가교 폴리에틸렌 상수도관 - 특징, 적용 분야 및 설치

가교 폴리에틸렌은 분자 결합 구조가 변형된 고분자입니다. 고압 또는 저압 하에서 에틸렌을 중합시켜 생산됩니다. 모든 폴리에틸렌 소재 중에서 밀도가 가장 높으며 고온, 부식성 화학 환경 및 기계적 스트레스에 대한 저항성이 뛰어납니다.

오늘날 플라스틱 제품의 광범위한 사용으로 강철 배관이 플라스틱 배관으로 대체되는 등 진정으로 혁명적인 변화가 일어나고 있습니다. 따라서 많은 DIY 애호가들이 가교 폴리에틸렌 수도관을 직접 설치해야 할 필요성을 느낄 수 있습니다.

이 글에서는 다음 사항에 대한 모든 정보를 찾을 수 있습니다. 기술 사양 이 제품들 중 몇 가지를 살펴보겠습니다. 장점과 단점어느 순간에 필요한가요? 선택할 때 주의하세요.

또한 도면 및 동영상 튜토리얼을 포함한 폴리에틸렌 수도관 설치에 대한 자세한 지침을 숙지하시기를 권장합니다.

가교 폴리에틸렌 파이프의 기술적 특성

통계에 따르면 국내 배관 시스템의 4분의 1 이상이 PEX 파이프를 사용하고 있습니다. 그렇다면 폴리에틸렌 파이프가 이렇게 인기 있는 이유는 무엇일까요? 기술 사양을 살펴보겠습니다.

지표 이름 크기
비중, g/cm³3 0.932
탄성 계수 값, mPa (N/mm²)2) 605 - 909
열전도 계수, W 0.405
인장 항복 강도, MPa 17.8
파괴 시 상대 신장률(%) 349
100도로 가열했을 때 치수 편차영형, % 3

폴리에틸렌의 가교 결합 정도는 제조 방법에 따라 다르며 다음과 같아야 합니다.

  • 70% — PEX-a;
  • 65% — PEX-b;
  • 60% — PEX-c.

사진 – 가교 폴리에틸렌으로 제작된 강화 제품참고로, GOST 25134-2003에 따르면, 다양한 방식으로 가교된 폴리에틸렌은 가교 정도만 다를 뿐입니다.

급수 설비용 폴리에틸렌 파이프의 동종 규격 범위는 다음과 같은 치수를 포함합니다.

10x1.4 - 12x1.8 - 16x2.2 - 20x2.8 - 25x3.5 - 32x4.4 - 40x5.5 - 50x6.9 - 63x8.6.

이 시점에서 해당 시리즈는 중단해야 합니다. 왜냐하면 다른 크기는 아파트나 개인 주택에 설치하는 데 거의 사용되지 않기 때문입니다.

폴리에틸렌 제품은 다양한 길이로 제공되며, 가장 일반적인 형태는 200m, 400m, 600m 코일입니다. 소매 유통의 편의를 위해 파이프 표면에 눈금자가 부착되어 있어 필요한 양을 쉽게 측정할 수 있습니다.

파이프 생산 기술 및 재료의 물리적 특성

이 제품들을 제조하는 데 사용되는 재료는 과립형 폴리에틸렌입니다. 이 재료는 호퍼에 투입되어 완전히 녹을 때까지 가열됩니다. 그런 다음 용융된 폴리에틸렌 덩어리는 압력을 가해 성형 헤드로 공급됩니다. 성형 헤드는 생산되는 제품의 크기에 맞는 환형 슬릿 형태로 배출됩니다.

사진 - 상수도용 HDPE 파이프 생산 기계

가교 폴리에틸렌 프레스 금형은 교체 가능하며 생산 프로그램에 따라 설치됩니다. 고온에서 작동하기 때문에 금형은 지속적인 냉각이 필요하며, 이는 내부의 물 통로를 통해 이루어집니다. 물이 통로를 통과하면서 가열되어 작업 영역의 열을 일부 제거합니다.

성형 헤드 출구에서 파이프 끝부분은 인발기에 의해 고정되고, 제어된 장력 하에서 기계에서 분리됩니다. 치수 정확도를 확보하기 위해 압축 공기가 제품 내부로 주입됩니다. 팽창 압력으로 인해 아직 성형되지 않은 반죽이 성형부 벽면에 밀착되어 제품의 공칭 치수를 유지합니다.

사진 - 과립형 폴리에틸렌

생산 과정에서 제조되는 제품에 대한 모든 정보를 담은 표시가 제품의 외부 표면에 부착됩니다.

특징들을 살펴보겠습니다.

가교 폴리에틸렌이란 무엇일까요? 이 소재의 원료는 에틸렌 가스입니다. 에틸렌의 화학식은 C2H4이며, 탄소 분자 두 개와 수소 분자 네 개로 이루어져 있습니다. 구조적으로 탄소 분자는 두 개의 결합을, 수소 분자는 하나의 결합을 형성합니다. 탄소 분자들은 서로 연결되어 있으며, 각 탄소 분자는 두 개의 수소 원자와 결합합니다. 이 C=C 결합 중 하나는 다른 하나보다 강합니다.

사진 – 에틸렌 분자의 3차원 모형특정 조건에서 약한 결합이 끊어지면서 자유 원자가 생성됩니다. 이 자유 원자는 다른 분자의 동일한 위치와 결합하여 활성화됩니다. 결과적으로 에틸렌 입자는 긴 사슬을 형성합니다.

이 물질들이 서로 결합하기 시작하면 고분자 사슬이 형성되는데, 이를 가교결합이라고 하며, 이렇게 만들어진 물질을 가교 폴리에틸렌이라고 합니다. 이 물질은 비정질이지만, 이러한 과정은 결정 격자가 형성되는 과정과 비교할 수 있습니다.

중합 과정은 다양한 조건에서 발생하며, 주요 조건은 다음과 같습니다.

  • 고온;
  • 고혈압;
  • 방사선 노출.

노출 방법에 따라 다양한 종류의 폴리에틸렌이 얻어집니다.

폴리에틸렌은 다음과 같은 특성을 지닌 열가소성 소재입니다.

  1. 상당한 층 두께에서의 불투명도.
  2. -60도에서 -270도 사이의 온도 범위에서 결정화될 수 있는 능력.
  3. 물에 젖지 않음.
  4. 일반적인 조건에서 이 물질은 유기 용매에 녹지 않습니다.
  5. 80도 이상의 온도에서 방향족 탄화수소 및 할로겐 유도체에 노출되면 팽창한 후 용해될 수 있습니다.
  6. 폴리에틸렌은 알칼리, 산, 염에 대한 내성이 있습니다. 하지만 섭씨 60도 이상의 온도에서는 질산이나 황산에 의해 쉽게 파괴될 수 있습니다.
  7. 활성 산화제로 표면을 처리하면 표면이 젖음성을 갖게 되어 폴리에틸렌 재료와의 접착이 가능해집니다.

가교 폴리에틸렌(PEH)으로 만든 파이프

모든 플라스틱 중에서 폴리에틸렌은 압출 또는 사출 성형을 이용하여 상수도관 제조에 가장 널리 사용됩니다. 압축 성형은 6mm에서 300mm까지의 크기에 사용되며, 릴에 감아서 코일 형태로 만들 수도 있습니다.

이를 통해 길고 이음매 없는 급수 시스템 구간을 설치할 수 있어 건설 작업의 효율성이 향상됩니다.

최대 직경 1,300mm의 대구경 파이프는 원심 주조법을 이용하여 생산됩니다. 과립형 재료를 주조기에 넣고 필요한 온도로 가열합니다.

드럼은 축을 중심으로 회전하도록 설정되어 있습니다. 원심력에 의해 용융된 물질이 드럼 벽을 따라 고르게 분포되고, 냉각되면서 제품이 형성됩니다.

폴리에틸렌의 특성 덕분에 폴리에틸렌으로 만든 제품은 매우 다양한 용도로 사용될 수 있습니다.

냉수 공급관

저밀도 폴리에틸렌(HDPE) 파이프는 냉수 배관에 사용됩니다. 이 파이프는 섭씨 40도를 넘지 않는 온도에서 사용 가능합니다. 금속 파이프에 비해 다음과 같은 여러 가지 장점을 제공합니다.

  1. 내구성. 가압식 및 중력식(하수) 상수도 시스템에 사용되는 HDPE 파이프는 최대 50년까지 사용할 수 있습니다.
  2. 유연성. 이 특성 덕분에 파이프라인은 동결을 방지할 수 있습니다. 파이프라인은 얼어붙은 물의 영향을 받아 팽창했다가 녹으면 원래 크기로 돌아옵니다. 단, 설계자가 파이프라인의 설치 깊이를 잘못 계산했을 경우에만 이러한 현상이 발생할 수 있으며, 그럴 경우 시설의 수명이 단축될 수 있다는 점에 유의해야 합니다.
  3. 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 파이프는 내식성이 뛰어나 습지대와 같은 열악한 환경에서 상수도 시스템을 설치하거나 부식성 액체를 수송하는 데 사용할 수 있습니다. 수명 또한 거의 변하지 않습니다.
  4. 환경친화성 덕분에 HDPE 파이프를 깨끗한 식수 공급에 사용할 수 있습니다.
  5. 설치가 간편하여 건설 과정에서 높은 생산성을 보장합니다.
  6. 이러한 수도관을 사용하는 경제적 효율성은 낮은 가격과 유리한 물류 덕분에 보장됩니다.

사진 – 냉수 공급용 HDPE 파이프(파란색 줄무늬)

HDPE 파이프는 40mm에서 800mm까지 다양한 크기로 생산됩니다. 코일 형태로 릴에 감겨 있거나 최대 11.5m 길이의 직선 파이프로 제공됩니다. 중력식 급수 시스템의 경우, 소켓형 설계로 제작됩니다.

온수 공급 및 난방용

이 문제를 살펴보기 전에, HDPE 제품은 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)으로 만든 유사 제품보다 강도와 성능 특성이 더 우수하다는 점을 먼저 말씀드리고 싶습니다.

이러한 첨단 제품들은 난방 시스템과 온수 공급 시스템에 널리 사용됩니다. 이는 최대 95도에 달하는 고온을 견딜 수 있는 능력 때문입니다. 최대 20기압의 ​​압력과 고온에 노출되는 환경에서도 내구성을 확보하기 위해서는 향상된 특성을 가진 소재를 개발하는 것이 필수적이었습니다.

가교 폴리에틸렌 파이프 및 부속품 개요
그 결과 PE80 및 PE100 등급이 개발되었습니다. 이 제품들은 내구성을 희생하지 않고 아파트, 전원주택 및 산업 시설의 난방 시스템에 성공적으로 사용되고 있습니다.

사진 – 알루미늄으로 폴리에틸렌 파이프를 보강한 모습가교 폴리에틸렌 파이프의 품질을 더욱 향상시키기 위해 금속, 유리 섬유 및 폴리프로필렌 폴리머 첨가제를 보강재로 사용하는 다층 제조 기술이 적용됩니다. 산소 차단막으로 알루미늄 호일을 사용함으로써 급수 시스템 자체뿐만 아니라 보일러 장비 및 금속 배관 부품의 수명도 연장됩니다.

가교 폴리에틸렌으로 만들어진 실내 난방 및 온수 공급 시스템에는 산소 차폐가 중요한 금속 나사 연결부가 가장 많이 사용됩니다. 그러나 이러한 특성 때문에 가교 폴리에틸렌은 매립형 시스템에는 사용할 수 없습니다. 따라서 이러한 배관은 지속적인 점검과 유지 보수가 필요합니다.

사진 - 상수도망용 나사식 연결 부품

장점과 단점

이러한 유형의 제품은 매우 특정한 긍정적인 특성을 가지고 있습니다:

  1. 이 소재는 화학적 저항성이 뛰어나 산성 및 알칼리성 환경과 같은 부식성 환경에 노출되어도 제품이 형태와 구조를 유지할 수 있습니다.
  2. 매우 높은 강도 특성을 지니고 있어 상당한 굽힘, 충격 및 인장력을 견딜 수 있습니다.
  3. 유연한 가교 폴리에틸렌(PEX) 파이프는 광범위한 온도 변화를 견딜 수 있습니다. 영하 70도에서도 얼지 않으며, 최고 내열 온도는 영상 95도입니다. 이 온도 이상에서도 PEX 제품은 장기간 사용해도 처지거나 변형되지 않습니다. 이러한 특성 덕분에 가교 폴리에틸렌 파이프는 추가 부속품 없이도 직선에서 벗어난 형태로 설치할 수 있습니다.
  4. 이 소재의 표면은 거의 완벽하게 평평하기 때문에 액체가 단면을 통과할 때 아무런 장애물도 발생하지 않습니다.
  5. 이 제품이 친환경적인 이유는 소재의 특성 때문이며, 인체에 유해한 물질을 배출하지 않습니다.

바닥 난방에 가장 적합한 파이프는 무엇일까요? 가교 폴리에틸렌 파이프 시장 개요. 1부.

많은 긍정적인 측면에도 불구하고 몇 가지 부정적인 요소도 있습니다. 단점은 다음과 같습니다.

  1. 표면에 미세 손상이 있는 경우 산소가 재료에 미치는 파괴적인 영향.
  2. 강한 자외선에 대한 불안정성 때문에 외부 급수망에는 사용할 수 없습니다.
  3. 배관 시스템의 취약점인 연결 부위에 나사식 연결 방식을 사용하면 정기적인 점검 및 유지 보수가 필요합니다.

설치 지침

해당 유형의 재료가 지닌 긍정적인 특성으로서, 단순함이라는 요소는 이미 언급되었습니다. 가교 폴리에틸렌 파이프 설치이 글에서는 이 문제를 더 자세히 다룹니다. 복잡한 기술 장비는 필요하지 않습니다.

어떤 도구가 필요합니까?

가교 폴리에틸렌 급수 시스템 설치에는 특수 장비가 필요합니다. 이 시스템은 수명이 다한 후 다시 필요하지 않을 수도 있으므로, 일일 단위로 임대하는 것을 고려하는 것이 좋습니다.

가교 폴리에틸렌 파이프를 설치하는 데 필요한 도구는 무엇일까요?

  1. 부품의 끝부분을 매끄럽게 자르려면 특수 가위나 파이프 절단기를 사용하십시오.
  2. 콜릿 확장기는 가교 폴리에틸렌 파이프 끝부분을 확장한 후 피팅 끝부분을 설치하는 데 사용됩니다.
  3. 렌치.
  4. 프레스 바이스.
  5. 나사산 연결 부품을 압착하는 데 사용하는 펜치.
  6. 외부 급수망 연결용 – PE 파이프 용접 장치.

사진 – 포트 엘리자베스 상수도망 구축을 위한 도구 세트피팅은 다양한 파이프라인 구성 요소를 연결하는 데 사용되는 특수 연결 부품입니다. 여기에는 다양한 커플링, 크로스, 엘보 등이 포함됩니다. 연결 방식에 따라 여러 종류가 있습니다.

  • 누르세요;
  • 압축;
  • 모세관;
  • 나사산이 있는.

설치는 일반적으로 두 가지 유형의 연결을 사용하여 수행됩니다.

  • 압축 피팅을 사용하여;
  • 가교 폴리에틸렌 파이프용 압축 연결구 사용;
  • 옥외 급수망에서는 파이프 끝단을 맞대어 용접하는 방식이 사용됩니다. 이 방식은 간단한 용접기를 이용하여 파이프 끝단을 정렬하고 가열한 후 압축하여 견고한 연결을 만드는 것입니다. 가교 폴리에틸렌 파이프를 접합하기 전에는 끝단의 직각도를 확인해야 합니다.

사진 - 폴리에틸렌 파이프의 맞대기 용접

상수도용 가교 폴리에틸렌 파이프 선택 방법

배관 설치를 계획하는 사람에게 가장 중요한 작업은 주요 배관 자재를 구매하는 것입니다. 다음 요소들을 고려해야 합니다.

  1. 가격이 다소 높더라도 평판이 좋은 브랜드 제품을 구매하는 것이 좋습니다. 이는 사실상 고품질을 보장하고 장기간 문제 없이 상수도 시스템을 사용할 수 있도록 해줍니다.
  2. 제품의 정품 여부를 확인하려면 판매자에게 품질 증명서와 적합성 증명서 두 가지를 요청하세요. 이 두 가지 서류는 위조품 구매를 방지하는 데 어느 정도 도움이 됩니다.
  3. 향후 보험금 청구 가능성을 확보하려면 유형 및 무형의 판매 영수증을 모두 보관해야 합니다.
  4. 폐쇄형 회로(바닥 난방)에 필요한 배관 길이를 계산할 때, 배관을 한 조각으로 제작할 가능성을 고려하십시오. 나사식 연결 부품은 매니폴드 연결부를 포함하여 두 지점에서 사용할 수 있습니다.
  5. 설치 시에는 다음 문서에 명시된 모든 설계 및 설치 규칙을 준수해야 합니다.
    • SNiP 2.04.01-85는 내부 상수도 및 하수도 시스템에 관한 규정입니다.
    • SNIP 2.04.01-84는 상수도망 및 그 외부망 설치에 관한 규칙을 규정합니다.
    • SNiP II-34.76은 온수 공급에 관한 사항입니다.

레하우 파이프를 사용한 급수 시스템 설치
모든 상수도 규정은 네트워크 설치 및 운영 과정에서 발생한 부정적인 경험을 바탕으로 만들어졌으므로, 같은 실수를 반복할 필요는 없습니다. 행운을 빕니다!

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