Полиэтиленовые трубы: маркировка, диаметры, характеристики, применение

Технические требования к ПНД трубам

Для стандартизированных ПЭ труб недопустимо наличие визуальных изъянов ни на внешней, ни на внутренней поверхностях. Стенки должны быть гладкими, без инородных включений, пустот , вздутостей или трещин. ГОСТом 32415 допускается только незначительная волнистость и присутствие полос, идущих вдоль изделия.

Согласно этому стандарту, показатели стойкости труб ПНД к внутреннему давлению определяются путем испытаний, параметры которых приведены в нижеследующей таблице.

№ п/п	Время испытаний, мин., не менее	Температура, в ⁰C	Кольцевое (гидростатическое) напряжение для марки ПЭ, кПа
100	80
1	6 тыс.	20	12 тыс.	10 тыс.
2	165*60	80	5400	4500
3	60 тыс.	80	5 тыс.	4 тыс.

Таблица с параметрами первоначальных испытаний показателей стойкости труб по ГОСТу 32415

Если происходит пластическое разрушение, трубы ПЭ подвергают повторным испытаниям, условия которых приводятся далее.

ПЭ 100
Гидростатическое напряжение, кПа	Время, ч
5400	165
5300	256
5200	399
5100	629
5 тыс.	1 тыс.
—	—

Таблица с параметрами повторных (в случае провала первых) испытаний показателей стойкости полиэтиленовых труб по ГОСТу 32415

Хочется отметить отдельные моменты касательно испытаний:

• После нагрева до температуры 108 -112⁰C трубы ПЭ для водоснабжения могут удлиниться: допустимая величина растяжения – 3%. Испытания для изделий с толщиной стенки до 8 мм длятся 58-62 мин, до 16 мм – 118-122 мин, свыше – 238-242 мин.
• Марка ПЭ 100 должна иметь относительное удлинение при разрыве не менее 350%.
• Показатель текучести в сравнении с исходным состоянием изменяется не более чем на 20%, термостойкость при t 20⁰С – от 20 минут.

Обратите внимание! Показатель веса труб ПНД обычно во внимание не берется: в любом случае такие изделия легче, чем металлические изделия. Однако при транспортировке больших партий труб или разработке конструкции с минимальными нагрузками этим показателем пренебрегать не стоит

Технические характеристики труб

Технические характеристики газовых труб

Существует ряд критериев, по которым производится выбор пластиковых труб. Показатели продукции учитываются при проектировании подземных сооружений с учетом условий их эксплуатации и особенностей транспортируемых веществ.

Подбор материала проводится по таким характеристикам:

• SDR. Показатель, указывающий на соотношение диаметра трубы к толщине ее стенки. Чем меньше SDR, тем выше давление, которое она способна выдержать.
• MRS. Число указывает на максимально допустимое давление, при котором допускается эксплуатация коммуникаций. Измеряется в паскалях (мПа) и составляет 3-10 мПа в зависимости от марки продукции.
• Радиус изгиба. Измеряется во внешних диаметрах и в среднем составляет 25. Чем тоньше труба, тем больше материала можно скрутить в одну бухту. А это важный фактор для хранения, транспортировки и монтажа изделий.

Проблема выбора

Итак, сталь или пластик?

Выбор читатель может сделать самостоятельно, на основе выше приведенных описаний. Однако стоит учитывать некоторые законодательно закрепленные ограничения.

Использование полиэтилена не допускается:

В регионах, где температура наиболее холодной пятидневки зимы ниже -45 градусов. Эластичность пластика при низких температурах имеет свои границы.

В Якутии и на Чукотке волей-неволей приходится использовать только сталь.

• В зонах с сейсмичностью выше 6 баллов. Несмотря на вышеупомянутую эластичность, прочность стали на разрыв все-таки заметно выше.
• В городской зоне высокого давления первой и второй категории. Тут, вероятно, необходимо небольшое пояснение. К разным категориям газопроводы относят по рабочему давлению:

Категория	Рабочее избыточное давление, МПа
1	0,6 – 1,2 для природного газа, 0,6 – 1,6 для сжиженного (газгольдеров)
2	0,3 – 0,6
3	0,005 – 03
4	Менее 0,005

Полиэтилен может укладываться только в грунт. Наземная и надземная прокладка, монтаж полиэтиленовых газопроводов в тоннелях и коллекторах, а также внутри зданий любого назначения запрещены. Эта инструкция связана с низкой механической прочностью и горючестью материала.

Таким образом, при монтаже газопровода в пределах участка можно ориентироваться на несложное правило: по участку можно проложить полиэтилен в грунте; от ввода в дом газ разводится только сталью. Переход между полиэтиленом и сталью должен находиться за пределами дома выше уровня грунта.

Ввод газа в дом.

Особенности монтажа

Сварка полиэтиленовых труб проводится после снятия внешнего слоя, поврежденного ультрафиолетом и кислородом

Выполнять прокладку систем газоснабжения имеют право только лицензированные организации, располагающие специальным оборудованием и квалифицированным персоналам. Последующие работы по ремонту и обслуживанию коммуникаций могут проводить только эти компании.

К соединениям предъявляются следующие требования:

• герметичность;
• прочность;
• однородность;
• надежность;
• долговечность;
• устойчивость к агрессивным химикатам.

Стыковой способ чаще применяется при прокладке магистралей крупного диаметра. Для его выполнения используется сварочное оборудование.

Муфтовое соединение полиэтиленовых труб

Процесс происходит в такой последовательности:

1. Подготовка материала и инструмента.
2. Установка оборудования, выполнение его программирования.
3. Очистка торцов труб от грязи, зачистка стыков.
4. Укладка фрагментов в держатели, проверка их соосности.
5. Выполнение сварки.
6. Остывание материала.
7. Маркировка шва.
8. Перемещение сварочного оборудования.

Соединение выполняется за счет оправления полимера с последующей стыковкой. Происходит процесс диффузии, после остывания оба звена становятся единым целым.

Электромуфтовый способ используется при прокладке каналов малого диаметра, изготовления углов и ответвлений. Здесь используется та же технология плавления, но осуществляется она не на торцах, а снаружи. На внутренних стенках муфты установлена нагревательная спираль, которая при подключении тока плавит пластик, что приводит к созданию монолитного соединения.

Способ стыковой сварки труб

Стыковка проводится в следующем порядке:

1. Подготовка материала и инструмента.
2. Очистка торцов труб от грязи, зачистка стыков.
3. Укладка фрагментов на опоры, проверка их соосности.
4. Установка муфты, соединение труб.
5. Включение электричества, сплавление фрагментов.
6. Остывание материала.
7. Маркировка шва.
8. Перемещение сварочного оборудования.

Выбор напряжения и времени нагревания делается для каждого типа и модели материала. Электромуфтовые соединения отличаются повышенной прочностью, надежностью и долговечностью.

Разъемный способ применяется крайне редко, в основном для создания временных коммуникаций или систем с перспективой их дальнейшей модернизации. Стыкуемые элементы вставляются в корпус, который затягивается с двух сторон обжимными кольцами. Такое соединение отличается достаточной прочностью, но недолговечностью. Чтобы оно оставалось герметичным, требуется периодически подтягивать гайки. Другим вариантом является приваривание/приклеивание к торцам фланцев с последующим прикручиванием деталей болтами. Плюс такого решения только в том, что стыковочные детали можно снимать и использовать повторно.

№5. Трубы для газопровода из полиэтилена низкого давления (ПНД)

Трубы из ПНД в последнее время пользуются не меньшим спросом, чем стальные. Необходимо отметить сразу, что словосочетание «низкое давление», которое фигурирует в названии материала, относится к особенностям производства труб, а не к условиям эксплуатации газопровода. Есть полиэтиленовые трубы, которые выдерживают давление до 1,2 МПа. Что же заставляет нас отказываться от проверенного варианта со стальными трубами и использовать полимерные? Ответ на этот вопрос кроется в преимуществах материала.

Основные плюсы полиэтиленовых газовых труб:

• небольшой вес;
• быстрый и более простой монтаж без использования сложного дорогостоящего оборудования, требующего наличия особых навыков;
• прочность, пластичность и гибкость позволяют достаточно просто обходить возможные препятствия на пути газопровода. Максимально допустимый радиус изгиба – 25 радиусов трубы. Гибкость позволяет трубопроводу оставаться целостным при небольших подвижках грунта;
• возможность выдерживать давление до 1,2 МПа, так что такие трубы могут использоваться практически на всех участках газопровода;
• устойчивость к коррозии, способность выдерживать воздействие агрессивных веществ;
• высокая пропускная способность, так как внутренняя поверхность трубы гладкая. При таком же диаметре, как у стальной трубы, полиэтиленовая будет иметь пропускную способность примерно на 30% выше;
• трубы из ПНД выпускают большой длины, что позволяет обойтись меньшим количеством соединений, за счет чего достигается целостность и надежность конструкции;
• полимерные материалы не проводят блуждающий ток;
• невысокая стоимость, если сравнивать со стальными или медными аналогами;
• долговечность не менее 50 лет, а при соблюдении всех условий до 80-90 лет.

Минусы также есть:

• полиэтиленовые трубы нельзя использовать в районах, где температура опускается ниже -45С. Такой газопровод располагают на глубине не менее 1 м, при зимних температурах в -40С глубина увеличивается до 1,4 м, а в некоторых случаях прокладка труб из ПНД и вовсе невозможна. При низких температурах эксплуатационные качества могут ухудшаться, а долговечность – снижаться;
• не подходят трубы также для сейсмически активных районов;
• давление более 1,2 МПа трубы из ПНД не выдержит – тут поможет только толстостенная сталь;
• чувствительность к ультрафиолетовым лучам не позволяет осуществлять надземную прокладку – полиэтиленовые трубы подходят только для монтажа под землей;
• из-за повышенного уровня горючести полиэтилена такие трубы не рекомендуют использовать в помещениях. Уже при +80С материал имеет свойство деформироваться и разрушаться;
• трубы из ПНД не подходят для прокладки газопровода в коллекторах и тоннелях. В таких местах используют стальной аналог;
• при пересечении газопровода с автодорогами и прочими коммуникациями трубы необходимо прятать в металлический футляр.

Для монтажа газопровода внутри помещения полиэтиленовые трубы лучше не использовать, а вот для подземной прокладки они применяются все чаще.

Для производства труб используются специальные трубные марки полиэтилена:

• ПЭ 80 – трубы черного цвета с желтыми вставками, выдерживают давление до 0,3-0,6 МПа;
• ПЭ 100 – трубы с голубой полоской, выдерживают давление до 1,2 МПа. При их монтаже прилагаются более серьезные усилия, так как материал приходится нагревать до более высоких температур, зато качество соединения в этом случае на высоте.

Диаметр труб из ПНД может колебаться от 20 до 630 мм и более, используются даже трубы с диаметром 1200 мм. При выборе в расчет также стоит принимать такой показатель, как SDR – это отношение диаметра к толщине стенки. Чем это значение меньше, тем толще стенки и тем более прочное перед нами изделие. SDR колеблется от 9 до 26.

Соединение полиэтиленовых труб выполняется одним из следующих способов:

• сварка встык. Края отдельных элементов разогреваются специальным паяльником до достижения вязкой консистенции, которая позволяет спокойно соединить две трубы в одну;
• электромуфтовая сварка предполагает монтаж краев трубы в специальную муфту, к которой подается напряжение, за счет которого происходит нагрев и соединение двух отрезков. Такое соединение получается более прочным, чем сама труба и выдерживает давление в 16 МПа.

При индивидуальном подключении к сети будет достаточно сварки встык, а если проходит, например, газификация целого района, то лучше использовать электромуфтовую сварку – она более надежная и герметичная.

Для соединения участка стального и полиэтиленового газопровода используют специальные элементы, одна сторона которого приваривается к стали, а вторая – к полиэтилену.

Как рассчитать основные соотношения у ПЭ труб?

Согласно нормам ГОСТ, полиэтиленовые трубы холодного водоснабжения при показателях рабочей температуры в 20⁰C могут эксплуатироваться в течение 50 лет. Соотношение показателей номинального давления, расчетного напряжения и серии ПЭ трубы будут выглядеть следующим образом:

Д = 10 х Н/С = 10 х MRS/С х К, где Д – давление, Н – расчетное напряжение, С – серия изделия, MRS – минимальный показатель длительной прочности, К – коэффициент запаса прочности с учетом условий эксплуатации трубопровода. Все величины выражаются в МПа.

Если водопровод транспортирует воду с более высокой температурой, для расчета значения допустимого давления вводится коэффициент.

Формула выглядит таким образом: Д1 = Д х К1, где Д1 – допустимый показатель давления, Д – номинальный, К1 – коэффициент снижения давления. Значения коэффициентов в зависимости от температуры представлены в таблице.

К1 для ПЭ труб	Температура воды в ⁰C
1	20
0,93	25
0,80	35
0,74	40

Таблица зависимости коэффициента снижения давления от температуры

Основные соотношения полиэтиленовых труб регламентируются государственным стандартом 18599 2001.

Основные достоинства и недостатки полиэтиленовых труб для газопровода

При подземном монтаже срок службы полиэтиленовых труб составляет 80 лет

Как и любые строительные материалы, газопроводные полиэтиленовые трубы имеют свои достоинства и недостатки. Каждый из них имеет значение при принятии решения о строительстве системы подачи газа.

Преимущества материала:

1. Нет необходимости обустраивать заземление, так как ПЭ является отличным изолятором.
2. Достаточная прочность. Магистраль способна без повреждений и деформаций выдерживать давление грунта.
3. Отсутствие коррозии. Пластик не восприимчив к сырости, воздействию содержащихся в почве солей и щелочей.
4. Простота и быстрота монтажа. Трубы легкие, при сборке магистрали делается небольшое количество стыков.
5. Гибкость и эластичность. При подвижках грунта коммуникации не рвутся и не ломаются.
6. Долговечность. Производители дают гарантию на свою продукцию в пределах 40-80 лет.

Трубы ПНД для газопровода

Полиэтилен низкого давления применяют не только для изготовления элементов газопровода. Его используют и для устройства других коммуникаций – водопровода, канализации, защитных технических трубопроводов. Виды труб отличаются составом, характеристиками, маркировкой.

Остановимся на изделиях для транспортировки газа, производство которых подчиняется требованиям ГОСТ Р 50838-2009 (устаревшая редакция – ГОСТ Р 50838-95).

Виды и типоразмеры

Полимерные напорные трубы для газа могут состоять только из полиэтилена или усилены дополнительными слоями.

Таким образом, выделяют три типа:

• полиэтиленовые, в том числе обозначенные желтыми полосами;
• полиэтиленовые с расположенными внутри или снаружи соэкструзионными слоями;
• полиэтиленовые с термопластовой защитной оболочкой, которую необходимо снимать перед монтажом.

Все виды трубного материала предназначены для транспортировки различных газов, соответствующих нормам ГОСТ 5542 и применяемых в качестве сырья или топлива для промышленных и бытовых нужд. Приняты ограничения для использования трубопроводов: max раб. давление – 1,2 МПа, max раб. температура -/+40°С.

Трубы реализуют упаковками различного вида: изделия с диаметром от 200 мм и выше – только прямыми отрезками, более тонкие – катушками или бухтами

Промышленная продукция поставляется отрезками 5-24 м, кратными 0,25 м, но чаще средней длины, удобной для перевозки спецтехникой – например, 13 м. Намотка тонкой трубы в бухте предполагает различную длину, но чаще можно встретить мотки по 200, 500, 700 м. Возможно производство изделий и другой длины, но только по согласованию с заказчиками.

В зависимости от толщины стенок и раб. давления трубы делят на два вида:

• ПЭ-80. Толщина стенки – 2-3 мм, раб. давление – 3-6 Мпа; подходят для газопроводов и водопроводов;
• ПЭ-100. Толщина стенки – 3,5 мм, раб. давление – 8-12 Мпа; это усовершенствованная версия ПЭ 80, отличается термостойкостью и повышенной плотностью.

ПЭ (варианты – ПЕ, PE) в названии – это полиэтилен, цифры 80 и 100 – марки полиэтилена.

С точки зрения экономической целесообразности марку ПЭ 100 используют при монтаже газопровода высокого давления или в особых случаях – например, для реконструкции старой изношенной магистрали или строительства экспериментальных веток с давление от 0,6 Мпа и выше.

Технические характеристики и маркировка

К полиэтиленовым трубам, изготовленным в заводских условиях, предъявляют требования, перечисленные в ГОСТ Р 50838-2009. Среди них рекомендации к внешнему виду и техническим свойствам.

Внешне трубы должны иметь гладкую поверхность, без пузырей, раковин и трещин. Посторонние включения, видимые невооруженным глазом, также исключены. Допускаются только незначительная волнистость и продольные полосы

С точки зрения цвета возможность вариативность:

• ПЭ 80 – желтые;
• ПЭ 100 – желтые, оранжевые, черные с желтыми/оранжевыми полосами, распределенными равномерно.

В документе прописаны нормы и таких характеристик, как стойкость при постоянном внутреннем давлении, удлинение при разрыве, стойкость к распространению трещин, термостабильность, свариваемость.

Производители наносят маркировку различными способами: термотиснением, цветной печатью, термотиснением с окрашиванием. Интервал между знаками – не более 1 м

Маркировка не должна влиять на качество материала, то есть провоцировать трещины, вздутия и пр.

Буквы и цифры должны легко читаться, быть разборчивыми и понятными. К обязательным относятся:

• товарный знак или наименование изготовителя;
• условное обозначение трубы;
• дата изготовления;
• номинальный диаметр/толщина стенки;
• назначение;
• ГОСТ.

Остальные данные – название страны, номер партии и др. – наносят по желанию.

Для примера разберем один из образцов:

ООО «Сфера» ПЭ 80 SDR 11 — 150х10,5 ГАЗ ГОСТ Р 50838-2009

1. ООО «Сфера» — производитель
2. ПЭ-80 – вид полиэтиленовой трубы
3. SDR 11 – стандартное размерное соотношение
4. 150 – диаметр
5. 10,5 – толщина стенки
6. ГАЗ – назначение
7. ГОСТ Р 50838-2009 – нормативный документ

По маркировке легко определить, подходят ли трубы для бытового или промышленного применения, соответствуют ли по назначению и диаметру.

Особенности материалов

Для начала давайте сформулируем ключевые особенности обоих возможных решений.

Сталь

Определяющее свойство, которое делает сталь основным материалом для прокладки газовых магистралей – прочность. Столкновение с автомобилем, вандализм, сейсмическая активность (разумеется, в разумных пределах) с минимальной вероятностью приведут к нарушению герметичности трубы и утечке газа.

Какие еще качества стали стоит отметить?

• Широчайший диапазон рабочих температур. Стальные трубы незначительно меняют свои механические свойства в диапазоне от -40 до +100С и выше. При более низких температурах, впрочем, многие марки стали становятся хрупкими.
• Низкую коррозионную стойкость. Если сухая среда с отсутствием кислорода внутри газопровода исключает коррозию, то снаружи трубы приходится периодически перекрашивать с зачисткой старого лакокрасочного покрытия, причем вовсе не из соображений эстетики.

Слой краски защищает сталь от ржавчины.

• Стальные трубы – отличный проводник. При их эксплуатации приходится решать проблемы заземления и катодной защиты: блуждающие токи и возникновение разнообразных электрохимических процессов не только может привести к аварии на газопроводе, но и резко ускоряет коррозию.
• Наконец, цена погонного метра стальной трубы несколько выше, чем у полиэтиленового аналога. Приведем некоторые оптовые цены.

Номинальный диаметр, мм (линейки размеров не совпадают, поэтому взяты максимально близкие диаметры)	Стоимость погонного метра, руб.
Стальная труба ВГП	Полиэтиленовая труба ПЭ100 SDR 17,6
65/63	269	110
90/80	311	226
100/110	452	335

Полиэтилен

Чем пластиковая труба для газопровода принципиально отличается от стальной?

• Масса погонного метра меньше в 3-7 раз. Отсюда – более простые транспортировка и монтаж.
• Полиэтилен не боится коррозии и контакта с агрессивными средами. Это один из наиболее химически стойких полимеров: недаром он используется для производства тары, в которой хранятся концентрированные кислоты. Практическое следствие: какое-либо обслуживание газопровода после окончания монтажа не требуется; периодическая покраска может быть забыта, как страшный сон.

Концентрированная соляная кислота продается в полиэтиленовой бутылке.

• Как и все пластики, полиэтилен – диэлектрик. Раз так, блуждающих токов можно не бояться; заземление и катодная защита не требуются.
• Во всем диапазоне рабочих температур механические свойства газопровода практически не меняются: пластик сохраняет вязкость, способную погасить сколь угодно сильный удар, и эластичность, способствующую обратимой деформации при нагрузках. Проще говоря, если по полиэтиленовой трубе проедет грузовик, она вернется к исходной форме.
• В отличие от стали, стыковая сварка труб полностью автоматизирована, что исключает человеческий фактор и, соответственно, разброс качества соединений.

Стыковая сварка полиэтиленового газопровода.

Верхняя планка рабочей температуры ограничена всего 40-45 градусами.

Трубы ПЭ повышенной термостойкости

Полиэтиленовые трубы повышенной термостойкости (PE-RT) применяются в коммуникациях горячего и питьевого водоснабжения, низкотемпературного (до 80⁰С) водяного отопления, прогрева почв, системах устройства «теплых полов». Октеновые ответвления, идущие от основной цепи полимера, которые отличают PE-RT от обычного ПЭ, способствуют повышенной термостойкости, надежности и прочности материала. Такие трубопроводы могут работать под давлением от 2 до 10 бар при температурах до аварийных 95⁰С.

Сортамент труб PE-RT представлен в таблице.

СРО	6	7,4	9	11	13,6	17
D х102мм	Толщина стенки х10-2, в мм
0,10	170	140	130	130	130	130
0,12	200	180	140	130	130	130
0,16	270	220	180	150	130	130
0,20	340	280	230	190	150	130
0,25	420	350	280	230	190	150
0,32	540	440	360	290	240	190
0,40	670	550	450	370	300	240
0,50	830	690	560	460	370	300
0,63	1050	860	710	580	470	380
1,25	2080	1710	1400	1140	920	740
1,40	2330	1920	1570	1270	1030	830
1,60	2660	2190	1790	1460	1180	950
1,80	2990	2460	2000	1640	1330	1070
2,00	3320	2740	2240	1820	1470	1190
2,25	3740	3080	2520	2050	1660	1340
2,50	4150	3420	2790	2270	1840	1480
3,15	5230	4310	3520	2860	2320	1870
3,55	5900	4850	3970	3220	2610	2110
4,50	—	6150	5030	4090	3310	2670
5,00	—	6830	5580	4540	3680	2970

Таблица сортамента труб PE-RT

Внимание! Подробнее ознакомиться c размерами и характеристиками ПЭ труб повышенной термостойкости, а так же их купить, Вы можете в подразделе Трубы для горячего водоснабжения. Трубы PE-RT поставляют в катушках, бухтах, отрезках

Отклонение труб длиной до 12 м составляет +-10 мм. Некоторые допустимые показатели отклонений и овальность изделий представлены в таблице

Трубы PE-RT поставляют в катушках, бухтах, отрезках. Отклонение труб длиной до 12 м составляет +-10 мм. Некоторые допустимые показатели отклонений и овальность изделий представлены в таблице.

D, х100 мм	Отклонения > мм	Допустимая овальность, не >, х10-1мм
0,20	0,3	12
0,25	0,3	12
0,32	0,3	13
0,50	0,5	14
0,90	0,9	18
1,10	1,0	22
1,25	1,2	25
1,80	1,7	36
2,00	1,8	40
2,25	2,1	45
2,50	2,3	50
2,80	2,5	98
3,15	2,8	111
4,00	3,6	140
4,50	3,8	158
7,10	4,9	—

Таблица допустимых показатели отклонений и овальности изделий PE-RT

Данный вид полиэтилена был одобрен и включен в нормативы ГОСТ Р 52134 (в редакции 2010 г.), а в сентябре 2022 г. – в ГОСТ последней редакции 32415–2013.

Обратите внимание! PE-RT – полиэтилен повышенной термостойкости, соответствующий требованиям ГОСТ 52134, ГОСТ 32415–2013 и других стандартов, на сегодня является лучшим решением для коммунальных систем отопления и снабжения горячей водой