Какое давление выдерживают трубы пнд трубы
Содержание статьи
Какое давление выдерживает труба ПНД
Напорные трубы изготавливают из полиэтилена низкого давления марок ПЭ 32, 63, 80 и ПЭ 100. Их производство регламентирует ГОСТ 18599-2001. Этот комплексный документ даёт ответы на все вопросы:
- о том, какое давление выдерживает труба ПНД;
- о сортаменте продукции с учётом материала труб, их наружного диаметра и толщины стенок;
- о допусках;
- о качественных требованиях к готовой продукции и т. д.
ГОСТ 18599-2001 достаточно сложен для восприятия. Документ содержит несколько десятков страниц, таблиц, формул, отсылок к другим стандартам. Например, рабочее давление полиэтиленовых труб из ПЭ 32, равно как их сортамент, приведено в таблице 1.
Те же характеристики для труб из остальных марок ПНД указаны в таблице 3 этого ГОСТа. Обе таблицы имеют сложную структуру. Представленный в них сортамент труб ПНД высокого давления включает следующие виды продукции:
Материал труб | Наружный диаметр, мм | Толщина стенок, мм | SDR, величина соотношения диаметра к толщине стенок | PN, рабочее (номинальное) давление, бар |
ПЭ 32 | 10–160 | 2–20,8 | 21; 13,6; 9 и 6 | 2,5; 4; 6 и 10 |
ПЭ 63 | 40 – 2 000 | 2–108,9 | 21; 17,6; 13,6 и 11 | 5; 6; 8 и 10 |
ПЭ 80 | 10 – 2 000 | 2–108,9 | 26; 21; 17,6; 17; 13,6; 11; 9; 7,4 и 6 | 5; 6,3; 7,5; 8; 10; 12,5; 16; 20 и 25 |
ПЭ 100 | 16 – 1 200 | 2–108,9 | 33; 26; 21; 17,6; 17; 13,6; 11; 9 и 7,4 | 5; 6,3; 8; 9,5; 10; 12,5; 16; 20 и 25 |
Рабочее давление трубы ПНД имеет прямую зависимость от толщины стенок и обратную – от величины SDR и, соответственно, диаметра изделий. Кроме того, при одинаковом показателе SDR рабочее давление зависит также от материала труб. Например, для изделий из ПЭ 32, 63, 80 и ПЭ 100 с маркировкой SDR 13,6 его величина составит 4, 8, 10 и 12,5 бар.
Определение максимального давления трубы ПНД
Для потребителя ответ на вопрос, какое давление для труб ПНД является допустимым, дан в последней графе представленной выше таблицы. Кстати, величина номинального (рабочего) давления полиэтиленовых труб указывается для транспортировки жидкостей и газов температурой до +20 °С. Верхний предел температурного диапазона для продукции из ПНД установлен на отметке +40 °С.
При достижении этой температуры прочностные характеристики труб из полиэтилена марки ПЭ 32 падают на 70 %, ПЭ 63 – на 38 %, ПЭ 80 и 100 – на 26 % с соответственным снижением допустимого уровня рабочего давления. В числе требований ГОСТ 18599-2001, предъявляемых к готовой продукции, имеется также наличие у неё запаса прочности (коэффициент C) для разных условий эксплуатации. Например, для трубопроводов воды C равен 1,25.
Если вас интересуют допустимые потери давления для полиэтиленовых труб в разных температурных условиях более подробно, воспользуйтесь информацией из приложения А этого ГОСТа. Что касается значений критического давления на разрыв и разрушение труб, то они указываются в правилах испытаний готовой продукции, которые обязан проводить её производитель.
Эти правила установлены ГОСТ 24157, ГОСТ 27078 и рядом других нормативных документов. Результаты испытаний вносятся в сертификат соответствия, который подтверждает надлежащее качество готовой продукции. Потребитель должен доверять этим сведениям, поскольку провести аналогичные испытания собственными силами практически невозможно.
Расчёт давления для ПНД
При проектировании трубопроводных систем разного назначения обязательно выполняют расчёты рабочего давления. Верхний предел этого параметра вычисляют по формуле:
где MOP – максимально допустимое давление внутри трубы, MRS – минимальное значение прочности для неблагоприятных условий эксплуатации по ГОСТ 8032, C – коэффициент запаса прочности, SDR – значение соотношения диаметра к толщине стенок труб.
Полученный результат является определяющим фактором выбора марки труб, которая будет соответствовать эксплуатационным условиям.
Труба из ПНД низкого давления должна быть промаркирована надписью на её поверхности, содержащей следующую информацию:
- марка ПНД, из которой изготовлена труба;
- значение SDR;
- величина диаметра и толщины стенок труб в миллиметрах, которую записывают, например, так: 32х2 мм;
- назначение – для питьевой или технической воды.
Обратите внимание, что правилами маркировки указание рабочего давления PN труб не предусмотрено. Поэтому при выборе такой продукции следует руководствоваться всё тем же ГОСТ 18599-2001, чтобы убедиться, на какое давление рассчитано изделие.
Если вас интересует ответ на вопрос, какое давление выдерживает полипропиленовая труба, обратитесь к ГОСТ 32415-2013. Этот документ в разы сложнее и объёмнее, чем ГОСТ на трубы из ПНД. Прежде всего для изготовления полипропиленовых труб используют 10 марок полимера. Эта продукция предназначена для систем отопления и горячего водоснабжения с рабочими температурами до +90 °С. Кстати, рабочее давление для труб из полипропилена указывается в их маркировке.
Источник
характеристики, расшифровка, что это такое, маркировка, какую температуру эксплуатации выдерживает, назначение труб низкого давления
Содержание:
Часто возникает вопрос: что это такое – труба ПНД? Кратко говоря, это труба из полимерного материала, служащая для транспортировки жидкости и газа или изоляции электрических кабелей. Существует, в зависимости от назначения, и своя маркировка труб ПНД. Расшифровка термина «ПНД» — полиэтилен низкого давления. В этой статье будет рассказано об особенностях маркировки и использования этих изделий.
Отличительные свойства полиэтилена низкого давления (ПНД)
Полиэтилен, как и любой другой изомер, получается в результате реакции катализированной полимеризации. В данном случае исходным веществом выступает газ этилен (C2H4).
В результате создания нужных условий (давление, температура, введение в реакционную среду катализатора) рушится двойная связь между атомами углерода в исходных молекулах и образуется единая полимерная цепочка. Получившийся продукт обладает специфическими свойствами, позволяющими использовать его в соответствующих областях жизнедеятельности.
Конкретно полиэтилен низкого давления (ПНД) получают в барокамере при давлении около 20 атм. И температуре порядка 150°С. Получившийся материал обладает следующими основными преимуществами, влияющими на технические характеристики труб ПНД:
- способность выдерживать высокое давление (до 5 МПа);
- небольшой вес готового изделия, являющийся следствием небольшой плотности материала (кубометр полиэтилена низкого давления весит меньше тонны). Читайте также: «Какой вес трубы ПНД – характеристики материала, правила использования».;
- небольшое значение теплового расширения – при нагреве до самой высокой температуры, какую выдерживает труба ПНД – 70°С – размер трубы увеличивается только на 3%.
Самый существенный недостаток упомянутой продукции – небольшой рабочий диапазон температур – от 0°С до 40°С. При температурах ниже минимальной труба ПНД затвердевает и становится хрупкой, при значениях выше максимального – размягчается и утрачивает кольцевую жёсткость.
Благодаря этим условиям назначение труб ПНД весьма ограничено.
Характеристики и использование труб ПНД
Руководствуясь производственными стандартами и строительными нормами, трубы ПНД используются в четырёх конкретных областях:
- в водопроводах с холодной (до 40°С) питьевой водой;
- в водопроводах с холодной (до 40°С) технической водой;
- для перемещения неразрушающих полиэтилен жидкостей или газов, температура которых также не превышает указанного значения;
- в качестве изоляции или короба электрокабелей.
Следует отметить, что, несмотря на скромные значение температуры эксплуатации труб ПНД, эти изделия при должном использовании весьма долговечны – срок их службы до 50 лет. Читайте также: «Технические характеристики труб ПНД – маркировка и правила использования».
Свойства труб ПНД также определяются сортом применяемого при изготовлении полиэтилена. От этого зависит, какое максимальное внутреннее давление сможет выдерживать пластиковая труба.
В настоящее время, благодаря развитию технологий, выделяют несколько сортов полиэтилена низкого давления:
- ПЭ 100 (PE 100) – выдерживает давление до 10 МПа;
- ПЭ 80 (PE 80) – способен выдержать внутренне давление до 80 МПа;
- ПЭ 63 (PE 63) – максимальное давление около 6,3 МПа;
- ПЭ 33 (PE 33) – менее 3,3 МПа, в современных условиях практически не используется.
Понятно, что изделия из полиэтилена высших марок стоят дороже, однако в тех случаях, когда речь идёт о большом напоре жидкости или газа, повышенная цена – вполне оправданная плата за безопасность и непрерывность технологического процесса.
Эксплуатационные параметры труб низкого давления (ПНД) определяются типоразмерами изделий, то есть их сортаментом.
Знание типоразмеров и правильный подбор габаритов изделия под нужды конкретного производства позволяет повысить число часов бесперебойной работы и уменьшить затраты на аварийное обслуживание или полную замену элементов технологической схемы. Поэтому, помимо физико-химических свойств труб ПНД, вторая их основная характеристика – габаритный ряд.
В качестве технической характеристики, размеры труб ПНД, такие как толщина стенки и внутренне сечение, определяют пропускную способность, допустимый напор и прочие технологически важные показатели. Поэтому имеет смысл подробнее рассмотреть типоразмеры названных изделий.
Сортамент труб из полиэтилена низкого давления
В связи с изменением производственных процессов и внедрением аппаратов нового поколения, в настоящее время параметры сортамента труб ПНД должны регулироваться ГОСТом 18599 от 2001 г.
Как упоминалось выше, основными типоразмерными свойствами данной продукции считаются толщина стенки и диаметр трубы. Эти размеры должны быть привязаны и к качеству полиэтилена, идущего на изготовление продукции. В противном случае, несмотря на выдержанность параметров, трубу может прорвать из-за недостаточной устойчивости материала.
В частности, для материала ПЭ 33 диаметр трубы колеблется в пределах 10-160 мм, толщина стенки – 2-12 мм. Изготовленная в соответствии со всеми требованиями труба выдержит указанное давление – до 3,3 МПа. В случае же с ПЭ 100 диаметр трубы будет колебаться в пределах 32-1000 мм, толщина стенок – 1-59 мм (подробнее: «Какие бывают диаметры труб ПНД, виды, характеристики»). Максимальное давление, которое можно допустить при эксплуатации такой трубы – 10 МПа.
Самыми используемыми сортами полиэтилена низкого давления являются ПЭ 80 и ПЭ 63. Минимальный диаметр таких трубок – 16 мм, максимальный – 1600 мм, толщина стенки – 2-67 мм. Самое большое допустимое давление для этих труб, как следует из названия марки, соответственно 8 и 6,3 МПа.
В итоге существует довольно много конечных типоразмеров продукции, позволяющих удовлетворить любые практические нужды современного производства. Из ПЭ 100 выпускают 26 видов изделий, из ПЭ 80 – 34, из ПЭ 63 – 30, из ПЭ 33 – 15.
Кроме отечественного ГОСТа, существует международная система стандартизации. По коэффициенту SDR (Standard Dimension Ratio, стандартное соотношение размеров), определяющемуся отношением наружного диаметра изделия к толщине, трубы из ПНД выделяются в одиннадцать групп.
Численные значения для SDR по группам составляют от 6-41 единицу. В каждой группе выделяют три значения, в зависимости от сорта полиэтилена. Читайте также: «Виды полиэтиленовых труб – способы производства и применение».
К примеру, при SDR, равном 41 единице (тогда сечение трубы составляет 75-1600 мм) для ПЭ 100 максимально возможное давление равно 4 МПа. Если же брать пример с показателем в 21 единицу и сортом полиэтилена низкого давления марки ПЭ 63, то величины диаметров колеблются от 40 до 1400 мм, максимальное допустимое давление составляет 5 МПа.
Этот пример достаточно наглядно показывает, что предел допустимого при эксплуатации труб давления зависит не только от марки используемого полиэтилена, но и от габаритных параметров.
Погонные длины труб ПНД обычно составляют 5-24 м. Но такие трубы диаметром до 180 мм могут выпускаться длиной до 500 м. Это значительно облегчает технологическое использование, так как отсутствует необходимость в последующем наращивании трубы до определённой длины, однако в таком случае трубу приходится хранить и перевозить свёрнутой в бухту, что может сказаться на её сохранности.
Маркировка труб из ПНД
Для того, чтобы избежать ошибок при выборе трубы нужного качества, используется маркировка труб ПНД. Она осуществляется в виде буквенно-цифровых изображений на поверхности трубы.
При помощи маркировки отображают такие данные, как:
- компания-производитель и стандарт, согласно которому труба изготовлена (в РФ это ГОСТ 18599-2001);
- марка изделия в международном обозначении (PE100, PE80, PE63);
- наружный диаметр – указывается в миллиметрах;
- толщина стенки трубы – тоже в миллиметрах;
- рабочее давление (при его соблюдении труба прослужит до 50 лет);
- наибольшее допустимое давление;
- Дата изготовления и номер партии.
Помимо указанных выше обозначений, снаружи трубы наносят и цветовой маркер – синюю или жёлтую полосу, что соответственно обозначает принадлежность трубы к водопроводной или газопроводной системе.
Разумеется, разобраться в богатом выборе труб из полиэтилена низкого давления непросто, однако понимание характеристик и маркировки таких труб позволит подобрать максимально эффективные для данной сферы производства решения.
Источник
ПНД трубы для водопровода: технические характеристики и достоинства материала, варианты соединения
Для устройства водопровода все реже используются металлические трубы. Их вытесняют изделия из полимеров. Одной из разновидностей таких материалов является ПНД – полиэтилен низкого давления, обладающий хорошими свойствами с точки его эксплуатации в условиях агрессивной среды.
Металлические трубы стали вытеснять трубы ПНД.
ПНД труба для водопровода – прочное и долговечное изделие. Она устойчива к воздействию различных химических веществ, поэтому теоретически может использоваться для транспортировки разных жидкостей. Кроме того, такие изделия отличаются гладкой поверхностью, на которой не размножаются патогенные микробы и плесень. К числу их достоинств относят и низкую теплопроводность. В сочетании с гладкой поверхностью это препятствует образованию конденсата.
Основные особенности материала
В индустрии широко применяют такое органическое соединение, как этилен. Путем полимеризации из него получают полиэтилен.
Но существует 2 его разновидности. Это полиэтилен низкого (ПНД) и высокого (ПВД) давления. Первый получают при температуре в диапазоне +120…+150°С на уровне 0,1-2 МПа. Есть общепринятая международная аббревиатура для этого материала – HDPE. Он отличается высокой прочностью и плотностью.
Второй обозначается как LPDE, получают его при температуре +200…+260°С и показателе 1500-300 МПа. Это материал с низкой плотностью, пластичный, мягкий, у него совсем другая сфера применения, в то время как полиэтиленовая труба из ПНД, обладающая хорошими эксплуатационными свойствами, используется для прокладки водопроводов в частных домах и на дачных участках. Причем она подходит как для холодного, так и горячего водоснабжения при условии, что температура носителя будет не выше чем 40°С.
Основные особенности материала.
Единственный нюанс – при прокладке таких сетей в земле нужно следить за тем, чтобы траншеи для них проходили ниже точки промерзания грунта, а ширина превышала диаметр трубы.
Также конструкции ПНД нашли другое применение – в качестве защитных коробов, которые нужны для установки электрических кабелей. Сами водопроводные трубы из этого материала делают черного цвета, так что их можно отличить даже визуально.
Производство труб из полиэтилена
Разработано несколько технологий, которые в зависимости от ряда факторов используются при производстве деталей из этого материала.
Выделяют следующие способы:
- Суспензионный, при котором полимеризация мономерного сырья происходит в дисперсионной среде (стандартно используется вода). При этом образуется суспензия с размером отдельных частиц в диапазоне 50-150 нм.
- Растворный. Во многом он напоминает предыдущий способ производства, но для полимеризации используется органический раствор.
- Газофазная технология. Для нее характерно наличие газовой фазы мономера.
При всех 3 способах можно получить прочный и качественный материал, характеризующийся сильными связями между молекулами. Но некоторые показатели ПНД будут различаться в зависимости от выбранной технологии производства. Хотя для конечного потребителя более важную роль играет то, что все 3 способа позволяют получить трубы разного сечения и с необходимой толщиной стенок.
Соотношение показателей
Имеет значение и соотношение между этими 2 показателями. То, какие диаметры будут выбраны, зависит от особенностей проекта.
Требования к изделиям
Изделия могут использоваться как для холодной воды, так и горячей. Но необходимо, чтобы они соответствовали требованиям, изложенным в ГОСТ 18599-2001.
От них требуется абсолютная гладкость внутренней, наружной и торцевой поверхностей, на которых не должно быть посторонних включений, трещин, раковин, прочих дефектов. Максимальное значение давления для таких труб должно составлять от 16 до 20 атм.
Диаметры труб ПНД, соответствующих этим требованиям, находятся в диапазоне 1,6-160 см. Такие изделия поставляют либо в виде прямых отрезков (их длина составляет 12 м), либо в бухтах по 100 или 200 м.
На деталь наносится маркировка в виде синих полос, стандартно их не меньше 3. Они равномерно распределяются по окружности изделия.
Характеристики ПНД-труб, определяющие их выбор
Для выбора таких изделий наиболее важным показателем являются их размеры, т. е. диаметр и толщина стенок (а также показатель соотношения между ними, обозначаемый как SDR). Чем меньше это соотношение, тем больше вес трубы.
Кроме того, нужно знать марку полиэтилена, из которого произведено изделие. Существует 3 марки, обозначаемые как ПЭ-63, ПЭ-80 и ПЭ-100. Из них наиболее универсальной считается ПЭ-80, поскольку рассчитана на высокое внутреннее давление, при этом отличается небольшой стоимостью.
Но у труб, изготовленных из ПЭ-100, выше показатель максимального предела прочности и устойчивость к механическим воздействиям. Изделия из ПЭ-80 применяются стандартно для устройства водопровода при сечении до 9 см.
Технические характеристики полиэтиленовых изделий
Устройство водопровода начинается с его проектирования. А для создания такого проекта нужно разобраться в технических характеристиках труб. Они могут различаться для изделий разного диаметра. Но температура плавления для всех изделий будет одинакова – +120…+135°С.
Все виды труб могут выдерживать морозы до -70°С. Плотность большинства изделий составляет 948-960 кг/куб. м, а удельная теплоемкость находится в диапазоне 2300-2700 Дж/(кг*К). При этом характеристики необходимой модели можно посмотреть в сопроводительной документации.
Преимущества напорных водопроводных труб из полиэтилена
Трубы из полиэтилена этого типа обладают целым рядом преимуществ по сравнению с такими традиционными вариантами, как изделия из чугуна, металла или даже бетона.
К числу их достоинств относятся:
Преимущества.
- длительный срок эксплуатации – при соблюдении всех условий он составляет 50 лет;
- устойчивость к коррозии и агрессивному химическому воздействию;
- невысокая стоимость;
- хорошая эластичность;
- способность выдерживать изменившуюся нагрузку грунта;
- морозоустойчивость, благодаря которой такие изделия не нуждаются в дополнительном утеплении (трубы выдерживают низкие температуры вплоть до -70°С);
- небольшой вес – трубы из полиэтилена низкого давления легче изделий из металлических сплавов (в 3-4 раза);
- высокая скорость монтажа и его простота;
- высокая степень экологической безопасности – трубы не выделяют токсичных веществ и на них не заводятся патогенные микробы.
Кроме того, ПНД-трубы диаметром в 2-11 см выпускают в бухтах, общая длина изделий при этом может составлять 50-1000 м, что помогает уменьшить расход материала.
Такие характеристики делают конструкции ПНД хорошим выбором для устройства водоснабжения дачи. Тем более что монтаж их возможно выполнить самостоятельно, хотя и понадобится специальный аппарат.
Эксплуатационные и гидравлические свойства системы сохранятся и при использовании труб из ПНД, у которых диаметр меньше расчетного. Это достигается благодаря низкой шероховатости внутренней поверхности. Риск гидроудара для изделий остается низким.
Варианты соединения труб
Для монтажа труб ПНД нужно разобраться в том, какими способами может осуществляться их соединение. Существует несколько вариантов:
- Сварка с помощью специального аппарата, при которой торцы полиэтиленовых изделий нагревают до нужной температуры, а затем соединяют. Важно, чтобы срезы были ровными. Сварочные соединения считаются оптимальным вариантом для устройства водопровода, прокладываемого в слое грунта.
- С использованием компрессионных фитингов. Существует много разновидностей таких элементов. Это тройники, соединительные муфты, фланцы и многое другое. С их помощью собирают системы достаточно сложной конфигурации. Но этот способ не подходит для водопровода, который будет прокладываться в земле, поскольку фитинги требуют регулярного обслуживания.
- Электродиффузионная сварка, для которой используются терморезистивные фитинги. Особенностью является устойчивость к высоким температурам, а с конструктивной точки они отличаются наличием спирали нагрева и специальных датчиков. На их поверхности имеются клеммы для подключения сварочного агрегата. Подготовленные концы труб вставляют в эти фитинги, а затем включают сварку. Внутренняя спираль фитинга в процессе нагревается, материал этого горячего элемента придает тепло полиэтилену трубы, и он расплавляется. Такой способ подходит для прокладки трубопровода в земле.
- Фланцевое соединение. Этот вид стыковки чаще всего используется, когда есть необходимость перехода на другой вид труб.
При этом технология проведения монтажных работ простая. И даже при отсутствии навыков монтировать трубы ПНД для водопроводной системы на даче можно собственными силами, не привлекая к этому специалистов, что позволит сэкономить.
Источник: https://vodasovet.ru/vodoprovod/pnd-truba
Источник