Produits en polyéthylène. Caractéristiques des tuyaux selon GOST

Variétés

Selon la technologie de production, plusieurs variétés de polyéthylène sont distinguées.

HDPE, PSD et LDPE

Les abréviations signifient polyéthylène basse, moyenne et haute pression.

La différence entre eux réside dans les conditions et la technologie de polymérisation de l'éthylène gazeux:

• Le HDPE est formé à une pression de 0,1-2 MPa et à une température de 120-150C en présence de catalyseurs ;
• Le PSD est produit à peu près à la même température (100-120C), mais déjà à une pression de 3-4 MPa. Des catalyseurs sont encore nécessaires pour exécuter la réaction;
• Le LDPE nécessite une pression allant jusqu'à 300 MPa à une température de 200-260 degrés, mais sa production se passe d'additifs exotiques : seul l'oxygène initiant la réaction est nécessaire pour démarrer la polymérisation.

PER

Contrairement à un tuyau HDPE ou LDPE, un tuyau PEX n'a ​​pas le principal inconvénient du polymère - sa faible résistance à la chaleur. Par quels moyens est-ce atteint ?

Avec certains types de traitement, les molécules de polyéthylène, étirées en chaînes parallèles, commencent à être réticulées. À cela augmente la résistance mécanique du produit et sa résistance à la température
: Le PEX peut résister à une chaleur allant jusqu'à 180 degrés ou plus sans destruction.

Quatre technologies sont utilisées pour traiter le polymère :

1. Chauffage aux peroxydes (c'est ainsi que l'on obtient le PE-Xa)
2. Traitement chimique avec silane et catalyseur (PE-Xb);
3. Irradiation par faisceau d'électrons à haute énergie (PE-Xc);
4. Traitement à l'azote (PE-Xd).

Pour différentes technologies, les GOST domestiques permettent différents degrés de réticulation (le pourcentage de molécules réticulées qui détermine les caractéristiques physiques du polymère):

Le polyéthylène PE-Xa est le leader du degré de réticulation.

Il semblerait que le PE-Xa devrait avoir une résistance maximale. Cependant, les caractéristiques réelles d'un tuyau réel sont affectées non seulement par le nombre de liaisons, mais également par leur résistance, et cela diffère pour les liaisons obtenues de différentes manières.

PERT

La seule caractéristique distinctive de ce type de polyéthylène est sa plus grande résistance à la chaleur due à l'introduction de copolymères actifs (plus précisément, l'actène, C8H16). Le plastique surpasse le PEX dans ce paramètre et est capable de rester solide à des températures allant jusqu'à 200-220C.

Une caractéristique distinctive du tuyau PERT est sa résistance aux hautes températures. Sinon, il diffère peu du polyéthylène ordinaire.

Installation

Comment les tuyaux en polyéthylène sont-ils installés?

Cloches

L'étanchéité du raccordement des tuyaux d'égout à douille est assurée par des joints en caoutchouc dans les douilles. Le tuyau ou le raccord est enfoncé dans la douille de vos propres mains ou à l'aide d'un simple appareil à partir d'une pince et d'un levier. Le chanfrein extérieur doit être retiré du bord du tuyau.

Accouplements coulissants

Les tuyaux ondulés sont connectés différemment:

• Entre les anneaux d'ondulation, un anneau d'étanchéité en caoutchouc est placé sur le tuyau;
• Un accouplement est poussé dessus à l'aide d'un levier et d'une pince ou avec l'intervention d'un équipement de chargement. Sa surface intérieure est pré-lubrifiée avec de la graisse silicone pour une meilleure glisse.

Raccords à compression

Ce type de raccordement est utilisé sur l'eau froide. Le raccord est un écrou-raccord qui comprime le tuyau avec un anneau (caoutchouc ou polyéthylène) de section conique.

Le montage de la connexion est extrêmement simple :

1. Desserrez l'écrou du raccord ;
2. Sans distorsions, insérez-y le tuyau avec un mouvement de translation;
3. Serrez l'écrou à la main, sans utiliser d'outils.

Raccords électrosoudables

Il s'agit d'une solution typique pour les gazoducs souterrains. Il attire par le fait que le soudage est effectué en mode entièrement automatique, éliminant toute erreur.

L'essence de la méthode est une alimentation à court terme des bornes de contact dans un raccord femelle avec une bobine de chauffage intégrée. Lorsque la bobine est chauffée, le raccord est soudé de manière fiable au tuyau.La machine à souder lit les données sur la température et la durée de chauffage à partir d'un code à barres sur la surface du raccord.

Sur la photo - la connexion du gazoduc avec un raccord électrosoudable.

Raccords à souder à douille

Le polyéthylène PERT, contrairement au PEX, conserve des propriétés thermoplastiques : il est capable de fondre lorsqu'il est chauffé et de se solidifier lorsqu'il est refroidi. Cette fonctionnalité vous permet d'utiliser des raccords à douille extrêmement bon marché pour raccorder des tuyaux. La surface intérieure du raccord et le côté extérieur de l'extrémité du tuyau sont fondus sur l'élément chauffant du fer à souder et combinés ; après refroidissement, ils forment un tout.

raccords union

Le polyéthylène réticulé a une autre caractéristique intéressante : la mémoire de forme. Si vous étirez le tuyau, il reviendra rapidement à sa taille précédente.

C'est pourquoi des raccords avec des raccords à chevrons et des manchons de compression sont utilisés pour connecter les tuyaux PEX. L'extrémité du tuyau est étirée par l'expanseur et posée sur le raccord; le manchon glissé élimine le décrochage accidentel lors d'une secousse.

Soudage bout à bout

Le soudage bout à bout est utilisé pour l'installation de canalisations en HDPE et LDPE d'une épaisseur de paroi supérieure à 4 mm. Les extrémités sont facettées et centrées l'une par rapport à l'autre, après quoi elles sont pressées contre un élément chauffant plat pendant une courte durée.

Après avoir retiré le miroir chauffant, les extrémités sont pressées l'une contre l'autre avec une force de 1,5 kg/cm2 et fixées jusqu'à ce que le polymère durcisse.

Types de tuyaux sous pression en polyéthylène

Les tuyaux en PEHD sont classés en fonction de la pression maximale du fluide de travail transporté et de la catégorie dite de poids, car la résistance à la pression dépend de la densité du matériau, qui est directement proportionnelle à la masse du produit.

Classe (genre)	Pression limite, kgf/cm²	Pression limite, bar
poumons	2,5	2,45
lumière moyenne	4	3,92
moyen	6	5,88
lourd	10	9,80

Lors de l'installation d'un pipeline à partir de composants en PEHD, il est particulièrement important d'établir correctement les connexions nodales. Les experts recommandent de respecter les règles suivantes pour le raccordement des conduites sous pression :

Les experts recommandent de respecter les règles suivantes pour le raccordement des conduites sous pression :

• Les tuyaux d'un diamètre supérieur à 110 mm sont mieux connectés par soudage. Les coutures soudées sont les plus solides, les plus serrées et les plus stables, mais elles ne peuvent pas être démontées.
• Si vous devez réaliser un assemblage amovible sur une canalisation de grand diamètre, utilisez des raccords à bride.
• Lors de la pose de communications domestiques, des tuyaux d'un diamètre allant jusqu'à 110 mm sont généralement utilisés - il est permis de les connecter à l'aide de raccords, il est même possible de réaliser des connexions pliables. Lors de la soudure, une bavure apparaîtra le long de celle-ci - un afflux de polyéthylène, ce qui réduira le débit des tuyaux.
• Des tuyaux de n'importe quel diamètre peuvent être connectés à l'aide de raccords à thermistance - un assemblage hybride est obtenu, monobloc, fiable, mais sans bavure à l'intérieur.
• Coupez le polyéthylène basse pression avec une scie à dents fines ou un coupe-tube. La coupe est effectuée strictement à travers le tuyau, en évitant les distorsions.
• Avant de connecter des produits polymères par quelque méthode que ce soit, il est nécessaire de niveler la coupe du tuyau, de nettoyer, de dégraisser et de sécher les surfaces de contact.

L'exécution de nœuds de différentes manières a également ses propres caractéristiques :

• Pour un joint soudé, vous devez chauffer les extrémités des tuyaux et les presser doucement, en faisant correspondre les bords avec précision. Il est difficile d'effectuer cette opération sans outil spécial, mais si un petit nombre de nœuds est nécessaire, c'est tout à fait possible. Si vous devez effectuer un grand nombre d'opérations, vous avez besoin d'un ensemble pour souder des tuyaux en polymère: un miroir chauffant et un centralisateur. Les tuyaux sont fixés dans le centreur, un miroir est inséré entre les extrémités, les sections sont chauffées et, après avoir retiré le réchauffeur, les bords des tuyaux sont pressés l'un contre l'autre par le centreur. Lors de l'utilisation d'un tel ensemble, le chauffage se produit uniformément et l'appariement est sans distorsion.
• La connexion de la thermistance, ou électrofusion, est plus simple, mais elle ne peut pas être réalisée sans un équipement de soudage électrique chauffé et un raccord spécial.Les raccords pour cette méthode sont en polyéthylène et un serpentin de chauffage est situé à l'intérieur du boîtier. Le raccord est installé sur les tuyaux, une machine à souder électrique est connectée à ses bornes externes, après quoi la spirale se réchauffe, faisant fondre le corps du raccord et les bords des tuyaux. Le plastique chauffé des éléments connectés et du raccord électrique est soudé.
• La connexion à bride nécessite également une machine à souder - pour fixer les brides aux tuyaux. Les raccords à bride pour tuyaux en polyéthylène sous pression se composent de la bride elle-même - une plaque avec des trous pour les boulons et d'une bride - un raccord à paroi lisse avec une plaque d'extrémité. La bride est posée sur le tuyau et déplacée le long de celui-ci depuis le bord. Ensuite, un épaulement est soudé au tuyau, une fois le joint refroidi, la bride est déplacée vers le bord du tuyau, où elle bute contre la plaque d'extrémité de l'épaulement. Après avoir préparé les tuyaux de cette manière, ils sont connectés les uns aux autres. Pour ce faire, les trous de bride sont combinés, des boulons y sont installés et serrés par paires: d'abord, deux boulons diamétralement opposés, puis la paire suivante.

Documents normatifs

En Fédération de Russie, les tuyaux en polyéthylène sont produits conformément à plusieurs documents réglementaires, en fonction du matériau du tuyau et de son domaine d'application.

Pression

L'autoroute GOST 18599-2001 est responsable de la production de conduites sous pression.

Voici ses points clés :

• La température de travail des tuyaux est de 0 à +40C. Norme - 20C. La pression de service nominale est limitée à 2,5 MPa (25 kgf/cm2) ;
• Le tuyau en polyéthylène est conçu pour transporter à la fois de l'eau et d'autres liquides et gaz;
• Les diamètres des tuyaux en polyéthylène vont de 10 à 2000 millimètres. Le tableau donné dans le texte de la norme comprend non seulement le diamètre nominal, mais également l'épaisseur de paroi : elle varie de 2 à 118,5 mm ;

Le marquage des tuyaux est appliqué sur sa surface extérieure et comprend :

1. Le mot "tuyau" ou la désignation du fabricant ;
2. Désignation abrégée du type de polyéthylène par densité (PE 32 - PE 100) ;
3. Le SDR est un rapport dimensionnel égal au résultat de la division du diamètre par l'épaisseur de la paroi. Plus le SDR est petit, plus le tuyau est solide;
4. Tiret;
5. Diamètre;
6. Épaisseur de paroi en millimètres ;
7. But ("boire" ou "technique");
8. Désignation standard.

Gaz

Les conduites de gaz en polyéthylène sont produites conformément à la norme nationale GOST 50838 - 2009.

Voici son résumé.

La norme s'applique à tous les tuyaux pour gazoducs souterrains.

La pose de conduites de gaz en plastique à la surface est strictement interdite: le polymère est combustible et ne diffère pas par ses propriétés anti-vandalisme;

• La gamme de tailles va de 16 à 630 mm. L'épaisseur de paroi est également réglementée dans ce cas. Elle varie de 2,3 à 57,2 mm ;
• Avec un diamètre de 200 mm ou plus, la livraison n'est possible qu'en sections droites, avec une section plus petite - en bobines ou en bobines.

La désignation comprend :

1. Le mot "tuyau" ;
2. Désignations des matériaux (PE 80, PE 100) ;
3. Indication de la destination du tuyau pour le transport de gaz (le mot "gaz");
4. Diamètre extérieur;
5. épaisseur du mur;
6. Le nom de la norme.

Égout

Les tuyaux d'égout en polyéthylène sont fabriqués conformément à GOST 22689.2-89. Malheureusement, je ne les ai pas vus en vente depuis longtemps. Pourquoi "Malheureusement ?

Jugez par vous-même :

• Contrairement au PVC et à la fonte, les égouts en polyéthylène tolèrent parfaitement les déformations mineures et les courbures lors de l'installation;
• Comme nous l'avons déjà découvert ci-dessus, elle n'a pas peur de la décongélation ;
• Grâce à des parois épaisses et élastiques, il légèrement inférieur au tuyau en fonte en termes d'isolation phonique
  tout en conservant le faible poids et la facilité d'installation caractéristiques du plastique.

GOST ne prévoit que quatre tailles :

Pour connecter les tuyaux les uns aux autres et au raccord, des douilles avec joints en caoutchouc sont utilisées.

Un cas particulier

Les conduites d'égout ondulées (par exemple, la ligne domestique Corsis de Polyplastic) sont produites selon les conditions techniques, et non selon GOST, et la structure d'une telle conduite diffère nettement des eaux usées en polyéthylène conventionnelles.

Les corsis sont fabriqués à deux couches : la couche extérieure ondulée offre une rigidité maximale de l'anneau et la couche intérieure lisse offre une résistance hydraulique minimale.

Les technologies de la société Polyplastic permettent de fabriquer des produits d'un diamètre allant jusqu'à 3000 mm (ligne Korsis Eco) et d'une longueur allant jusqu'à 12 mètres. Les tuyaux de cette taille sont massivement utilisés dans l'installation des égouts.

Multicouche pour l'approvisionnement en eau et le chauffage

La dernière norme pour aujourd'hui est GOST R 53630-2009.

La liste des produits réglementés par lui comprend les tuyaux PEX et PERT, mais pas tous, mais uniquement les multicouches :

Y compris une couche de perception de la charge hydrostatique (tuyaux M). Exemple - PEX / AL / PEX (polyéthylène réticulé avec une couche d'aluminium);

Y compris plus d'une couche de polymère (P - tuyaux). Un exemple est le PEX/PERT (construction à deux couches en polyéthylène réticulé et thermo-modifié).

Il y a peu d'exigences dans le texte GOST :

1. La surface des coques intérieure et extérieure ne doit pas présenter d'irrégularités et de défauts prononcés;
2. Les tuyaux doivent résister à une pression hydrostatique constante égale à celle déclarée par le fabricant, sans destruction ni déformation ;
3. La liaison adhésive entre les coques en métal et en polymère ne doit pas se décoller sous charge et sans elle.

Où est utilisé le tuyau en PEHD 32 mm ?

Les produits en polyéthylène en HDPE sont conçus pour être utilisés dans des systèmes :

• approvisionnement en eau potable;
• transport de gaz combustibles;
• drains sans pression;
• irrigation et drainage des eaux souterraines;
• protection des câbles de puissance et courant faible.

Les produits en polyéthylène sont disponibles en 2 versions :

1. Lisse. Produit monocouche avec des parois extérieures et intérieures régulières. Il peut être utilisé dans les systèmes d'irrigation et le pompage de liquides chimiquement inactifs.
2. Ondulé. Produit à une ou deux couches avec une surface intérieure lisse. Cette conception offre une plus grande résistance et rigidité du produit. Les tuyaux ondulés sont utilisés dans l'agencement des systèmes de drainage et de drainage des eaux sales, ainsi que d'un convoyeur d'eau dans une parcelle personnelle, où une résistance élevée est requise lors de la pose à de grandes profondeurs.

Que sont les tuyaux en PEHD

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Selon les normes sanitaires et techniques, un produit en PEHD sans pression n'est pas utilisé dans les systèmes d'alimentation en eau chaude, ainsi que dans les systèmes d'alimentation en eau qui transportent des fluides sous haute pression.

Dans les systèmes de drainage des eaux sales, un tuyau en plastique d'un diamètre de 32 mm est utilisé pour créer de nouveaux et réparer ou remplacer les anciens pipelines. La conception assemblée de haute qualité sera solide, fiable et durera longtemps.

Les produits de ce diamètre sont souvent utilisés pour protéger divers types de câbles d'alimentation et de courant faible. Dans de tels produits en PEHD, il peut être posé dans le sol, le béton et les endroits avec un niveau élevé d'eau souterraine. Le câble peut être dans une gaine étanche et durable pendant longtemps, car la durée de vie des tuyaux est d'environ 50 ans.

Tuyaux en polymère SDR

Le SDR est un autre indicateur important des produits polymères. Il s'agit d'une caractéristique non linéaire qui détermine le rapport entre le diamètre extérieur de la buse et l'épaisseur des parois en plastique. Naturellement, le SDR des conduites de gaz peut être beaucoup plus important que celui des conducteurs d'alimentation en eau.

Selon les besoins, cet indicateur peut avoir un rapport de 41 à 6. Par exemple, un tuyau d'un diamètre de 1000 mm et d'une épaisseur de paroi minimale autorisée de 25 aura un rapport de 40. Pour le polyéthylène haute densité, le rapport est de maintenu entre 15 et 20. Selon SDR, les experts calculent la pression maximale autorisée dans le système d'alimentation en eau à une température de 20 degrés (pour l'eau froide) et de 40 degrés (pour l'eau chaude).

Pourquoi cette correspondance de paramètres est-elle si importante ? Un SDR élevé indique une bonne perméabilité, mais la finesse des parois. Alors qu'un faible SDR est un signe de faible perméabilité, mais une résistance et une densité de courbures élevées

Ici S est le coefficient de série.C'est un indicateur standard, qui est déterminé par le tableau des tailles standard. La série paramétrique R10 est utilisée pour le calcul.

Domaines d'utilisation

Existe-t-il des restrictions à l'utilisation de tuyaux en polyéthylène?

Approvisionnement en eau froide

Pas de limites. Si la résistance du tuyau correspond à la pression de conception dans l'alimentation en eau, il peut être utilisé en toute sécurité pour l'installation de colonnes montantes et de distribution d'eau froide: la température de fonctionnement toute l'année ne dépasse pas les 40 degrés maximum pour le HDPE et le LDPE.

Approvisionnement en eau chaude

Théoriquement, les paramètres d'alimentation en eau chaude (70C à des pressions allant jusqu'à 6-7 kgf / cm2) s'inscrivent dans les valeurs recommandées pour le PEX et le PERT. Ces canalisations peuvent-elles être utilisées pour la distribution d'ECS dans un appartement ou un chalet ?

La réponse dépend de la source d'eau chaude. Si vous êtes connecté à votre propre chaudière, tout est en ordre. Mais avec le système ECS, alimenté à partir du bloc ascenseur et plus éloigné du réseau de chauffage, tout est beaucoup plus compliqué.

Le mode de son fonctionnement est entièrement déterminé par le soi-disant facteur humain:

• Si, au plus fort du temps froid, l'ECS n'est pas transférée vers la canalisation de retour dans l'ascenseur, la température de l'eau peut sensiblement dépasser 100 degrés. Le PEX et le PERT à des températures supérieures à 90C se dégradent rapidement: à 100C, la durée de vie d'un tuyau PEX est réduite de 25-50 ans à ... ta-dam ... 100-200 heures;
• Si, lors des tests de température printaniers de la conduite de chauffage, le serrurier responsable de votre maison ne coupe pas l'alimentation en eau chaude, le résultat sera le même: de l'eau surchauffée à 100 - 130 degrés ira dans le système d'alimentation en eau chaude;

Les conclusions sont évidentes. Dans les maisons avec alimentation en eau chaude centralisée, il est préférable d'utiliser des tuyaux métalliques - cuivre, acier (y compris galvanisé) et acier inoxydable ondulé.

Chauffage

Le polyéthylène peut-il être utilisé pour le chauffage ?

Et ici, une instruction simple et sans ambiguïté ne plaira pas à l'attention du lecteur. D'abord, séparons les mouches des escalopes

Il existe deux types de chauffage, qui diffèrent sensiblement par les caractéristiques du liquide de refroidissement :

• Convection. Les appareils de chauffage (convecteurs, radiateurs, registres) sont chauffés jusqu'à 75C dans un circuit autonome et jusqu'à 95C dans le système de chauffage central ;
• Intra-plancher basse température (plancher chaud). Ici, la température du liquide de refroidissement ne dépasse pas 40 degrés.

Je pense que l'utilisation de polyéthylène dans le système de chauffage central ne peut être commentée: les mêmes facteurs agissent ici que dans les systèmes d'alimentation en eau chaude centralisés. Le PERT ou le PEX serviront-ils toujours avec bonheur au chauffage par convection autonome ?

À une température constante de 70 degrés, la durée de vie estimée du PEX ne sera ... que de 2,5 ans. De toute évidence, ici, les tuyaux en polymère ne seront pas le meilleur choix.

Mais en tant que plancher chauffant à l'eau, ils sont idéaux. À +40, la durée de vie prévue sera d'au moins un quart de siècle.

Assainissement

Existe-t-il des restrictions à l'utilisation d'un tuyau en polyéthylène pour l'élimination des déchets ?

Une seule chose - leur température de fonctionnement. Les drains chauds entraînent avec le temps une déformation des parois en polyéthylène. Si la température de fonctionnement constante de l'égout ne dépasse pas 50 degrés, les tuyaux peuvent être utilisés sans restriction.

Lors de la pose au-dessus du sol (le long du mur, du plafond du sous-sol, etc.), le tuyau doit être fixé par incréments de 8 diamètres maximum. Le polyéthylène, encore plus que le PVC, a tendance à se déformer sous son propre poids. Cela se voit clairement dans l'état des peignes en polyéthylène (égouts internes) dans les maisons construites dans les années 70 à 80 du siècle dernier.

Les égouts en PVC sont fixés par incréments de 10 diamètres maximum, en polyéthylène - pas plus de 8.

Avantages de l'utilisation de tuyaux en PE

Le large éventail d'applications de ces produits s'explique par de nombreux avantages par rapport à leurs homologues métalliques, tels que :

• les produits en polyéthylène ont une période de garantie d'environ 50 ans ;
• ils ne sont pas exposés à l'humidité, à un environnement agressif, à la corrosion, aux courants vagabonds, n'ont pas besoin de protection cathodique ;
• avoir un petit poids;
• l'installation est simple, tout en obtenant une étanchéité maximale, et aucun équipement professionnel n'est nécessaire ;
• les tuyaux sont résistants au gel, n'éclatent pas même lorsque l'eau y gèle;
• grâce à la surface intérieure idéale du tuyau, aucun dépôt ne se forme sur les parois;
• les prix pour l'achat et l'installation des tuyaux sont acceptables.

Le paramètre principal pour choisir les prises en plastique pour la maison est leur taille. Tous les diamètres de tuyaux en polyéthylène sont normalisés. Selon le type de fabrication et les impuretés utilisées, les dimensions globales admissibles peuvent varier considérablement.

Les principales exigences relatives aux dimensions des tuyaux en polyéthylène pour l'eau froide et chaude sont données dans le document GOST 18599-2001 pour la Russie et DSTU B V.2.7–151:2008 pour l'Ukraine. Ces deux normes sont entièrement conformes à la norme internationale ISO 4427-1:2007. Ses exigences s'appliquent à tous les produits en plastique pour tuyaux sous pression en plastique.

Réglages principaux:

Tableau des diamètres et son explication

Diamètre des tuyaux en polymère

Les diamètres des tuyaux en polyéthylène sont également strictement normalisés. Contrairement aux conduites de gaz, les systèmes d'alimentation en eau sont fabriqués dans une plage de 10 à 300 mm. Dans certains cas, il est également possible d'utiliser un tuyau de 600 mm, mais uniquement comme système d'égout externe sans pression.

Les plus courants sont les tuyaux en polyéthylène basse pression de 20 mm, 25 mm, 50 mm, 100 mm et 160 mm. Pour calculer leur diamètre intérieur, qui, soit dit en passant, n'est pas indiqué dans le marquage standard, vous devez soustraire l'épaisseur de paroi du diamètre extérieur. Les raccords sont calculés de la même manière.

La différence résultante sera le diamètre intérieur. Naturellement, avec toutes ces données, vous pouvez également calculer facilement le SDR pour les buses. Pour le diamètre 20, le rapport minimum entre le diamètre et la paroi doit être de 2,8.