Если раньше при монтаже водопровода, канализации, при проведения газа всегда использовали только металлические или чугунные трубы. Альтернативы просто не было. Сегодня все чаще применяют изделия из полимеров, и, в частности, — полиэтиленовые трубы. Они все больше вытесняют с рынка металлические аналоги, а все благодаря невысокой цене, простоте в обращении, длительному сроку эксплуатации. Полярности ПЭ трубам добавляет простота монтажа — есть фитинги, которые устанавливаются руками. Это очень удобно, например, при устройстве водопровода или системы полива на даче.

Свойства, достоинства, недостатки

Полиэтиленовые трубы применяют для транспортировки различных жидких и газообразных веществ. В литературе можно встретить сокращенное обозначение: в русском варианте это ПЭ, в международном — PE или PE-X для сшитого полиэтилена.

Они имеет отличные свойства:

Отличный набор свойств привел к тому, что полиэтиленовые трубы становятся все более популярными. Но, чтобы не было неожиданностей, необходимо знать их недостатки. Их не очень много, но они довольно серьезные.

• Полиэтилен горит, и при горении выделяет вредные вещества.
• Слабая стойкость к ультрафиолету. Под воздействием солнца материал становится хрупким и ломким. Но этой болезни не подвержены трубы из сшитого полиэтилена, именно они стали в последнее время лидерами продаж.
• Большое температурное расширение — оно в 10 раз больше чем у стали. Для нейтрализации этого недостатка устанавливается компенсатор.
• При замерзании жидкости в трубопроводе, полиэтилен может порваться. Потому при использовании полиэтиленовых труб для организации водоснабжения частного дома или дачи, его укладывают ниже глубины промерзания или утепляют сверху, применяют дополнительные методы обогрева ().

Это все недостатки. Теперь о разновидностях. По способу производства есть три вида труб из полиэтилена:

В данных названиях кроется определенный парадокс. Когда говорят о высоком или низком давлении полиэтиленовых труб, имеют в виду способ их производства. Но часто это воспринимается как область использования. Реально же все наоборот. Трубы, произведенные при высоком давлении, получаются менее прочными. Их можно использовать только для безнапорных систем (без насосов). Для систем напорного водоснабжения их делают, но прочность добирают за счет толщины стенок. При обычной толщине стенок их область использования — канализация, дренажные системы, ливневки и т.п. Тут их качества оптимальны.

В напорных трубопроводах, там где высокое давление, используются как раз полиэтиленовые трубы низкого давления. Они более прочные но, одновременно, более хрупкие, намного хуже гнутся. Это тоже не очень хорошо. Зато они выдерживают значительные перепады давления без какого-либо вреда. И еще надо сказать, что оба этих типа полиэтиленовых труб подходят только для холодной воды — горячую они не выдерживают, могут расплавиться.

А вот третий тип — из сшитого полиэтилена — это вариант с высокой прочностью, гибкостью. Выдерживают такие изделия высокое давление (до 20 Атм) и температуры до +95°C, то есть PE-X трубы можно применять и для горячего водоснабжения, а также для систем отопления. Кстати, их этого типа полимера делают металлопластиковые трубы. Однако и тут есть одно «но» — этот тип материала не сваривается. При монтаже трубопровода из сшитого полиэтилена используют фитинги с прокладками. Второй тип сборки — клеевой, когда стыки соединяемых элементов промазываются клеем.

Маркировка и диаметры

Полиэтиленовые трубы обычно бывают черного или ярко-синего цвета, из сшитого полиэтилена могут иметь ярко-красный цвет. Окрашиваются так они специально — чтобы их проще было отличить от прочих полимеров. На стенке вдоль могут быть нанесены полосы синего цвета, если она предназначена для холодной воды, желтого, если применяется она для газопровода. Форма выпуска — в бухтах длиной от 20 до 50 метров (обычно малые диаметры) и кусками по 12 метров (или нужной длины по договоренности).

Диаметры полиэтиленовых труб изменяются в широком диапазоне — от 20 мм до 1200 мм. Изделия малого сечения (до 40 мм) используются в основном для водопроводов и систем отопления в частных домах и квартирах, более серьезные (до 160 мм) идут на стояки систем водоснабжения, отопления и канализации. Большие диаметры — это уже промышленная и производственная сфера. Для частных строений и квартир практически не используется.

Плотность полиэтилена

Для изготовления труб используется полиэтилен разной плотности. Обозначается плотность цифрами, которые стоят после аббревиатуры:

Что еще может быть интересно: полиэтиленовые трубы могут быть еще и армированными. Вообще они производятся методом экструзии — в размягченном состоянии материал выдавливается через насадку, затем отправляется на калибровку, где ему придают требуемое сечение и размер. При производстве армированных полиэтиленовых труб волокна капрона, полистирола или поливинилхлорида (ПВХ) запаиваются внутри стенки. Оборудование для этого процесса намного более сложное, потому и цена на армированные ПЭ трубы значительно выше.

Диаметр полиэтиленовых труб и что такое SDR

В маркировке полимерных труб есть существенное отличие — указывается наружный диаметр. Но толщина стенки изменяется в больших пределах, так что внутренний диаметр приходится высчитывать — от наружного отнимать удвоенную толщину стенки. Толщина стенки в маркировке прописывается после указания наружного диаметра (обычно ставят * или знак «х»). Например: 160 х 14,6. Это обозначает что данная труба имеет наружный диаметр 160 мм, толщину стенки 14,6 мм. Можно посчитать и внутренний диаметр полиэтиленовой трубы: 160 мм — 14,6 мм*2 = 130,8 мм.

Еще в маркировке присутствует аббревиатура SDR и какие-то цифры. Цифры — это отношение наружного диаметра к толщине стенки. Этот показатель отражает прочность стенок и их возможность противостоять скачкам давления.

Чем меньше показатель SDR, тем более прочной (но и более тяжелой) является труба. Правда это справедливо в пределах изделий одной плотности. Например, ПЭ 80 SDR11 — более прочная, чем ПЭ 80 SDR 17.

Серия трубы и номинальное давление

Следующий параметр, который может быть важен при выборе — серия. Обозначается буквой S, за которой стоят цифры. Отображает способность стенок сопротивляться давлению. Это отношение того давления, которое она может выдержать (определяется в лабораторных условиях) к рабочему. Чем больше цифра, тем прочнее труба.

Номинальное давление ПЭ труб разной плотности с разным SDR

На практике этот показатель редко принимают во внимание, так как он более «лабораторный», чем практический. Намного более важным может оказаться номинальное давление, на которое рассчитаны стенки. Эти данные представлены на фото выше. Давление находится на пересечении столбцов и строк, указано в Атмосферах. Например, для трубы PE 80 SDR 13,6 рабочее давление равно PN10 (10 Атм). Это значит, что при транспортировке сред температурой не более +20°C и давлении не более 10 Атм, срок службы данной трубы — 50 лет.

Нормативные документы

Для стандартизации выпускаемой продукции были разработаны ГОСТы и отраслевые стандарты. Нормативная база по этому виду материалов появилась не так давно — уже в нынешнем тысячелетии — после 2000 года. В маркировке обычно указывается стандарт, которому отвечает данный вид продукции. По названию ГОСТа определяется область применения (из названий ГОСТов), но непрофессионалам проще ориентироваться на наличие полос соответствующего цвета (голубые — для холодной воды, желтые — для газа).

Вот стандарты для России:

Есть стандарты для Украины:

• ДСТУ Б В.2.7-151:2008 «Трубы полиэтиленовые для подачи холодной воды»
• ДСТУ Б В.2.5-322007 «Трубы безнапорные из полипропилена, полиэтилена, непластифицируемого поливинилхлорида и фасонные изделия к ним для внешних сетей канализации домов и сооружений и кабельной канализации»
• ДСТУ Б В.2.7-73-98 «Трубы полиэтиленовые для подачи горючих газов»

При желании все их можно изучить. В большинстве своем они представляют собой таблицы, в которых указан весь сортамент продукции с указанием из параметров.

Для идентификации на полиэтиленовые трубы нанесена маркировка. Надписи наносятся на каждом метре или около того. Первым указывается название фирмы-производителя, может стоять логотип кампании. Этот знак не обязательный, но является хорошим признаком — предприятие не боится за свой товар.

• обозначение материала трубы, в данном случае — ПЭ — полиэтилен;
• плотность полиэтилена — для этого примера 80;
• потом SDR трубы — 11;
• следующим стоит наружный диаметр и толщина стенки: 160 мм диаметр трубы, 14,6 мм — толщина стенки;
• в последней позиции указывается ГОСТ или ДСТУ, которому отвечает данный тип трубы.

Приведенная на фото труба — для газопроводов это подчеркивается трижды — нанесенными желтыми полосами, надписью «газ» в маркировке и наименованием ГОСТа — 50838-2009 — это стандарт, по которому производятся пластиковые трубы для газопроводов.

Добавить в закладки

Сооружение трубопровода из полиэтиленовых труб

Большая часть всех трубопроводов, проложенных в городах, относятся еще к советскому времени. Изношенность теплотрасс, канализации, газо- и водопроводных коммуникаций достигает 70%, что обусловлено материалом, из которого изготовлены трубы. Это сталь, которая подвергается интенсивному коррозийному воздействию. Строительство газопроводов из полиэтиленовых труб становится сегодня более востребованным. По мере истечения срока эксплуатации на различных трубопроводах происходит много аварий: под высоким давлением рвутся трубы, образуются многочисленные протечки, которые ведут к значительным потерям воды. Ухудшаются эксплуатационные показатели: за счет уменьшения сечения труб снижается их пропускная способность, вода загрязняется, снижаются ее биологические показатели.

Преимущества полиэтиленовых труб

Трубы, изготовленные из полиэтилена (ПЭ), являются современной альтернативой своим устаревшим физически и морально металлическим предшественникам. Они имеют целый ряд бесспорных преимуществ по сравнению с изделиями из стали или чугуна.

1. Отсутствие коррозийного поражения, что сводит к минимуму затраты на монтаж, обслуживание и ремонт.
2. Удобство в работе: полиэтиленовые изделия легко резать, поэтому их просто подгонять по размеру как на строительной площадке, так и в полевых условиях при прокладке трубопроводов.
3. Высокая пропускная способность за счет того, что внутренние стенки ПЭ изделий являются гладкими.
4. Трубы из полиэтилена имеют эластичную структуру внутренних стенок, на которых в результате не образуется накипь и они не засоряются изнутри различными взвесями, содержащимися в жидкости.
5. Полиэтилен химически инертен, успешно противостоит агрессивному воздействию, следовательно, он не нуждается в дополнительной специальной защите.
6. Полиэтилен не электропроводен, поэтому ему не страшны блуждающие токи, разрушающие металлические трубы.
7. Радиус изгиба полиэтиленовой трубы может составлять до 10 ее наружных диаметров в зависимости от температуры, что сокращает затраты на соединительные детали и облегчает проектирование и строительство трубопроводов.
8. Полиэтиленовая труба имеет высокую гибкость: минимальный радиус изгиба равен 25 диаметрам трубы при 200°C.
9. Значительно меньший вес по сравнению с металлическими трубами, что облегчает монтаж и укладку.
10. ПЭ трубы устойчивы к перепадам температур и имеют высокие санитарно-гигиенические характеристики.

Схема деформации полиэтиленовых труб в зависимости от типа грунта.

Важное замечание. Промерзание грунта ведет к перемещению трубопроводов в вертикальной плоскости. Эти перемещения неравномерны, в результате чего возникают деформации (изгибы). Прогнозирование данных состояний следует определить, насколько радиус изгиба полиэтиленовой трубы зависит от уровня снижения температуры. Для того чтобы определить радиус изгиба, необходимо произвести специальные расчеты. Или же обратиться к специальным таблицам, где указывается минимальный изгибающий радиус для конкретного вида труб.

Минимальный радиус изгиба трубы из полиэтилена рекомендуется производителем для каждого вида и сорта труб. Если получить нужный радиус изгиба не получается, тогда следует использовать отводы, тройники и т.п.

Благодаря своим технологическим и эксплуатационным характеристикам трубы из полиэтилена получили широкое применение: их используют при сооружении новых трубопроводов и при ремонте отслуживших свой срок старых коммуникаций.

Сфера применения полиэтиленовых труб

Полиэтиленовые изделия широко используются в современном строительстве.

Они применяются при сооружении водопроводов, канализации, газопроводов. ПЭ трубы находят свое применение в напорной и самотечной канализации, служат защитными футлярами для электрических и телефонных проводов.

С помощью полиэтиленовых труб осуществляется реконструкция старых сетей. Замена может производиться с разрушением изношенных коммуникаций, но возможна прокладка новых параллельно со старыми, что не требует остановки водоснабжения населения и перекрытия канализации. Реконструкция колодцев и других коммуникационных и сантехнических сооружений зависит от степени их изношенности. Частичной замене могут подлежать отдельные детали (горловины, запорная арматура и др.), в случае необходимости производится капитальный ремонт с полной заменой трубопроводов.

Монтаж полиэтиленовых труб для канализации

Канализационные сети бывают внутренние и наружные. Их назначение заключается в сборе и транспортировке санитарной и ливневой сточной воды, имеющей различный химический состав. Любые проблемы на канализации резко влияют на качество жизни.

Элементы и сборка для полиэтиленовых труб внутренней канализации

Трубы полиэтиленовые для канализации начали производиться не так давно, и сегодня они полностью соответствуют высоким требованиям благодаря своей инертности к воздействию минеральных кислот, щелочей и других агрессивных веществ. ПЭ трубы канализации имеют большую пропускную способность за счет отсутствия внутренних шероховатостей. При обустройстве внешних систем канализации используют морозоустойчивые ПЭ трубы. Монтаж внутренней канализации не требует труб со столь высокими эксплуатационными характеристиками.

Трубы для канализации привлекательны для специалистов, работающих по обустройству подобных систем тем, что их монтаж значительно проще в сравнении с традиционными сетями канализации. Монтаж внутренних канализационных коммуникаций при использовании полиэтиленовых труб не требует сложного специального оборудования. Полиэтиленовые трубы небольшого диаметра монтируются посредством компрессионных фитингов.

Оборудование наружной канализации производится методом стыковой сварки: специальное сварочное оборудование позволяет осуществить монтаж, уменьшая количество стыков до пяти раз в сравнении с металлическими трубами для канализации

Соединение водопроводных полиэтиленовых труб

ПЭ изделия соединяются тремя основными способами:

1. контактно-стыковая сварка,
2. муфтовая сварка с закладными электронагревателями
3. монтаж посредством компрессионных фитингов.

Возможно также разъемное соединение, которое осуществляется стальными прижимными фланцами. Монтаж поворотов и разветвлений трубопроводов осуществляется с применением сварных или литых фитингов.

Разные способы соединения используют в зависимости от условий работы. Если имеются условия для размещения сварочного оборудования, то необходима стыковая сварка. Сварка встык применяется при работе с трубами больших диаметров (от 630 мм).

Ограниченность рабочего пространства (колодцы, камеры, траншеи) требует электромуфтовой сварки с помощью закладных нагревателей.

При необходимости соединения труб диаметром до 63 мм применяют компрессионные фитинги, что создает разъемные конструкции. Данное соединение несложно в работе, имеет высокие производительные показатели, не требует сложного специального оборудования. Соединение внутренних систем трубопроводов чаще всего осуществляется именно этим способом. Их монтаж доступен даже непрофессионалам.

Укладка трубопроводов

Укладка полиэтиленовых трубопроводов осуществляется двумя основными способами. Это традиционная укладка труб в открытую траншею и бестраншейная укладка — метод глубокого направленного бурения.

Трубопроводы из полиэтилена при открытом методе укладываются в траншею, ширина которой определяется необходимостью создания условий для работы. Оборудование водопровода и канализации требует ширины траншеи на 40 см больше наружного диаметра трубопровода. Эти параметры чаще всего прописаны в проекте. Длинномерные полиэтиленовые трубы часто укладывают в траншею, вырытую с помощью узкозахватного цепного экскаватора. При этом ширина траншеи уменьшается.

Траншею следует правильно подготовить. Ее обустройство зависит от состояния грунта. Если дно траншеи твердое и плотное, то необходимо устройство подушки. Дно засыпается слоем (около 10-15 см) песка или другим гранулированным материалом и выравнивается. На расстоянии 2 метров от смотрового колодца подушка трамбуется. На дне не должно быть камней, комков мерзлого грунта. При работе с рыхлым грунтом, который имеет опасность к смещению, требуется укрепить дно. В таких случаях дно траншеи укрепляется геотекстилем.

При ровном дне траншеи с оптимальными характеристиками грунта подушка не нужна. Можно обойтись небольшой выемкой земли у основания трубы на ее ширину и заменить ее более мягкой.

Обратная засыпка траншеи

Грунт, извлеченный при устройстве траншеи, в котором нет камней размером 20 мм, используется для первичной обсыпки. Она производится на всю длину трубы, высотой около 15 см от ее верха. При необходимости уплотнения обсыпки грунт должен соответствовать определенным требованиям. Можно использовать гравий мелких фракций (20-20 мм) или щебень (4-44 мм). Грунт нельзя сбрасывать прямо на нитку трубопровода. Уложенный на дно траншеи и присыпанный трубопровод нуждается в уплотнении. Засыпанный грунт трамбуется слоями по 20 см с обеих сторон трубы, чтобы не произошло ее смещение. Непосредственно над трубой грунт не трамбуется.

Обратная засыпка производится после уплотнения и получения утрамбованного слоя около 30 см поверх трубы. Засыпку траншеи можно производить извлеченным грунтом, допускается размер самых крупных камней не больше 300 мм. Даже при наличии слоя защитной обсыпки толщиной около 30 см размер камней в грунте, который используется для засыпки, не может быть более 60 мм.

Бестраншейная укладка трубопровода

В некоторых случаях, когда линии трубопроводов пересекаются с железной дорогой, оживленной транспортной магистралью, рекой и другим препятствием, прокладка открытой траншеи невозможна. Причина также может заключаться в необходимости максимального сокращения затрат на рытье траншеи. Это является основанием для применения метода бестраншейной прокладки полиэтиленовых трубопроводов. Широко распространенным стал способ бестраншейной прокладки горизонтально направленного бурения (метод ГНБ).

Горизонтальное бурение является специальным способом устройства коммуникаций без вскрытия грунта. Работа начинается в месте вывода трубы на поверхность. Технология гарантирует высокую точность вывода бура в предполагаемом месте выхода на поверхность. Метод позволяет прокладывать под землей трубы длиной более 100 м и диаметром до 630 мм и более. Существует два основных способа горизонтального бурения: управляемое и неуправляемое.

Управляемое горизонтальное бурение осуществляется проходческими машинами, посредством промывочного и пилотного бурения.

Неуправляемое горизонтальное бурение осуществляется двумя методами: 1) без обсадных труб (таранная ракета, вытесняющее бурение, шнековое бурение) и 2) с обсадными трубами (буровое нагнетание, бурение проколом, ударное бурение, таранное бурение).

Методы горизонтального бурения и бестраншейная укладка полиэтиленовых труб считаются наиболее современной технологией. Для расширения скважины применяют специальное буровое расширение. Для улучшения проводки скважина обрабатывается буровым глинистым раствором, который формирует и смазывает сам канал.

Таким образом, характеристики полиэтиленовых изделий позволяют осуществлять их монтаж и прокладку с помощью любого известного в настоящее время способа с учетом тех ограничений, которые накладывает минимально допустимый радиус их изгиба.

Протаскиваемая или проталкиваемая полиэтиленовая труба в состоянии повторить конфигурацию старой трассы, имеющей радиус кривизны более 120 диаметров самой трубы. Металлические изделия такой радиус изгиба практически не имеют.

Организация монтажных работ

Сварочно- ведутся либо по базовой схеме, либо трассовым методом. Базовый метод используется в тех случаях, когда объект находится недалеко от места сварки, где трубы предварительно соединяются, а затем их готовыми секциями подвозят на трассу трубопровода. Длина секции может достигать более 30 м. На месте они свариваются в цельную нитку, которая затем аккуратно, чтобы не нарушить радиус изгиба, должна быть уложена в траншею.

Трассовая сварка начинается с вдоль траншеи. Затем производится монтаж и сварка передвижными сварочными установками. Трубы небольшого диаметра можно укладывать в траншею вручную. Однако чаще всего применяют трубоукладчики или краны. Готовую нитку следует опускать без рывков, равномерно, предварительно закрепив ее пеньковыми канатами или мягкими стропами, которые должны быть расположены на расстоянии 5-10 метров друг от друга. Цельная сварная нитка должна быть опущена в траншею аккуратно, чтобы не был превышен критический радиус изгиба в процессе укладки. Предварительно следует выждать не менее 2 ч после сварки последнего звена.

Недостатки полиэтиленовых труб

Проблемы с полиэтиленовыми изделиями связаны с особенностями всех вязкоупругих термопластов. Их прочность во многом зависит от степени изгиба и сжатия, и в целом она сравнительно небольшая. Полиэтилен чувствителен к ультрафиолету, что приходится компенсировать красящими добавками (обычно это сажа) и применением защитной окраски. Тепловое расширение полиэтилена довольно высокое и его приходится компенсировать с помощью конструктивного Г- или П-образного изгиба трубы.

Сегодня отечественные подземные трубопроводы имеют протяженность около 2 млн км. В основном это трубопроводы из стали. На долю полиэтиленовых труб приходится, например, около 10% всей протяженности газопроводов. Другие сети тоже имеют не очень высокие показатели по данному параметру. Однако наблюдается стойкая тенденция к тому, что современные трубопроводы в процентном соотношении меняются в пользу полиэтиленовых труб.