I. Polietilè reticulat
La necessitat urgent d'utilitzar polietilè a temperatures i pressions més elevades (per a sistemes de calefacció i aigua calenta) ha portat al desenvolupament de mètodes per produir polietilè d'alt pes molecular. Això es va aconseguir mitjançant la reticulació addicional a alta pressió del polímer. Aquest procés s'anomena reticulació, i el polietilè obtingut d'aquesta manera és polietilè reticulat (o PEX).
La reticulació de polietilè s'entén com el procés d'enllaç d'unitats moleculars en una xarxa tridimensional de malla ampla a causa de la formació d'enllaços creuats.
Quan s'entrecreuen en cadenes moleculars que contenen àtoms de carboni i hidrogen, sota la influència de determinats factors, els àtoms d'hidrogen individuals s'arrenquen dels enllaços de les molècules de polietilè. L'enllaç lliure format s'utilitza per connectar les cadenes entre si.
La demanda de canonades PEX ha portat al desenvolupament de diverses tecnologies per a la seva producció, que, naturalment, afecten significativament les propietats del consumidor del producte final.
Per començar, observem les característiques distintives que estan presents en tots els tipus de PEX:
- augment de la resistència a la temperatura i la pressió;
- memòria molecular o la capacitat de restaurar la forma després d'una flexió o congelació excessiva del sistema;
- resistència a la formació d'esquerdes "lentes" i "ràpides", és a dir. la capacitat del material per mantenir l'elasticitat i altres propietats durant molt de temps: la longevitat del sistema.
Hi ha tres maneres de fabricar industrialment canonades PEX:
- peròxid o PEX-A
- silà o PEX-B
- radiació o PEX-C
PEX-C: la reticulació (per raigs X durs) no és uniforme en gruix. A la superfície exterior, s'observa el procés més gran de reticulació de molècules. L'interior té el més baix. El percentatge mitjà de reticulació és del 78%.
PEX-B: el procés de reticulació (mètode químic amb silà) procedeix de dues superfícies: exterior i interior profundament a la paret del tub. En aquest cas, ambdues superfícies presenten un alt percentatge de reticulació, amb el percentatge més petit al mig del gruix de la canonada. El percentatge mitjà de reticulació és d'aproximadament el 75%.
PEX-A: les particularitats d'aquest mètode químic són que el polietilè i l'iniciador de reticulació - peròxid es barregen de manera uniforme. La reticulació es realitza a alta pressió en estat fos. Amb aquest mètode s'aconsegueix un alt percentatge de reticulació, amb una mitjana del 85%.
Les canonades PEX-B i PEX-C s'utilitzen per a la calefacció i el subministrament d'aigua calenta, però a causa de l'estructura inusual del material, tenen una sèrie de limitacions associades a la plasticitat i la resistència duradora d'aquest material.
Les canonades PEX-A tenen una resistència i propietats tèrmiques òptimes. Un alt percentatge de reticulació proporciona les propietats necessàries per al seu ús en sistemes de calefacció i aigua calenta.
Directament sobre els mercats
No és cap secret que hi ha moltes imitacions barates de marques de confiança al mercat. No suporten proves de temperatura i pressió, proves de resistència a la tracció i no es corresponen amb les característiques de les matèries primeres declarades. Per regla general, es tracta de falsificacions del sud-est asiàtic, fetes amb un estalvi de matèries primeres i tecnologia, sense cap control. Per tant, el client rep ningú sap què, i després no pot compensar les seves pèrdues. La situació actual és molt alarmant per la presència d'un gran nombre d'"especialistes" que treballen al mercat de la construcció, comprant canonades i fent la instal·lació per a clients particulars amb les seves pròpies mans. Treballant amb tubs de polímer, saben perfectament amb què tracten (sobretot tubs metall-plàstics), saben de delaminacions i fuites.
III. Tubs metall-polímer metall-plàstic.
La primera capa és de polietilè reticulat (PEX).Les canonades de metall i plàstic modernes (PEX-al-PEX) consten de cinc capes, cadascuna de les quals afecta la qualitat, la fiabilitat i la durabilitat de la canonada en conjunt.
Al començament d'aquesta secció del lloc es presenten breus característiques de PEX. Per regla general, el fabricant intenta triar la relació qualitat-preu més òptima.
La segona i la quarta capa és la composició adhesiva.
Com se sap, el coeficient d'expansió tèrmica lineal per al polietilè i l'alumini és diferent, i durant el funcionament, les diferents capes de la canonada s'expandeixen de manera diferent, cosa que condueix a tensions significatives a l'estructura, que poden provocar una violació de la integritat i la destrucció posterior. de la canonada. Aquest és un dels principals inconvenients de les canonades metall-plàstiques, que els fabricants intenten minimitzar millorant la composició adhesiva utilitzada per unir l'alumini al polímer.
El problema de la solidesa de la connexió "polímer-alumini" només es resol per a canonades, en la producció de les quals s'utilitza una composició adhesiva especial d'alta qualitat per fixar les capes.
La tercera capa és paper d'alumini.
Fins ara, s'utilitzen tres mètodes principals per soldar la capa d'alumini: a l'hora d'escollir tubs, s'ha de prestar especial atenció tant a la capa d'alumini com al mètode de soldadura. Els fabricants de canonades de polímers metàl·lics utilitzen tant alumini pur com aliatges més fiables
La soldadura de la capa d'alumini amb solapament (Fig. 1, a) es realitza amb una pistola d'ultrasons que realitza la "cauterització" puntual de les capes. Aquest mètode té una sèrie d'inconvenients importants: el primer és l'absència d'una soldadura contínua i, com a resultat, una connexió d'alta qualitat; el segon: les vores del paper d'alumini, quan la temperatura i la pressió canvien, comencen a moure's i trencar el polietilè i la capa adhesiva, violant la integritat de la canonada.
La soldadura amb una vareta de tungstè en un gas inert (Fig. 1, b) és més fiable, però aquest mètode condueix a un aprimament de la capa d'alumini al lloc de soldadura, una violació de les propietats i característiques de resistència de l'alumini al lloc de soldadura. . La més moderna i fiable és la soldadura a tope làser (Fig. 1, c): la capa d'alumini al lloc de la soldadura no es fa més fina i les seves propietats físiques i químiques no es violen.
La fiabilitat de la soldadura és de gran importància a l'hora d'ampliar la canonada, per exemple, a causa de la congelació de l'aigua a l'interior, un augment de la temperatura i la pressió, l'estirament de la canonada amb una eina (en el cas de connexions amb màniga mòbil). La conseqüència de l'expansió és el desplaçament de les capes de polietilè i alumini, danys a la capa adhesiva i el risc de trencar la costura de la làmina d'alumini. A diferència de les connexions de màniga mòbil, els accessoris de premsa són més ràpids, menys feixucs, més econòmics i no danyen la canonada.
La cinquena capa és de polietilè reticulat (PEX).
Com a capa exterior que realitza funcions de protecció, juntament amb PEX, el polietilè d'alta densitat REND s'utilitza sovint recentment.
S'ha de prestar especial atenció a les prometedores canonades metàl·liques de polímer fetes de polietilè resistent a la calor PE-RT/AL/PE. Una característica d'aquestes canonades és un major nombre d'àtoms de carboni d'enllaç (fins a 6) en comparació amb les canonades PEX.
Les canonades de polímer metàl·lic fetes de polietilè resistent a la calor són adequades tant per a la calefacció per radiadors com per terra radiant, sistemes de fusió de neu, així com per al subministrament d'aigua freda i calenta.
Tecnologia de muntatge
La instal·lació de canonades de polietilè reticulat es realitza mitjançant accessoris amb forma: elements de connexió metàl·lics. A diferència d'altres productes plàstics, que estan connectats de manera similar, l'elasticitat de PEX garanteix la màxima estanquitat de les juntes i el baix coeficient d'expansió lineal assegura que la canonada no es filtra durant el funcionament.
Hi ha dues opcions de connexió:
- accessoris de compressió: la fixació es produeix a causa del crim amb una femella sobre l'accessori d'expansió.L'eina necessària és una clau anglesa;
- accessoris de premsa: el segment es pressiona amb una màniga especial, per a la instal·lació de la qual es necessiten pinces de premsa manuals o una eina hidràulica.
La connexió de canonades PEX amb accessoris de compressió es realitza d'acord amb el següent algorisme:
- El producte es talla a mida i es neteja de rebaves.
- Una femella de compressió i un anell dividit estan instal·lats a la canonada, que es fixa a una distància d'1 cm de la vora.
- La canonada s'empeny al mugró d'adaptació.
- Amb una eina, una clau anglesa, la canonada s'enrotlla apretant la femella de l'accessori.
Tub PEX i raccord de premsa
Tecnologia per connectar tubs de polietilè reticulat amb accessoris de premsa:
- La canonada es talla en espais en blanc de la longitud requerida, es neteja de rebaves.
- S'instal·len dos segments al racó de premsa fins que s'atura.
- Amb l'ajuda de les pinces de premsar, es pressiona la vora metàl·lica de l'accessori fins que les mans de les pinces s'uneixen.
També hi ha accessoris de polietilè convencionals dissenyats per a la soldadura. Per a aquesta instal·lació, necessitareu una eina per soldar canonades, un soldador xinès barat costa entre 2 i 3 mil rubles. L'eina ve amb cintes per a diferents diàmetres (16, 20 mm, etc.).
La seqüència de soldadura és la següent:
- La canonada es talla i es desbarba.
- El soldador s'escalfa a la temperatura de funcionament.
- Un tub i un accessori es munten als broquets d'un soldador escalfat, on es mantenen durant 5-10 segons, després s'eliminen els elements i s'uneixen. Es triguen entre 16 i 30 segons per estrènyer la canonada i el muntatge.
II. Polipropilè
El polipropilè s'obté per polimerització del propilè.
Les seves varietats:
- homopolímer (PP-C);
- copolímer de blocs (PP-B);
- copolímer aleatori (PP-RC).
Característiques comparatives de canonades de polietilè reticulat (PEX) i polipropilè (PP):
 |
Aquesta figura mostra les dependències "estrès circumferencial admissible en funció de la vida útil" per a polietilè reticulat (PEX) i polipropilè (PP-C) a una temperatura de funcionament de 95 °C. Es pot veure que la taxa de disminució de la resistència amb l'augment de la temperatura i les canonades de polipropilè és molt més gran que la del polietilè reticulat.
Comparem a més PEX i PP-RC, prenent en ambdós casos canonades del tipus PN20 (el tipus PN40, per exemple, vol dir, per definició, que aquesta canonada pot suportar una pressió de 40 atm. a 20 °C durant 50 anys) amb diferents diàmetres exteriors de 20 i 110 mm i compareu els gruixos de paret:
 |
Comparem ara les pressions de treball permeses per a canonades PN20 a diferents temperatures, però sota una condició general: una vida útil de 50 anys:
 |
A partir d'aquesta comparació, es pot veure que les canonades PEX són capaces de suportar pressions més altes a altes temperatures que les canonades PP-RC.
La instal·lació de canonades de polipropilè en condicions de col·locació sense canal es realitza mitjançant seccions rectes que requereixen tecnologies especials per a la connexió (soldadura, soldadura, cola), a diferència de les canonades PEX (mètodes de connexió - roscat per compressió o màniga, sempre proporcionen simplicitat i fiabilitat, perquè PEX les canonades tenen memòria molecular). Les tensions fortes que es produeixen a les canonades de PP requereixen la instal·lació de dispositius compensadors. Les canonades PEX estan privades de totes aquestes deficiències, ja que són rutes flexibles i autocompensables, la instal·lació de les quals es realitza amb l'ajuda de bobines. La substitució de canonades d'acer per PEX en condicions urbanes guanya a la substitució per unes de propilè, perquè. és en aquest cas que es requereix un traçat especialment virtuós del traçat, conservant inalterada l'estructura existent d'altres comunicacions.
