Productos de polietileno. Características de la tubería según GOST

Variedades

Dependiendo de la tecnología de producción, se distinguen varias variedades de polietileno.

HDPE, PSD y LDPE

Las siglas significan polietileno de baja, media y alta presión.

La diferencia entre ellos está en las condiciones y la tecnología de polimerización del gas etileno:

• El HDPE se forma a una presión de 0,1-2 MPa y una temperatura de 120-150C en presencia de catalizadores;
• PSD se produce aproximadamente a la misma temperatura (100-120C), pero ya a una presión de 3-4 MPa. Todavía se necesitan catalizadores para ejecutar la reacción;
• El LDPE requiere una presión de hasta 300 MPa a una temperatura de 200-260 grados, pero su producción se realiza sin aditivos exóticos: solo se necesita el oxígeno que inicia la reacción para comenzar la polimerización.

PEX

A diferencia de una tubería HDPE o LDPE, una tubería PEX no tiene el principal inconveniente del polímero: su baja resistencia al calor. ¿Por qué medios se logra esto?

Con ciertos tipos de procesamiento, las moléculas de polietileno, estiradas en cadenas paralelas, comienzan a entrecruzarse. En esto aumenta la fuerza mecánica del producto y su resistencia a la temperatura
: PEX puede soportar temperaturas de hasta 180 grados o más sin destrucción.

Se utilizan cuatro tecnologías para procesar el polímero:

1. Calentamiento con peróxidos (así se obtiene el PE-Xa)
2. Tratamiento químico con silano y catalizador (PE-Xb);
3. Irradiación con haz de electrones de alta energía (PE-Xc);
4. Tratamiento con nitrógeno (PE-Xd).

Para diferentes tecnologías, los GOST domésticos permiten diferentes grados de reticulación (el porcentaje de moléculas reticuladas que determina las características físicas del polímero):

El polietileno PE-Xa es líder en el grado de reticulación.

Parecería que PE-Xa debería tener la máxima resistencia. Sin embargo, las características reales de una tubería real se ven afectadas no solo por el número de uniones, sino también por su fuerza, y difiere para las uniones obtenidas de diferentes maneras.

IMPERTINENTE

La única característica distintiva de este tipo de polietileno es su mayor resistencia al calor debido a la introducción de copolímeros activos (más precisamente, acteno, C8H16). El plástico supera a PEX en este parámetro y puede permanecer sólido a temperaturas de hasta 200-220C.

Una característica distintiva de la tubería PERT es su resistencia a altas temperaturas. De lo contrario, difiere poco del polietileno ordinario.

Instalación

¿Cómo se instalan las tuberías de polietileno?

campanas

La estanqueidad de la conexión de las tuberías de alcantarillado del enchufe está garantizada por sellos de goma en los enchufes. El tubo o accesorio se presiona en el zócalo con sus propias manos o con la ayuda de un dispositivo simple de una abrazadera y una palanca. El chaflán exterior debe quitarse del borde de la tubería.

Acoplamientos deslizantes

Los tubos corrugados se conectan de manera diferente:

• Entre los anillos de corrugación, se coloca un anillo de sellado de goma en la tubería;
• Se empuja un acoplamiento sobre él con la ayuda de una palanca y una abrazadera o con la participación de un equipo de carga. Su superficie interior está prelubricada con grasa de silicona para un mejor deslizamiento.

Accesorios de compresión

Este tipo de conexión se utiliza en agua fría. El racor es una tuerca de unión que comprime el tubo con un anillo (goma o polietileno) de sección cónica.

El montaje de la conexión es extremadamente simple:

1. Afloje la tuerca de ajuste;
2. Sin distorsiones, inserte la tubería en él con un movimiento de traslación;
3. Apriete la tuerca a mano, sin el uso de herramientas.

Accesorios de electrofusión

Esta es una solución típica para gasoductos subterráneos. Atrae por el hecho de que la soldadura se realiza en un modo totalmente automático, eliminando cualquier error.

La esencia del método es una fuente de alimentación a corto plazo a los terminales de contacto en un conector hembra con una bobina de calentamiento incorporada. Cuando la bobina se calienta, el acoplamiento se suelda de manera confiable a la tubería.La máquina de soldar lee datos sobre la temperatura y la duración del calentamiento de un código de barras en la superficie del accesorio.

En la foto, la conexión del gasoducto con un accesorio de electrofusión.

Accesorios de soldadura por encastre

El polietileno PERT, a diferencia del PEX, conserva las propiedades termoplásticas: es capaz de derretirse cuando se calienta y solidificarse cuando se enfría. Esta característica le permite usar accesorios de enchufe extremadamente económicos para conectar tuberías. La superficie interior del accesorio y el lado exterior del extremo del tubo se funden en el elemento calefactor del soldador y se combinan; después del enfriamiento, forman un todo único.

Accesorios de unión

El polietileno reticulado tiene otra característica interesante: la memoria de forma. Si estira la tubería, volverá rápidamente a su tamaño anterior.

Es por eso que se utilizan accesorios con accesorios de espiga y manguitos de compresión para conectar tuberías PEX. El expansor estira el extremo de la tubería y se coloca el accesorio; el manguito deslizado elimina el desacoplamiento accidental durante un tirón.

soldadura a tope

La soldadura a tope se utiliza para la instalación de tuberías de HDPE y LDPE con un espesor de pared de más de 4 mm. Los extremos se facetan y se centran entre sí, después de lo cual se presionan contra un elemento calefactor plano durante un breve período de tiempo.

Después de retirar el espejo calefactor, los extremos se presionan entre sí con una fuerza de 1,5 kg/cm2 y se fijan hasta que el polímero se endurece.

Tipos de tuberías de presión de polietileno

Las tuberías de HDPE se clasifican según la presión máxima del medio de trabajo transportado y la llamada categoría de peso, ya que la resistencia a la presión depende de la densidad del material, que es directamente proporcional a la masa del producto.

Clase (tipo)	Presión límite, kgf/cm²	Presión última, bar
pulmones	2,5	2,45
luz media	4	3,92
medio	6	5,88
pesado	10	9,80

Al instalar una tubería a partir de componentes de HDPE, es especialmente importante realizar correctamente las conexiones nodales. Los expertos recomiendan cumplir con las siguientes reglas para conectar tuberías de presión:

Los expertos recomiendan cumplir con las siguientes reglas para conectar tuberías de presión:

• Las tuberías con un diámetro de más de 110 mm se conectan mejor mediante soldadura. Las costuras soldadas son las más fuertes, ajustadas y estables, pero no se pueden desmontar.
• Si necesita hacer un ensamblaje desmontable en una tubería de gran diámetro, use accesorios de brida.
• Al tender las comunicaciones domésticas, generalmente se usan tuberías con un diámetro de hasta 110 mm; está permitido conectarlas con accesorios, incluso es posible hacer conexiones plegables. Al realizar una soldadura, aparecerá una rebaba a lo largo de ella, una afluencia de polietileno, que reducirá el rendimiento de las tuberías.
• Se pueden conectar tuberías de cualquier diámetro mediante accesorios de termistor: se obtiene un ensamblaje híbrido, de una pieza, confiable, pero sin rebabas en el interior.
• Corte el polietileno de baja presión con una sierra de dientes finos o un cortatubos. El corte se realiza estrictamente a través de la tubería, evitando distorsiones.
• Antes de conectar productos poliméricos por cualquier método, es necesario nivelar el corte de la tubería, limpiar, desengrasar y secar las superficies de contacto.

Ejecutar nodos de varias maneras también tiene sus propias características:

• Para una unión soldada, debe calentar los extremos de los tubos y apretarlos suavemente, haciendo coincidir con precisión los bordes. Es difícil realizar esta operación sin una herramienta especial, pero si se necesita una pequeña cantidad de nodos, es bastante posible. Si necesita realizar una gran cantidad de operaciones, necesita un conjunto para soldar tuberías de polímero: un calentador de espejo y un centralizador. Los tubos se fijan en el centralizador, se inserta un espejo entre los extremos, las secciones se calientan y, una vez retirado el calentador, el centralizador presiona los bordes de los tubos entre sí. Cuando se usa un conjunto de este tipo, el calentamiento se produce de manera uniforme y el emparejamiento no se distorsiona.
• La conexión del termistor o electrofusión es más simple, pero no se puede hacer sin un equipo de soldadura eléctrica calentado y un accesorio especial.Los accesorios para este método están hechos de polietileno y una bobina de calentamiento está ubicada dentro de la carcasa. El accesorio se instala en las tuberías, se conecta una máquina de soldadura eléctrica a sus terminales externos, luego de lo cual la espiral se calienta, derritiendo el cuerpo del accesorio y los bordes de las tuberías. El plástico calentado de los elementos conectados y la instalación eléctrica está soldado.
• La conexión de brida también requiere una máquina de soldar, para unir bridas a tuberías. Los accesorios de brida para tuberías de polietileno a presión consisten en la brida en sí, una placa con orificios para pernos y una brida, un accesorio de pared lisa con una placa final. La brida se coloca en la tubería y se desplaza desde el borde. Luego se suelda un hombro a la tubería, después de que la costura se enfría, la brida se desplaza hacia el borde de la tubería, donde se apoya contra la placa final del hombro. Habiendo preparado las tuberías de esta manera, se conectan entre sí. Para hacer esto, los orificios de la brida se combinan, se instalan pernos en ellos y se aprietan en pares: primero, dos pernos diametralmente opuestos, luego el siguiente par.

Documentos normativos

En la Federación Rusa, las tuberías de polietileno se producen de acuerdo con varios documentos reglamentarios, según el material de la tubería y su área de aplicación.

Presión

El GOST interestatal 18599-2001 es responsable de la producción de tuberías de presión.

Estos son sus puntos clave:

• La temperatura de trabajo de las tuberías es de 0 a +40C. Estándar - 20C. La presión operativa nominal está limitada a 2,5 MPa (25 kgf/cm2);
• La tubería de polietileno está diseñada para transportar tanto agua como otros líquidos y gases;
• Los diámetros de las tuberías de polietileno son de 10 a 2000 milímetros. La tabla que figura en el texto de la norma incluye no sólo el diámetro nominal, sino también el espesor de pared: varía de 2 a 118,5 mm;

El marcado de tuberías se aplica a su superficie exterior e incluye:

1. La palabra "tubo" o la designación del fabricante;
2. Designación abreviada del tipo de polietileno por densidad (PE 32 - PE 100);
3. SDR es una relación dimensional igual al resultado de dividir el diámetro por el espesor de la pared. Cuanto menor sea el SDR, más fuerte será la tubería;
4. Pizca;
5. Diámetro;
6. Espesor de pared en milímetros;
7. Propósito ("beber" o "técnico");
8. Designación estándar.

Gas

Las tuberías de gas de polietileno se fabrican de acuerdo con la norma nacional GOST 50838 - 2009.

Aquí está su resumen.

La norma se aplica a todas las tuberías para gasoductos subterráneos.

La colocación de tuberías de gas de plástico en la superficie está estrictamente prohibida: el polímero es combustible y no difiere en propiedades antivandálicas;

• La gama de tamaños es de 16 a 630 mm. El grosor de la pared también está regulado en este caso. Va de 2,3 a 57,2 mm;
• Con un diámetro de 200 mm o más, la entrega solo es posible en secciones rectas, con una sección más pequeña, en bobinas o bobinas.

La designación incluye:

1. La palabra "pipa";
2. Designaciones de materiales (PE 80, PE 100);
3. Indicación del propósito de la tubería para transportar gas (la palabra "gas");
4. Diámetro exterior;
5. espesor de pared;
6. El nombre de la norma.

Alcantarillado

Las tuberías de alcantarillado de polietileno se producen de acuerdo con GOST 22689.2-89. Desafortunadamente, hace mucho tiempo que no los veo a la venta. ¿Por qué "Lamentablemente?

Juzga por ti mismo:

• A diferencia del PVC y el hierro fundido, el alcantarillado de polietileno tolera perfectamente deformaciones y curvas menores durante la instalación;
• Como ya hemos descubierto anteriormente, ella no tiene miedo de descongelarse;
• Gracias a paredes gruesas y elásticas, se ligeramente inferior a la tubería de hierro fundido en términos de aislamiento acústico
  manteniendo el bajo peso y la facilidad de instalación característicos del plástico.

GOST proporciona solo cuatro tamaños:

Para conectar las tuberías entre sí y con el accesorio, se utilizan casquillos con juntas de goma.

un caso especial

Las tuberías de alcantarillado corrugadas (por ejemplo, la línea doméstica Corsis de Polyplastic) se producen de acuerdo con las condiciones técnicas, y no de acuerdo con GOST, y la estructura de dicha tubería difiere notablemente de las aguas residuales de polietileno convencionales.

Corsis se fabrican en dos capas: la capa exterior corrugada proporciona la máxima rigidez del anillo y la capa interior lisa proporciona una resistencia hidráulica mínima.

Las tecnologías de la empresa Polyplastic permiten fabricar productos con un diámetro de hasta 3000 mm (línea Korsis Eco) y una longitud de hasta 12 metros. Las tuberías de este tamaño se utilizan masivamente en la instalación de alcantarillas.

Multicapa para abastecimiento de agua y calefacción

El último estándar para hoy es GOST R 53630-2009.

La lista de productos regulados por él incluye tuberías PEX y PERT, pero no todas, sino solo multicapa:

Incluyendo una capa de percepción de carga hidrostática (M-tuberías). Ejemplo: PEX / AL / PEX (polietileno reticulado con una capa de aluminio);

Incluyendo más de una capa de polímero (P - tuberías). Un ejemplo es PEX/PERT (construcción de dos capas de polietileno reticulado y termomodificado).

Hay pocos requisitos en el texto GOST:

1. La superficie de las capas interior y exterior no debe tener irregularidades ni defectos pronunciados;
2. Las tuberías deben soportar una presión hidrostática constante igual a la declarada por el fabricante, sin destrucción ni deformación;
3. La unión adhesiva entre las cubiertas de metal y polímero no debe deslaminarse bajo carga y sin ella.

¿Dónde se utiliza la tubería de HDPE de 32 mm?

Los productos de polietileno hechos de HDPE están diseñados para su uso en sistemas:

• suministro de agua potable;
• transporte de gases combustibles;
• desagües sin presión;
• riego y drenaje de aguas subterráneas;
• Protección de cables de potencia y baja corriente.

Los productos de polietileno están disponibles en 2 versiones:

1. Suave. Producto de una sola capa con paredes exteriores e interiores uniformes. Se puede utilizar en sistemas de riego y bombeo de líquidos químicamente inactivos.
2. Acanalado. Producto de una o dos capas con una superficie interior lisa. Este diseño proporciona una mayor resistencia y rigidez del producto. Los tubos corrugados se utilizan en la disposición de sistemas de drenaje y drenaje de aguas sucias, así como un transportador de agua en una parcela personal, donde se requiere una gran resistencia cuando se coloca a grandes profundidades.

¿Qué son las tuberías de HDPE?

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De acuerdo con las normas sanitarias y técnicas, un producto de HDPE sin presión no se utiliza en los sistemas de suministro de agua caliente, así como en los sistemas de suministro de agua que transportan fluidos a alta presión.

En los sistemas de drenaje de agua sucia, se utiliza una tubería de plástico con un diámetro de 32 mm para crear tuberías nuevas y reparar o reemplazar tuberías viejas. El diseño ensamblado de alta calidad será fuerte, confiable y durará mucho tiempo.

Los productos de este diámetro se utilizan a menudo para proteger varios tipos de cables eléctricos y de baja corriente. En tales productos de HDPE, se puede colocar en el suelo, hormigón y lugares con un alto nivel de agua subterránea. El cable puede estar en una funda resistente al agua y duradera durante mucho tiempo, ya que la vida útil de las tuberías es de unos 50 años.

Tubos de polímero SDR

SDR es otro indicador importante de productos poliméricos. Esta es una característica no lineal que determina la relación entre el diámetro exterior de la boquilla y el espesor de las paredes de plástico. Naturalmente, el SDR de las tuberías de gas puede ser mucho mayor que el de los conductores de suministro de agua.

Dependiendo de las necesidades, este indicador puede tener una relación de 41 a 6. Por ejemplo, una tubería con un diámetro de 1000 mm y un espesor de pared mínimo permitido de 25 tendrá una relación de 40. Para polietileno de alta densidad, la relación es mantenido en el rango de 15 a 20. Según SDR, los expertos calculan la presión máxima permitida en el sistema de suministro de agua a una temperatura de 20 grados (para agua fría) y 40 grados (para agua caliente).

¿Por qué es tan importante esta coincidencia de parámetros? Un SDR alto indica buena permeabilidad, pero la delgadez de las paredes. Mientras que un SDR bajo es un signo de baja permeabilidad, pero alta resistencia y densidad de curvaturas

Aquí S es el coeficiente de la serie.Es un indicador estándar, que está determinado por la tabla de tamaños estándar. Para el cálculo se utiliza la serie paramétrica R10.

áreas de uso

¿Hay alguna restricción en el uso de tuberías de polietileno?

Suministro de agua fría

Sin limites. Si la resistencia de la tubería corresponde a la presión de diseño en el suministro de agua, se puede usar de manera segura para la instalación de tuberías ascendentes y distribución de agua fría: la temperatura de funcionamiento durante todo el año no supera los 40 grados máximos para HDPE y LDPE.

Suministro de agua caliente

Teóricamente, los parámetros de suministro de agua caliente (70C a presiones de hasta 6-7 kgf/cm2) se ajustan a los valores recomendados para PEX y PERT. ¿Se pueden usar estas tuberías para la distribución de ACS en un apartamento o casa de campo?

La respuesta depende de la fuente de agua caliente. Si está conectado a su propia caldera, todo está en orden. Pero con el sistema de ACS, alimentado desde el ascensor y más lejos de la red de calefacción, todo es mucho más complicado.

El modo de su funcionamiento está completamente determinado por el llamado factor humano:

• Si en el pico del clima frío, el ACS no se transfiere a la tubería de retorno en la unidad del elevador, la temperatura del agua puede exceder notablemente los 100 grados. PEX y PERT a temperaturas superiores a 90C se degradan rápidamente: a 100C, la vida útil de una tubería PEX se reduce de 25-50 años a... ta-dam... 100-200 horas;
• Si durante las pruebas de temperatura de primavera de la red de calefacción, el cerrajero responsable de su casa no cierra el suministro de agua caliente, el resultado será el mismo: el agua sobrecalentada a 100 - 130 grados entrará en el sistema de suministro de agua caliente;

Las conclusiones son obvias. En casas con suministro centralizado de agua caliente, es mejor usar tuberías de metal: cobre, acero (incluido el galvanizado) y acero inoxidable corrugado.

Calefacción

¿Se puede usar polietileno para calentar?

Y aquí una instrucción simple e inequívoca no agradará la atención del lector. Primero, separemos las moscas de las chuletas.

Existen dos tipos de calentamiento, que difieren notablemente en las características del refrigerante:

• Convección. Los aparatos de calefacción (convectores, radiadores, registros) se calientan hasta 75C en un circuito autónomo y hasta 95C en el sistema de calefacción central;
• Intra-suelo de baja temperatura (suelo cálido). Aquí la temperatura del refrigerante no supera los 40 grados.

Creo que no se puede comentar el uso de polietileno en el sistema de calefacción central: aquí operan los mismos factores que en los sistemas centralizados de suministro de agua caliente. ¿PERT o PEX servirán felices para siempre en el calentamiento por convección autónomo?

A una temperatura constante de 70 grados, la vida útil estimada de PEX será... solo 2,5 años. Obviamente, aquí las tuberías de polímero no serán la mejor opción.

Pero como piso calentado por agua, son ideales. A +40, la vida útil esperada será de al menos un cuarto de siglo.

Alcantarillado

¿Existe alguna restricción en el uso de una tubería de polietileno para la eliminación de desechos?

Sólo una cosa - su temperatura de funcionamiento. Los desagües calientes con el tiempo provocan la deformación de las paredes de polietileno. Si la temperatura de funcionamiento constante de la alcantarilla no supera los 50 grados, las tuberías se pueden usar sin restricciones.

Cuando se coloque sobre el suelo (a lo largo de la pared, techo del sótano, etc.), la tubería debe sujetarse en incrementos de no más de 8 diámetros. El polietileno, incluso más que el PVC, es propenso a deformarse por su propio peso. Esto se ve claramente en el estado de los panales de polietileno (alcantarillado interno) en casas construidas en los años 70 - 80 del siglo pasado.

El alcantarillado de PVC se sujeta en incrementos de no más de 10 diámetros, de polietileno, no más de 8.

Beneficios de usar tuberías de PE

La amplia gama de aplicaciones de estos productos se explica por muchas ventajas sobre sus contrapartes de metal, tales como:

• los productos hechos de polietileno tienen un período de garantía de aproximadamente 50 años;
• no están expuestos a la humedad, ambiente agresivo, corrosión, corrientes vagabundas, no necesitan protección catódica;
• tener un peso pequeño;
• la instalación es sencilla, consiguiendo la máxima estanqueidad, y no se necesita equipo profesional;
• las tuberías son resistentes a las heladas, no revientan incluso cuando el agua se congela en ellas;
• debido a la superficie interna ideal de la tubería, no se forman depósitos en las paredes;
• los precios para la compra e instalación de tuberías son aceptables.

El parámetro principal para elegir salidas de plástico para la casa es su tamaño. Todos los diámetros de las tuberías de polietileno están estandarizados. Según el tipo de fabricación y las impurezas utilizadas, las dimensiones totales permitidas pueden variar significativamente.

Los requisitos principales para las dimensiones de las tuberías de polietileno para agua fría y caliente se encuentran en el documento GOST 18599-2001 para Rusia y DSTU B V.2.7–151:2008 para Ucrania. Ambos estándares cumplen totalmente con la norma internacional ISO 4427-1:2007. Sus requisitos se aplican a cualquier producto plástico de tubería de presión de plástico.

Ajustes principales:

Tabla de diámetros y su explicación.

Diámetro de tubos de polímero

Los diámetros de las tuberías de polietileno también están estrictamente estandarizados. A diferencia de las tuberías de gas, los sistemas de suministro de agua se fabrican en el rango de 10 a 300 mm. En algunos casos, también es posible utilizar una tubería de 600 mm, pero solo como un sistema de alcantarillado externo sin presión.

Los más habituales son los tubos de polietileno de baja presión de 20 mm, 25 mm, 50 mm, 100 mm y 160 mm. Para calcular su diámetro interior, que, por cierto, no está indicado en la marca estándar, debe restar el grosor de la pared del diámetro exterior. Los accesorios se calculan de manera similar.

La diferencia resultante será el diámetro interior. Naturalmente, con todos estos datos, también puede calcular fácilmente el SDR para las boquillas. Para diámetro 20, la relación mínima entre diámetro y pared debe ser de 2,8.