I. Tvärbunden polyeten
Det akuta behovet av att använda polyeten vid högre temperaturer och tryck (för värme- och varmvattensystem) har lett till utvecklingen av metoder för att framställa polyeten med hög molekylvikt. Detta uppnåddes genom ytterligare högtryckstvärbindning av polymeren. Denna process kallas tvärbindning, och den polyeten som erhålls på detta sätt är tvärbunden polyeten (eller PEX).
Polyetentvärbindning förstås som processen att länka molekylära enheter till ett bredmaskigt tredimensionellt nätverk på grund av bildandet av tvärbindningar.
Vid tvärbindning i molekylkedjor som innehåller kol- och väteatomer, under påverkan av vissa faktorer, slits enskilda väteatomer av från länkarna av polyetenmolekyler. Den fria bindningen som bildas används för att koppla kedjorna till varandra.
Efterfrågan på PEX-rör har lett till utvecklingen av olika tekniker för dess produktion, vilket naturligtvis avsevärt påverkar slutproduktens konsumentegenskaper.
Till att börja med noterar vi de särdrag som finns i alla typer av PEX:
- ökat motstånd mot temperatur och tryck;
- molekylärt minne eller förmågan att återställa formen efter överdriven böjning eller frysning av systemet;
- motstånd mot bildandet av "långsamma" och "snabba" sprickor, d.v.s. materialets förmåga att bibehålla elasticitet och andra egenskaper under lång tid - systemets livslängd.
Det finns tre sätt att industriellt tillverka PEX-rör:
- peroxid eller PEX-A
- silan eller PEX-B
- strålning eller PEX-C
PEX-C: tvärbindning (med hårda röntgenstrålar) är inte enhetlig i tjocklek. På den yttre ytan observeras den största processen för tvärbindning av molekyler. Den inre har den lägsta. Den genomsnittliga andelen tvärbindning är 78%.
PEX-B: tvärbindningsprocessen (kemisk metod med silan) utgår från två ytor - yttre och inre djupt in i rörväggen. I detta fall visar båda ytorna en hög andel tvärbindning, med den minsta procentandelen i mitten av rörtjockleken. Den genomsnittliga andelen tvärbindning är cirka 75 %.
PEX-A: särdragen med denna kemiska metod är att polyeten och tvärbindningsinitiatorn - peroxid är preliminärt jämnt blandade. Tvärbindning utförs under högt tryck i smält tillstånd. Med denna metod uppnås en hög andel tvärbindning, i genomsnitt 85 %.
PEX-B- och PEX-C-rör används för uppvärmning och varmvattenförsörjning, men på grund av materialets ovanliga struktur har de ett antal begränsningar förknippade med detta materials plasticitet och hållbara styrka.
PEX-A-rör har optimal styrka och termiska egenskaper. En hög andel tvärbindning ger de nödvändiga egenskaperna för användning i värme- och varmvattensystem.
Direkt om marknaderna
Det är ingen hemlighet att det finns många billiga imitationer av pålitliga märken på marknaden. De tål inte temperatur- och trycktester, draghållfasthetstest och motsvarar inte egenskaperna hos de deklarerade råvarorna. Som regel är dessa förfalskningar från Sydostasien, gjorda med besparingar på råvaror och teknik, utan någon kontroll. Därför får klienten ingen vet vad, och kan sedan inte kompensera för sina förluster. Den nuvarande situationen är mycket alarmerande på grund av närvaron av ett stort antal "specialister" som arbetar på byggmarknaderna, köper upp rör och gör installationen för privatkunder med sina egna händer. När de arbetar med polymerrör vet de mycket väl vad de har att göra med (särskilt metall-plaströr), de vet om delaminering och läckor.
III. Metall-polymer metall-plast rör.
Det första lagret är tvärbunden polyeten (PEX) Moderna metall-plaströr (PEX-al-PEX) består av fem lager som vart och ett påverkar kvaliteten, tillförlitligheten och hållbarheten hos röret som helhet.
Korta egenskaper hos PEX presenteras i början av denna del av webbplatsen. Som regel försöker tillverkaren att välja det mest optimala förhållandet mellan pris och kvalitet.
Det andra och fjärde lagret är limkompositionen.
Som känt är koefficienten för linjär värmeutvidgning för polyeten och aluminium annorlunda, och under drift expanderar olika lager av röret olika, vilket leder till betydande spänningar i strukturen, vilket kan leda till en kränkning av integriteten och efterföljande förstörelse av röret. Detta är en av de största nackdelarna med metall-plaströr, som tillverkare försöker minimera genom att förbättra limkompositionen som används för att binda aluminium till polymeren.
Problemet med soliditeten hos anslutningen "polymer-aluminium" löses endast för rör, vid tillverkningen av vilka en speciell högkvalitativ limkomposition används för att fixera skikten.
Det tredje lagret är aluminiumfolie.
Hittills används tre huvudmetoder för att svetsa aluminiumskiktet. Vid val av rör måste särskild uppmärksamhet ägnas både själva aluminiumskiktet och svetsmetoden. Tillverkare av metall-polymerrör använder både rent aluminium och mer pålitliga legerat
Svetsning av aluminiumskiktet med en överlappning (fig. 1, a) utförs med en ultraljudspistol som utför punkt "cauterization" av skikten. Denna metod har ett antal betydande nackdelar: den första är frånvaron av en kontinuerlig svets och, som ett resultat, en högkvalitativ anslutning; den andra - kanterna på aluminiumfolien, när temperaturen och trycket förändras, börjar röra sig och bryta polyetenen och limskiktet, vilket bryter mot rörets integritet.
Svetsning med en volframstång i en inert gas (fig. 1, b) är mer tillförlitlig, men denna metod leder till en förtunning av aluminiumskiktet på svetsplatsen, en kränkning av egenskaperna och hållfasthetsegenskaperna hos aluminium på svetsplatsen . Den mest moderna och pålitliga är laserstumsvetsning (fig. 1, c): aluminiumskiktet på svetsplatsen blir inte tunnare och dess fysikaliska och kemiska egenskaper kränks inte.
Svetsningens tillförlitlighet är av stor betydelse när man expanderar röret, till exempel på grund av frysning av vatten inuti det, en ökning av temperatur och tryck, sträckning av röret med ett verktyg (vid anslutningar med en rörlig hylsa). Konsekvensen av expansionen är förskjutningen av polyeten- och aluminiumskikten, skador på limskiktet och risk för att sömmen på aluminiumfolien går sönder. Till skillnad från rörliga hylsanslutningar är presskopplingar snabbare, mindre krångliga, billigare och skadar inte röret.
Det femte lagret är tvärbunden polyeten (PEX).
Som ett yttre skikt som utför skyddande funktioner, tillsammans med PEX, används ofta högdensitetspolyeten REND nyligen.
Särskild uppmärksamhet bör ägnas lovande metall-polymerrör av värmebeständig polyeten PE-RT/AL/PE. En egenskap hos dessa rör är ett ökat antal bindande kolatomer (upp till 6) jämfört med PEX-rör
Metall-polymerrör av värmebeständig polyeten är lämpliga för både radiator- eller golvvärme, snösmältningssystem samt för kall- och varmvattenförsörjning.
Monteringsteknik
Installation av rör gjorda av tvärbunden polyeten utförs med hjälp av formade beslag - metallanslutningselement. Till skillnad från andra plastprodukter, som är anslutna på liknande sätt, säkerställer elasticiteten hos PEX maximal täthet i lederna, och den låga linjära expansionskoefficienten säkerställer att rörledningen inte läcker under drift.
Det finns två anslutningsalternativ:
- kompressionskopplingar - fixering sker på grund av krympning med en mutter över expansionskopplingen.Det nödvändiga verktyget är en skiftnyckel;
- pressbeslag - segmentet pressas med en speciell hylsa, för installation av vilken manuell presstång eller ett hydrauliskt verktyg krävs.
Anslutningen av PEX-rör med kompressionskopplingar utförs enligt följande algoritm:
- Produkten skärs till och rengörs från grader.
- En kompressionsmutter och en delad ring är installerade på röret, som är fixerat på ett avstånd av 1 cm från kanten.
- Röret skjuts på kopplingsnippeln.
- Med hjälp av ett verktyg - en skiftnyckel, krymps röret genom att dra åt muttern på beslaget.
PEX-rör och presskoppling
Teknik för anslutning av rör av tvärbunden polyeten med presskopplingar:
- Röret skärs i ämnen med önskad längd, rengörs från grader.
- Två segment är installerade i presskopplingen tills det tar stopp.
- Med hjälp av presstång pressas metallkanten på beslaget tills tångens händer går ihop.
Det finns även konventionella polyetenbeslag avsedda för lödning. För en sådan installation behöver du ett verktyg för lödning av rör, en billig kinesisk lödkolv kostar cirka 2-3 tusen rubel. Verktyget levereras med pannband för olika diametrar (16, 20 mm, etc.).
Lödsekvensen är som följer:
- Röret kapas och avgradas.
- Lödkolven värms upp till driftstemperatur.
- Ett rör och en koppling är monterade på munstyckena på en uppvärmd lödkolv, där de hålls i 5-10 sekunder, sedan tas elementen bort och sammanfogas. Det tar 16-30 sekunder att klämma ihop röret och kopplingen.
II. Polypropen
Polypropen erhålls genom polymerisation av propen.
Dess sorter:
- homopolymer (PP-C);
- blocksampolymer (PP-B);
- slumpmässig sampolymer (PP-RC).
Jämförande egenskaper hos rörledningar gjorda av tvärbunden polyeten (PEX) och polypropen (PP):
 |
Denna figur visar "tillåten periferisk spänning kontra livslängd" för tvärbunden polyeten (PEX) och polypropen (PP-C) vid en driftstemperatur på 95°C. Det kan ses att minskningshastigheten i styrka med ökande temperatur och rör gjorda av polypropen är mycket större än för tvärbunden polyeten.
Låt oss ytterligare jämföra PEX och PP-RC, med i båda fallen rör av typ PN20 (typ PN40 betyder till exempel per definition att detta rör kan motstå ett tryck på 40 atm. vid 20 °C i 50 år) med olika ytterdiametrar på 20 och 110 mm och jämför väggtjocklekarna:
 |
Låt oss nu jämföra de tillåtna arbetstrycken för PN20-rör vid olika temperaturer, men under ett allmänt villkor - en livslängd på 50 år:
 |
Av denna jämförelse kan man se att PEX-rör klarar högre tryck vid höga temperaturer än PP-RC-rör.
Installation av polypropenrör under förhållanden med kanallös läggning utförs av raka sektioner som kräver speciell teknik för anslutning (svetsning, lödning, lim), till skillnad från PEX-rör (anslutningsmetoder - kompressionsgängad eller hylsa, ger alltid enkelhet och tillförlitlighet, eftersom PEX rör har molekylärt minne). Starka spänningar som uppstår i PP-rör kräver installation av kompensationsanordningar. PEX-rörledningar berövas alla dessa brister, eftersom de är flexibla och självkompenserande vägar, vars installation utförs med hjälp av spolar. Att ersätta stålrör med PEX i stadsförhållanden vinner över att ersätta med propen, eftersom. det är i det här fallet som en särskilt virtuos utläggning av rutten krävs, vilket bevarar den befintliga strukturen för andra kommunikationer oförändrad.
