Диаметры и некоторые другие характеристики полиэтиленовых труб

Трубы из полиэтилена (ПЭ) нашли широкое применение в строительстве водопроводов, автоматических систем орошения, при обустройстве бассейнов, создании артезианских скважин и проч. Их качество регламентируют требования действующего на территории нашей страны ГОСТа 18599-2001. В этом же нормативном документе содержится информация, касающаяся диаметров полиэтиленовых труб, и описаны их другие характеристики.

Полиэтиленовые трубы выпускаются в разных размерах, минимальный диаметр — 16 мм

Физические свойства ПЭ

Как известно, свойства любого предмета в наибольшей степени определяются тем, какой материал использовался для его изготовления. Не являются исключением и полиэтиленовые трубы. Более того. Физические характеристики полиэтилена вывели эти изделия в категорию одной самых востребованных продукций сантехнического рынка. Коротко остановимся на некоторых свойствах данного полимера.

• полиэтилен химически инертен по отношению к кислотам, щелочам и спиртам. Однако, независимо от размеров ПЭ трубы и толщины стенок, её могут разрушить жидкие фтор и хлор;
• легче воды. Плотность полиэтилена колеблется в пределах от 0,94 до 0,96 грамм/. То есть этот материал представляет собой лёгкий пластик;
• начинает размягчаться и утрачивать изначальную форму при температуре рабочей среды +80˚С;
• нестоек к воздействию солнечного света. Этот недостаток устраняется путём добавления в сырьё специальных модификаторов;
• полиэтилену присуща высокая эластичность. Его максимальное растяжение на разрыв составляет 600%. Поэтому даже если в полости трубы образуется ледяная пробка, трубопровод сохранит свою целостность. Данное свойство полиэтиленовой трубной продукции позволяет применять её для обустройства водопровода загородного коттеджа. Однако ввод в дом всё-таки следует заглубить ниже уровня промерзания грунта.

Технические характеристики ПЭ труб

Каждая характеристика зависит от тех или иных свойств полиэтилена, его марки.

Технические характеристики трубы зависят от марки полиэтилена, из которого она изготовлена

Рабочее давление. Значение этого показателя определяется такими факторами, как:

• марка полимера. Полиэтилен высокой плотности марки ПЭ 100 куда более прочен, чем ПЭ 23 низкой плотности;
• толщина стенок. Из геометрических размеров полиэтиленовых труб (это, пожалуй, самый главный параметр. Понятно, что чем стенки толще, тем большее давление способен выдержать водопровод;
• диаметры. Площадь внутренней поверхности подобных изделий находится в прямой пропорциональной зависимости от их диаметра. Соответственно, чем он больше, тем и суммарное давление выше.

 Обратите внимание! В такой характеристике, как диаметр, и проявляется важность предыдущго показателя – толщины стенок.

Зависимость диаметра от толщины стенок представлена в таблице №1.

Таблица 1

Рабочая температура. Значение этого параметра у полиэтиленовых труб колеблется в диапазоне 0 ≤ T≤ 40ºC. Выход за его пределы приводит к потере эксплуатационных характеристик материала. Но это вовсе не означает, что при отрицательной температуре такие изделия рассыплются. Нет, они останутся целыми. А вот превышение отметки +80˚С вызывает размягчение материала, что может привести к выходу водопровода из строя.

Вес. Данная характеристика полиэтиленовых труб находится в прямой пропорциональной зависимости от их диаметра и толщины стенок. Вычисляется она путём умножения площади поверхности метра погонного (S_пм) изделия на плотность полимера и на толщину стенки (Т_ст):

P = S_пм * Т_ст.

Параметр , в свою очередь, рассчитывается по формуле:

S_пм = 2πRH,

где H=1 (один погонный метр), R – радиус ПЭ трубы.

Так, полиэтиленовые трубные изделия большого диаметра — 1200мм, и с толщиной стенок 6 см, из которых сооружаются магистрали водоснабжения, будут весить 217 кг/п.м. Как видим, монтировать изготовленные из этого полимера трубопроводы большого диаметра исключительно вручную по причине их большого веса практически невозможно.

Укладка труб большого диаметра возможна только при помощи техники ввиду большого веса изделий

Запас прочности. Подбирая трубы для создания инженерной коммуникации с конкретным заявленным давлением, например, 10 атмосфер, надо понимать, что те должны выдерживать куда большее. Так будет обеспечена безопасность эксплуатации газо- и водопровода. Для газовых магистралей коэффициент запаса прочности ПЭ труб берётся равным 2,0 — 3,15, для систем водоснабжения – 1,25.

Шероховатость. На пропускную способность трубопровода из данного полимера оказывают влияние не только диаметры входящих в конструкцию элементов, но и сопротивление току воды. Данное свойство зависит, в свою очередь, от того, в каком состоянии находится их внутренняя поверхность. Эксперты оценивают уровень шероховатости ПЭ труб в 0,005 миллиметров и менее. Для расчёта необходимого просвета значение этого коэффициента берётся в пределах от 0,01 до 0,1.

Долговечность. Производители указывают срок эксплуатации полиэтиленового трубопровода 50 и более лет.

Полезная информация!  В целом, задумываться о долговечности современных материалов следует только, если речь идёт об использовании неоцинкованных стальных труб.

Марки полиэтилена

Весь ассортимент полиэтиленовых труб подразделяется на следующие марки:

• ПЭ 63. Является одной из разновидностей линейного гомополимера. Высокая кратковременная прочность нивелируется низкой устойчивостью к разрушению и растрескиванию. Сегодня эта марка практически не применяется;
• ПЭ 80. Трубы водоснабжения такого типа выдерживают значительное давление рабочей среды и отличаются великолепными потребительскими характеристиками. Их выбор – оптимальное решение при сооружении инженерной коммуникации небольшого (до 90 мм) диаметра;
• ПЭ 100. Целесообразно использовать для экономии материалов и сырья при сооружении масштабных конструкций.

Диаметры труб ПНД для водопровода

ПНД – это общепринятая аббревиатура словосочетания «Полиэтилен низкого давления». Благодаря специфическим свойствам данного материала произведённая из него трубная продукция нашла широкое применение для сооружения самых разных сетей.

Диаметр труб для водопроводных сетей зависят от назначения магистрали и ее рабочих характеристик

Когда речь заходит о размерах полиэтиленовых труб, в том числе ПНД-изделий, в большинстве случаев возникает ассоциация с их диаметром. Эта характеристика может иметь разные значения, которые зависят от способа измерения.

• номинальный диаметр. В паспорте на ПНД-трубную продукцию значение этого параметра указывается наиболее часто. В числовом выражении оно отображает диаметр окружности, соприкасающейся со штуцером фитинга. Номинальный диаметр может быть внутренним и наружным;
• условный диаметр. Указывается в ГОСТах. Представляет собой округлённую до 0,1 в большую сторону номинальную величину;
• наружный (внешний) диаметр. Это — величина окружности, формируемой плоскостью наружной поверхности;
• внутренний диаметр. Измеряется по окружности внутренней поверхности.

При выборе трубы будьте внимательны к обозначению метода измерения. Отечественные производители указывают внешние диаметры ПНД труб, а некоторые зарубежные компании – внутренние.

Связь с другими размерами труб ПНД

Трубная продукция из твёрдых полимерных материалов, к числу которых относится полиэтилен низкого давления, производится как очень больших, так и самых маленьких сечений. Числовое значение диаметров труб ПНД для водоснабжения колеблется в диапазоне 10…1600 миллиметров. Одновременно с ним могут варьироваться также другие линейные размеры.

Длина. Поставка более тонких изделий с внешним диаметром, не превышающим 160 мм, осуществляется обычно в катушках или бухтах длиной метров, хоть может и отрезками. Толстые ПНД трубы с наружным диаметром (Dнар.) более 160 мм выпускаются мерной длины с размерами отрезков 3…12 метров.

Трубы больших размеров не отличаются высокой гибкостью, поэтому выпускаются в виде прямых отрезков

Толщина стенок. В маркировке данной продукции его принято обозначать индексом SDR.

• при D_нар ≥ 10 мм толщина стенок S_ст≤ 2 мм;
• при D_нар ≥ 90 мм толщина стенок колеблется в диапазоне 2,2 ≤ S_ст≤ 15 мм.
• дальнейшее увеличение размеров сечения ПНД изделий может сопровождаться увеличением толщины их стенок.

Полезно знать! Важнейшим показателем, характеризующим прочность конкретного трубопровода, является отношение таких размеров ПНД труб для водопровода, как наружный диаметр и толщина стенки.

Способы соединения

Соединение ПНД изделий бывает разъёмным и неразъёмным. Первый вид предпочтительней с точки зрения скорости монтажа/демонтажа.  Как один из вариантов, для его реализации могут использоваться фитинги и фланцы. Подходит этот способ только к безнапорным и слабонапорным инженерным коммуникациям с небольшими или средними диаметрами ПНД трубы. Существует ещё и раструбное разъемное соединение. Его применяют преимущественно в системах канализации на трубах среднего сечения.

Неразъёмное соединение методом сварки обеспечивает особую прочность стыков, но требует применения специального оборудования. В его основе лежит термопластичность полимера.  Используется при сооружении трубопроводов больших и средних диаметров. Сварка бывает стыковой либо электромуфтовой и выбирается в зависимости от размеров ПНД трубы. Встык соединяются изделия с диаметрами от 50 мм. Электромуфтовой способ пригоден для ПНД -трубопроводов, диаметр которых не превышает 160 мм.

И в заключение один совет. Отклонения диаметра в 1 мм может быть достаточно, чтобы изготовленные разными компаниями составные элементы систем водоснабжения не подошли друг другу. Поэтому лучшим решением будет покупка ПНД труб и деталей к ним от одной фирмы.