2001 г.

Как упоминалось выше, основными типоразмерными свойствами данной продукции считаются толщина стенки и диаметр трубы. Эти размеры должны быть привязаны и к качеству полиэтилена, идущего на изготовление продукции. В противном случае, несмотря на выдержанность параметров, трубу может прорвать из-за недостаточной устойчивости материала.

В частности, для материала ПЭ 33 диаметр трубы колеблется в пределах 10-160 мм, толщина стенки – 2-12 мм. Изготовленная в соответствии со всеми требованиями труба выдержит указанное давление – до 3,3 МПа. В случае же с ПЭ 100 диаметр трубы будет колебаться в пределах 32-1000 мм, толщина стенок – 1-59 мм (подробнее: «Какие бывают диаметры труб ПНД, виды, характеристики»). Максимальное давление, которое можно допустить при эксплуатации такой трубы – 10 МПа.

Самыми используемыми сортами полиэтилена низкого давления являются ПЭ 80 и ПЭ 63. Минимальный диаметр таких трубок – 16 мм, максимальный – 1600 мм, толщина стенки – 2-67 мм. Самое большое допустимое давление для этих труб, как следует из названия марки, соответственно 8 и 6,3 МПа.

В итоге существует довольно много конечных типоразмеров продукции, позволяющих удовлетворить любые практические нужды современного производства. Из ПЭ 100 выпускают 26 видов изделий, из ПЭ 80 – 34, из ПЭ 63 – 30, из ПЭ 33 – 15.

Кроме отечественного ГОСТа, существует международная система стандартизации. По коэффициенту SDR (Standard Dimension Ratio, стандартное соотношение размеров), определяющемуся отношением наружного диаметра изделия к толщине, трубы из ПНД выделяются в одиннадцать групп.

Численные значения для SDR по группам составляют от 6-41 единицу. В каждой группе выделяют три значения, в зависимости от сорта полиэтилена. Читайте также: «Виды полиэтиленовых труб – способы производства и применение».

К примеру, при SDR, равном 41 единице (тогда сечение трубы составляет 75-1600 мм) для ПЭ 100 максимально возможное давление равно 4 МПа. Если же брать пример с показателем в 21 единицу и сортом полиэтилена низкого давления марки ПЭ 63, то величины диаметров колеблются от 40 до 1400 мм, максимальное допустимое давление составляет 5 МПа.

Этот пример достаточно наглядно показывает, что предел допустимого при эксплуатации труб давления зависит не только от марки используемого полиэтилена, но и от габаритных параметров.

Погонные длины труб ПНД обычно составляют 5-24 м. Но такие трубы диаметром до 180 мм могут выпускаться длиной до 500 м. Это значительно облегчает технологическое использование, так как отсутствует необходимость в последующем наращивании трубы до определённой длины, однако в таком случае трубу приходится хранить и перевозить свёрнутой в бухту, что может сказаться на её сохранности.

Маркировка труб из ПНД

Для того, чтобы избежать ошибок при выборе трубы нужного качества, используется маркировка труб ПНД. Она осуществляется в виде буквенно-цифровых изображений на поверхности трубы.

При помощи маркировки отображают такие данные, как:

Помимо указанных выше обозначений, снаружи трубы наносят и цветовой маркер – синюю или жёлтую полосу, что соответственно обозначает принадлежность трубы к водопроводной или газопроводной системе.

Разумеется, разобраться в богатом выборе труб из полиэтилена низкого давления непросто, однако понимание характеристик и маркировки таких труб позволит подобрать максимально эффективные для данной сферы производства решения.

Источник