V jakých případech má smysl používat HDPE polyetylénové trubky pro zásobování vodou? Jaké předpisy se používají k jejich výrobě? Jak probíhá instalace polyetylenového vodovodního potrubí? Dnes musíme najít odpovědi na tyto a některé další otázky.
Vlastnosti polyethylenu
Vlastnosti polyetylenových tlakových trubek jsou do značné míry určeny vlastnostmi samotného polymeru.
Polyethylen v granulích. Takhle to vypadá při expedici z chemičky
Pojďme se s nimi seznámit.
Je to zvláštní: z tohoto polymeru jsou vyrobeny nádoby pro skladování koncentrovaných kyselin a zásad.
Na fotografii – kyselina dusičná ve skleněné láhvi a kyselina sírová v plastové nádobě
- V závislosti na technologii výroby se dělí polyetylén nízkého, středního a vysokého tlaku. HDPE (nízkotlaký polyethylen), který prochází polymerací při přetlaku 1-20 atmosfér a teplotě až 150 stupňů v přítomnosti katalyzátoru, je mechanicky nejpevnější;
Poznámka: Polyetylenová trubka pro zásobování vodou je zpravidla vyrobena z HDPE; méně odolné PSD a LDPE (střední a vysokotlaký polyethylen) se častěji používají při výrobě netlakových kanalizačních trubek.
Odrůdy polyetylenu a technologie jejich výroby
- Polymer je odolný vůči biologické degradaci, má nulovou hygroskopičnost (schopnost absorbovat vodu), ale bojí se ultrafialového záření. K ochraně před ultrafialovou složkou slunečního spektra se do produktů vyrobených z tohoto polymeru přidávají stabilizátory a barviva, která absorbují záření.
Standardní požadavky
U nás se vyrábí tlakové polyetylenové trubky podle mezistátní normy číslo 18599-2001. To je zase aktualizovaná verze sovětského standardu 18599-83.
Mezistátní norma upravující výrobu tlakových polyetylénových potrubí
Jaké by tedy měly být polyethylenové trubky vyráběné v souladu s GOST 18599-2001 pro zásobování vodou?
Definice
Začněme definicemi použitými v textu dokumentu.
- Jmenovitý vnější průměr je vnější průměr bez ohledu na tolerance stanovené normou. Vnitřní průměr, který přímo ovlivňuje průchodnost vodovodního systému, se liší od vnějšího průměru o dvojnásobek tloušťky stěny potrubí;
- Ovalita – rozdíl mezi maximálním a minimálním průměrem měřeným v jednom průřezu;
- Jmenovitá tloušťka stěny – tloušťka stěny trubky bez tolerancí;
- SDR (Standard Dimensional Ratio) je výsledkem dělení jmenovitého vnějšího průměru jmenovitou tloušťkou stěny. Čím větší je SDR, tím nižší je pevnost trubky v tahu: jak se průměr (a tedy i plocha vnitřních stěn) zvětšuje při konstantním vnitřním tlaku, zvyšuje se síla, která napíná stěny;
Čím menší SDR, tím silnější potrubí
- MOP (maximální provozní tlak) – tlak povolený při nepřetržitém provozu tlakového vodovodního potrubí;
- PN (jmenovitý tlak) – číselné označení udávající mechanickou pevnost vodovodního systému a přípustný tlak v něm, ale již zohledňující bezpečnostní faktor.
Размеры
Jaké průměry polyethylenových trubek pro zásobování vodou poskytuje GOST 18599-2001?
Tabulka velikostí obsahuje průměry od 10 mm do 2 metrů s tloušťkou stěny od 2 do 118 mm. Odchylky od jmenovitého průměru a jmenovité tloušťky stěny jsou povoleny pouze směrem nahoru; tento požadavek zajišťuje, že minimální průchodnost a pevnost vodovodního potrubí odpovídá hodnotám stanoveným normou.
Řada velikostí potrubí s aktuálními cenami pro rok 2017
Polyetylenové trubky pro zásobování vodou mohou být dodávány ve svitcích, ve svitcích dlouhých přes 500 metrů a v přímých délkách.
Nicméně: Pro průměry nad 180 mm jsou trubky z pochopitelných důvodů dodávány pouze v přímých délkách. Jejich délka se pohybuje od 5 do 24 metrů s násobkem čtvrt metru.
Označení
Jak se označují polyetylenové trubky pro přívod studené vody?
Označení musí obsahovat:
- Slovo “potrubí”;
- Typ polyethylenu (PE 32 – PE 100);
Odkaz: číslo v názvu značky polyethylenu označuje jeho minimální dlouhodobou pevnost. Schopnost materiálu odolat zatížení 3,2 MPa bez destrukce je typická pro polyetylén PE 32, 8 MPa pro polyetylén PE 80 a tak dále.
- SDR;
- Vnější průměr;
- tloušťka stěny;
- Účel potrubí (pitný nebo technický);
- Standardní označení.
Trubka PE 80 SDR 17,6 – 160×9,1 pitná GOST 18599-2001 je tedy vyrobena z polyethylenu PE 80, má jmenovitý vnější průměr 160 mm se stěnami o tloušťce 9,1 mm a je určena pro pitnou vodu.
Внешний вид
Tlaková potrubí pro studenou vodu jsou barevně odlišena a mohou být:
- Černá;
- Černá s podélnými modrými pruhy;
Barva dýmky – černá, se třemi podélnými modrými pruhy
Povrchy (vnější i vnitřní) musí být hladké, bez bublin, prasklin, cizích inkluzí a dutin. Povoleny jsou pouze podélné pruhy a malá vlna – za předpokladu, že se vejdou do mezí přípustných odchylek od jmenovitého rozměru a nezavedou trubku za hranice přípustné ovality.
Ohodnocení
Jak dobré jsou polyetylenové trubky pro zásobování vodou ve srovnání s konkurenčními řešeními?
Pojďme zvážit jejich výhody a nevýhody.
- Obrovský zdroj (nejméně 50 let). Pro srovnání, odhadovaná životnost černé ocelové trubky ve studené vodě je 15 let, pozinkovaná – 30;
Nicméně: polypropylen slouží stejně 50 let na studené vodě.
- Odolnost vůči agresivnímu prostředí, která umožňuje bezpečně pokládat potrubí do země;
- Jak jsme již zjistili, polyethylen je dielektrikum. Pokud ano, můžete zapomenout na porážku kovových prvků vodovodního systému bludnými proudy a elektrochemickou korozí;
Poznámka: a tato vlastnost je charakteristická pro všechny plasty.
- Polyetylen nemá žádný vliv na složení a chuť pitné vody. Abyste tuto vlastnost ocenili, vzpomeňte si na charakteristickou chuť vody z rezavého ocelového potrubí;
Ocel a její koroze velmi ovlivňují chuť, složení a barvu vody.
- Stěny trubek mají dokonale hladký povrch a kladou minimální odpor proudění. Nízký hydraulický odpor znamená, že pokles tlaku v přívodu vody bude minimální;
- Potrubí není zarostlé nánosy. Po desetiletích provozu se jeho světlost nesníží;
Pro kontrast: ocelové vodovodní potrubí je třeba vypočítat s ohledem na nevyhnutelné zarůstání vápnem a rzí. Průsvit potrubí lze snížit na polovinu již v prvních deseti letech životnosti potrubí.
Častým problémem ocelových trubek je pokles průchodnosti v důsledku přerůstání usazenin.
- Polyethylen má nízkou tepelnou vodivost. To znamená, že teplota dopravované vody zůstane relativně stabilní bez ohledu na vnější podmínky;
- Nízká hmotnost trubek zjednodušuje jejich přepravu a instalaci;
- Značná délka zálivu (500 metrů nebo více) snižuje počet polních připojení při pokládání podzemních potrubí malého průměru;
- Svařování trubek na tupo velkých průměrů nevyžaduje žádné spotřební materiály. Potřebuje pouze elektřinu;
- A konečně, hlavní věc: polyethylen je elastický a tato vlastnost je zachována při nízkých teplotách. To znamená, že potrubí uložené v zemi zůstane při sesedání a pohybu neporušené a když voda ve vodovodním potrubí zamrzne, nepoškodí se. Trubka se natáhne a po roztání ledu se vrátí do jmenovité části.
Polyetylenové potrubí se nebojí odmrazování. Po rozmrazení zůstane potrubí neporušené
Zápory
Bez nich také ne; nedostatky však nelze označit za významné.
- Polyethylen se bojí ultrafialového záření. Přídavek stabilizátorů, barviv a uzavřené pokládání vodovodního potrubí však tuto vlastnost materiálu vyrovnává;
Při pokládání do země nezáleží na nízké odolnosti polyethylenu vůči ultrafialovému záření
- Tvarovky, které provádějí instalaci přívodu vody z polyetylenových trubek malého průměru, jsou výrazně dražší než ty, které jsou určeny pro hrdlové svařování polypropylenu. Samotné tvarovky jsou však vyžadovány mnohem méně – právě proto, že ohebné polyetylenové trubky se dodávají v zálivech.
Aplikace
Především: tlakové potrubí vyrobené z polyetylenu lze používat pouze a výhradně pro dopravu studené vody. Ano, polymer začíná měknout až při 80 stupních; ale dlouho předtím se pevnost v tahu stěn začíná snižovat. Pokud při +20 stupních je systém zásobování vodou schopen odolat tlaku 10 atmosfér, pak při +70 bude maximální pracovní tlak poloviční.
Tlakové polyetylenové trubky se používají pro:
- Pokládka hlavních vodovodních potrubí ve městě a ve venkovských oblastech;
- Rekonstrukce vodovodního potrubí. Polyetylenový bič menšího průměru prochází přímo starou trubkou uloženou v zemi. Jeho nízký hydraulický odpor zároveň kompenzuje úbytek průměru;
- Instalace přívodů vody v soukromých a bytových domech;
Kesonové studny na vodu. Vstup do domu je položen polyetylenem
- Pokládka provizorních vodovodních potrubí (včetně letních). Ohebná trubka malého průměru se po demontáži spojů armatur snadno svine a uloží ke skladování.
Zvláštní případ
O něco výše jsme zmínili, že polyetylenové trubky se nepoužívají pro zásobování teplou vodou.
Kromě běžného polyethylenu s nízkou tepelnou odolností se však při instalaci instalatérského zařízení používají dvě jeho exotické odrůdy:
- Síťovaný polyetylén PE-X. Tvorba příčných vazeb mezi molekulami polymeru jej činí odolnějším vůči teplu (až do 95 °C) a propůjčuje zvýšenou mechanickou pevnost;
- Tepelně modifikovaný polyetylén PE-RT. Jeho vlastností je zvýšená odolnost vůči vysokým teplotám až do 110 stupňů.
Spirálová trubka PE-RT
Oba polymery jsou široce používány v systémech zásobování teplou vodou (zpravidla se skrytým kolektorovým rozvodem vody z kolektoru do vodovodních armatur) a v topných systémech (jako trubky pro rozvody trámů a vodou vyhřívaná podlaha).
Vodou vyhřívaná podlaha z PE-X trubek
Instalace
Jak probíhá instalace polyetylenových trubek pro zásobování vodou?
Existují tři způsoby připojení potrubí:
Spojení se svěrným šroubením: rychlé, jednoduché, levné
Elektrofúzní připojení: napájení je přivedeno na svorky armatury
Instalace tupého spoje na hlavní přívod vody
Jaký je nejlepší způsob připojení? Návod je celkem jasný:
- Při instalaci vstupu do soukromého domu nebo venkovského vodovodu byste měli upřednostňovat levné a skládací kompresní armatury, které opouštějí spojení;
Přívod vody do venkovského domu je vyroben polyetylenovou trubkou na kompresních armaturách
- Vodovodní potrubí se montuje svařováním na tupo;
- Drahé, ale poskytující maximální pevnost spoje, jsou elektrotavné armatury potřeba především na přívodech studené vody o malém průměru v případech, kdy jejich konfigurace neumožňuje spojování potrubí v zemi.
Pozor: pokládka vodovodního potrubí z tlakových polyetylenových trubek při vysoké hladině spodní vody se provádí na písčitém podkladu, který působí jako drenáž a vylučuje mrazové vzdouvání půdy. Při zasypávání výkopu v zemi by neměly být velké kameny a jiné předměty, které mohou poškodit stěny potrubí.
Na písčitých a hlinitopísčitých půdách lze potrubí uložit do výkopu bez substrátu
Závěr
Doufáme, že náš materiál bude pro čtenáře zajímavý a poučný. Chcete-li se dozvědět více o tom, jak jsou instalovány polyethylenové trubky a armatury pro zásobování vodou, video v tomto článku vám pomůže. Hodně štěstí!
