Ktoré potrubia pre podlahové vykurovanie sú lepšie, výber výrobcu. Žiaruvzdorné rúry pe-rt od firmy ikaplast Čo sú polyetylénové rúry

Potrubie z vysokoteplotného polyetylénu PE-RT (typ 2) sa používa v systémoch pre pitné a pitné účely, zásobovanie teplou vodou, vykurovanie nízkoteplotnou vodou (do 80°C), vodou ohrievané podlahy a steny, pôda vykurovanie, ako aj technologické potrubia, prepravujúce kvapaliny, ktoré nie sú agresívne k potrubným materiálom. Prevádzkové triedy podľa GOST 32415-2013 - 1, 2, 4, XB.

Rúry VALTEC PE-RT sa spájajú pomocou lisovacích tvaroviek (VTm.200, VTc.712), ktoré sa používajú aj na spájanie kovo-polymérových rúr. Svorné fitingy VTc.4410, VTc.709 je možné použiť pre spoje štandardov "kužeľ" a "Eurokužeľ". Počas inštalačných prác by ste sa mali riadiť pokynmi uvedenými v technických listoch pre špecifikované armatúry.

Odhadovaná životnosť - 50 rokov. Forma dodávky - kusy 200 m dlhé v poliach. Cena potrubia je uvedená za 1 bežný meter.

Rúrka VALTEC PE-RT

Technické vlastnosti polyetylénovej rúry Valtec:

Výrobca: Valtec
Krajina výroby: Taliansko
Typ materiálu potrubia: Polyetylén
Rozsah potrubia: Pre rozvody teplej, studenej vody a vykurovacie systémy
Časť potrubia: Okrúhly
Vonkajší priemer: 16,0 (mm)
Vnútorný priemer: 12,0 (mm)
Hrúbka steny potrubia: 2,0 (mm)
Maximálna prevádzková teplota: 80,0 (stupňov)
Maximálna krátkodobo prípustná teplota: 90,0 (stupňov)
Záručná doba: 10 rokov)

Logistika: Dodáva sa v 200 m zvitkoch.

Kúpte si rúrku Valtec pe-rt na podlahové kúrenie v Moskve v spol Teplodoma-msk

Systém podlahového vykurovania vody sa v posledných rokoch stal lídrom v porovnaní s radiátorovým a iným vykurovaním v súkromnej a prímestskej výstavbe. Mnohé podlahy ohrievané vodou sa začali používať ako hlavné a jediné vykurovanie v súkromnom vidieckom dome. Kvalitu rúr, materiálov, z ktorých sú vyrobené, myslia nielen zákazníci, ale aj ľudia, ktorí takýto systém samostatne montujú.

Ktoré potrubia je lepšie vybrať pre podlahu ohrievanú vodou - prehľad materiálov a výrobcov

Základné informácie o potrubiach pre podlahové vykurovanie a iné systémy (vykurovanie a zásobovanie vodou), ktoré potrebujete vedieť - toto je výrobca potrubia a krajina výroby. Keďže je jedno, z akého materiálu je fajka vyrobená, ak nie je vyrobená podľa technológie, pri úspore na kvalite surovín a kontrole kvality takáto fajka dlho nevydrží. A tak ako pri iných výrobkoch, ani dobré potrubie na podlahové kúrenie nemôže byť lacné.

Hlavné vlastnosti a parametre rúr používaných v podlahovom a panelovom vykurovaní

Pri výbere potrubia na montáž do teplej podlahy súkromného vidieckeho domu alebo bytu vo výškovej budove sa vychádza nielen z kvality potrubia a jeho použiteľnosti v konkrétnom prípade, ale aj z jednoduchosti inštalácia. Pre človeka, ktorý si prvýkrát nainštaluje teplú podlahu vo svojom dome, bude pohodlnejšie a príjemnejšie pracovať s pružnejšou a tvarovo držiacou rúrkou ako s tuhou a nepoddajnou, a to by sa malo vziať do úvahy. účtu, pretože. to môže v budúcnosti ovplyvniť kvalitu (jednotnosť) podlahového vykurovania.

Aký materiál je vhodnejší pre potrubia podlahového vykurovania

Kovovo-plastové rúry

Kovoplastové rúry - prvé a donedávna najobľúbenejšie polymérové ​​rúry na podlahové vykurovanie. Pri pohľade v reze pozostáva takáto rúrka z dvoch polymérových vrstiev, medzi ktorými je vrstva hliníkovej fólie s hrúbkou 0,2 mm alebo viac. Najznámejšou rúrou na podlahové vykurovanie je rúra Henco. V poslednej dobe nie je veľmi populárny, pretože. náklady na potrubie sú pomerne vysoké. Z dôvodu použitia zosieťovaného PEX polyetylénu a kvalitného lepidla na lepenie vrstiev.

Iní európski výrobcovia na rozdiel od Henco prešli na výrobu kovoplastových rúr zo žiaruvzdorného polyetylénu PE-RT. Predĺženie tohto materiálu pri zahrievaní je niekoľkonásobne menšie ako u zosieťovaného polyetylénu PEX, spoľahlivosť takejto rúry je vyššia pri prudkých teplotných výkyvoch. Toľko čínskych výrobcov používa zosieťovaný polyetylén a vzhľadom na úspory na iných materiáloch sa ukazuje, že celková kvalita potrubia je dosť nízka, takže na fórach je veľa zlých recenzií o exfoliácii potrubí, praskaní vonkajšej vrstvy. (bojí sa ultrafialového žiarenia).

Prítomnosť hliníkovej fólie v zložení kovovo-plastovej rúrky vám umožňuje úplne zabrániť prenikaniu kyslíka do chladiacej kvapaliny a znížiť lineárne predĺženie až 5-krát.

Ak sa rozhodnete použiť kovovo-plastové potrubie, je lepšie zastaviť sa u európskych výrobcov

  1. Uponor (PE-RT/AL/PE-RT) Nemecko
  2. Nemecko
  3. HENCO (PEXc/AL0,4vmm/PEXc) Belgicko
  4. APE, STOUT (PEXb/Al/PEXb) Taliansko
  5. COMPIPE (PEXb/Al/PEXb) Rusko(Aplikácia do triedy prevádzky 5)
  6. Valtec, Altstream atď Rusko-Čína

XLPE rúry

Zosieťovaný polyetylén je v súčasnosti najpopulárnejším materiálom pre potrubia podlahového vykurovania. Nebudeme sa zaoberať popisom tohto materiálu, pretože. informácie budú zadané do celého článku a my vám povieme, na ktorých možnostiach pre potrubia je lepšie zastaviť.

Najvyššie percento zosieťovania (od 75 %) pri metóde peroxidového zosieťovania majú rúrky PEXa. Najdrahšia metóda používaná európskymi výrobcami. Najbežnejšia je metóda silanového sieťovania PEXb, úroveň sieťovania je pomerne vysoká, ale napríklad v USA je používanie takýchto rúrok zakázané z dôvodu prítomnosti škodlivých chemických zlúčenín. Tiež sa predpokladá, že rúrka PEXb získava svoje pevnostné vlastnosti iba počas prevádzky rúrky s nosičom tepla.

V procese vystavenia materiálu nabitým časticiam sa získa 60% zosieťovaný polyetylén PEXc. Produkt sa ožaruje v pevnom stave. Hlavnými nevýhodami metódy sú v dôsledku toho heterogenita materiálu, ale existujú aj výhody - zosieťovaný polyetylén dostáva zvýšenú elasticitu.

So zvyšujúcim sa stupňom zosieťovania sa zvyšuje pevnosť, tepelná odolnosť, odolnosť voči agresívnym médiám a ultrafialovým lúčom. Avšak spolu so zvýšením stupňa zosieťovania sa zvyšuje krehkosť a pružnosť výsledného potrubia klesá. Ak dosiahnete stupeň zosieťovania polyetylénu na 100%, potom vo svojich vlastnostiach bude podobný sklu.

Najväčším problémom pri výbere konkrétneho výrobcu a potrubia je zlá kvalita zosieťovania v potrubiach vyrobených v Číne, ako aj u niektorých predstaviteľov toho ruského. Ďalšou nevýhodou takýchto rúr je tuhosť rúry, nedrží dobre tvar a po ohnutí sa snaží zaujať svoj predchádzajúci tvar a preto je práca s ňou náročnejšia ako s kovovo-plastovou rúrou, najmä pre napr. neskúsený inštalatér.

Nevýhodou materiálu PEX je, že je priepustný pre kyslík. Voda v potrubiach bez ochrany pred kyslíkom sa po určitom čase nasýti kyslíkom, čo môže viesť ku korózii prvkov systému. Na zníženie priepustnosti PEX pre kyslík sa používa tenká vrstva polyvinyletylénu (EVOH). Základná vrstva PEX a vrstva EVOH sú navzájom zlepené. Je potrebné poznamenať, že vrstva EVOH nezabraňuje úplne emisii kyslíka, ale iba znižuje priepustnosť kyslíka na hodnotu 0,05–0,1 g/m3 deň, čo je prijateľné pre vykurovacie systémy. V potrubí PEX-EVOH je antidifúzna vrstva vyhotovená z vonkajšej strany, t.j. rúrka má trojvrstvovú konštrukciu: PEX-lepidlo-EVOH Na trhu sú aj päťvrstvové (PEX-lepidlo-EVOH-adhezívne-PEX) rúrky, ale testy ukázali, že trojvrstvová konštrukcia je spoľahlivejšia . Predstava, že vonkajšia vrstva EVOH v trojvrstvovej konštrukcii podlieha oderu, je mylná.

Ďalšou nevýhodou rúr PEX je veľké lineárne predĺženie, preto sa takéto rúry prakticky nepoužívajú na vonkajšiu inštaláciu, ale iba v skrytej.

Jednou z výhod potrubí vyrobených zo zosieťovaného polyetylénu je prítomnosť pamäťového efektu. Efekt tvarovej pamäte je veľmi užitočný pri úpravách. Ak sa počas inštalácie potrubia vytvorí zlomenina, stlačenie alebo iná deformácia, potom sa dá ľahko odstrániť zahriatím potrubia na teplotu 100 - 120 ° C. (Avšak v pase pre rusko-čínsku fajku Valtec je napísané: „V prípade „záhybu “ je potrebné poškodenú časť rúry odstrániť.)

Na potrubiach pokrytých antidifúznou vrstvou sa po obnove tvoria záhyby. V týchto miestach sa antidifúzna vrstva odlupuje od PEX vrstvy. Táto chyba prakticky neovplyvňuje vlastnosti potrubia, pretože hlavnú nosnosť potrubia určuje vrstva PEX, ktorá sa úplne zotavila. Mierna delaminácia antidifúznej vrstvy mierne zvyšuje priepustnosť potrubia pre kyslík.

Potrubie zo sieťovaného polyetylénu a najmä PEXa vyrobené v Európe sú lepšie ako iné polymérové ​​potrubia na použitie nielen v podlahovom kúrení, ale aj pri radiátorovom vykurovaní skrytou metódou.

Aké rúry nájdete v predaji:

  1. Nemecko
  2. UPONOR COMFORT PIPE PLUS PE-Xa EVOH Nemecko(aplikácia do triedy 5, podlahové kúrenie a radiátory)
  3. (aplikácia do triedy 5) NAJLEPŠÍ VÝBER ZA CENU KVALITU

  4. SANEXT "Teplá podlaha" PE-Xa Rusko-Európa(aplikácia do triedy 4)
  5. Rusko-Čína(aplikácia do triedy 4)

Tepelne odolný polyetylén PE-RT

Tepelne odolný polyetylén PE-RT sa veľmi často nazýva zosieťovaný polyetylén. Ale technológia výroby takéhoto polyetylénu je nasledovná. Pri chemickej reakcii je „plochý“ butén nahradený oktylénom (vzorec C8P16), ktorý má priestorovo rozvetvenú štruktúru. V budúcnosti tvorí bočné vetvy v blízkosti hlavného reťazca, ktoré sú vzájomne prepletenými monomérnymi reťazcami. Sú vzájomne prepojené kvôli mechanickému prepletaniu vetiev, a nie kvôli medziatómovým väzbám.

Rúry PE-RT sa používajú najmä na podlahové vykurovanie, kde je teplota a tlak nižšia ako vo vodovodných a vykurovacích systémoch. Výrobcovia PE-RT rúr síce podľa svojej marketingovej politiky tvrdia, že vlastnosti ich rúr sú rovnaké ako tie z PEX. To je však otázne, keďže PE-RT je bežný termoplast s obmedzenou celkovou odolnosťou voči zvýšeným teplotám a tlakom v teplovodných systémoch, čo potvrdili hydraulické skúšky a následná prax.

Porovnanie regresných kriviek získaných nezávislým Bodycoat Institute of Polymers (Belgicko) ukazuje, že životnosť rúr PE-X je vyššia a regresná krivka ukazuje stratu schopnosti vykonávať pracovné funkcie v priebehu času pre tepelne odolný PE-RT polyetylén má charakteristický lom (strata pevnosti nepretržitá prevádzka) už pri 70 °C.

    BioPipe (PERT) Rusko

    Najdostupnejšia možnosť s najvyššou kvalitou

Nerezové a medené rúry

Tieto typy rúr sa pri inštalácii podlahového vykurovania prakticky nepoužívajú a hlavnými dôvodmi sú vysoká cena. Vzhľadom na to, že polyetylénové potrubia najlepších nemeckých výrobcov sú 2-krát lacnejšie ako kovové rúry a životnosť je viac ako 50 rokov (v teplej podlahe), takéto rúry nie sú potrebné. Inštalácia podlahy z medených rúr je drahšia a inštalatér takýchto podláh musí mať bohaté skúsenosti a kvalifikáciu.

zistenia

Čo sa týka ostatných typov zariadení a materiálov, pri výbere konkrétneho výrobcu odporúčame voliť európskych výrobcov. Skutočnosť, že európsky výrobca musí byť určený čiarovým kódom a nápisom "Vyrobené v ...". Mnoho predajcov ponúka taliansku trúbku, ale nevie potvrdiť, že je vyrobená v Taliansku, pretože. fajka sa skutočne vyrába v Číne a skutočným domovom značky je Rusko. A samozrejme, ak sa potrubie vyrába v Európe, potom cena takejto rúry nebude najnižšia, pretože. kvalita nemôže byť lacná. Ak porovnáte lacnú nemeckú fajku a drahú čínsku fajku, sami sa rozhodnite, nakoľko ste si istí skutočnými vlastnosťami a kvalitou čínskej fajky, napríklad úrovňou „zosieťovania“ zosieťovaného polyetylénu.

Ak vyvodíme závery o materiáloch pre potrubia podlahového vykurovania, naši špecialisti usporiadajú materiály v nasledujúcom poradí, počnúc tým najlepším:

  1. Zosieťovaný polyetylén PEXa s antidifúznou vrstvou
  2. Kov-plast s vnútornou vrstvou PE-RT
  3. Zosieťovaný polyetylén PEXb,c
  4. Tepelne odolný polyetylén PE-RT

GOST 32415-2013

Dostupné veľkosti:


Tlakové potrubie COMPIPE TM vyrobené z polyetylénu so zvýšenou teplotnou odolnosťou (PERT) s bariérovou (antidifúznou) vrstvou etylénvinylalkoholu (EVOH) je určené na výstavbu a opravy vnútorných sietí prívodu studenej, teplej vody a radiátorového vykurovania. budov vrátane podlahového vykurovania (triedy prevádzky 1, 2, 4, ХВ podľa GOST 32415-2013).

Rúry PERT/EVOH COMPIPE TM sú ideálne pre nízkoteplotné systémy podlahového vykurovania.

Rúrka PERT/EVOH COMPIPE TM je vyrobená z novej generácie PE-RT typ II DOWLEX 2388 tepelne stabilizovaného polyetylénu vyrábaného spoločnosťou Dow Chemical Company. DOWLEX 2388 - polyetylén s vysokou teplotnou odolnosťou a odolnosťou proti starnutiu sa vyrába metódou riadenej priestorovej tvorby bočných väzieb v polymérnych makromolekulách kopolymerizáciou buténu a okténu (obr. 1). V procese syntézy sa okolo hlavného reťazca vytvára oblasť prepletených reťazcov, vďaka čomu sú susedné makromolekuly vzájomne prepletené a vytvárajú priestorovú súdržnosť. Vďaka tejto štruktúre má PERT, podobne ako PEX, zvýšenú dlhodobú tepelnú odolnosť a pevnosť, no zachováva si pružnosť, ktorá je vlastná bežnému polyetylénu.

Obrázok 1. Syntéza vysokoteplotne odolného polyetylénu - kopolymerizácia buténu a okténu.

Rúrka PERT/EVOH COMPIPE TM spĺňa požiadavky SNiP 41-01-2003, ktorá predpisuje použitie polymérových rúr s indexom priepustnosti kyslíka maximálne 0,1 g/m 3 za deň vo vykurovacích systémoch (požiadavky sú tiež GOST 32415-2013, DIN 4726).

Špecifikácie potrubia sú uvedené v tabuľke 1.

stôl 1

Názov indikátora COMPIPE™ PERT/EVOH
Vonkajší priemer, mm 16 20
Vnútorný priemer, mm 12 16
Hrúbka steny, mm 2,0 2,0
Kód dodávateľa

1620200-5 /1620100-5

2020100-5
Dĺžka cievky, m 200/600 100
S-séria 3,5 4,5
Pomer štandardnej veľkosti SDR 8 10
Váha 13 hod. potrubia, g 82 131
Objem kvapaliny v 13 hod. potrubia, l 0,113 0,201
Pracovná teplota (0÷80)ºС
Núdzová teplota (nie viac ako 100 hodín) 100ºС

Maximálny pracovný tlak

1, 2, 4 stupne

0,8 MPa

0,6 MPa

Maximálny pracovný tlak pri 20ºС

1,0 MPa
Koeficient tepelnej lineárnej rozťažnosti (1,95x10-4) K-1
Zmena dĺžky potrubia po zahriatí na teplotu 120ºС počas 60 minút menej ako 2 %
Ekvivalentný koeficient drsnosti rovnomernej zrnitosti 0,004
Súčiniteľ tepelnej vodivosti 0,4 W/m K
Difúzia kyslíka menej ako 0,1 g / m 3 za deň
Záručná doba, roky 10
Životnosť podľa pravidiel inštalácie a prevádzky, roky 50

Tabuľka 2. Tabuľka charakteristík prevádzkových tried podľa GOST R 32415-2013

Prevádzková trieda T slave, °C Čas na T pab, roč Tmax, °C

Čas pri T max, rok

T avar,°C Čas pri nehode T, h Oblasť použitia
1 60 49 80 1 95 100 Prívod teplej vody (60 o C)
2 70 49 80 1 95 100 Prívod teplej vody (70 o C)
4 20 2,5 70 2,5 100 100

Vysoká vonkajšia teplota
kúrenie.
Nízkoteplotné vykurovanie
vykurovacie zariadenia

40 20
60 25
5 20 14 90 1 100 100 Vysokoteplotné vykurovanie
vykurovacie zariadenia
60 25
80 10
XV 20 50 - - - - Prívod studenej vody

V tabuľke sú akceptované nasledujúce označenia:

T slave - prevádzková teplota alebo kombinácia teplôt prepravovanej vody, určená rozsahom;

T max - maximálna prevádzková teplota, ktorej účinok je časovo obmedzený;

T nehoda - núdzová teplota, ktorá sa vyskytuje v núdzových situáciách v rozpore s riadiacimi systémami.

AKO POUŽÍVAŤ TABUĽKU
Maximálna životnosť potrubia pre každú triedu prevádzky je určená celkovou dobou prevádzky potrubia pri teplotách T slave, T max, T avar a je 50 rokov.
Napríklad pre triedu 4 je výpočet nasledovný: 2,5 roka (pri 20 °C) + 20 rokov (pri 40 °C) + 25 rokov (pri 60 °C) + 2,5 roka (pri 100 °C) = 50 rokov

Tabuľka 3. Charakteristiky balenia rúr COMPIPE TM PERT/EVOH

Potrubie má osvedčenie o zhode v systéme Rostest v súlade s GOST 32415-2013, osvedčenie o štátnej registrácii.

Plastové potrubia na zásobovanie vodou - odolávajú teplotám od -70°C do 110°C (uvedené sú minimálne a maximálne teplotné podmienky), majú modrý náter. Pre prívod plynu - má žltú alebo oranžovú farbu.

Výroba rúr PERT

Tlakové potrubie HDPE je vyrobené z polyetylénu a má ochrannú vrstvu. Výrobcovia používajú rôzne nátery (ochranu) z modifikovaných prísad, minerálov, svetlo a tepelne stabilizované kompozície na báze propylénu a polypropylénu.

Spôsoby pripojenia

Na pripojenie rúrok vyrobených z polyetylénu so zvýšenou tepelnou odolnosťou sa používajú rovnaké metódy ako pri zosieťovanom PE:

  • Posuvné kovanie. Inštalácia je k dispozícii odborníkovi akejkoľvek kvalifikácie. Používa sa hlavne pre rúry s malým priemerom.
  • Lisovacie armatúry. Polyetylén vypĺňa celý dokovací priestor, takže spojenie je spoľahlivé a inštalácia rýchla.
  • Elektrotvarovky. Najspoľahlivejší spôsob pripojenia.
  • Príruby. Používa sa na potrubia veľkého priemeru a spojenie úsekov kritických potrubí.

Spojenie rúr pe-rt s rúrkami z iného materiálu (PP, PA, PB, kov) sa používajú prechodové rozoberateľné a nerozoberacie spojky.

Inštalácia potrubia PERT

Inštalácia sa vykonáva niekoľkými spôsobmi:

  • Zákopová metóda, bez použitia pieskového zásypu.
  • Na pokládku sa používajú vr. a šetrné metódy.
  • Rôzne typy vŕtania, napríklad horizontálne smerové.
  • Bezvýkopové kladenie metódami vpichov pneumatickým razníkom.
  • Je možné klásť v nestabilných pôdach spôsobom pluhu-rotačného kladenia, ako aj v iných pôdach (skalnatý terén, hrubozrnný, okrem balvanov, drveného kameňa, štrku-štrku).
  • Rotačný výkop - zásyp.
  • Reštaurovanie bezvýkopovým spôsobom bez demontáže starého - relining.
  • Počas aktuálnej opravy vonkajších systémov - renovácia.

Dnes, žiaľ, marketingové ťahy a reklamné triky čoraz viac ovplyvňujú rôzne technické riešenia a výber konkrétneho materiálu a vybavenia pre projekt. Čoraz častejšie majú dizajnéri na stole namiesto plnohodnotného technického pasu či katalógu k zariadeniam reklamné brožúry a brožúry, podľa ktorých vyberajú. To, čo je neprijateľné napísať do serióznej technickej literatúry, sa presúva na stránky takýchto brožúr. Obchodníci často svojmu produktu priraďujú nadhodnotené alebo úplne neexistujúce ukazovatele, čím zavádzajú inžinierov. Spravidla sú vynikajúce technické vlastnosti zariadení v brožúrach prezentované ako nepopierateľné výhody. Naopak, akékoľvek technické informácie o konkurenčných produktoch sú prezentované ako významné a neopraviteľné chyby.

Všetky tieto faktory v konečnom dôsledku vedú k nesprávnemu výberu materiálov a vybavenia, čo môže v konečnom dôsledku viesť k núdzovej situácii. Chyba je v tomto prípade na pleciach konštruktéra, pretože každý výrobca má spolu s farebnou reklamou, ktorá víťazoslávne opisuje všetky pôžitky produktu, buď poznámky pod čiarou vytlačené malým písmom, alebo technický list starostlivo skrytý pred ľudským okom s skutočné údaje. Reklamné brožúry najčastejšie poskytujú informácie, ktoré nie sú v rozpore s pasovými údajmi, ale sú prezentované tak, že ľudia majú mylnú predstavu o skutočných technických vlastnostiach produktu. Napríklad frázy „potrubie vydrží teplotu 95 °C a tlak 10 barov“ a „potrubie vydrží teplotu chladiacej kvapaliny 95 °С pri tlaku 10 bar po dobu 50 rokov“ sa navzájom zásadne líšia. . V prvom prípade je položená hádanka: je potrubie schopné odolať teplote chladiacej kvapaliny 95 ºС a 10 barov súčasne, alebo sú tieto dva kritické body pre použitie tohto potrubia? A čo je najdôležitejšie, neexistuje ukazovateľ času, to znamená, že nie je známe, ako dlho môže potrubie vydržať tieto parametre - päť minút, hodinu alebo 50 rokov?

V tomto článku sú uvedené hlavné marketingové triky a mýty propagované výrobcami rúr PEX.

1. skupina mýtov - o nadradenosti jednej metódy šitia nad druhou

Takmer každý výrobca PEX fajok tvrdí, že práve spôsob šitia ich fajok je najlepší, zatiaľ čo iné nie sú dobré. Iba polyetylén zosieťovaný podľa ich metódy bude mať zvýšené pevnostné charakteristiky a ukazovatele spoľahlivosti.

Na začiatok by som rád pripomenul niekoľko informácií o zosieťovaní polyetylénu. Zosieťovaním sa rozumie vytvorenie priestorovej mriežky vo vysokohustotnom polyetyléne v dôsledku tvorby objemových priečnych väzieb medzi makromolekulami polyméru. Relatívne množstvo zosieťovaní vytvorených na jednotku objemu polyetylénu je určené „stupňom zosieťovania“. Stupeň zosieťovania je pomer hmotnosti polyetylénu pokrytého trojrozmernými väzbami k celkovej hmotnosti polyetylénu. Celkovo sú známe štyri priemyselné spôsoby zosieťovania polyetylénu v závislosti od toho, ktorý zosieťovaný polyetylén je označený zodpovedajúcim písmenom.

Tabuľka 1. Typy zosieťovania polyetylénu

Peroxidové zosieťovanie (metóda "a")

Spôsob "a" je chemické zosieťovanie polyetylénu pomocou organických peroxidov a hydroperoxidov.

Organické peroxidy sú deriváty peroxidu vodíka (HOOH), v ktorých sú jeden alebo dva atómy vodíka nahradené organickými radikálmi (HOOR alebo ROOR). Najpopulárnejší peroxid používaný pri výrobe rúr je dimetyl-2,5-di-(bytylperoxy)hexán. Peroxidy sú vysoko nebezpečné látky. Ich výroba je technologicky zložitý a nákladný proces.

Na získanie PEX podľa metódy „a“ ​​sa polyetylén roztaví spolu s antioxidantmi a peroxidmi pred extrúziou (proces Thomasa Engela), ryža. 1.1. So zvýšením teploty na 180–220 ºС sa peroxid rozkladá a vytvára voľné radikály (molekuly s voľnou väzbou), ryža. 1.2. Peroxidové radikály sa odoberajú z atómov polyetylénu jedným atómom vodíka, čo vedie k vytvoreniu voľnej väzby na atóme uhlíka ( ryža. 1.3). V susedných polyetylénových makromolekulách sa kombinujú atómy uhlíka, ktoré majú voľné väzby ( ryža. 1.4). Počet medzimolekulových väzieb je 2-3 na 1000 atómov uhlíka. Proces vyžaduje prísnu kontrolu teploty počas procesu vytláčania, keď dochádza k predbežnému zosieťovaniu, a počas ďalšieho zahrievania potrubia.

Metóda "a" je najdrahšia. Zaručuje úplné objemové pokrytie hmoty materiálu pôsobením peroxidov, tak ako sa pridávajú do počiatočnej taveniny. Táto metóda však vyžaduje, aby zosieťovanie bolo najmenej 75% (podľa ruských noriem - nie menej ako 70%), vďaka čomu sú rúry vyrobené z tohto materiálu pevnejšie ako iné spôsoby zosieťovania.

Silánové zosieťovanie (metóda "b»)

Spôsob "b" je chemické zosieťovanie polyetylénu pomocou organosilánov. Organosilanidy sú zlúčeniny kremíka s organickými radikálmi. Silanidy sú jedovaté látky.

V súčasnosti sa na výrobu PEX rúr podľa metódy „b“ používa vinyltrimetoxyloxán (H 2 C=CH)Si(OR) 3 ( ryža. 2.1). Pri zahrievaní sa väzby vinylovej skupiny zničia a jej molekuly sa premenia na aktívne radikály ( ryža. 2.2). Tieto radikály nahrádzajú atóm vodíka v polyetylénových makromolekulách ( ryža. 2.3). Potom sa polyetylén spracuje vodou alebo vodnou parou, pričom organické radikály pridajú z vody molekulu vodíka a vytvoria stabilný hydroxid (organický alkohol). Susedné polymérne radikály sú uzavreté väzbou Si-O a vytvárajú priestorovú mriežku ( ryža. 2.4). Vytlačenie vody z PEX je urýchlené cínovým katalyzátorom. Proces konečného zosieťovania prebieha už v tuhom štádiu produktu.

Radiačné zosieťovanie (metóda "c")

Metóda "c" spočíva v tom, že sa skupina C-H vystaví prúdu nabitých častíc ( ryža. 3.1). Môže to byť prúd elektrónov alebo gama lúčov. Pri tejto expozícii sú niektoré väzby CH-H zničené. Atómy uhlíka susedných makromolekúl, z ktorých bol vyrazený atóm vodíka, sa navzájom spájajú ( ryža. 3.3). Ožarovanie polyetylénu prúdom častíc nastáva už po jeho formovaní, teda v pevnom stave. Nevýhody tejto metódy zahŕňajú nevyhnutné nerovnomerné zosieťovanie.

Nie je možné umiestniť elektródu tak, aby bola v rovnakej vzdialenosti od všetkých oblastí ožarovaného produktu. Preto bude mať výsledné potrubie nerovnomerné zosieťovanie pozdĺž dĺžky a hrúbky.

Ako zdroj ožarovania sa najčastejšie používa cyklický urýchľovač elektrónov (betatron), ktorý je relatívne bezpečný ako pri výrobe, tak aj pri použití hotovej rúry.

Napriek tomu je v mnohých európskych krajinách výroba fajok šitých metódou „c“ zakázaná.

Na zníženie nákladov na proces sieťovania sa niekedy ako zdroj žiarenia používa rádioaktívny kobalt (Co 60). Táto metóda je určite lacnejšia, pretože rúrka sa jednoducho umiestni do komory s kobaltom, ale bezpečnosť použitia takýchto rúr je veľmi pochybná.

Mylná predstava #1 : „Metóda zosieťovania (PEX-a) je z hľadiska pevnosti výsledného materiálu lepšia ako iné, pretože regulovaný minimálny stupeň zosieťovania pri tejto metóde je väčší ako pri iných metódach. A čím väčší je stupeň zosieťovania PEX, tým silnejší je materiál.“

V skutočnosti GOST R 52134 reguluje rôzny minimálny povolený stupeň zosieťovania rúr PEX pre rôzne výrobné metódy ( tab. jeden), a je pravda, že so zvyšujúcim sa stupňom zosieťovania sa zvyšuje pevnosť rúr.

Je však neprijateľné porovnávať stupne zosieťovania PEX-a, PEX-b a PEX-c, pretože molekulárne väzby týchto materiálov vzniknuté v dôsledku zosieťovania majú rôznu silu, a preto aj tieto typy polyetylénu zosieťujú v rovnakej miere budú mať rôzne silné stránky. Energia väzby typu C-C, ktorá vzniká v polyetyléne zosieťovanom metódami „a“ a „c“, je asi 630 J/mol, zatiaľ čo energia väzby typu Si-C, ktorá sa tvorí v krížení polyetylénu -viazaný metódou "b" je 780 J/mol. Fyzikálno-chemické a technické vlastnosti sú tiež ovplyvnené interakciou makromolekúl v dôsledku vodíkových väzieb, ktoré vznikajú v polyméri v dôsledku prítomnosti polárnych skupín a aktívnych atómov, ako aj tvorbou asociátov v dôsledku interakcie krížových väzieb. sami. Toto je primárne charakteristické pre silanolom zosieťovaný polymér, kde je veľký počet silanolových skupín schopných vytvárať ďalšie miesta zapojenia v amorfných oblastiach, čím sa zvyšuje hustota štruktúrnej siete (ktorá je o 30 % vyššia ako u peroxidu a 2,5-krát vyššia). než pri ožarovaní).zosieťovanie) a znižujú deformovateľnosť pri vysokých teplotách.

Skúšky rúr zo zosieťovaného polyetylénu na skúšobnej stolici ukazujú istú pevnostnú výhodu zosieťovania silánom. Takže pri skúšobnej teplote 90 °C pre rúry s priemerom 25 mm a dĺžkou 400 mm bol lomový tlak rúr vyrobených z PEX-a, PEX-b a PEX-c 1,72, 2,28 a 1,55 MPa. (B.C. Osipchik, E.D. Lebedeva, „Porovnávacia analýza úžitkových vlastností polyolefínov zosieťovaných rôznymi metódami a zlepšenie fyzikálno-chemických charakteristík silanolom zosieťovaného polyetylénu“, 24. mája 2011).

Tvrdenia, že PEX-a je najpevnejší materiál vďaka väčšiemu stupňu zosieťovania, teda nie sú pravdivé. Tento faktor je skôr nevýhodou ako výhodou tohto spôsobu sieťovania.

Spôsob šitia nie je najdôležitejším ukazovateľom fajky pri jej výbere. V prvom rade by ste sa mali uistiť, že polyetylén, z ktorého je potrubie vyrobené, je skutočne zosieťovaný. Niektorí výrobcovia fajku nešijú alebo nešijú vôbec, pričom na nej uvádzajú rovnaké vlastnosti ako na kvalitných PEX rúrach.

Napríklad v máji 2013 boli na Ukrajine z obehu stiahnuté rúry GROSS. Pod touto značkou boli distribuované rúry zo zosieťovaného polyetylénu, na samotných rúrach bolo označenie PEX ( ryža. 4), ale v skutočnosti tieto rúry pozostávali z bežného nezosieťovaného polyetylénu, stojí za to hovoriť o ich výkone? Existuje jednoduchý spôsob, ako určiť, čo je pred vami - zosieťovaný polyetylén alebo falošný vyrobený z obyčajného polyetylénu. Na tento účel sa musí kus rúry zahriať na teplotu 150–180 °С, obyčajný polyetylén pri tejto teplote stráca svoj tvar a zosieťovaný v dôsledku medzimolekulárnych väzieb si zachováva svoj tvar aj pri takýchto vysokých teplotách ( ryža. 5).


Ryža. 4. Označenie na potrubí Gross

Ryža. 5. Rúry Gross (vzorka 7) a VALTEC PEX-EVOH (vzorka 6) po zohrievaní v rúre počas 30 minút pri teplote 180 °С

Mylná predstava č. 2: „Vlastnosti teplotnej pamäte má iba polyetylén zosieťovaný metódou „a“, polyetylén zosieťovaný inými metódami túto vlastnosť nemá.

Čo sa v tomto prípade myslí pod „efektom pamäte teploty“? Podstatou tohto efektu je, že vopred zdeformovaná rúra po zahriatí obnoví svoj pôvodný tvar, ktorý mala pred deformáciou. Táto vlastnosť sa prejavuje tým, že pri ohýbaní a deformácii dochádza k stláčaniu alebo naťahovaniu molekulárne viazaných oblastí, pričom dochádza k akumulácii vnútorného napätia. Po zahriatí v miestach deformácie sa elasticita materiálu znižuje. Vnútorné napätia nahromadené počas procesu deformácie vytvárajú sily v hrúbke „mäkčeného“ materiálu smerujúce k pôvodnému tvaru rúry. Pod vplyvom týchto snáh má potrubie tendenciu sa zotavovať.


Ryža. 6.1. zlomenina potrubiaVALTEC PEX- EVOH(metóda sieťovania - PEX-b) a jeho regenerácia po zahriatí na 100 °C


Ryža. 6.2. Zlomenie rúry PEX-a s antidifúznou vrstvou a jej zotavenie po zahriatí na 100 °C


Ryža. 6.3. Zlomenina potrubiaPEX- c bez antidifúznej vrstvy a jej regenerácia po zahriatí na 100°C (nezafarbený zosieťovaný polyetylén sa stáva transparentným pri vysokých teplotách)

Na obrázkoch 6.1 6.3 je znázornená obnova rúr rôznymi spôsobmi zošívania po prestávke. Pri všetkých spôsoboch prešívania sa fajkám vrátil pôvodný tvar. Vrásky vytvorené na rúrach potiahnutých antidifúznou vrstvou po obnove. V týchto miestach došlo k delaminácii antidifúznej vrstvy od vrstvy PEX. To neovplyvňuje vlastnosti potrubia, pretože pracovná vrstva je vrstva PEX, ktorá bola úplne regenerovaná.

Pamäťový efekt je vlastný každému zosieťovanému polyetylénu. Jediný rozdiel medzi PEX-a v technike regenerácie je ten, že PEX-a sa zosieťuje počas extrúzie a pôvodný tvar, do ktorého sa potrubie snaží vrátiť, je rovný. PEX-b a PEX-c sú spravidla po vytvarovaní do zvitkov zošité, a teda tvar, ku ktorému budú potrubia smerovať, je kruh s polomerom rovným polomeru zvitku.

Mylná predstava č. 3: „B-spojenie nezabezpečuje požadovanú hygienu potrubí, pretože silány používané pri výrobe týchto potrubí sú toxické.“

Silány (SiH 4 - Si 8 H 18), používané na získanie PEX-b, sú skutočne extrémne toxické. Kyselina kremičitá na zosieťovanie polyetylénu sa však používa iba v káblovom priemysle. Na výrobu fajok sa používajú organosilanidy, ktoré sú tiež jedovaté, ale ich charakteristickým znakom je, že pri zosieťovaní buď úplne prejdú do chemicky viazaného stavu, alebo sa premenia na chemicky neutrálny organický alkohol, ktorý sa vyplaví pri hydratácia potrubí. Doteraz najbežnejším činidlom na zosieťovanie polyetylénu metódou „b“ je vinyltrimetoxylán (zjednodušený vzorec: C2H4Si (OR)3).

Hlavným ukazovateľom bezpečnosti potrubia a armatúr je hygienický certifikát. Iba rúry a tvarovky, ktoré majú tento certifikát, sú schválené na inštaláciu do systémov pitnej vody.

Mylná predstava č. 4: „Len rúry PEX-a majú rovnomerný stupeň zosieťovania v celom priereze, zatiaľ čo iné rúry majú nerovnomerné zosieťovanie.“

Hlavnou výhodou zosieťovania "a" je to, že peroxidy sa pridávajú do roztaveného polyetylénu pred jeho vytláčaním do potrubia a zosieťovanie potrubia s náležitou pozornosťou k teplotám a dávkam peroxidu bude rovnomerné.

Keď potrubia zo zosieťovaného polyetylénu neboli široko používané, zosieťovanie pomocou metód „b“ a „c“ malo nevýhodu, ktorá spočívala v nerovnomernom zosieťovaní pozdĺž dĺžky a šírky potrubia. Keď však objem výroby rúr dosiahol niekoľko kilometrov za týždeň, vyvstala otázka skvalitnenia a automatizácie týchto typov zošívania. Silánovou metódou je možné rovnomerne zošiť potrubie voľbou správneho dávkovania činidiel, presným dodržaním teplotných a časových parametrov spracovania potrubia a tiež použitím katalyzátorov (cín).

Okrem toho sa moderný spôsob zavádzania silanu líši od pôvodného, ​​ak sa predtým silán pridával do polyetylénovej taveniny pri extrúzii (metóda B-SIOPLAST), teraz sa spravidla silán vopred zmieša s peroxidom a určitým množstvom polyetylénu a až potom sa pridá do extrudéra (metóda B-MONOSIL).

Závody vyrábajúce veľké objemy rúr metódou pokus-omyl už dávno dosiahli ideálnu technológiu sieťovania a automatizácia výroby umožnila získať rúry so stabilnými vlastnosťami. Problém nerovnomerného šitia potrubia tak zostáva len v malých, neautomatizovaných odvetviach.

Mylná predstava č. 5: "PERT je typ zosieťovaného polyetylénu a z hľadiska výkonu nie je horší."

Tepelne odolný polyetylén PERT je relatívne nový materiál používaný na výrobu rúr. Na rozdiel od bežného polyetylénu, ktorý používa ako kopolymér butén, PERT používa ako kopolymér oktén (oktylén C 8 H 16). Molekula okténu má rozšírenú a rozvetvenú priestorovú štruktúru. Kopolymér, ktorý tvorí bočné vetvy hlavného polyméru, vytvára oblasť prepletených kopolymérnych reťazcov okolo hlavného reťazca. Tieto vetvy susedných makromolekúl tvoria priestorovú kohéziu nie v dôsledku vytvárania medziatómových väzieb ako v PEX, ale v dôsledku kohézie a prelínania ich „vetví“.

Tepelne odolný polyetylén má množstvo vlastností zosieťovaného polyetylénu: odolnosť voči vysokým teplotám a ultrafialovým lúčom. Tento materiál však nemá dlhodobú odolnosť voči vysokým teplotám a tlakom a je tiež menej odolný voči kyselinám ako PEX. Na ryža. 7 sú uvedené grafy dlhodobej pevnosti zosieťovaného polyetylénu PEX a vysokoteplotného polyetylénu PERT, prevzaté z GOST R 52134-2003 so zmenou č.1. Ako je zrejmé z grafov, zosieťovaný polyetylén stráca v jeho pevnosť v priebehu času, dokonca aj pri vysokých teplotách. Zároveň je graf poklesu sily rovný a ľahko predvídateľný. Pre PERT má graf zlom a pri vysokých teplotách k tomuto zlomu dochádza po dvoch rokoch prevádzky. Bod zlomu sa nazýva kritický, keď sa tento bod dosiahne, materiál začne aktívne zrýchľovať stratu pevnosti. To všetko vedie k tomu, že potrubie, ktoré dosiahlo kritický bod, veľmi rýchlo zlyhá.


Ryža. 7. Referenčné krivky dlhodobej pevnosti rúr z PEX (vľavo) a PERT (vpravo)

Okrem toho, kvôli nedostatku väzieb medzi makromolekulami, PERT nemá vlastnosti teplotnej pamäte.

Mylná predstava č.6: "PEX rúrky môžu byť bezpodmienečne použité pre radiátorové vykurovacie systémy."

Podmienky použiteľnosti plastových a kovoplastových potrubí na území Ruskej federácie upravuje GOST 52134-2003. Keďže pevnosť plastových potrubí je pomerne výrazne ovplyvnená časom vystavenia chladiacej kvapaline s určitou teplotou, majú prevádzkové triedy ( tab. 2), ktoré odrážajú charakter vplyvu určitých teplôt na potrubie počas celej životnosti.

Tabuľka 2. Prevádzkové triedy polymérových potrubí

Prevádzková trieda

Oblasť použitia

T otrok, °C

Čas o

T otrok; rokov

T max, °C

Čas o

T max, roky

T avar, °C

Čas o

T nehoda, h

Prívod teplej vody (60 °C)

Prívod teplej vody (70 °C)

Nízkoteplotné podlahové kúrenie Vysokoteplotné podlahové kúrenie

Nízkoteplotné vykurovanie s vykurovacími zariadeniami

Vysokoteplotné vykurovanie s vykurovacími zariadeniami

Prívod studenej vody

Zároveň je použitie potrubí v systémoch vykurovania a zásobovania vodou obmedzené odsekmi 5.2.1 a 5.2.4:

„5.2.1 Rúry a tvarovky vyrobené z termoplastov by sa mali používať vo vodovodných a vykurovacích systémoch s maximálnym pracovným tlakom P max 0,4; 0,6; 0,8 a 1,0 MPa a teplotné podmienky uvedené v tabuľke 26. Stanovujú sa nasledujúce triedy prevádzky rúr a tvaroviek ... “

"5.2.4 Môžu byť stanovené aj iné prevádzkové triedy, ale teploty nesmú prekročiť teploty špecifikované pre triedu 5."

Inými slovami, výrobca môže nastaviť ľubovoľný pomer času vplyvu rôznych teplôt. Maximálna prevádzková teplota však nesmie byť nastavená nad 90 °C. Vo väčšine vykurovacích systémov je konštrukčná teplota chladiacej kvapaliny 95 °C. Z údajov vyplýva záver: v starých systémoch je použitie rúr PEX neprijateľné. A ak sa tieto potrubia používajú na vysokoteplotné radiátorové vykurovanie, tak len v systéme, ktorý je určený pre maximálnu prevádzkovú teplotu 90°C.

Prečo však väčšina reklamných produktov výrobcov PEX rúr uvádza maximálnu prevádzkovú teplotu 95 °C? Faktom je, že v článku 5.2.1 GOST stanovuje normy iba pre používanie plastových rúrok, inými slovami, reguluje typy systémov, v ktorých je možné použiť rúry, ale nie samotné potrubia, čo dáva výrobcom právo písať. takmer akákoľvek prevádzková teplota v technických charakteristikách potrubí .

„Rozdiel je len 5°C výrazne neovplyvňuje dlhodobú pevnosť potrubia“- možno počuť ako ospravedlnenie použitia fajky. Potrubie má však tri hlavné parametre: teplotu, tlak a životnosť, a ak zvýšite jeden z parametrov, ostatné dva sa nevyhnutne znížia. Potrubie je teda možné použiť aj pri vyšších teplotách, treba však počítať s tým, že to nevyhnutne spôsobí zníženie životnosti. Minimálna prípustná životnosť potrubí podľa SNiP 41-01-2003 je 25 rokov a ak sú potrubia uložené skryté v konštrukcii budovy, životnosť musí byť najmenej 40 rokov. So zvýšením prevádzkovej teploty na 95 °C sa životnosť potrubia skracuje na 35–40 rokov v závislosti od hrúbky steny, preto možno konštatovať, že rúry s takýmito aplikačnými parametrami nie je možné ukladať skryto.

Nižšie sú uvedené príklady použitia opomenutia dodávateľa pri špecifikácii technických špecifikácií:

Prevádzková teplota 95 ºС pri tlaku 0,8 MPa nemôže zodpovedať životnosti 50 rokov. Od grafu ďalej ryža. 5 je vidieť, že maximálna životnosť potrubia pri teplote 95 ºС je 8 rokov.

Uvádza sa maximálna prevádzková teplota 95 ºС a životnosť 50 rokov, ale mlčí sa, že táto teplota môže pôsobiť na potrubie maximálne 1 rok z týchto 50 rokov.

Mylná predstava č. 7: „Kyslíková ochranná vrstva potrubia je marketingový trik a nemá žiadny vplyv na výkon...“

Použitie ochrannej vrstvy na kyslík je primárne spôsobené splnením požiadaviek SNiP 41-01-2003 „Vykurovanie, vetranie a klimatizácia“ odsek 6.4.1

“... Polymérové ​​rúry používané vo vykurovacích systémoch spolu s kovovými rúrkami (vrátane vonkajších systémov zásobovania teplom) alebo s nástrojmi a zariadeniami, ktoré majú obmedzenia na obsah rozpusteného kyslíka v chladive, musia mať priepustnosť kyslíka maximálne 0,1 g / m dňa ... »

Priepustnosť kyslíka potrubím vyrobeným zo zosieťovaného polyetylénu s hrúbkou steny 2 mm a priemerom 16 mm pri teplote vzduchu 20ºС je 670 g/m³·deň. Je zrejmé, že konvenčné potrubie XLPE nespĺňa požiadavky tohto SNiP. Požiadavky SNiP sa neobjavili náhodou, faktom je, že v systémoch vykurovania a zásobovania teplom sa používa špeciálne pripravené chladivo. Voda v kotolniach alebo vo vykurovacích bodoch sa odvzdušňuje pomocou špeciálnych inštalácií. To všetko sa robí s cieľom zabrániť korózii oceľových a hliníkových prvkov systému, ktoré sa tak či onak vyskytujú v akomkoľvek systéme.

Aby sme pochopili škodlivý účinok, ktorý má kyslík v chladive, vysvetlíme si samotný proces korózie ocele. Oceľ koroduje ako vo vode, v ktorej je rozpustený kyslík, tak aj v odvzdušnenej vode, ale priebeh procesu je trochu odlišný.

V bezkyslíkatej vode prebieha korózia nasledovne: pod vplyvom vody prechádzajú niektoré atómy železa do roztoku, v dôsledku čoho sa na povrchu hromadí záporný náboj atómov železa (Fe 2+ + 2e -). oceľ. Vo vode v dôsledku prítomnosti nečistôt vznikajú katióny a anióny H + a OH -. Ióny železa so záporným nábojom, ktoré prešli do roztoku, sa spájajú s aniónmi vodíkovej skupiny a vytvárajú hydrát železa, ktorý je zle rozpustný vo vode (práve táto látka dodáva chladiacej kvapaline hnedú, hrdzavú farbu): Fe 2 + + 2OH - → Fe (OH) 2.

Katióny vodíka (H+), ktoré majú kladný náboj, sú priťahované k vnútornému povrchu potrubia, ktorý má záporný náboj, pričom vytvárajú atómový vodík, ktorý vytvára ochrannú vrstvu na povrchu potrubia (depolarizácia vodíka), ktorá znižuje rýchlosť korózie.

Ako vidíte, korózia ocele v neprítomnosti kyslíka je dočasná, kým sa celý vnútorný povrch potrubia nepokryje ochranným filmom a reakcia sa spomalí.

V prípade kontaktu ocele s vodou s obsahom kyslíka dochádza ku korózii inak: kyslík obsiahnutý vo vode viaže vodík, ktorý vytvára ochrannú vrstvu na povrchu železa (depolarizácia kyslíka). A železnaté železo sa oxiduje na železité:

4Fe(OH)2 + H20 + O2 -> 4Fe(OH)3,

nFe(OH)3 + H20 + 02 -> xFeO yFe203 zH20.

Produkty korózie v tomto prípade netvoria ochrannú vrstvu tesne priliehajúcu ku kovovému povrchu. Je to spôsobené zväčšením objemu, ku ktorému dochádza pri prechode hydroxidu železa na hydrát oxidu železitého, a „napučiavaním“ vrstvy železa, ktorá podlieha korózii. Prítomnosť kyslíka vo vode teda výrazne urýchľuje koróziu ocele vo vode.

Prvky, ktoré trpia koróziou sú predovšetkým kotly, obežné kolesá čerpadiel, oceľové potrubia, kohútiky atď.

Ako kyslík preniká cez hrúbku polyetylénu a rozpúšťa sa vo vode? Tento proces sa nazýva difúzia plynov, proces, pri ktorom môže plynná látka prenikať cez hrúbku amorfného materiálu v dôsledku rozdielu parciálnych tlakov tohto plynu na oboch stranách látky. Energia, ktorá umožňuje prechod plynu cez hrúbku plastu, vzniká v dôsledku rozdielu parciálnych tlakov kyslíka vo vzduchu a kyslíka vo vode. Parciálny tlak kyslíka vo vzduchu za normálnych podmienok je 0,147 bar. Parciálny tlak v absolútne odvzdušnenej vode je 0 bar (bez ohľadu na tlak chladiacej kvapaliny) a zvyšuje sa, keď je voda nasýtená kyslíkom.


Ryža. 8. EVOH vrstva rúry VALTEC PEX-EVOH pri 100-násobnom zväčšení

Nie je ťažké kvantifikovať škody, ktoré môže spôsobiť potrubie bez kyslíkovej bariéry.

Zoberme si napríklad vykurovací systém s rúrkami vyrobenými zo zosieťovaného polyetylénu bez kyslíkovej bariéry. Celková dĺžka potrubí s vonkajším priemerom 16 mm je 100 m. Za rok prevádzky tohto systému sa do vody dostanú:

Q = D O 2 ( d n - 2 s) 2 l · z\u003d 650 (0,16 - 2 0,002) 2 100 365 \u003d 3416 g kyslíka.

Vo vyššie uvedenom vzorci D O 2 - koeficient priepustnosti kyslíka, pre PEX rúry s vonkajším priemerom 16 mm a hrúbkou steny 2 mm je 650 g / m 3 · deň; d n a s- vonkajší priemer potrubia, respektíve jeho hrúbka, m, l- dĺžka potrubia, m, z- počet dní prevádzky.

V chladive bude kyslík vo forme molekúl O2.

Hmotnosť železa, ktoré vstúpilo do oxidačnej reakcie, je možné vypočítať pomocou stechiometrického výpočtu rovníc pre oxidáciu železného železa (2Fe + O 2 → 2FeO) a následnú oxidáciu na železité železo (4FeO + O 2 → 2Fe 2 O 3 ).

Pri oxidačnej reakcii železného železa sa jeho hmotnosť bude rovnať:

mFe = m02· nFe· M Fe /(čO 2 · M02) = 3416 2 56 / (1 32) = 11 956

V tomto výpočte m Fe je hmotnosť železného železa, ktoré zreagovalo, g, m o 2 je hmotnosť kyslíka, ktorý vstúpil do reakcie, g, nFe a nO2- množstvo látky, ktorá vstúpila do reakcie: (železo, Fe, - 2 mol, kyslík, \u003d áno, O 2, - 1 mol), M Fe a M O 2 - molárna hmotnosť (Fe - 56 g / mol; O2 - 32 g / mol).

Pri oxidačnej reakcii trojmocného železa sa jeho hmotnosť bude rovnať:

mFe = m02· nFe· M Fe /(čO 2 · M02) = 3416 4 56 / (3 32) = 7970

Tu je množstvo látky, ktorá reagovala so železom ( nFe) je 4 mol kyslíka ( nO2) - 3 mol.

Z toho vyplýva, že pri vstupe 3416 g kyslíka do chladiacej kvapaliny bude celkové množstvo železa podliehajúceho korózii 11 956 g (11,9 kg), pričom 7 970 g (7,9 kg) železa vytvorí na oceľových stenách hrdzavú vrstvu a 11 956 - 7 970 = 3 986 (3,98 kg) železa zostane v dvojmocnom stave a dostane sa do chladiacej kvapaliny a znečistí ju. Pre porovnanie: ak berieme priepustnosť potrubia pre kyslík ako maximálnu prípustnú podľa noriem (0,1 g / m 3 deň), potom sa vo vode rozpustí 0,52 g kyslíka za rok, čo povedie ku korózii max. 1,82 g železa, teda 6 500-krát menej.

Samozrejme, nie všetok kyslík, ktorý vstupuje do potrubia, interaguje so železom, časť kyslíka bude interagovať s nečistotami v chladiacej kvapaline a časť sa môže dostať do odvzdušňovacej stanice, kde bude opäť odstránená z chladiacej kvapaliny. Nebezpečenstvo prítomnosti kyslíka v systéme je však veľmi výrazné a v žiadnom prípade nie prehnané.

Niekedy sa v publikáciách vyskytuje fráza: „...automatické vetracie otvory odstránia všetok kyslík, ktorý sa dostal cez steny potrubia". Toto tvrdenie nie je úplne pravdivé, pretože automatický odvzdušňovací ventil môže uvoľňovať kyslík iba vtedy, ak sa uvoľňuje z chladiacej kvapaliny. Uvoľňovanie rozpustených plynov nastáva len pri náhlom znížení prietoku alebo tlaku, čo je v konvenčných systémoch zriedkavé. Na odstránenie kyslíka sú inštalované špeciálne prietokové odvzdušňovače, v ktorých dochádza k prudkému poklesu rýchlosti a odvádzaniu uvoľnených plynov. Na ryža. 9.1 a 9.2 znázorňuje obvyklú verziu inštalácie odvzdušňovacieho otvoru a verziu s odvzdušňovacou komorou. V prvom prípade odvzdušňovací ventil odstraňuje iba malé množstvo plynov nahromadených v potrubí, v druhom prípade - plyny, ktoré sú násilne „extrahované“ z prúdu v dôsledku prudkého nárastu prierezu a zníženia rýchlosti.


Mylná predstava č. 8: „Teplotné predĺženie PEX rúr je mnohonásobne väčšie ako teplotné predĺženie iných materiálov, v dôsledku takého veľkého teplotného predĺženia vložená rúra láme poter a omietku...“

Ako obvykle, tieto mýty sú založené na spoľahlivých faktoch (teplotné predĺženie potrubia zo zosieťovaného polyetylénu je takmer 8-krát väčšie ako u kovovo-plastového potrubia), ale záver je nesprávny.

Aby sme zistili, či dôjde k zničeniu podlahového poteru alebo nie, je potrebné pochopiť procesy prebiehajúce v monolitickom potrubí.

Potrubie položené na otvorenom priestranstve sa pri zahriatí na určitú teplotu začne predlžovať. Relatívne predĺženie potrubia sa dá ľahko vypočítať podľa vzorca:

Δ L = k t · Δ t · L,

kde k t- koeficient tepelného predĺženia materiálu potrubia, Δ t- rozdiel medzi teplotou chladiacej kvapaliny a teplotou vzduchu počas inštalácie potrubia; L- dĺžka potrubia.

Ryža. desať

V podlahovom potere sa však potrubie nemôže predĺžiť, pretože cementovo-pieskový poter zabraňuje jeho tepelnej rozťažnosti. V tomto prípade pre každú jednotku predĺženia potrubia ho spojka stlačí o rovnakú vzdialenosť. Nakoniec bude potrubie stlačené podlahovým poterom na vzdialenosť rovnajúcu sa jeho tepelnému predĺženiu ( ryža. jedenásť), jeho dĺžka sa nezmení. Vynára sa otázka, kam sa podel extra kus potrubia. Faktom je, že na stlačenie potrubia je potrebná určitá sila. Podlhovastý úsek potrubia sa jednoducho zmení na napätie, ktoré potrubie vyvíja na podlahový poter. A odpoveď na otázku, či poter odolá tepelnému namáhaniu potrubia, závisí len od toho, akým namáhaním bude potrubie pôsobiť na poter.

Ryža. jedenásť

Napätie, ktorým potrubie pôsobí na podlahový poter, možno odhadnúť pomocou Hookovho zákona, elastickej deformácie materiálov. Napätie, ktoré potrubie poskytne, sa bude rovnať:

N = Δ L · s · e / L,

kde s je plocha prierezu stien potrubia, e je modul pružnosti materiálu potrubia, L- dĺžka potrubia.

Ale aj keď získate určitú hodnotu napätia pre konkrétne potrubie, bude to mať malý praktický úžitok, pretože táto hodnota sa musí porovnať s maximálnym prípustným namáhaním podlahového poteru a na základe tohto porovnania urobiť záver o použitie tohto potrubia. Je však dosť ťažké vypočítať maximálne prípustné napätie v potere a výsledná hodnota spravidla nebude presná, pretože v potere sú hrbole a koncentrátory napätia atď.

Ale pomocou tohto vzorca môžete porovnať potrubia medzi sebou z hľadiska napätia, ktoré vyvíjajú na poter. Ak do vzorca napätia dosadíme vzorec pre tepelné predĺženie, dostaneme:

N = kt Δt L s e / L = k t t s e.

Pre kovovo-plastové potrubie s priemerom 16 mm, keď sa zahreje na 50 ° C, je napätie v potere:

N= 0,26 10–4 50 8,7 10–5 8400 = 9,5 10–4 MPa.

N= 1,9 10–4 50 8,7 10–5 670 = 5,5 10–4 MPa.

N= 0,116 10–4 50 16,2 10–5 200 000 = 187,9 10–4 MPa.

Je teda zrejmé, že PEX pôsobí na poter menej ako podobná kovovo-plastová rúra. Zaťaženie od potrubia na poter závisí nielen od tepelnej rozťažnosti potrubia, ale aj od modulu pružnosti, ktorý je u zosieťovaného polyetylénu v porovnaní s inými typmi materiálov relatívne nízky. Oceľ vďaka vysokému modulu pružnosti napriek najnižšiemu koeficientu tepelnej rozťažnosti spôsobuje oveľa väčšie napätie v potere ako rúry s vysokou tepelnou rozťažnosťou.

Mylná predstava č. 9: "Potrubie PEX nemôžete namontovať pomocou lisovacích tvaroviek, pretože vlastnosť teplotnej pamäte nie je zahrnutá v procese zabezpečenia tesnosti."

K dnešnému dňu sa na pripojenie potrubí PEX používajú dva typy spojov: lisovacie tvarovky a tvarovky s tlakovou manžetou.

Najprv musíte pochopiť mechanizmus pripojenia lisovacích tvaroviek:

Po stlačení tvarovky lisovacím nástrojom sa vonkajšia oceľová manžeta zdeformuje a stlačí polyetylénovú stenu. Súčasne dochádza aj k deformácii polyetylénu a vplyvom nahromadeného napätia v priestorových väzbách molekúl má polyetylén tendenciu vracať sa do pôvodného tvaru (tvarová pamäť). Keďže modul pružnosti ocele je mnohonásobne väčší ako modul pružnosti zosieťovaného polyetylénu, nedeformuje sa manžeta, ale polyetylén, ktorý preniká hlbšie do drážok tvarovky a utesňuje spoj. Gumové krúžky v tomto prípade slúžia na dva hlavné účely:

Prvé zvonenie (zap ryža. 12 vľavo) je mimo krimpovacej oblasti lisovacieho nástroja. Používa sa na zabezpečenie tesnosti pri malých pohyboch armatúry počas prevádzky (takéto pohyby môžu byť spôsobené teplotnými výkyvmi). Modul pružnosti EPDM (materiálu, z ktorého je vyrobená tesniaca guma) je mnohonásobne menší ako modul pružnosti PEX, takže tento materiál v takýchto prípadoch vyplní všetky dutiny vzniknuté v dôsledku posunu fitingu.


Ryža. 12. Stlačenie rúry VALTC PEX-EVOH lisovacou tvarovkou

Druhý krúžok je čiastočne v kompresnej zóne (zap ryža. 12 napravo). Tento krúžok je neustále zaťažovaný oceľovou manžetou. Slúži na kompenzáciu rozdielu v tepelnej rozťažnosti polyetylénu a mosadze. Pri náhlom zahriatí alebo náhlom ochladení tvarovky môže nastať situácia, keď medzi tvarovkou a stenou potrubia vznikne mikrónová medzera, ktorá síce nepovedie k netesnostiam, ale výrazne zníži životnosť spoja. Tento krúžok v tomto prípade vyplní výslednú medzeru a zabezpečí tesnosť.

Rúry vyrobené zo zosieťovaného polyetylénu metódou „b“ sa nemontujú pomocou tvaroviek s tlakovými objímkami, pretože pri takejto inštalácii sa koniec potrubia roztiahne pomocou extraktora. Predĺženie pri pretrhnutí PEX-b v porovnaní s PEX-a je nižšie v dôsledku silnejších silánových väzieb. Preto postup pri rozširovaní potrubia PEX-b vedie k hromadeniu mikrotrhlín, ktoré skracujú životnosť spoja.

Lisovacia tvarovka zaisťuje spoľahlivé a hermetické upevnenie potrubia počas celej pracovnej doby.

Záver

Na jednej strane použitie moderných materiálov vedie k lacnejšej výrobe, rýchlejšej montáži, šetrnosti k životnému prostrediu a bezpečnosti. Všetky tieto faktory vedú k zlepšeniu kvality ľudského života. Nezdravá konkurencia medzi výrobcami moderných materiálov však zároveň spôsobuje strach spotrebiteľov vo vnímaní všetkého nového a tiež výrazne komplikuje výber jedného alebo druhého materiálu.