Σωλήνας PEX, τύπους, διασταυρούμενο πολυαιθυλένιο, ονομαστική

I. Διασταυρωμένο πολυαιθυλένιο

Η επείγουσα ανάγκη χρήσης πολυαιθυλενίου σε υψηλότερες θερμοκρασίες και πιέσεις (για συστήματα θέρμανσης και ζεστού νερού) έχει οδηγήσει στην ανάπτυξη μεθόδων για την παραγωγή πολυαιθυλενίου υψηλού μοριακού βάρους. Αυτό επιτεύχθηκε με πρόσθετη διασύνδεση υψηλής πίεσης του πολυμερούς. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται διασύνδεση και το πολυαιθυλένιο που λαμβάνεται με αυτόν τον τρόπο είναι διασταυρωμένο πολυαιθυλένιο (ή PEX).

Η διασύνδεση πολυαιθυλενίου είναι κατανοητή ως η διαδικασία σύνδεσης μοριακών μονάδων σε ένα τρισδιάστατο δίκτυο με ευρεία πλέξη λόγω του σχηματισμού σταυροδεσμών.

Κατά τη διασταυρούμενη σύνδεση σε μοριακές αλυσίδες που περιέχουν άτομα άνθρακα και υδρογόνου, υπό την επίδραση ορισμένων παραγόντων, μεμονωμένα άτομα υδρογόνου αποκόπτονται από τους δεσμούς των μορίων πολυαιθυλενίου. Ο ελεύθερος δεσμός που σχηματίζεται χρησιμοποιείται για τη σύνδεση των αλυσίδων μεταξύ τους.

Η ζήτηση για σωλήνες PEX έχει οδηγήσει στην ανάπτυξη διαφόρων τεχνολογιών για την παραγωγή τους, οι οποίες, όπως είναι φυσικό, επηρεάζουν σημαντικά τις καταναλωτικές ιδιότητες του τελικού προϊόντος.

Αρχικά, σημειώνουμε τα διακριτικά χαρακτηριστικά που υπάρχουν σε όλους τους τύπους PEX:

• αυξημένη αντίσταση στη θερμοκρασία και την πίεση.
• μοριακή μνήμη ή ικανότητα αποκατάστασης σχήματος μετά από υπερβολική κάμψη ή πάγωμα του συστήματος.
• αντίσταση στο σχηματισμό «αργών» και «γρήγορων» ρωγμών, δηλ. την ικανότητα του υλικού να διατηρεί την ελαστικότητα και άλλες ιδιότητες για μεγάλο χρονικό διάστημα - τη μακροζωία του συστήματος.

Υπάρχουν τρεις τρόποι βιομηχανικής κατασκευής σωλήνων PEX:

• υπεροξείδιο ή PEX-A
• σιλάνιο ή PEX-B
• ακτινοβολία ή PEX-C

PEX-C: η διασύνδεση (με σκληρές ακτίνες Χ) δεν είναι ομοιόμορφη σε πάχος. Στην εξωτερική επιφάνεια, παρατηρείται η μεγαλύτερη διαδικασία διασταύρωσης μορίων. Το εσωτερικό έχει το χαμηλότερο. Το μέσο ποσοστό σταυροσύνδεσης είναι 78%.

PEX-B: η διαδικασία διασύνδεσης (χημική μέθοδος με χρήση σιλανίου) προχωρά από δύο επιφάνειες - την εξωτερική και την εσωτερική βαθιά μέσα στο τοίχωμα του σωλήνα. Σε αυτή την περίπτωση και οι δύο επιφάνειες παρουσιάζουν υψηλό ποσοστό σταυροσύνδεσης, με το μικρότερο ποσοστό στο μέσο του πάχους του σωλήνα. Το μέσο ποσοστό σταυροσύνδεσης είναι περίπου 75%.

PEX-A: οι ιδιαιτερότητες αυτής της χημικής μεθόδου είναι ότι το πολυαιθυλένιο και ο εκκινητής σταυροειδών δεσμών - υπεροξείδιο αναμιγνύονται προκαταρκτικά ομοιόμορφα. Η διασύνδεση πραγματοποιείται υπό υψηλή πίεση στην τετηγμένη κατάσταση. Με τη μέθοδο αυτή επιτυγχάνεται υψηλό ποσοστό σταυροσύνδεσης, κατά μέσο όρο 85%.

Οι σωλήνες PEX-B και PEX-C χρησιμοποιούνται για θέρμανση και παροχή ζεστού νερού, αλλά λόγω της ασυνήθιστης δομής του υλικού, έχουν ορισμένους περιορισμούς που σχετίζονται με την πλαστικότητα και την ανθεκτική αντοχή αυτού του υλικού.

Οι σωλήνες PEX-A έχουν βέλτιστες αντοχές και θερμικές ιδιότητες. Ένα υψηλό ποσοστό σταυροδεσμών παρέχει τις απαραίτητες ιδιότητες για χρήση σε συστήματα θέρμανσης και ζεστού νερού χρήσης.

Απευθείας για τις αγορές

Δεν είναι μυστικό ότι υπάρχουν πολλές φτηνές απομιμήσεις αξιόπιστων εμπορικών σημάτων στην αγορά. Δεν αντέχουν σε δοκιμές θερμοκρασίας και πίεσης, σε δοκιμές αντοχής σε εφελκυσμό και δεν ανταποκρίνονται στα χαρακτηριστικά των δηλωθέντων πρώτων υλών. Κατά κανόνα, πρόκειται για απομιμήσεις από τη Νοτιοανατολική Ασία, που γίνονται με εξοικονόμηση πρώτων υλών και τεχνολογίας, χωρίς κανέναν έλεγχο. Ως εκ τούτου, ο πελάτης λαμβάνει κανείς δεν ξέρει τι, και στη συνέχεια δεν μπορεί να αντισταθμίσει τις απώλειές του. Η τρέχουσα κατάσταση είναι πολύ ανησυχητική λόγω της παρουσίας ενός τεράστιου αριθμού «ειδικών» που εργάζονται στις κατασκευαστικές αγορές, αγοράζοντας σωλήνες και πραγματοποιώντας την εγκατάσταση για ιδιώτες πελάτες με τα χέρια τους. Δουλεύοντας με πολυμερείς σωλήνες, γνωρίζουν πολύ καλά με τι έχουν να κάνουν (ειδικά με μεταλλικούς-πλαστικούς σωλήνες), ξέρουν για αποκολλήσεις και διαρροές.

III. Σωλήνες μετάλλου-πολυμερούς μεταλλοπλαστικού.

Το πρώτο στρώμα είναι πολυαιθυλένιο με σταυροειδείς δεσμούς (PEX).Οι σύγχρονοι μεταλλικοί-πλαστικοί σωλήνες (PEX-al-PEX) αποτελούνται από πέντε στρώματα, καθένα από τα οποία επηρεάζει την ποιότητα, την αξιοπιστία και την ανθεκτικότητα του σωλήνα στο σύνολό του.

Σύντομα χαρακτηριστικά του PEX παρουσιάζονται στην αρχή αυτής της ενότητας του ιστότοπου. Κατά κανόνα, ο κατασκευαστής προσπαθεί να επιλέξει την βέλτιστη αναλογία τιμής-ποιότητας.

Το δεύτερο και τέταρτο στρώμα είναι η συγκολλητική σύνθεση.

Όπως είναι γνωστό, ο συντελεστής γραμμικής θερμικής διαστολής για πολυαιθυλένιο και αλουμίνιο είναι διαφορετικός και κατά τη λειτουργία, διαφορετικά στρώματα του σωλήνα διαστέλλονται διαφορετικά, γεγονός που οδηγεί σε σημαντικές καταπονήσεις στη δομή, οι οποίες μπορούν να οδηγήσουν σε παραβίαση της ακεραιότητας και επακόλουθη καταστροφή του σωλήνα. Αυτό είναι ένα από τα κύρια μειονεκτήματα των μεταλλικών-πλαστικών σωλήνων, το οποίο οι κατασκευαστές προσπαθούν να ελαχιστοποιήσουν βελτιώνοντας τη σύνθεση κόλλας που χρησιμοποιείται για τη συγκόλληση του αλουμινίου στο πολυμερές.

Το πρόβλημα της στερεότητας της σύνδεσης "πολυμερές-αλουμίνιο" επιλύεται μόνο για σωλήνες, στην παραγωγή των οποίων χρησιμοποιείται ειδική συγκολλητική σύνθεση υψηλής ποιότητας για τη στερέωση των στρώσεων.

Το τρίτο στρώμα είναι αλουμινόχαρτο.

Μέχρι σήμερα χρησιμοποιούνται τρεις κύριες μέθοδοι συγκόλλησης της στρώσης αλουμινίου.Κατά την επιλογή σωλήνων πρέπει να δοθεί ιδιαίτερη προσοχή τόσο στην ίδια τη στρώση αλουμινίου όσο και στη μέθοδο συγκόλλησης. Οι κατασκευαστές σωλήνων μετάλλου-πολυμερούς χρησιμοποιούν τόσο καθαρό αλουμίνιο όσο και πιο αξιόπιστο κράμα

Η συγκόλληση της στρώσης αλουμινίου με επικάλυψη (Εικ. 1, α) πραγματοποιείται με πιστόλι υπερήχων που εκτελεί σημειακή «καυτηρίαση» των στρωμάτων. Αυτή η μέθοδος έχει πολλά σημαντικά μειονεκτήματα: το πρώτο είναι η απουσία συνεχούς συγκόλλησης και, κατά συνέπεια, σύνδεση υψηλής ποιότητας. το δεύτερο - οι άκρες του φύλλου αλουμινίου, όταν αλλάζουν η θερμοκρασία και η πίεση, αρχίζουν να κινούνται και να σπάνε το πολυαιθυλένιο και το συγκολλητικό στρώμα, παραβιάζοντας την ακεραιότητα του σωλήνα.

Η συγκόλληση με ράβδο βολφραμίου σε αδρανές αέριο (Εικ. 1, β) είναι πιο αξιόπιστη, αλλά αυτή η μέθοδος οδηγεί σε αραίωση του στρώματος αλουμινίου στο σημείο συγκόλλησης, παραβίαση των ιδιοτήτων και των χαρακτηριστικών αντοχής του αλουμινίου στη θέση συγκόλλησης . Η πιο σύγχρονη και αξιόπιστη είναι η συγκόλληση με λέιζερ (Εικ. 1, γ): το στρώμα αλουμινίου στο σημείο συγκόλλησης δεν γίνεται λεπτότερο και δεν παραβιάζονται οι φυσικές και χημικές του ιδιότητες.

Η αξιοπιστία της συγκόλλησης έχει μεγάλη σημασία κατά την επέκταση του σωλήνα, για παράδειγμα, λόγω παγώματος νερού μέσα σε αυτόν, αύξησης θερμοκρασίας και πίεσης, τέντωμα του σωλήνα με ένα εργαλείο (στην περίπτωση συνδέσεων με χρήση κινητού χιτωνίου). Συνέπεια της διαστολής είναι η μετατόπιση των στρώσεων πολυαιθυλενίου και αλουμινίου, ζημιά στο συγκολλητικό στρώμα και κίνδυνος σχίσεως της ραφής του φύλλου αλουμινίου. Σε αντίθεση με τις συνδέσεις με κινητά χιτώνια, τα εξαρτήματα πρέσας είναι ταχύτερα, λιγότερο δυσκίνητα, φθηνότερα και δεν καταστρέφουν τον σωλήνα.

Το πέμπτο στρώμα είναι διασταυρωμένο πολυαιθυλένιο (PEX).

Ως εξωτερικό στρώμα που εκτελεί προστατευτικές λειτουργίες, μαζί με το PEX, το πολυαιθυλένιο υψηλής πυκνότητας REND χρησιμοποιείται συχνά πρόσφατα.

Ιδιαίτερη προσοχή πρέπει να δοθεί στους πολλά υποσχόμενους σωλήνες μετάλλου-πολυμερούς κατασκευασμένους από ανθεκτικό στη θερμότητα πολυαιθυλένιο PE-RT/AL/PE. Ένα χαρακτηριστικό αυτών των σωλήνων είναι ο αυξημένος αριθμός των ατόμων άνθρακα που συνδέονται (έως 6) σε σύγκριση με τους σωλήνες PEX

Οι σωλήνες μετάλλου-πολυμερούς από ανθεκτικό στη θερμότητα πολυαιθυλένιο είναι κατάλληλοι τόσο για θέρμανση καλοριφέρ ή δαπέδου, συστήματα τήξης χιονιού, καθώς και για παροχή κρύου και ζεστού νερού.

Τεχνολογία τοποθέτησης

Η εγκατάσταση σωλήνων από διασυνδεδεμένο πολυαιθυλένιο πραγματοποιείται με διαμορφωμένα εξαρτήματα - μεταλλικά συνδετικά στοιχεία. Σε αντίθεση με άλλα πλαστικά προϊόντα, τα οποία συνδέονται με παρόμοιο τρόπο, η ελαστικότητα του PEX εξασφαλίζει τη μέγιστη στεγανότητα των αρμών και ο χαμηλός συντελεστής γραμμικής διαστολής διασφαλίζει ότι ο αγωγός δεν παρουσιάζει διαρροές κατά τη λειτουργία.

Υπάρχουν δύο επιλογές σύνδεσης:

• εξαρτήματα συμπίεσης - η στερέωση συμβαίνει λόγω της πτύχωσης με ένα παξιμάδι πάνω από το εξάρτημα διαστολής.Το απαραίτητο εργαλείο είναι ένα κλειδί.
• εξαρτήματα πρέσας - το τμήμα πιέζεται με ειδικό χιτώνιο, για την εγκατάσταση του οποίου απαιτούνται χειροκίνητες λαβίδες πρέσας ή υδραυλικό εργαλείο.

Η σύνδεση σωλήνων PEX με εξαρτήματα συμπίεσης πραγματοποιείται σύμφωνα με τον ακόλουθο αλγόριθμο:

1. Το προϊόν κόβεται στο μέγεθος και καθαρίζεται από γρέζια.
2. Ένα παξιμάδι συμπίεσης και ένας σχιστός δακτύλιος τοποθετούνται στον σωλήνα, ο οποίος στερεώνεται σε απόσταση 1 cm από την άκρη.
3. Ο σωλήνας ωθείται στη θηλή προσαρμογής.
4. Χρησιμοποιώντας ένα εργαλείο - ένα κλειδί, ο σωλήνας πτυχώνεται σφίγγοντας το παξιμάδι στο εξάρτημα.

Εξάρτημα σωλήνα και πρέσας PEX

Τεχνολογία σύνδεσης σωλήνων από διασυνδεδεμένο πολυαιθυλένιο με εξαρτήματα πρέσας:

1. Ο σωλήνας κόβεται σε κενά του απαιτούμενου μήκους, καθαρίζεται από γρέζια.
2. Δύο τμήματα τοποθετούνται στο εξάρτημα πρέσας μέχρι να σταματήσει.
3. Με τη βοήθεια της λαβίδας πιέζεται η μεταλλική άκρη του εξαρτήματος μέχρι να ενωθούν τα χέρια της λαβίδας.

Υπάρχουν επίσης συμβατικά εξαρτήματα πολυαιθυλενίου σχεδιασμένα για συγκόλληση. Για μια τέτοια εγκατάσταση, θα χρειαστείτε ένα εργαλείο για τη συγκόλληση σωλήνων, ένα φθηνό κινέζικο συγκολλητικό σίδερο κοστίζει περίπου 2-3 ​​χιλιάδες ρούβλια. Το εργαλείο συνοδεύεται από κεφαλόδεσμους για διαφορετικές διαμέτρους (16, 20 mm, κ.λπ.).

Η σειρά συγκόλλησης έχει ως εξής:

1. Ο σωλήνας κόβεται και ξεφλουδίζεται.
2. Το συγκολλητικό σίδερο θερμαίνεται σε θερμοκρασία λειτουργίας.
3. Ένας σωλήνας και ένα εξάρτημα τοποθετούνται στα ακροφύσια ενός θερμαινόμενου συγκολλητικού σιδήρου, όπου συγκρατούνται για 5-10 δευτερόλεπτα, στη συνέχεια τα στοιχεία αφαιρούνται και ενώνονται μεταξύ τους. Χρειάζονται 16-30 δευτερόλεπτα για να συμπιεστεί ο σωλήνας και το εξάρτημα.

II. Πολυπροπυλένιο

Το πολυπροπυλένιο λαμβάνεται με πολυμερισμό του προπυλενίου.
Οι ποικιλίες του:

• ομοπολυμερές (PP-C);
• μπλοκ συμπολυμερές (PP-B);
• τυχαίο συμπολυμερές (PP-RC).

Συγκριτικά χαρακτηριστικά αγωγών από διασυνδεδεμένο πολυαιθυλένιο (PEX) και πολυπροπυλένιο (PP):

Αυτό το σχήμα δείχνει την "επιτρεπόμενη περιφερειακή τάση σε σχέση με τη διάρκεια ζωής" για διασταυρούμενο πολυαιθυλένιο (PEX) και πολυπροπυλένιο (PP-C) σε θερμοκρασία λειτουργίας 95°C. Μπορεί να φανεί ότι ο ρυθμός μείωσης της αντοχής με την αύξηση της θερμοκρασίας και των σωλήνων από πολυπροπυλένιο είναι πολύ μεγαλύτερος από αυτόν του διασταυρούμενου πολυαιθυλενίου.

Ας συγκρίνουμε περαιτέρω το PEX και το PP-RC, λαμβάνοντας και στις δύο περιπτώσεις σωλήνες τύπου PN20 (τύπου PN40, για παράδειγμα, σημαίνει, εξ ορισμού, ότι αυτός ο σωλήνας μπορεί να αντέξει πίεση 40 atm. στους 20 ° C για 50 χρόνια) με διαφορετικές εξωτερικές διαμέτρους 20 και 110 mm και συγκρίνετε τα πάχη των τοιχωμάτων:

Ας συγκρίνουμε τώρα τις επιτρεπόμενες πιέσεις εργασίας για σωλήνες PN20 σε διαφορετικές θερμοκρασίες, αλλά υπό μια γενική προϋπόθεση - διάρκεια ζωής 50 ετών:

Από αυτή τη σύγκριση, μπορεί να φανεί ότι οι σωλήνες PEX είναι σε θέση να αντέχουν υψηλότερες πιέσεις σε υψηλές θερμοκρασίες από τους σωλήνες PP-RC.

Η εγκατάσταση σωλήνων πολυπροπυλενίου σε συνθήκες τοποθέτησης χωρίς κανάλια πραγματοποιείται σε ευθεία τμήματα που απαιτούν ειδικές τεχνολογίες σύνδεσης (συγκόλληση, συγκόλληση, κόλλα), σε αντίθεση με τους σωλήνες PEX (μέθοδοι σύνδεσης - με σπείρωμα ή χιτώνιο, παρέχουν πάντα απλότητα και αξιοπιστία, επειδή το PEX οι σωλήνες έχουν μοριακή μνήμη). Οι ισχυρές καταπονήσεις που εμφανίζονται σε σωλήνες PP απαιτούν την εγκατάσταση αντισταθμιστικών συσκευών. Οι αγωγοί PEX στερούνται όλες αυτές τις ελλείψεις, γιατί είναι ευέλικτες και αυτοαντισταθμιζόμενες διαδρομές, η εγκατάσταση των οποίων πραγματοποιείται με τη βοήθεια κόλπων. Η αντικατάσταση χαλύβδινων σωλήνων με PEX σε αστικές συνθήκες κερδίζει την αντικατάσταση με σωλήνες προπυλενίου, γιατί. Σε αυτή την περίπτωση απαιτείται μια ιδιαίτερα δεξιοτεχνική χάραξη της διαδρομής, διατηρώντας αμετάβλητη την υπάρχουσα δομή των άλλων επικοινωνιών.