Трубы pex для водоснабжения. Что такое трубы PEX, их виды и порядок монтажа

Трубу сантехническую типа PEX можно рассматривать своего рода революцией в сантехнике. Технические характеристики на трубы и на любые другие полиэтиленовые сантехнические изделия, всегда доступно . Поэтому текущей публикацией рассмотрим наиболее частые вопросы домашних мастеров-сантехников, касающиеся трубы PEX. Также обозначим главные монтажные моменты, какие требует система водоснабжения при работе с трубами этого вида.

Частная практика приобретения труб PEX и с этим материалом отмечается достаточно широким набором вопросов.

Разного рода вопросы встают перед потенциальными мастерами-сантехниками, стремящимися применять в дело сантехнические трубы своими руками.

Что волнует домашних мастеров-сантехников? Какие рекомендации помогут решить проблемы и задачи домашней сантехники? Начнём с первого — наиболее актуального вопроса.

Что лучше – труба PEX или медная?

Сантехнические трубы PEX (сшитый полиэтилен) выделяются определёнными преимуществами перед медными изделиями:

Первое . Сшитый полиэтилен как материал дешевле меди. Полудюймовая труба сшитого полиэтилена оценивается третью цены, установленной на .

Правда экономия несколько ограничивается необходимостью специального инструмента под установку фитингов. Но если выполняется постоянная работа по сантехнике, экономия налицо, когда используются трубы PEX вместо меди.

Гибкий, лёгкий, поставляемый на рынок тремя расцветками, сантехнический аксессуар на основе сшитого полиэтилена видится практичным и экономичным решением задач по строительству сетей водоснабжения

Второе . Установка фитингов на трубах сшитого полиэтилена занимает меньше времени, чем та же работа с медными изделиями.

Если, к примеру, выстраивается коллекторная «домашняя» система, установка подобна подключению садового шланга на каждый прибор — быстрая и легкая.

Даже если фитинги PEX монтируются в конвекционной магистрали и системе ответвлений, выполнять соединения удобнее и быстрее, чем паять медь.

Третье . Установленные в системе изделия PEX полностью исключают эффект коррозии, что для медных труб не гарантированно.

Если домашняя магистраль эксплуатируется на воде с повышенной кислотностью, медь с течением времени подвергается коррозии. Работа PEX никак не зависит от кислотности воды и поэтому видится практичным выбором для устройства сантехнических водопроводных сетей.

Сантехнические трубы PEX против CPVC

Если сравнивать ценники PEX и CPVC (ХПВХ) – оба продукта оцениваются примерно одинаково. Однако есть несколько других причин, по которым продукция из сшитого полиэтилена обещает стать предпочтительным выбором.

1. Для сборки PEX не требуется применять . Поэтому работать допускается в закрытых помещениях и без респиратора.
2. Протечка PEX менее вероятна, чем CPVC при заморозке.
3. Продукт сшитого полиэтилена более гибкий и доступен в широком ассортименте.
4. Трубы сшитого полиэтилена легче протаскивать через стены в ситуациях реконструкции.

Необходимость иметь специальный инструмент

Сборка допускает исполнение без специального инструмента. Для подключения достаточно использовать фиксирующие или компрессионные фитинги. Правда такой вариант обходится слишком дорого, когда выстраиваются крупные проекты.

Инструмент специальный механический, предназначенный для исполнения монтажных (сборочных) работ, связанных с протяжкой трубопроводов сшитого полиэтилена и установкой фитингов

Практичнее всё-таки в большинстве случаев оснащения зданий сантехникой применять специальный инструмент под монтаж, сборку и подключение трубопроводов PEX. Существует несколько способов сборки узлов крепления. Из них два следует считать наиболее доступными и практичными для использования:

1. Обжимные кольца.
2. Стягивающие зажимы.

Первые аксессуары – металлические обжимные кольца (обычно медные). Такое кольцо надевается на тело трубы, после чего выполняется насадка трубы на отвод фитинга. Затем кольцо сжимается с помощью специального обжимного пресса.

Недостаток методики обжимного кольца – необходимость приобретения инструмента-пресса с «губками» под разный диаметр. Этой необходимостью увеличиваются общие затраты на сантехнику. Комбинированный комплект, включающий сменные обжимающие «губки» продаётся примерно за 6000 руб.

Кольца (зажимы) обжимные, применяемые под фиксацию полипропиленовой трубы на отводе фитинга. Слева направо по порядку: зажим типа «cinch clamp», зажим типа «crimp ring pro», зажим типа «cooper crimp ring»

Стягивающие зажимы показали лучший результат сборки, чем традиционные ленточные зажимы, хорошо знакомые многим сантехникам.

Стяжка выполняется простым воздействием через зажимной рычаг инструмента на выступающий язычок кольца-зажима. Одним инструментом можно прессовать все размеры стягивающих зажимов. Цена инструмента от 2000 руб.

Как соединить фитинг к рабочей трубе PEX?

Существует несколько методов подключения. Самый простой метод — отрезать участок трубы и просто насадить фитинг. На такое подключение способен фитинг «SharkBite» — инновационный сантехнический аксессуар.

Технология не требует пайки или сварки. Единственное ограничение – невозможно поставить подобные соединения в стене или в потолочной конструкции.

Пример создания узла соединения трубы PEX с медным трубопроводом через фитинг, подходящий под фиксацию с помощью зажима типа «cinch clamp». Аналогичным способом создаются узлы с фиксацией другими зажимами

Другим (традиционным) методом является, к примеру, установка медного тройника пайкой с внедрением адаптера (переходника). Затем к переходнику подводится труба подачи PEX и закрепляется любым удобным способом.

Также допускается использовать тройник для соединения фитингов PEX с CPVC. Достаточно лишь подобрать совместимый фитинг.

Можно ли использовать PEX для манифольды?

Допустимо, но нецелесообразно и не практично в бытовой практике устройства сети большого жилого дома. При таком решении потребуется использовать значительное число фитингов, соответственно преимущества экономичности метода утрачиваются.

Если же решено сделать нечто подобное, следует учесть: на домашней водопроводной системе манифольды обычно ставят в подсобном или другом помещении, близко расположенном к основной линии воды и водонагревателю. Крепёж делается на каждой отдельно взятой трубе подачи PEX.

Пример создания домашней манифольды на основе меди, где в качестве подводящих и отводных распределительных трубопроводов используется сшитый полиэтилен

Манифольды выглядят громоздкими системами, но по факту упрощают прокладку сантехники, снижают риски возможных утечек. К тому же исключается необходимость в тройниках и других фитингах, которые зачастую приходится ставить между основной линией питания и сантехническим приспособлением.

Какое различие в трубах определяет цвет?

Классическое исполнение труб поддерживает три наиболее распространённых цветовых решения:

• красные,
• синие,
• белые.

Различия с технической точки зрения, определяемые цветом трубы, как таковые не существуют. По сути, цветовая гамма, указанная выше, сделана исключительно для удобства пользователя на монтаже.

Когда трубопроводы выполнены по функциональности в соответствии с расцветкой (красный – горячая, синий – холодная), удобнее обслуживать водопроводную систему.

Хаотичное размещение большого количества трубопроводов не будет проблемой для контроля и обслуживания, если используются разноцветные трубы PEX под конкретную цепь водоснабжения

Практически – вполне допустимо использовать одноцветную трубу (белую) для устройства, как линий горячего водоснабжения, так и линий холодного водоснабжения. Однако существует ещё классификация технического толка (A, B, C). В зависимости от класса немного изменяются свойства продукта.

Так, к примеру, PEX класса «A» обладают лучшей гибкостью по сравнению с двумя другими. Правда, по мнению профессиональных сантехников, разница невелика. В принципе, для домашнего водоснабжения допустимо использовать любой класс из трёх.

Разрушается ли PEX от замерзания воды?

Практика показывает, что в большинстве случаев труба не разрушается. Производители на этот счёт умалчивают. Многие отчёты с мест общественной эксплуатации показывают: PEX выдерживают разрушение от замерзания воды при — 15ºC.

Тем не менее, защищать трубу от размораживания необходимо в любом случае, даже учитывая, что за счёт выраженных свойств расширения и сжатия, изделия PEX менее , чем металлические трубопроводы.

Труба PEX — создание обжимного соединения

Процесс установки методом обжатия следует рассматривать однотипным, как для трубопроводов PEX с кислородным барьером, так и для трубопроводов без кислородного барьера. Метод обжатия, описанный ниже, подходит всем типам (A, B, C) трубных изделий PEX, независимо от марки или цвета. Как правило, обжимные фитинги и обжимные кольца доступны в размерах: 3/8″, 1/2″, 5/8″, 3/4″, 1″и 1-1/4″.

Таким выглядит полностью исполненное и завершённое сопряжение фитинг-труба PEX, когда применяется обжимное медное кольцо

Методика обжимного соединения особенно популярна среди непрофессиональных сантехников, кто делает систему своими руками. Никакой другой метод подключения не даёт «кустарному» производству сантехники такой возможности.

Для фитингов PEX поточного или резьбового типа переходная часть всегда должна быть подключена изначально и охлаждена до нормальной температуры окружающей среды. Инструкция ниже даётся для ознакомительных целей. Более точный инструктаж пошаговой установки даёт руководство производителя.

Пошаговый процесс обжима фитинга

Чтобы сделать соединение PEX методом обжатия, сантехнику потребуется следующее:

1. Обжимные фитинги (латунь или полипекс).
2. Обжимные кольца (медь).
3. Обжимной инструмент.
4. Резак.

Шаг #1 – Рез трубы под соединение

Отрезать небольшую часть трубы с таким расчётом, чтобы обеспечить ровный и перпендикулярный срез. Для точного реза следует расположить резак точно под угол 90º относительно оси трубы.

Процесс реза имеет значение для процедуры организации соединения, так как оказывает влияние на качественный показатель

Шаг #2 – Подготовка обжимного кольца

Надеть на тело трубы и сдвинуть обжимное кольцо (медь) по трубе края обреза примерно на 50 мм.

Шаг #3 – Вставка фитинга

Внедрить фитинг внутрь трубы PEX с таким расчётом, чтобы буртик латунного (полимерного) фитинга упёрся в торец среза.

Технология допускает использование не только латунных фитингов, но также сделанных на основе полимерного материала

Шаг #4 Установка кольца по месту обжима

Сдвинуть ближе к краю и установить обжимное кольцо на трубе PEX не далее 3 – 6 мм от линии среза. При таком расположении обжимное кольцо находится точно над областью патрубка фитинга, оснащённого специальными гранями-зубцами.

Шаг #5 Применение обжимного инструмента

Взять обжимной инструмент и раздвинуть рабочие губки. Губками обжимного инструмента обхватить медное кольцо точно под угол 90º относительно оси трубы PEX. Убедиться, что губки инструмента центрированы по обжимному кольцу и не сместили кольцо с места. Сжать рукоятки инструмента до упора.

Обжимной инструмент следует применять с учётом точной центровки по всем направлениям, чтобы получить качественный обжим кольца

На этом процедура создания обжимного сопряжения завершается.

Шаг #6 Проверка обжимного соединения

Однако следует проверить корректность обжима кольца. Для тестирования существует специальный калибровочный аксессуар – накладка.

Тестирование выполненного обжима проводят при помощи специального аксессуара, своего рода калибратора

При условии свободного «одевания» накладки на кольцо, обжим считается выполненным корректно. В противном случае придётся соединение демонтировать и проделать всю процедуру заново. Технология обжима позволяет делать реконструкцию.

Как устранить (исправить) дефектный обжим

Если выполненное обжимное соединение не тестируется контрольной накладкой, или процедура в принципе проведена неправильно, для удаления обжимного кольца следует использовать инструмент дефрагментатор. Пошаговая процедура устранения с трубы PEX дефектного обжимного соединения должна быть описана так:

Шаг #1 – Применение режущего инструмента

Используя режущий инструмент, отрезать часть трубы с фитингом. Рекомендуется делать обрезку максимально близко к торцевой части патрубка фитинга, стараясь при этом не повредить сам фитинг или резак.

Отрез дефектного соединения желательно делать почти по уровню грани втулки фитинга. Но действовать следует осторожно

Шаг #2 – Настройка инструмента дефрагментации

Открыть рабочие губки дефрагментатора. Некоторые дефрагментаторы (например, «Everhot PXT3101») имеют ручку быстрого переключения под выбор размера трубы PEX. Для модели «PXT3101» позиция «-» составляет 1/2 дюйма, позиция «+ -» составляет 3/4″ и 1″, соответственно. Инструмент имеет две рабочих губки, – одна из которых предназначена для резки кольца (плоская и острая), другая для поддержки фитинга изнутри (овальная).

Дефрагментатор обычно имеет механизм настройки под работу с разными диаметрами труб PEX

Шаг #3 – Разрезание обжимного кольца

Вставить инструмент дефрагментации второй (овальной) губкой внутрь отрезанной части трубы. Сжать рукоятки дефрагментатора до упора, разрезая созданным усилием медное обжимное кольцо. При необходимости можно повернуть деталь на 180 градусов и повторить процесс. Обжимное кольцо будет разрезано с двух сторон, что упростит удаление вручную.

Медное обжимное кольцо рекомендуется резать с двух противоположных сторон. Такой рез позволит легче демонтировать фитинг

Оставшаяся на фитинге часть трубы PEX легко удаляется, при этом латунный фитинг остаётся неповрежденным, вполне пригодным для повторного использования.

Заключительный штрих

Конечно же, охватить все вопросы относительно эксплуатации и обслуживания сшитого полиэтилена невозможно одной краткой публикацией. Однако тема будет продолжаться, а потому рекомендуем чаще заглядывать в раздел сайта « «.

Прокладка магистральных трубопроводов неизбежно связана с вопросом, какой материал изготовления труб лучше всего в этом случае подходит. Традиционно долгое время использовались трубы из стали и чугуна, которые обладают целым набором как преимуществ (высокая прочность, способность переносить большие давления и температуры внутри системы), так и недостатков (склонность к коррозии, большой вес, приводящий к неудобствам во время монтажа, высокая цена). Одно из современных высокотехнологичных решений – применение труб из сшитого полиэтилена – PEX, о свойствах, выборе и монтаже которых будет рассказано далее.

Несколько слов о материале изготовления

Трубы ПЕКС изготавливаются из высокомолекулярного соединения – сшитого полиэтилена. Основное отличие его от простого полимера – присутствие в структуре макромолекулы поперечных молекулярных связей.

Этой особенности можно добиться тремя путями:

1. Нагреванием исходного вещества при повышенном давлении в присутствии катализаторов – пероксидов. Полученный таким образом полимер маркируется PEX-A.
2. Под воздействием газа силана (SiH 4) – в этом случае высокомолекулярное соединение обозначается PEX-B.
3. При помощи бомбардировки полимера электронами. Марка полимера, полученного таким методом, – PEX-C.

Полученные любым методом производства трубы из сшитого полиэтилена обладают практически идентичными свойствами. Тем не менее, часть профессионалов считает, что наилучшими технологическими параметрами (температурная устойчивость, способность переносить механические перегрузки) обладает полиэтилен марки PEX-A.

Характеристики сшитого полиэтилена

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

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

Применение труб ПЕКС

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

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

Ассортимент труб PEX

Помимо изготовления трубы из основного материала, возможно введение в состав продукции дополнительных веществ.

Например, трубы, маркируемые PEX-Al-PEX, состоят из нижеперечисленных слоёв:

1. Внутренний слой – сшитый полиэтилен.
2. Прослойка (средний слой) – содержит алюминиевую фольгу.
3. Внешний слой – теплостойкий, из того же сшитого полимера.

Слои между собой соединяются с помощью различных клеящих составов.

Достоинства PEX-Al-PEX:

• практически сведено к нулю температурное расширение по длине изделия, благодаря чему такие трубы можно применять в отопительных контурах;
• повышенная упругость – форма изделий сохраняется даже после долговременного изгибания;
• рабочая температура при внутреннем давлении до 10 атм – +100°С.

Ещё одна популярная марка полиэтиленовых труб – PEX EVOH, имеющая дополнительное покрытие из полимерного слоя спирта этилен винилового, предотвращающее проникновение внутрь изделия молекул кислорода.

Сферы применения таких изделий:

• обустройство трубопроводов для холодной и горячей воды;
• использование труб ПЕКС для отопления напольного типа (диаметр продукции составляет 16 мм);
• создание радиаторных систем отопления с высокой температурой внутри контура.

Выбор фирмы-производителя

Среди множества показавших себя с хорошей стороны компаний, производящих полиэтиленовые трубы, можно отметить:

• Valtec – выпускаемая этой фирмой продукция из указанного материала характеризуется наличием анти диффузионного слоя толщиной вплоть до 50 мкм;
• Uponor – изделия компании марки PEX-A обладают замечательной стойкостью к повышенному давлению (по этому параметру они не уступают металлическим трубам) и химической инертностью, в том числе к воде;
• Sanext – продукция этого производителя также соответствует всем государственным стандартам и может применяться в любых типах трубопроводов.

Соединение труб PEX

Существует три основных способа скреплять изделия из сшитого полиэтилена:

1. Резьбовой неразборный.
2. Резьбовой разборный.
3. Обжимной (прессовый).

Соединение такой продукции с фитингами обеспечивается способностью после разогрева принимать исходную форму.

Чтобы монтировать трубу PEX, нужно:

1. Отрезать ножницами кусок трубы необходимой длины, следя, чтобы торцы располагались под прямым углом относительно продельной оси изделия.
2. На торец изделия натянуть самообжимающее кольцо.
3. Используя специальный инструмент для расширения – экспандер – в два захода расширить окончание трубы, проворачивая её на 30°. Расширять трубу много раз во избежание утраты свойств не следует, максимально допустимое число действий должно быть указано в инструкции к монтажному инструменту.
4. Расширенный торец натянуть на штуцер до упора.
5. По прошествии недолгого времени труба и кольцо начнут сжиматься, что гарантирует герметичность соединения.
6. Примерно через полчаса после завершения операции можно испытать прочность соединения.

Для ускорения операции можно подогревать конструкцию, например, используя строительный фен.

При соблюдении всех требований к работе соединение получается достаточно надёжным и долговечным.

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.

Труба из сшитого полиэтилена PEX B используется для установки внутридомовых систем горячего и холодного водоснабжения и низкотемпературных систем отопления (до 90 градусов), а также для транспортировки сред, неагрессивных к материалу. Чаще всего на практике трубы данного типа используются для монтажа внутреннего обогрева пола других поверхностей Рострерм и других производителей и поставщиков услуг по монтажу систем «теплый пол».

В чем состоят отличия труб из сшитого полиэтилена от обычных ПВХ труб?

В основе производства труб PEX B является молекулярно-сшитый полиэтилен, который получают на основе высококачественного ПЕ гранулята методом радиационной, пираксидной и силанольной структурной сшивки. Благодаря использованию технологии поперечного сшивания полиэтилена полностью меняется его структура и физико-механические свойства, что определяет существенные отличия между ним и стандартными трубами из поливинилхлорида, полиэтилена и полипропилена, которые также используются в системах Ростерм.

Трехмерная сеть химических связей в полимерных цепочках, получаемая в процессе молекулярного сшивания, делает материал чрезвычайно прочным и долговечным. Дополнительный кислородный барьер в качестве наружного слоя труб обеспечивает им высокую химическую и механическую стойкость к различным воздействиям.

Преимущества труб PEX B по сравнению с другими видами ПВХ и ППЕ труб для сооружения систем водоснабжения и теплого пола очевидны:

1. Высокая стойкость к абразивным воздействиям и истиранию, благодаря чему существенно снижается сроки замены труб в системе отопления.
2. Отличная термостойкость, способность выдерживать значительные перепады температур окружающей среды от +110 до – 50 градусов по Цельсию.
3. Защита от кислородной и электрохимической коррозии.
4. Высокая прочность и устойчивость к механическим воздействиям.
5. Устойчивость к воздействию агрессивных химических компонентов.
6. Защита от образования налета и отложений на внутренней поверхности трубы.
7. Отличная гибкость при монтаже систем теплый пол.
8. Хорошие термопластические характеристики (способность менять форму при нагревании).
9. Свойства памяти формы материала при укладке.

Подробнее о преимуществах труб из полиэтилена молекулярной сшивки

Благодаря прекрасным техническим и эксплуатационным характеристиками труба PEX B является предпочтительным видом трубопроводной арматуры для монтажа автономных систем водоснабжения и отопления. Особая молекулярная структура термопластичного полиэтилена делает изделия практически неуязвимыми для температурного, абразивного и механического воздействия. Защита от окисления и образования отложений на внутренней поверхности труб — результат особой структуры труб.

Верхний слой изделий состоит из этил винилового спирта (EVOH), который играет роль кислородного барьера. Гладкий глянцевый слой этил винилового спирта (фото) предотвращает проникновение молекул кислорода из окружающей среды в рабочую среду водопровода, и препятствует образованию ржавчины, размножению микроорганизмов и плесени.

Достоинства труб из полимерносшитого полиэтилена с кислородным барьером

Использование трубы PEX B в монтаже систем теплый пол дает пользователям следующие преимущества в последующей эксплуатации, о которых свидетельствуют многочисленные сертификаты качества и отзывы потребителей:

• долговечность;
• способность выдерживать низкие температуры;
• простоту монтажа;
• отсутствие эмиссии вредных веществ в окружающую среду.

Как укладываются трубы PEX при монтаже теплого пола?

Технология укладки трубы PEX B в рамках монтажа теплых полов достаточно простая, но имеет ряд особенностей, связанных с особыми свойствами этого материала. Для правильной работы системы необходимо соблюдать следующие правила:

1. Температура воздуха в помещении не должна быть ниже 10 градусов.
2. Требуется тщательная подготовка чернового пола перед установкой, обеспечение ровной поверхности с максимальным уклоном до 15 градусов.
3. Перед укладкой труб на черновой пол укладывается изоляционный материал.
4. Трубопровод устанавливается методом изгибания труб методом из воздушного нагревания.
5. Крепятся трубы на сетку, фитинги, клипсы и другие крепежные изделия в соответствии с особенностями проекта.
6. Поверх труб заливается цементно-песочная стяжка толщиной не менее 3 см от труб.

Благодаря высокой пластичности трубы PEX B можно сгибать под углом, равным пяти наружным диаметрам сечения трубы. Делается это исключительно с помощью горячего воздуха, использование прямого воздействия пламени для нагревания труб недопустимо. Укладка трубопровода осуществляется двумя основными способами: улиткой и спиралью, для чего предварительно площадь обогрева делится на равные сектора, по которым ведется укладка. Следует помнить, что из-за уникального свойства памяти формы, которой обладает сшитый полиэтилен, места сгибов трубы нужно дополнительно фиксировать муфтами и фитингами, т.к. в противном случае они могут разогнуться до старой прямой формы.

Правила, которые нужно соблюдать во время монтажа и эксплуатации труб

Следует помнить, что заливка цементной стяжкой трубы PEX B al должна происходить только после испытаний герметичности готового трубопровода. Сам процесс заполнения цементом должен происходить при внутреннем давлении труб до 1,3 Па. В противном случае можно пропустить возможные нарушения герметичности труб и при наличии протечки всю работу по демонтажу стяжки и замене труб придется начинать сначала. Следовательно, непосредственно перед стяжкой пола необходимо наполнить систему водой.

Последующая эксплуатация систем теплого пола на основе труб PEX B al и других категорий на базе технологий Ростерм требует соблюдения несложных правил. Нельзя допускать замерзания воды в трубопроводе, т.к. из-за температурного расширения рабочей среды трубы могут лопнуть. Если замерзания воды избежать не удается, то лучше слить ее, оставив систему пустой, или использовать специальный антифриз.

Трубы из сшитого полиэтилена PEX представляют собой современное поколение полимерных трубопроводов. Они широко используются в низкотемпературных системах отопления, в том числе и для монтажа теплых полов, а также при обустройстве систем горячего и холодного водоснабжения.

Трубы из сшитого полиэтилена PEX обладают хорошей гибкостью, что позволяет создавать сети сложной конфигурации. Цена на трубы из сшитого полиэтилена – невысокая по сравнению с другими материалами, при этом PEX трубы просты в монтаже и надежны в эксплуатации.

PEX трубы характеризуются высокими эксплуатационными качествами:

• имеют широкий диапазон рабочих температур;
• отличаются легкостью и хорошей гибкостью;
• устойчивы к ультрафиолетовым лучам и агрессивным средам.

Сшивка полиэтилена выполняется на молекулярном уровне путем сшивания его линейных молекул. В процессе сшивки между цепочками углеродных молекул образовываются поперечные дополнительные связи, за счет которых этот материал устойчив к воздействию высокого давления и температуры. Трубопроводная продукция из сшитого полиэтилена экологически безопасна, она не выделяет токсичных веществ в процессе эксплуатации и не изменяет вкусовые и физико-химические характеристики воды.

Сшивка PEX трубы производится несколькими способы, наиболее распространены химические методы:

• пероксидный (PEX –a) – сшивка с применением органических пероксидов и гидропероксидов;
• силановый (PEX –b) – сшивка с использованием органосилоксанов.

Цена на трубы PEX напрямую зависит от популярности торговой марки

Трубы из сшитого полиэтилена PEX –a

Сшивка полиэтилена по пероксидной технологии производится в два этапа. Вначале полиэтилен равномерно смешивают с пероксидами, после чего производят сшивку в экструдере под высоким давлением и при высокой температуре. Этот метод позволяет добиться степени соединения 75%, а физико-химические показатели одинаковы в любом месте трубы. Этот материал сохраняет свои теплофизические характеристики в широком диапазоне температур и способен восстанавливать первоначальную форму после нагрузки.

Трубы из сшитого полиэтилена PEX –b

При силановой сшивке в полиэтилене происходит замещение атомов водорода. На выходе из экструдера полиэтиленовая труба подвергается обработке органосиланами изнутри и снаружи. Максимальная степень сшивки достигается возле поверхности материала, она снижается в глубине. Трубы PEX –b имеют минимальный коэффициент сшивки 65%.

Интернет магазин «Терем» предлагает широкий спектр труб из сшитого полиэтилена PEX ведущих мировых производителей – Rehau, Firat, Stout и других, а также комплектующие для труб . Стоимость PEX труб в нашем каталоге – оптимальная, в структуре цены нет посреднических наценок.

Вся предлагаемая трубопроводная продукция из сшитого полиэтилена сертифицирована, соответствует отраслевым стандартам качества и санитарно-гигиеническим нормативам. Купить трубы PEX и фитинги для труб из сшитого полиэтилена можно с доставкой по Москве и за МКАД.