Prodotti in polietilene. Caratteristiche del tubo secondo GOST

Varietà

A seconda della tecnologia di produzione, si distinguono diverse varietà di polietilene.

HDPE, PSD e LDPE

Le abbreviazioni significano polietilene a bassa, media e alta pressione.

La differenza tra loro sta nelle condizioni e nella tecnologia di polimerizzazione del gas etilene:

• L'HDPE si forma ad una pressione di 0,1-2 MPa e ad una temperatura di 120-150°C in presenza di catalizzatori;
• Il PSD viene prodotto all'incirca alla stessa temperatura (100-120°C), ma già ad una pressione di 3-4 MPa. I catalizzatori sono ancora necessari per eseguire la reazione;
• L'LDPE richiede una pressione fino a 300 MPa a una temperatura di 200-260 gradi, ma la sua produzione non prevede additivi esotici: per avviare la polimerizzazione è necessario solo l'ossigeno che avvia la reazione.

PEX

A differenza di un tubo in HDPE o LDPE, un tubo in PEX non presenta lo svantaggio principale del polimero: la sua bassa resistenza al calore. Con quali mezzi si ottiene ciò?

Con alcuni tipi di lavorazione, le molecole di polietilene, tese in catene parallele, iniziano a essere reticolate. A ciò aumenta la resistenza meccanica del prodotto e la sua resistenza alla temperatura
: PEX può resistere a temperature fino a 180 gradi o più senza distruzione.

Per elaborare il polimero vengono utilizzate quattro tecnologie:

1. Riscaldamento con perossidi (così si ottiene PE-Xa)
2. Trattamento chimico con silano e catalizzatore (PE-Xb);
3. Irraggiamento di fasci di elettroni ad alta energia (PE-Xc);
4. Trattamento con azoto (PE-Xd).

Per diverse tecnologie, i GOST domestici consentono diversi gradi di reticolazione (la percentuale di molecole reticolate che determina le caratteristiche fisiche del polimero):

Il polietilene PE-Xa è il leader nel grado di reticolazione.

Sembrerebbe che PE-Xa dovrebbe avere la massima resistenza. Tuttavia, le caratteristiche effettive di un tubo vero sono influenzate non solo dal numero di legami, ma anche dalla loro forza, e si differenzia per i legami ottenuti in modi diversi.

PERT

L'unica caratteristica distintiva di questo tipo di polietilene è la sua maggiore resistenza al calore dovuta all'introduzione di copolimeri attivi (più precisamente, actene, C8H16). La plastica supera il PEX in questo parametro ed è in grado di rimanere solida a temperature fino a 200-220°C.

Una caratteristica distintiva del tubo PERT è la sua resistenza alle alte temperature. Altrimenti, differisce poco dal normale polietilene.

Installazione

Come vengono installati i tubi in polietilene?

Campane

La tenuta del collegamento dei tubi fognari a presa è assicurata da guarnizioni in gomma nelle prese. Il tubo o il raccordo viene premuto nella presa con le proprie mani o con l'aiuto di un semplice dispositivo da un morsetto e una leva. Lo smusso esterno deve essere rimosso dal bordo del tubo.

Giunti scorrevoli

I tubi corrugati sono collegati in modo diverso:

• Tra gli anelli di corrugazione, sul tubo viene posizionato un anello di tenuta in gomma;
• Un giunto viene spinto su di esso con l'aiuto di una leva e un morsetto o con il coinvolgimento dell'attrezzatura di carico. La sua superficie interna è prelubrificata con grasso al silicone per una migliore scorrevolezza.

Raccordi a compressione

Questo tipo di collegamento viene utilizzato sull'acqua fredda. Il raccordo è un dado di raccordo che comprime il tubo con un anello (gomma o polietilene) di sezione conica.

Il montaggio della connessione è estremamente semplice:

1. Allentare il dado di montaggio;
2. Senza distorsioni, inserire il tubo al suo interno con un movimento traslatorio;
3. Serrare il dado a mano, senza l'uso di attrezzi.

Raccordi per elettrofusione

Questa è una soluzione tipica per i gasdotti sotterranei. Attrae dal fatto che la saldatura viene eseguita in modalità completamente automatica, eliminando eventuali errori.

L'essenza del metodo è un'alimentazione a breve termine ai terminali di contatto in una presa con una bobina di riscaldamento incorporata. Quando la bobina è riscaldata, il giunto viene saldato in modo affidabile al tubo.La saldatrice legge i dati sulla temperatura e la durata del riscaldamento da un codice a barre sulla superficie del raccordo.

Nella foto - il collegamento del gasdotto con un raccordo per elettrofusione.

Raccordi a saldare a bussola

Il polietilene PERT, a differenza del PEX, conserva proprietà termoplastiche: è in grado di fondere se riscaldato e solidificare se raffreddato. Questa caratteristica consente di utilizzare raccordi a presa estremamente economici per il collegamento dei tubi. La superficie interna del raccordo e il lato esterno dell'estremità del tubo vengono fuse sull'elemento riscaldante del saldatore e combinate; dopo il raffreddamento, formano un tutt'uno.

Raccordi sindacali

Il polietilene reticolato ha un'altra caratteristica interessante: la memoria di forma. Se allunghi il tubo, tornerà rapidamente alla sua dimensione precedente.

Ecco perché i raccordi con raccordi a spina di pesce e manicotti a compressione vengono utilizzati per collegare i tubi PEX. L'estremità del tubo viene allungata dall'espansore e inserita nel raccordo; la manica scivolata elimina lo sgancio accidentale durante uno strappo.

Saldatura di testa

La saldatura di testa viene utilizzata per l'installazione di tubazioni in HDPE e LDPE con uno spessore della parete superiore a 4 mm. Le estremità sono sfaccettate e centrate l'una rispetto all'altra, dopodiché vengono premute contro un elemento riscaldante piatto per un breve periodo.

Dopo aver rimosso lo specchio riscaldante, le estremità vengono premute l'una contro l'altra con una forza di 1,5 kg/cm2 e fissate fino a quando il polimero non si indurisce.

Tipi di tubi a pressione in polietilene

I tubi in HDPE sono classificati in base alla pressione massima del mezzo di lavoro trasportato e alla cosiddetta categoria di peso, poiché la resistenza alla pressione dipende dalla densità del materiale, che è direttamente proporzionale alla massa del prodotto.

Classe (gentile)	Pressione limite, kgf/cm²	Pressione finale, bar
polmoni	2,5	2,45
medio-leggero	4	3,92
medio	6	5,88
pesante	10	9,80

Quando si installa una pipeline da componenti HDPE, è particolarmente importante effettuare correttamente le connessioni nodali. Gli esperti raccomandano di attenersi alle seguenti regole per il collegamento dei tubi in pressione:

Gli esperti raccomandano di attenersi alle seguenti regole per il collegamento dei tubi in pressione:

• I tubi con un diametro superiore a 110 mm sono meglio collegati mediante saldatura. Le cuciture saldate sono le più forti, più strette e più stabili, ma non possono essere smontate.
• Se è necessario realizzare un assieme staccabile su una tubazione di grande diametro, utilizzare raccordi flangiati.
• Quando si posano le comunicazioni domestiche, vengono solitamente utilizzati tubi con un diametro fino a 110 mm: è consentito collegarli utilizzando raccordi, è anche possibile realizzare collegamenti pieghevoli. Quando si esegue una saldatura, lungo di essa apparirà una sbavatura: un afflusso di polietilene, che ridurrà la portata dei tubi.
• I tubi di qualsiasi diametro possono essere collegati utilizzando raccordi a termistore: si ottiene un assemblaggio ibrido, un pezzo unico, affidabile, ma senza sbavature all'interno.
• Tagliare il polietilene a bassa pressione con una sega a denti fini o un tagliatubi. Il taglio viene eseguito rigorosamente attraverso il tubo, evitando distorsioni.
• Prima di collegare i prodotti polimerici con qualsiasi metodo, è necessario livellare il tubo tagliato, pulire, sgrassare e asciugare le superfici di accoppiamento.

Anche l'esecuzione di nodi in vari modi ha le sue caratteristiche:

• Per un giunto saldato, è necessario riscaldare le estremità dei tubi e strizzarle delicatamente, facendo combaciare accuratamente i bordi. È difficile eseguire questa operazione senza uno strumento speciale, ma se è necessario un numero limitato di nodi, è del tutto possibile. Se è necessario eseguire un gran numero di operazioni, è necessario un set per la saldatura di tubi polimerici: un riscaldatore per specchi e un centralizzatore. I tubi vengono fissati nel centralizzatore, uno specchio viene inserito tra le estremità, le sezioni vengono riscaldate e, rimosso il riscaldatore, i bordi del tubo vengono premuti l'uno contro l'altro dal centralizzatore. Quando si utilizza un tale set, il riscaldamento avviene in modo uniforme e l'abbinamento avviene senza distorsioni.
• Il collegamento del termistore, o elettrofusione, è più semplice, ma non può essere eseguito senza un'apparecchiatura di saldatura elettrica riscaldata e un raccordo speciale.I raccordi per questo metodo sono realizzati in polietilene e una serpentina di riscaldamento si trova all'interno dell'alloggiamento. Il raccordo viene installato sui tubi, ai suoi terminali esterni è collegata una saldatrice elettrica, dopodiché la spirale si riscalda, fondendo il corpo del raccordo e i bordi dei tubi. La plastica riscaldata degli elementi collegati e dell'impianto elettrico è saldata.
• Il collegamento della flangia richiede anche una saldatrice per il fissaggio delle flange ai tubi. I raccordi flangiati per tubi in polietilene a pressione sono costituiti dalla flangia stessa - una piastra con fori per bulloni e una flangia - un raccordo a parete liscia con una piastra terminale. La flangia viene posizionata sul tubo e spostata lungo di essa dal bordo. Quindi una spalla viene saldata al tubo, dopo che la giuntura si è raffreddata, la flangia viene spostata sul bordo del tubo, dove si appoggia contro la piastra terminale della spalla. Dopo aver preparato i tubi in questo modo, sono collegati tra loro. Per fare ciò, i fori della flangia vengono combinati, i bulloni vengono installati al loro interno e serrati a coppie: prima due bulloni diametralmente opposti, quindi la coppia successiva.

Documenti normativi

Nella Federazione Russa, i tubi in polietilene sono prodotti in base a diversi documenti normativi, a seconda del materiale del tubo e del suo campo di applicazione.

Pressione

L'interstatale GOST 18599-2001 è responsabile della produzione di tubi a pressione.

Ecco i suoi punti chiave:

• La temperatura di esercizio dei tubi va da 0 a +40°C. Standard - 20°C. La pressione di esercizio nominale è limitata a 2,5 MPa (25 kgf/cm2);
• Il tubo in polietilene è progettato per trasportare sia acqua che altri liquidi e gas;
• I diametri dei tubi in polietilene vanno da 10 a 2000 millimetri. La tabella riportata nel testo della norma comprende, oltre al diametro nominale, anche lo spessore della parete: varia da 2 a 118,5 mm;

La marcatura del tubo viene applicata alla sua superficie esterna e comprende:

1. La parola "tubo" o la designazione del produttore;
2. Designazione abbreviata del tipo di polietilene per densità (PE 32 - PE 100);
3. SDR è un rapporto dimensionale uguale al risultato della divisione del diametro per lo spessore della parete. Più piccolo è l'SDR, più forte è la pipa;
4. Trattino;
5. Diametro;
6. Spessore della parete in millimetri;
7. Scopo ("bere" o "tecnico");
8. Designazione standard.

Gas

I tubi del gas in polietilene sono prodotti secondo lo standard nazionale GOST 50838 - 2009.

Ecco il suo riassunto.

La norma si applica a tutti i tubi per gasdotti sotterranei.

È severamente vietata la posa in superficie di tubi gas in plastica: il polimero è combustibile e non differisce per le proprietà antivandalo;

• La gamma di dimensioni va da 16 a 630 mm. Anche in questo caso viene regolato lo spessore della parete. Va da 2,3 a 57,2 mm;
• Con un diametro di 200 mm o più, la consegna è possibile solo in sezioni diritte, con una sezione più piccola, in bobine o bobine.

La designazione comprende:

1. La parola "tubo";
2. Denominazioni dei materiali (PE 80, PE 100);
3. Indicazione della destinazione del tubo per il trasporto del gas (la parola "gas");
4. Diametro esterno;
5. spessore del muro;
6. Il nome della norma.

fogna

I tubi per fognatura in polietilene sono prodotti secondo GOST 22689.2-89. Purtroppo non li vedo in vendita da molto tempo. Perché "Purtroppo?

Giudica tu stesso:

• A differenza del PVC e della ghisa, le fognature in polietilene tollerano perfettamente piccole deformazioni e curve durante l'installazione;
• Come abbiamo già scoperto sopra, non ha paura di scongelarsi;
• Grazie a pareti spesse ed elastiche, esso leggermente inferiore al tubo in ghisa in termini di isolamento acustico
  pur mantenendo il peso contenuto e la facilità di installazione caratteristici della plastica.

GOST prevede solo quattro taglie:

Per collegare i tubi tra loro e al raccordo si utilizzano prese con guarnizioni in gomma.

Un caso speciale

I tubi corrugati per fognatura (ad esempio la linea domestica Corsis di Polyplastic) sono prodotti in base alle condizioni tecniche e non secondo GOST, e la struttura di un tale tubo differisce notevolmente dalle acque reflue in polietilene convenzionali.

I Corsis sono realizzati a due strati: lo strato esterno ondulato fornisce la massima rigidità dell'anello e lo strato interno liscio fornisce la minima resistenza idraulica.

Le tecnologie dell'azienda Polyplastic consentono di realizzare prodotti con un diametro fino a 3000 mm (linea Korsis Eco) e una lunghezza fino a 12 metri. Tubi di queste dimensioni sono ampiamente utilizzati nell'installazione di fognature.

Multistrato per approvvigionamento idrico e riscaldamento

L'ultimo standard per oggi è GOST R 53630-2009.

L'elenco dei prodotti da lui regolamentati comprende tubi PEX e PERT, ma non tutti, ma solo multistrato:

Compreso uno strato di percezione del carico idrostatico (tubi M). Esempio - PEX / AL / PEX (polietilene reticolato con uno strato di alluminio);

Compreso più di uno strato di polimero (P - tubi). Un esempio è PEX/PERT (costruzione a due strati in polietilene reticolato e termomodificato).

Ci sono alcuni requisiti nel testo GOST:

1. La superficie dei gusci interno ed esterno non dovrebbe presentare irregolarità e difetti pronunciati;
2. Le tubazioni devono resistere ad una pressione idrostatica costante pari a quella dichiarata dal costruttore, senza distruzione e deformazione;
3. Il legame adesivo tra i gusci di metallo e polimero non dovrebbe delaminarsi sotto carico e senza di esso.

Dove viene utilizzato il tubo HDPE da 32 mm

I prodotti in polietilene realizzati in HDPE sono progettati per l'uso in sistemi:

• fornitura di acqua potabile;
• trasporto di gas combustibili;
• scarichi non a pressione;
• irrigazione e drenaggio delle acque sotterranee;
• protezione dei cavi di potenza e di bassa corrente.

I prodotti in polietilene sono disponibili in 2 versioni:

1. Liscio. Prodotto monostrato con pareti esterne ed interne uniformi. Può essere utilizzato negli impianti di irrigazione e nel pompaggio di liquidi chimicamente inattivi.
2. Ondulato. Prodotto a uno o due strati con superficie interna liscia. Questo design fornisce una maggiore resistenza e rigidità del prodotto. I tubi corrugati vengono utilizzati nella disposizione di sistemi di drenaggio e drenaggio dell'acqua sporca, nonché in un convogliatore d'acqua in un appezzamento personale, dove è richiesta un'elevata resistenza durante la posa a grandi profondità.

Cosa sono i tubi in HDPE

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Secondo gli standard sanitari e tecnici, un prodotto HDPE senza pressione non viene utilizzato nei sistemi di approvvigionamento di acqua calda, nonché nei sistemi di approvvigionamento idrico che trasportano fluidi ad alta pressione.

Nei sistemi di drenaggio delle acque sporche, viene utilizzato un tubo di plastica con un diametro di 32 mm per creare nuove tubazioni e riparare o sostituire vecchie tubazioni. Il design assemblato di alta qualità sarà robusto, affidabile e durerà a lungo.

I prodotti di questo diametro sono spesso utilizzati per proteggere vari tipi di cavi di alimentazione e di bassa corrente. In tali prodotti HDPE, può essere posato nel terreno, cemento e luoghi con un alto livello di acque sotterranee. Il cavo può essere a lungo in una guaina impermeabile e resistente, poiché la durata dei tubi è di circa 50 anni.

Tubi in polimero SDR

L'SDR è un altro importante indicatore dei prodotti polimerici. Questa è una caratteristica non lineare che determina il rapporto tra il diametro esterno dell'ugello e lo spessore delle pareti di plastica. Naturalmente, l'SDR dei tubi del gas può essere molto più grande di quello dei conduttori di approvvigionamento idrico.

A seconda delle esigenze, questo indicatore può avere un rapporto da 41 a 6. Ad esempio, un tubo con un diametro di 1000 mm e uno spessore minimo consentito della parete di 25 avrà un rapporto di 40. Per il polietilene ad alta densità, il rapporto è mantenuto nell'intervallo 15-20. Secondo SDR, gli esperti calcolano la pressione massima consentita nel sistema di approvvigionamento idrico a una temperatura di 20 gradi (per acqua fredda) e 40 gradi (per acqua calda).

Perché questa corrispondenza di parametri è così importante? Un SDR alto indica una buona pervietà, ma la sottigliezza delle pareti. Considerando che un basso SDR è un segno di bassa permeabilità, ma alta resistenza e densità di curve

Qui S è il coefficiente della serie.È un indicatore standard, determinato dalla tabella delle dimensioni standard. Per il calcolo viene utilizzata la serie parametrica R10.

Aree di utilizzo

Ci sono restrizioni sull'uso dei tubi in polietilene?

Fornitura di acqua fredda

Senza limiti. Se la resistenza del tubo corrisponde alla pressione di progetto nella rete idrica, può essere tranquillamente utilizzato per l'installazione di colonne montanti e distribuzione di acqua fredda: la temperatura di esercizio tutto l'anno non supera i 40 gradi massimi per HDPE e LDPE.

Fornitura di acqua calda

Teoricamente i parametri della fornitura di acqua calda (70°C a pressioni fino a 6-7 kgf/cm2) rientrano nei valori consigliati per PEX e PERT. Questi tubi possono essere utilizzati per la distribuzione di acqua calda sanitaria in un appartamento o in una villetta?

La risposta dipende dalla fonte di acqua calda. Se sei collegato alla tua caldaia, tutto è in ordine. Ma con l'impianto sanitario, alimentato dall'ascensore e più lontano dalla rete di riscaldamento, tutto è molto più complicato.

La modalità del suo funzionamento è completamente determinata dal cosiddetto fattore umano:

• Se al culmine della stagione fredda l'acqua calda non viene trasferita alla tubazione di ritorno nell'unità ascensore, la temperatura dell'acqua può superare notevolmente i 100 gradi. PEX e PERT a temperature superiori a 90°C si degradano rapidamente: a 100°C, la vita utile di un tubo PEX si riduce da 25-50 anni a ... ta-dam ... 100-200 ore;
• Se durante i test di temperatura primaverili della rete di riscaldamento il fabbro responsabile della tua casa non interrompe la fornitura di acqua calda, il risultato sarà lo stesso: l'acqua surriscaldata a 100 - 130 gradi andrà nel sistema di fornitura di acqua calda;

Le conclusioni sono ovvie. Nelle case con fornitura centralizzata di acqua calda, è meglio utilizzare tubi metallici: rame, acciaio (anche zincato) e acciaio inossidabile corrugato.

Il riscaldamento

Il polietilene può essere utilizzato per il riscaldamento?

E qui un'istruzione semplice e inequivocabile non piacerà all'attenzione del lettore. Per prima cosa separiamo le mosche dalle cotolette

Esistono due tipi di riscaldamento, che differiscono notevolmente per le caratteristiche del liquido di raffreddamento:

• Convezione. Gli apparecchi di riscaldamento (convettori, radiatori, registri) vengono riscaldati fino a 75°C in un circuito autonomo e fino a 95°C nell'impianto di riscaldamento centralizzato;
• Intrapavimento a bassa temperatura (pavimento caldo). Qui la temperatura del liquido di raffreddamento non supera i 40 gradi.

L'uso del polietilene nel sistema di riscaldamento centralizzato, credo, non può essere commentato: qui operano gli stessi fattori che nei sistemi centralizzati di approvvigionamento di acqua calda. PERT o PEX serviranno felici e contenti con il riscaldamento autonomo a convezione?

A una temperatura costante di 70 gradi, la vita utile stimata di PEX sarà ... solo 2,5 anni. Ovviamente, qui i tubi in polimero non saranno la scelta migliore.

Ma come pavimento riscaldato ad acqua, sono l'ideale. A +40, la vita utile prevista sarà di almeno un quarto di secolo.

Fognatura

Ci sono restrizioni sull'uso di un tubo in polietilene per lo smaltimento dei rifiuti?

Solo una cosa: la loro temperatura di esercizio. Gli scarichi caldi nel tempo portano alla deformazione delle pareti in polietilene. Se la temperatura di esercizio costante della fogna non supera i 50 gradi, i tubi possono essere utilizzati senza restrizioni.

In caso di posa fuori terra (lungo la parete, il soffitto del seminterrato, ecc.), Il tubo deve essere fissato con incrementi non superiori a 8 diametri. Il polietilene, anche più del PVC, è soggetto a deformazioni sotto il suo stesso peso. Ciò è chiaramente visibile nelle condizioni dei pettini in polietilene (fognatura interna) nelle case costruite negli anni '70 - '80 del secolo scorso.

La rete fognaria in PVC è fissata con incrementi non superiori a 10 diametri, dal polietilene - non più di 8.

Vantaggi dell'utilizzo di tubi in PE

L'ampia gamma di applicazioni di questi prodotti è spiegata da molti vantaggi rispetto ai loro omologhi in metallo, come ad esempio:

• i prodotti in polietilene hanno un periodo di garanzia di circa 50 anni;
• non sono esposti ad umidità, ambiente aggressivo, corrosione, correnti vaganti, non necessitano di protezione catodica;
• avere un piccolo peso;
• l'installazione è semplice, pur ottenendo la massima tenuta, e non c'è bisogno di attrezzature professionali;
• i tubi sono resistenti al gelo, non scoppiano anche quando l'acqua si congela al loro interno;
• grazie alla superficie interna ideale del tubo non si formano depositi sulle pareti;
• i prezzi per l'acquisto e l'installazione dei tubi sono accettabili.

Il parametro principale per la scelta delle prese di plastica per la casa è la loro dimensione. Tutti i diametri dei tubi in polietilene sono standardizzati. A seconda del tipo di fabbricazione e delle impurità utilizzate, gli ingombri consentiti possono variare notevolmente.

I requisiti principali per le dimensioni dei tubi in polietilene per acqua fredda e calda sono riportati nel documento GOST 18599-2001 per la Russia e DSTU B V.2.7–151:2008 per l'Ucraina. Entrambi questi standard sono pienamente conformi alla ISO 4427-1:2007 internazionale. I suoi requisiti si applicano a qualsiasi prodotto in plastica per tubi a pressione in plastica.

Impostazioni principali:

Tabella dei diametri e sua spiegazione

Diametro dei tubi in polimero

Anche i diametri dei tubi in polietilene sono rigorosamente standardizzati. A differenza dei tubi del gas, i sistemi di approvvigionamento idrico sono prodotti nella gamma da 10 a 300 mm. In alcuni casi è possibile utilizzare anche una tubazione da 600 mm, ma solo come sistema fognario esterno non in pressione.

I più comuni sono i tubi in polietilene a bassa pressione da 20 mm, 25 mm, 50 mm, 100 mm e 160 mm. Per calcolare il loro diametro interno, che, tra l'altro, non è indicato nella marcatura standard, è necessario sottrarre lo spessore della parete dal diametro esterno. I raccordi sono calcolati in modo simile.

La differenza risultante sarà il diametro interno. Naturalmente, avendo tutti questi dati, puoi facilmente calcolare anche l'SDR per gli ugelli. Per il diametro 20, il rapporto minimo tra diametro e parete dovrebbe essere 2,8.