Трубы ПНД: ГОСТ, производство и применение

Давайте разберемся, как изготавливаются трубы из полиэтилена низкого давления, где они применяются и какие характеристики должны иметь трубы ПНД — ГОСТ 18599 2001.

Производство

Материал

Согласно ГОСТ — трубы ПНД состоят из полиэтилена, производимого при давлении от 0,1 МПа до 2 МПа, температуре до 150 градусов по шкале Цельсия и в присутствии солей-катализаторов.

Между условиями полимеризации этилена, который является основным сырьем для наших труб, и физическими свойствами конечного продукта обратная зависимость. Полиэтилен низкого давления называют также полиэтиленом высокой плотности.

Физические свойства материала позволяют хранить его на открытых складах

Конечный продукт, извлекаемый из автоклава — полупрозрачные гранулы, которые при производстве конечного продукта могут колероваться в нужный цвет. Окраска поверхности в случае ПНД неэффективна — краска на этом материале не держится.

Таким материал для труб поступает с химических фабрик

Производство труб

Есть два основных способа изготовления труб из полимеров:

Экструзия (выдавливание). Разогретый полимер выдавливается через отверстие нужной формы и застывает на воздухе, образуя готовое изделие.
Литье. Для получения полой трубы со стенками одинаковой толщины пришлось бы формировать две заготовки и потом сваривать их вместе: цельную трубу с фрагментом формы во внутреннем канале просто не извлечь.
Однако практикуется литье во вращающейся форме: расплавленный полимер по стенкам распределяет центробежная сила. Толщина стенок определяется только количеством полиэтилена.

Экструзия, несомненно, проще при производстве водопроводных ПНД труб, она и прижилась. А вот фитинги просто отливаются или штампуются из подогретого пластика.

Фитинги сложной формы отливаются или штампуются

Применение

Для напорной ПНД трубы ГОСТ жестко регламентирует температуру транспортируемой жидкости: она лежит в пределах от 0 С (точки замерзания воды; при более низкой температуре транспортировать ее, сами понимаете, затруднительно) до 40 С.

Очевидно, это ограничивает применение трубы напорной канализацией и системами холодного водоснабжения.

Совет: огромное достоинство пластиковых труб в том, что они не боятся разморозки труб. Относительное удлинение полиэтилена низкого давления при разрыве лежит в пределах от 500 до 600 процентов.

Раз так — ледяная пробка лишь слегка растянет трубу. После того, как лед растает, она вернется к прежним размерам.

Благодаря этому свойству для прокладки вводов в частные дома и дачных водопроводов труба пнд гост 18599 2001 гораздо предпочтительнее стальной.

Полиэтилен низкого давления — идеальный материал для ввода холодной воды в частном доме

Нормативные документы

Основной нормативный документ, которому должны соответствовать трубы из полиэтилена низкого давления — ГОСТ 18599-2001. Кроме того, обращение с трубами регламентируется нормами перевозки грузов, экологическими нормами и стандартами безопасности труда.

Форма поставки и длина

Согласно ГОСТ ПНД труба должна поставляться в виде:

Бухт;
Катушек;
Прямых отрезков. В частности, в прямых отрезках поставляются все трубы диаметром больше 180 миллиметров. Длина канализационных труб ПНД в прямых отрезках должна лежать в пределах 5-24 метра. Максимальное допустимое отклонение от заданного размера не более 1 процента, длина трубы должна быть кратна 0,25 м.

Трубы малых диаметров часто поставляются в бухтах

Диаметр

ГОСТ на ПНД трубы регламентирует их размеры для каждого вида полиэтилена.

Поскольку полиэтилен высокой плотности соответствует маркам ПЭ80 и ПЭ100, для нас актуальны две из приведенных стандартом таблиц:

Для труб ПЭ80 минимальный наружный диаметр — 16 миллиметров при допустимом отклонении не более +0,3 мм; максимальный же — 1200 миллиметров при максимально допустимом отклонении +10 мм.
Для труб марки ПЭ100 наружный диаметр начинается с 32 миллиметров при максимальном отклонении +0,3 и заканчивается диаметром в один метр при максимальном отклонении +9 мм.

Как легко заметить, согласно ГОСТ труба ПНД не может иметь размеры хоть немного меньше заданных. Раз так — на проходимости трубы производители сэкономить не смогут.

Кроме того, при поставке труб в бухтах и на катушках их отклонение от заданного размера может составлять +3 процента при длине до 500 метров и +1,5 при длине свыше полукилометра. Опять-таки никаких отклонений в меньшую сторону от номинала.

Толстые трубы поставляются прямыми отрезками и при монтаже варятся встык. Внешний диаметр жестко регламентирован необходимыми проходимостью и прочностью стенок

Устойчивость к внутреннему давлению

А что с прочностью?

А прочность согласно ГОСТ на трубы ПНД полностью определяется толщиной стенок. Вернее, ее отношением к наружному диаметру трубы. В маркировке это соотношение указывается после букв SDR. Поскольку SDR прямо зависит от диаметра трубы и обратно от толщины стенок, этот параметр тем меньше, чем больше рабочее давление трубы.

Так, труба ПЭ80SDR26 рассчитана на постоянное давление в 0,5 МПа, а труба ПЭ100SDR11 — на 1,6 МПа.

Внешний вид и физические параметры

ПНД труба ГОСТ 18599-2001 должна:

Иметь гладкие внешнюю и внутреннюю поверхность. Допускаются небольшие продольные волны и полосы, однако всевозможные трещинки, раковины и пузыри , видимые без увеличительного стекла — брак.
Труба должна быть окрашена в черный цвет с продольными синими полосами либо в любой оттенок синего.
Четкая цветовая маркировка позволяет сразу отличить трубы из полиэтилена, нестойкого к высоким температурам, от прочих пластиков.

Здесь видны и качество поверхности, и цветовая маркировка

Относительное удлинение при разрыве должно быть не менее 250%.
Во всем диапазоне рабочих температур труба должна иметь тепловое расширение не более трех процентов от начальной длины.
Наконец, ГОСТ регламентирует, сколько часов труба должна продержаться при определенном избыточном давлении и температурах в 20 и 80 градусов. Эти значения свои для каждого вида полиэтиленовой трубы.

Совет: если трубы испытываются при 80 С — это совсем не значит, что такая температура будет для ПНД трубы штатным режимом.

Право же, не стоит рисковать, ставя их на отопление или горячую воду.