Особенности труб из полиэтилена низкого давления
Один из популярных полимеров, используемых для производства комплектующих для трубопроводов различного назначения, – полиэтилен низкого давления. Трубы из него формуются в достаточно мягких условиях, позволяющих создать прочную структуру, не разрушая молекулы полиэтилена (температура 150 градусов и давление до 2 МПа).
Полученные по такой технологии изделия обладают следующими особенностями:
- биологическая и химическая инертность – полиэтилен не является комфортной средой для размножения бактерий и грибков, не реагирует с транспортируемыми веществами, внешней средой и другими материалами, используемыми для прокладывания трубопровода;
- отсутствие швов – ПНД-трубы формуются сразу в виде трубок, поэтому у них нет слабых мест, подверженных порывам;
- прочность материала на сжатие, растяжение и изгиб позволяют выпускать длинномерные трубы, используя которые можно протянуть сеть любой геометрической формы с минимальным количеством узлов;
- плотность и эластичность стенок – ПНД-трубопровод выдерживает скачки температур и давления рабочей и внешней сред;
- герметичность – стенки труб не пропускают частицы транспортируемых веществ и препятствуют газообмену рабочей среды с внешним воздухом;
- малый вес, упрощающий транспортировку и монтаж, – даже моток самой длинномерной трубы легко перенести в руках;
- звукопоглощение – мягкие стенки полиэтиленовых труб гасят вибрацию рабочей среды и не шумят;
- гладкость – в трубах низкое гидродинамическое сопротивление;
- неустойчивость к ультрафиолету, экстремальным температурам и интенсивным нагрузкам – уличные части инженерных сетей из ПНД-труб необходимо прокладывать глубоко под землей или защищать кожухом;
- пожароопасность – полиэтилен легко воспламеняется, начинает выделять токсины, опасные для жизни.
Обратите внимание! Несмотря на прочность и эластичность острые углы из полимерных труб делать нельзя. Во-первых, это ухудшает эксплуатационные качества трубопровода, так как снижается его пропускная способность и появляются узлы, подверженные засорению. Во-вторых, в местах сильного изгиба образуются заломы и растяжения стенок, которые при эксплуатации легко повреждаются, образуя течи.
С учетом всех перечисленных особенностей, ПНД-изделия применяются при монтаже трубопроводов, имеющих различное назначение:
Марки ПНД
Маркой материала называют цифровой код, следующий на маркировке после общего для всех полиэтиленовых труб обозначения ПЭ, ПЕ или РЕ (на импортных изделиях), – число, указывающее на рабочее давление в трубопроводе:
Интересен искуственный интеллект? Нейросети уже не будущее, а настоящее!
Таблица №1
| Марка ПНД | ПЕ-32 | ПЕ-63 | ПЕ-80 | ПЕ-100 |
| Среднее давление, МПа | 3,2 | 6,3 | 8,0 | 10,0 |
Этой аббревиатурой обозначают стандарт соотношения параметров трубы (Standart Dimension Ratio) – коэффициент прочности или устойчивости. Чем больше это значение, тем хуже труба переносит напор рабочей среды и гидроудары, давление почвы при подземном прокладывании и механическое сдавливание при внешнем воздействии.
Коэффициент учитывают при выборе расходных материалов для организации напорного трубопровода: чем выше давление рабочей среды, тем более толстыми должны быть стенки труб, соответственно, SDR должен быть как можно меньше.
Обратите внимание! При нанесении маркировки коэффициент устойчивости указывают не все производители. При необходимости его легко вычислить, разделив диаметр трубы на толщину ее стенок.
Диаметр и длина трубы
ПНД-трубы выпускают в двух вариантах: отрезками по 12 метров и длинномерами, скрученными в бухты. Отрезки удобно использовать при прокладывании внутридомовых участков трубной сети, а длинномерные трубы – при подземном монтаже, организации систем полива и оборудовании теплого пола.
Вес трубы и толщина стенки
Масса трубных изделий из полимеров значительно меньше, чем у металлических, керамических и асбестоцементных, поэтому при расчете трубопровода этой характеристикой часто пренебрегают. Однако, нельзя забывать, что на сооружение инженерных сетей требуется большое количество расходных материалов, которые в совокупности имеют уже ощутимый вес, какими бы легкими не были отдельные трубы.
Расчет общей массы выполняется в случаях, когда необходимо перевезти большое количество трубной продукции или соорудить облегченную конструкцию, не оказывающую больших нагрузок на опоры или подвесы.
Рассчитать массу конкретной трубы сложно, так как известны только ее геометрические параметры, а плотность не указана ни на самом изделии, ни в сопроводительной документации. Для подсчета пользуются усредненными данными, учитывающими марку полиэтилена, диаметр, толщину стенок. Массу погонного метра умножают на длину трубы и получают вес всего изделия.
Типоразмеры ПНД труб
Параметры полиэтиленовых труб указаны в особом документе – ГОСТе № 18599 от 2001 года. И ключевыми параметрами таких изделий по данному нормативному документу являются толщина стенки и диаметры ПНД трубы. Причем эти показатели привязаны к типу полимера использованного для производства труб и фитингов.
Так, минимальный диаметр труб ПНД из полиэтилена ПЭ 33 равен 10 мм, а максимальный – 160 мм. Толщина стенки для ПЭ 33 труб изменяется от 2 до 12 мм. Такие трубы переживут только 3,2 МПа, при большей нагрузке изделие просто лопнет.
Если в производстве продукции будут задействован сорт ПЭ 100, то габариты сечения подобных изделий будут иметь совершенно иные размеры. Минимальный диаметр, в данном случае, будет равен 32 мм, а максимальный – одному метру. Ну а толщина стенки будет колебаться в пределах от 1 до 59 мм. Сквозь такие трубы можно прокачать жидкий или газообразный носитель под давлением в 10 МПа (100 Атм).
Таблица зависимости диаметров трубы от коэффициента SDR
Маркировка ПНД труб
Все упомянутые выше характеристики можно встретить не только в справочниках, но и в особых буквенно-цифровых маркерах, наносимых на внешнюю поверхность трубы. Соответственно, умение читать маркировку облегчает процесс выбора труб и позволяет избежать ошибок при сборке трубопровода.
Маркировка коммуникаций из полиэтилена основана на отображении на ее внешней стороне следующих данных:
- Наименования компании-производителя и обозначения стандарта, которому соответствует такая продукция. У отечественных изделий в качестве такого стандарта используется ГОСТ 18599- 2001;
- Наименования материала, в международном формате. То есть, сразу после стандарта на изделии будет проставлено обозначение сорта полиэтилена: ПЭ100 или ПЭ 80 или ПЭ 63;
- Следующая за сортом полимера группа цифр обозначает наружный диаметр — эта величина соответствует сорту и измеряется в миллиметрах;
- После наружных габаритов на трубе маркируется один из «внутренних» размеров – толщина стенки изделия, которая измеряется в миллиметрах;
- Следующее обозначение информирует нас о номинальном давлении. Причем если давление не выйдет из указанных границ, то данное изделие продержится в трубопроводе, как минимум, полвека;
- Кроме номинального в маркировке может быть указано и максимальное давление, которое может выдержать ПНД труба – размеры этой характеристики указаны в МПа;
- В самом конце маркировки нас информируют о дате изготовления и номере партии.
Подбор трубы ПНД для частного водоснабжения.
Выбор трубы ПНД (полиэтилен низкого давления) для конкретного применения сводится к ответу на два главных вопроса:
- Какой диаметр трубы выбрать?
- На какое максимальное давление должна быть рассчитана труба?
Определение диаметра трубы ПНД.
Чем больше расход жидкости, тем больший диаметр трубы следует выбирать. Это обусловлено потерями напора на трение по длине трубы. Если потери на трение составляют более 15-20%, то следует выбрать трубу следующего диаметра, особенно при её значительной длине (>50 м).
На практике желательно подбирать трубу таким образом, чтобы потери на трение по всей длине находились в диапазоне до 10%. Причем это правило справедливо для труб из различных материалов.
Таблица №1 поможет не разбираясь с потерями на трение сразу выбрать необходимый диаметр трубы в зависимости от расхода воды.
Таблица №2
| Зависимость диаметра трубы ПНД от расхода жидкости (таблица применима для труб общей длиной до 100 метров) | |
|---|---|
| Расход жидкости | Диаметр (внешний) трубы ПНД |
| Менее 1,8 м³/ч | 25 мм |
| 1,8-3,5 м³/ч | 32 мм |
| 3,5-5 м³/ч | 40 мм |
| 5-10 м³/ч | 50 мм |
| 10-20 м³/ч | 63 мм |
Как видно из таблицы, для нужд частного водоснабжения наиболее универсальной является труба диаметром 32 мм.
Пример подбора.
Условие: необходимо подобрать трубу ПНД для насоса с расчетных расходом 2,5 м³/ч и максимальным напором 55 метров (при нулевом расходе).
По таблице №1 выбираем диаметр трубы, который в нашем случае составит 32 мм.
Максимальное давление трубы должно быть не менее 5,5 бар. С запасом устанавливаем, что нам необходима труба с максимальным рабочим давлением в 8 бар.
По таблице №2 определяем, что нам подходит труба ПНД из ПЭ 100 с SDR 21 или из ПЭ 80 с SDR 17.
Но как видно из этой же таблицы, трубу диаметром 32 мм из ПЭ 100 с SDR 21 на рынке не найти (в таблице стоит прочерк), значит необходимо искать трубу 32 мм из ПЭ 80 с SDR 17 (толщина стенки 2 мм), или перейти на трубу с SDR 13,6 (к слову, это будет самая распространенная труба на рынке).
И конечно, при прокладке трубы ПНД не обойтись без компрессионных фитингов, от которых и будет в конечном итоге зависеть герметичность всей системы водоснабжения.
Определение максимального давления трубы ПНД
Почему это так? Если предположить, что по ошибке или из-за неисправности реле давления насос работает на закрытую задвижку, то давление, развиваемое насосом, будет максимальным (смотрите характеристику конкретной модели насоса). Также и большинство блоков автоматики отключают насос только после достижения максимального давления в системе.
Максимальное давление для трубы ПНД — это такое предельное давление жидкости, выше которого производитель не гарантирует эксплуатацию трубы в течение расчетного срока службы.
Например, если поверхностный насос способен создать максимальное давление (при нулевом расходе) на уровне 60 метров, но труба выбирается на 8 бар (80 м) или 10 бар (100 м), т.е. с необходимым запасом по давлению. Другой пример — скважинный насос опущен на 100 метров и при этом максимальный напор его составляет 140 метров. В этом случае необходимо уже выбирать трубу на 16 бар.
Воспользовавшись таблицей №2 вы сможете сразу сориентироваться по максимальному расчетному давлению трубы в зависимости от марки материала (ПЭ) и значения SDR.
Зная напор насоса, выбираем с запасом давление трубы. После этого выбираем конкретную трубу из материала ПЭ 80 или ПЭ 100 и с соответствующим SDR.
Пример подбора.
Условие: необходимо подобрать трубу ПНД для насоса с расчетных расходом 2,5 м³/ч и максимальным напором 55 метров (при нулевом расходе).
По таблице №1 выбираем диаметр трубы, который в нашем случае составит 32 мм.
Максимальное давление трубы должно быть не менее 5,5 бар. С запасом устанавливаем, что нам необходима труба с максимальным рабочим давлением в 8 бар.
По таблице №2 определяем, что нам подходит труба ПНД из ПЭ 100 с SDR 21 или из ПЭ 80 с SDR 17.
Но как видно из этой же таблицы, трубу диаметром 32 мм из ПЭ 100 с SDR 21 на рынке не найти (в таблице стоит прочерк), значит необходимо искать трубу 32 мм из ПЭ 80 с SDR 17 (толщина стенки 2 мм), или перейти на трубу с SDR 13,6 (к слову, это будет самая распространенная труба на рынке).
И конечно, при прокладке трубы ПНД не обойтись без компрессионных фитингов, от которых и будет в конечном итоге зависеть герметичность всей системы водоснабжения.
Монтаж ПНД труб и компрессионных фитингов.
Частые вопросы о диаметрах ПНД труб
Вопрос: Какой самый простой способ измерить диаметр ПНД трубы?
Ответ: Самый простой способ — измерить наружный диаметр штангенциркулем или гибкой рулеткой и свериться с таблицей стандартных типоразмеров.
Вопрос: Что важнее при подборе трубы: наружный или внутренний диаметр?
Ответ: Для монтажа с компрессионными фитингами критичен наружный диаметр. Для расчета пропускной способности системы — внутренний.
Вопрос: Где на трубе искать маркировку с диаметром?
Ответ: Маркировка наносится на поверхность трубы вдоль всей ее длины с интервалом около метра и включает наружный диаметр и толщину стенки.
Вопрос: Что такое SDR в маркировке и как это связано с диаметром?
Ответ: SDR — стандартное размерное отношение (диаметр к толщине стенки). При одном наружном диаметре труба с меньшим SDR имеет более толстую стенку и большее рабочее давление.
Вопрос: Можно ли визуально отличить трубу диаметром 25 мм от 32 мм?
Ответ: Без опыта это сложно. Для точности всегда нужно использовать измерительный инструмент или сравнить с образцом известного размера.
Вопрос: Как по диаметру трубы понять, выдержит ли она нужное давление?
Ответ: Сам по себе диаметр не определяет давление. Необходимо знать марку ПНД (ПЭ) и показатель SDR, которые указываются в маркировке.
Вопрос: Что делать, если измеренный диаметр не совпадает ни с одним стандартным?
Ответ: Скорее всего, была допущена ошибка измерения. Следует перемерить или проверить, не деформирована ли труба. ПНД трубы производятся по строгим стандартам.
Вопрос: Зачем нужно знать длину трубы в бухте?
Ответ: Знание длины необходимо для расчета количества материала, минимизации стыков и правильного планирования трассы.
Вопрос: Влияет ли диаметр трубы на сложность монтажа?
Ответ: Да, трубы большого диаметра (от 110 мм и более) требуют специального оборудования для резки и монтажа, в то время как малые диаметры монтируются вручную.
Вопрос: Как подобрать диаметр ПНД трубы для водопровода в частном доме?
Ответ: Для стандартного дома с 2-3 точками водоразбора обычно достаточно трубы наружным диаметром 25-32 мм. Точный расчет зависит от расхода воды и длины магистрали.
Памятка: как правильно определить и подобрать диаметр ПНД трубы
- Подготовьте инструмент для измерения: штангенциркуль или гибкую рулетку.
- Очистите поверхность трубы в месте замера от загрязнений.
- Измерьте наружный диаметр трубы в нескольких местах, особенно если есть подозрение на овальность.
- Сравните полученное значение с таблицей стандартных типоразмеров ПНД труб (16, 20, 25, 32, 40, 50 мм и т.д.).
- Найдите на поверхности трубы продольную маркировку.
- Зафиксируйте в маркировке ключевые параметры: наружный диаметр (например, «d 32»), толщину стенки и SDR.
- Определите марку полиэтилена (ПЭ80, ПЭ100) — она указывает на прочность материала.
- По показателям SDR и марке ПНД определите максимальное рабочее давление для вашей трубы.
- Для подбора диаметра под свои нужды рассчитайте или оцените общий расход воды всеми сантехприборами.
- Учтите длину магистрали: чем она больше, тем больше потери давления, что может потребовать увеличения диаметра.
- Помните, что для соединения с фитингами критичен именно наружный диаметр.
- При покупке убедитесь, что все трубы и фитинги имеют одинаковый стандартный размер.
- Для ответственных систем (напорный водопровод) делайте расчет с запасом по давлению.
- Для самотечных систем (канализация, дренаж) основной критерий — внутренний диаметр и пропускная способность.
