Rury z polietylenu sieciowanego do zaopatrzenia w wodę – właściwości, zastosowanie i montaż

Polietylen usieciowany to polimer o zmodyfikowanej strukturze wiązań molekularnych. Powstaje w wyniku polimeryzacji etylenu pod wysokim lub niskim ciśnieniem. Jest najgęstszym ze wszystkich materiałów polietylenowych i jest odporny na wysokie temperatury, agresywne środowisko chemiczne oraz naprężenia mechaniczne.

Obecnie zachodzą prawdziwie rewolucyjne zmiany, napędzane powszechnym stosowaniem wyrobów z tworzyw sztucznych, w tym zastępowaniem rur stalowych plastikowymi. W związku z tym wielu majsterkowiczów może uznać za konieczne samodzielne zainstalowanie rur wodociągowych z polietylenu sieciowanego.

W tym artykule znajdziesz wszystkie informacje na temat specyfikacje techniczne rozważmy te produkty zalety i wady, w jakich momentach jest to konieczne zwróć uwagę przy wyborze.

Zalecamy również zapoznanie się ze szczegółową instrukcją montażu rur wodociągowych z polietylenu, zawierającą rysunki i instruktaże wideo.

Charakterystyka techniczna rur z polietylenu usieciowanego

Statystyki pokazują, że ponad jedna czwarta wszystkich instalacji wodno-kanalizacyjnych w kraju jest wykonana z rur PEX. Skąd więc bierze się popularność rur polietylenowych? Przyjrzyjmy się ich parametrom technicznym:

Nazwa wskaźników	Rozmiar
Gęstość właściwa, g/cm3	0,932
Wartość modułu sprężystości, mPa (N/mm2)	605 - 909
Współczynnik przewodnictwa cieplnego, W	0,405
Wytrzymałość na rozciąganie, MPa	17.8
Wydłużenie względne przy zerwaniu, %	349
Odchylenie wymiarów po podgrzaniu do 100°CO, %	3

Stopień usieciowania polietylenu zależy od metody jego produkcji i powinien wynosić:

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

Należy zauważyć, że polietylen usieciowany w ten czy inny sposób różni się w GOST 25134-2003 tylko stopniem usieciowania.

Homologiczny zakres wymiarów rur polietylenowych do instalacji wodociągowych obejmuje następujące wymiary:

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

W tym miejscu należy przerwać tę serię, ponieważ inne rozmiary praktycznie nie są wykorzystywane do montażu w mieszkaniach i domach prywatnych.

Produkty polietylenowe są dostępne w różnych długościach, najczęściej w zwojach o długości 200, 400 i 600 metrów. Dla ułatwienia dystrybucji detalicznej, do powierzchni rury przyklejana jest podziałka, umożliwiająca łatwe odmierzenie wymaganej ilości.

Technologia produkcji rur i właściwości fizyczne materiału

Materiałem używanym do produkcji tych produktów jest granulowany polietylen. Jest on ładowany do leja zasypowego i podgrzewany do całkowitego stopienia. Następnie masa jest podawana pod ciśnieniem do głowicy formującej. Głowica wychodzi w formie pierścieniowej szczeliny odpowiadającej rozmiarowi wytwarzanego produktu.

Narzędzie do prasowania polietylenu usieciowanego jest wymienne i montowane w zależności od programu produkcyjnego. Ze względu na wysokie temperatury pracy, narzędzie wymaga stałego chłodzenia. Odbywa się to poprzez wewnętrzne kanały wodne. Przepływająca przez nie ciecz nagrzewa się, odprowadzając część ciepła z obszaru roboczego.

Na wyjściu z głowicy formującej, koniec rury jest chwytany przez ściągacz i pod kontrolowanym naprężeniem wysuwany z maszyny. Aby zapewnić dokładność wymiarową, do produktu wtryskiwane jest sprężone powietrze. Ciśnienie rozprężania dociska plastyczną masę do ścianek sekcji formującej, zapewniając uzyskanie nominalnego rozmiaru produktu.

W trakcie procesu produkcyjnego na powierzchni zewnętrznej umieszczane są oznaczenia zawierające kompletne informacje o wytwarzanym produkcie.

Przyjrzyjmy się cechom

Czym jest polietylen usieciowany? Surowcem do jego produkcji jest gaz etylenowy. Jego wzór chemiczny to C2H4, który zawiera dwie cząsteczki węgla i cztery cząsteczki wodoru. Strukturalnie cząsteczki węgla mają dwa wiązania, a wodór jedno. Cząsteczki C są ze sobą połączone i każda tworzy wiązanie z dwoma korpuskułami wodoru. Jedno z wiązań C=C jest silniejsze od drugiego.

W pewnych warunkach słabsze wiązanie pęka, tworząc wolną wartościowość. Wolna wartościowość powstaje poprzez połączenie z tym samym miejscem w innej cząsteczce. W rezultacie cząsteczki etylenu tworzą długie łańcuchy.

Kiedy zaczynają się ze sobą wiązać, tworzą się makrocząsteczki, co nazywa się sieciowaniem, a materiał nazywa się usieciowanym polietylenem. Proces ten można porównać do tworzenia sieci krystalicznej, mimo że materiał jest amorficzny.

Proces polimeryzacji zachodzi w różnych warunkach, a główne z nich to:

• wysoka temperatura;
• wysokie ciśnienie krwi;
• narażenie na promieniowanie.

W zależności od metody ekspozycji uzyskuje się różne rodzaje polietylenu.

Polietylen jest materiałem termoplastycznym o następujących właściwościach:

1. Nieprzezroczystość przy znacznej grubości warstwy.
2. Zdolność do krystalizacji w zakresie temperatur od -60 do -270 stopni.
3. Niezwilżalność wodą.
4. W normalnych warunkach materiał jest nierozpuszczalny w rozpuszczalnikach organicznych.
5. W temperaturach powyżej 80 stopni, pod wpływem węglowodorów aromatycznych i pochodnych halogenowych, materiał ten może pęcznieć, a następnie się rozpuścić.
6. Polietylen jest odporny na działanie alkaliów, kwasów i soli. W temperaturach powyżej 60 stopni Celsjusza może łatwo ulec zniszczeniu pod wpływem kwasu azotowego lub siarkowego.
7. Poprzez zagruntowanie powierzchni aktywnymi utleniaczami, powierzchnia staje się zwilżalna, co umożliwia wiązanie jej z materiałami polietylenowymi.

Rury z polietylenu usieciowanego PEH

Ze wszystkich tworzyw sztucznych, polietylen jest najszerzej stosowany do produkcji rur wodociągowych metodą wytłaczania lub wtrysku. Formowanie kompresyjne stosuje się w przypadku rur o rozmiarach od 6 do 300 milimetrów, a następnie można go formować w zwoje poprzez nawijanie na szpulę.

Umożliwia to budowę długich, bezszwowych odcinków sieci wodociągowej, co zwiększa efektywność prac budowlanych.

Rury o dużej średnicy (do 1300 milimetrów) produkowane są metodą odlewania odśrodkowego. Granulat ładowany jest do maszyny odlewniczej i podgrzewany do wymaganej temperatury.

Bęben wprawiany jest w ruch obrotowy wokół własnej osi. Siła odśrodkowa równomiernie rozprowadza stop po ściankach bębna, a po ostygnięciu formuje produkt.

Właściwości polietylenu sprawiają, że produkty z niego wykonane mają bardzo różnorodne zastosowanie.

Rury doprowadzające zimną wodę

Rury z polietylenu o niskiej gęstości (HDPE) są stosowane w rurociągach wody zimnej. Ich dopuszczalna temperatura pracy nie przekracza 40 stopni Celsjusza. W porównaniu z metalowymi odpowiednikami oferują szereg zalet:

1. Trwałość. Rury HDPE stosowane w systemach wodociągowych ciśnieniowych i grawitacyjnych (kanalizacyjnych) mogą wytrzymać nawet 50 lat.
2. Elastyczność. Ta cecha chroni rurociągi przed zamarzaniem. Pod wpływem zamarzniętej wody rozszerzają się one, powracając do pierwotnych wymiarów po rozmrożeniu. Należy pamiętać, że sytuacja taka może wystąpić tylko wtedy, gdy projektanci błędnie obliczą głębokość instalacji rurociągu, ponieważ zakłóciłoby to żywotność obiektu.
3. Odporność na korozję rur HDPE pozwala na ich zastosowanie do budowy sieci wodociągowych w trudnych warunkach, szczególnie na bagnach, oraz do transportu agresywnych cieczy. Ich żywotność pozostaje praktycznie niezmieniona.
4. Ekologiczna względy pozwalają na stosowanie rur HDPE do dostarczania czystej wody pitnej.
5. Łatwość montażu gwarantuje wysoką wydajność prac budowlanych.
6. Niższe ceny i korzystna logistyka zapewniają ekonomiczną efektywność wykorzystania takich rurociągów.

Rury HDPE produkowane są w rozmiarach od 40 do 800 milimetrów. Dostępne są w zwojach na szpulach lub jako rury proste o długości do 11,5 metra. Do systemów grawitacyjnych rury produkowane są w wersji kielichowej.

Do zaopatrzenia w ciepłą wodę i ogrzewania

Zanim przejdziemy do omówienia tej kwestii, chcielibyśmy podkreślić, że produkty HDPE charakteryzują się większą wytrzymałością i lepszymi parametrami użytkowymi niż podobne produkty wykonane z polietylenu o wysokiej gęstości (HDPE).

Te zaawansowane technologicznie produkty są szeroko stosowane w systemach grzewczych i ciepłej wody użytkowej. Wynika to z ich odporności na temperatury do 95 stopni Celsjusza. Aby zapewnić trwałość w warunkach podwyższonej temperatury i ciśnienia do 20 atmosfer, konieczne stało się opracowanie materiału o ulepszonych właściwościach.

Przegląd rur i kształtek z polietylenu usieciowanego

W rezultacie opracowano gatunki PE80 i PE100. Są one z powodzeniem stosowane w systemach grzewczych w mieszkaniach, domach wiejskich i obiektach przemysłowych, bez utraty trwałości.

Aby jeszcze bardziej poprawić jakość rur z polietylenu usieciowanego, stosuje się wielowarstwową technologię produkcji, wykorzystującą dodatki z metalu, włókna szklanego i polimeru polipropylenowego jako środki wzmacniające. Zastosowanie folii aluminiowej jako bariery tlenowej wydłuża żywotność nie tylko samej instalacji wodociągowej, ale także urządzeń kotłowych i metalowych elementów rurociągów.

W wewnętrznych instalacjach grzewczych i ciepłej wody użytkowej z polietylenu sieciowanego najczęściej stosuje się metalowe połączenia gwintowane, dla których równie ważna jest ochrona przed tlenem. Nie pozwala to jednak na stosowanie tego materiału w instalacjach podtynkowych. Takie instalacje wymagają stałego monitoringu i konserwacji.

Zalety i wady

Produkty tego typu posiadają bardzo specyficzne pozytywne właściwości:

1. Materiał ten charakteryzuje się wysoką odpornością chemiczną, dzięki czemu produkty z niego wykonane zachowują integralność i kształt pomimo narażenia na agresywne środowisko – kwasy i zasady.
2. Wysoki poziom wytrzymałości, pozwalający na wytrzymywanie znacznych sił zginających, uderzeniowych i rozciągających.
3. Elastyczne rury z polietylenu usieciowanego wytrzymują szeroki zakres wahań temperatury. Nie zamarzają w temperaturze -70°C. Górna granica nagrzewania wynosi +95°C, przy której produkt PEX nie odkształca się ani nie ugina podczas długotrwałego użytkowania. Ta właściwość pozwala na montaż rur z polietylenu usieciowanego z odchyleniami od linii prostej, bez stosowania dodatkowych złączek.
4. Podczas przepływu cieczy przez przekrój poprzeczny nie powstają żadne przeszkody – powierzchnia tego materiału jest niemal idealnie płaska.
5. Przyjazność dla środowiska wynika z właściwości materiału, z którego jest wykonany – nie wydziela on substancji szkodliwych dla człowieka.

Która rura jest najlepsza do ogrzewania podłogowego? Przegląd rynku rur z polietylenu sieciowanego. Część 1.

Pomimo wielu pozytywnych aspektów, istnieją również pewne czynniki negatywne. Do wad zalicza się:

1. Niszczące działanie tlenu na materiał w przypadku obecności mikrouszkodzeń na powierzchni.
2. Nieodporność na działanie szkodliwego promieniowania ultrafioletowego, uniemożliwiająca jego stosowanie w zewnętrznych sieciach wodociągowych.
3. Stosowanie połączeń gwintowanych w złączach, które stanowią słaby punkt każdej instalacji hydraulicznej i wymagają regularnych kontroli i konserwacji.

Instrukcja instalacji

Jako pozytywną cechę materiału tego typu wymieniono już taki czynnik jak prostota montaż rur z polietylenu sieciowanegoW tym artykule omówiono ten problem bardziej szczegółowo. Nie wymaga on skomplikowanego sprzętu technologicznego.

Jakie narzędzie jest potrzebne?

Ułożenie instalacji wodociągowej z polietylenu sieciowanego wymaga specjalistycznego sprzętu. Ponieważ system może nigdy nie być potrzebny po upływie jego długiego okresu użytkowania, zaleca się rozważenie jego wynajmu na stałe.

Jakie narzędzia mogą być potrzebne do montażu rur z polietylenu usieciowanego?

1. Specjalne nożyczki lub obcinak do rur, aby uzyskać gładką końcówkę części.
2. Roztłaczarka zaciskowa służy do rozszerzenia końca rury z polietylenu usieciowanego przed zamontowaniem w niej końcówki złączki.
3. Klucze.
4. Naciskanie imadła.
5. Szczypce do zaciskania złączek gwintowanych.
6. Do przyłączy do zewnętrznych sieci wodociągowych – urządzenie do zgrzewania rur PE.

Kształtki to specjalistyczne elementy łączące służące do łączenia różnych elementów rurociągów. Należą do nich różnego rodzaju mufy, czwórniki, kolanka i inne. Mogą się one różnić sposobem łączenia:

• wcisnąć;
• kompresja;
• kapilarny;
• gwintowany.

Instalację przeprowadza się zazwyczaj przy użyciu dwóch typów połączeń:

• za pomocą złączki zaciskowej;
• stosując złączkę zaciskową do rur z polietylenu usieciowanego;
• W zewnętrznych sieciach wodociągowych do połączeń typu „koniec do końca” stosuje się zgrzewanie doczołowe. Odbywa się to za pomocą prostej zgrzewarki, która wyrównuje przeciwległe końce rur, podgrzewa je i ściska, tworząc trwałe połączenie. Przed połączeniem polietylenu usieciowanego należy sprawdzić prostopadłość końców.

Jak wybrać rury z polietylenu usieciowanego do zaopatrzenia w wodę

Zakup podstawowych materiałów hydraulicznych to najważniejsze zadanie dla każdego, kto planuje ich instalację. Należy wziąć pod uwagę następujące czynniki:

1. Pomimo wyższej ceny, staraj się kupować produkty renomowanych marek. To praktycznie gwarantuje wysoką jakość i długotrwałe, bezproblemowe użytkowanie systemu wodociągowego.
2. Aby potwierdzić oryginalność produktu, poproś sprzedawcę o dwa dokumenty: certyfikat jakości i certyfikat zgodności. Dokumenty te zapewniają w mniejszym lub większym stopniu ochronę przed zakupem podróbki.
3. Aby mieć szansę na przyszłe roszczenia, należy przechowywać paragony – zarówno te elektroniczne, jak i twarde.
4. Obliczając wymaganą długość rury dla obiegów zamkniętych (ogrzewanie podłogowe), należy rozważyć możliwość wykonania rury z jednego kawałka. Złączki gwintowane można zastosować w dwóch miejscach – przy połączeniu z rozdzielaczem.
5. Podczas instalacji należy przestrzegać wszystkich zasad projektowania i instalacji zawartych w następujących dokumentach:
   • SNiP 2.04.01-85, w sprawie wewnętrznych systemów wodociągowych i kanalizacyjnych.
   • SNIP 2.04.01-84, regulująca zasady budowy sieci wodociągowych i ich sieci zewnętrznych.
   • SNiP II-34.76 w sprawie zaopatrzenia w ciepłą wodę.

Montaż instalacji wodociągowych z rur Rehau

Wszystkie przepisy dotyczące zaopatrzenia w wodę zostały opracowane w oparciu o negatywne doświadczenia z instalacją i eksploatacją sieci, więc nie ma potrzeby powtarzania tych samych błędów. Powodzenia!