Plastové trubky: druhy, použití, výhody, vlastnosti

Použití polymerů při výrobě trubek u nás začalo v polovině minulého století, ale tato technologie nebyla široce používána a polyetylen byl v některých případech používán pro flexibilní hadice ve vodovodních systémech. Teprve koncem sedmdesátých let se plastové potrubí rozšířilo ve stavebnictví a úpravě vody.

V roce 1996 ministerstvo výstavby Ruska přijalo dodatek č. 2 k SNiP 2.04.01-85 „Vnitřní zásobování vodou a kanalizace budov“, vyvinutý institutem SantekhNIIproekt, který uvádí: „Pro vnitřní potrubí studené a horké vody, měly by být použity plastové trubky a tvarovky z polyetylenu, polypropylenu, polyvinylchloridu, polybutylenu, kov-polymeru, sklolaminátu a dalších plastových materiálů – pro všechny vodovodní sítě, kromě samostatné požární vodovodní sítě.

Pro všechny vnitřní vodovodní sítě je povoleno používat měděné, bronzové a mosazné trubky a tvarovky, jakož i ocelové trubky s vnitřním a vnějším ochranným nátěrem proti korozi.“

Jinými slovy, měly by být použity polymerní trubky, zatímco použití kovových trubek je povoleno pouze. Provedeme srovnávací analýzu polymerových trubek a kovových trubek.

Rozmanitost moderních polymerových trubek, které se používají při instalaci potrubí, zahrnuje následující materiály: polyvinylchlorid (PVC), polypropylen, polybutylen, kov-plast a zesíťovaný polyetylén.

Vlastnosti těchto materiálů jsou obdobné – jsou korozivzdorné, tudíž trvanlivější, nepřerůstají ani nebahní. Životnost polymerních potrubí může být 50 let (obvykle 25-30), zatímco ocelové potrubí je 10-20 let. Je však třeba mít na paměti, že životnost polymerových trubek závisí na provozních podmínkách. Všechny polymerní materiály mají přibližně stejnou odolnost vůči tlaku a teplotě a měly by být navrženy pro maximální provozní teplotu do 75 o C pro přívod teplé vody a 90 o C pro ohřev při tlaku do 0,6 MPa a trvanlivost 25 let. Jinými slovy, čím vyšší je teplota, tím nižší by měl být tlak v systému.

Důležité také je, že při průchodu vody ocelovým potrubím se v ní v důsledku koroze zvyšuje obsah iontů železa 3-4krát. Navíc podle Ústavu. Erisman, vysoká nehodovost ocelových potrubí v důsledku koroze a špatných tupých spojů je v mnoha případech příčinou kontaminace pitné vody a přispívá ke vzniku a šíření střevních infekcí. V případě použití plastových trubek nedochází ke zhoršení organoleptických ukazatelů vody.

Plastové trubky jsou lehké (například 200metrový svitek o průměru 16 mm váží asi 20 kg), což výrazně usnadňuje nakládání, vykládání a přepravu; produktivita instalace plastových potrubí je také výrazně vyšší než u ocelových jedničky.

Protože jsou plastové trubky špatnými tepelnými vodiči, nevyžadují stejnou tepelnou izolaci jako kovové trubky (například tepelná vodivost polyetylenových trubek je 175krát menší než u ocelových trubek a 1300krát menší než u měděných trubek). Na povrchu plastových potrubí studené vody navíc nekondenzuje prakticky žádná vlhkost.

Plastové trubky izolují hluk vody, která jimi protéká, bez ohledu na rychlost proudění. Jejich povrchová drsnost je asi o třetinu menší než u oceli, což výrazně snižuje tlakovou ztrátu po délce potrubí, a proto umožňuje použití menšího průměru než v případě ocelových trubek.

Další velmi dobrou vlastností polymerních potrubí je odolnost vůči bludným proudům. (Ocelové trubky jsou často poškozeny vlivem bludných proudů, zejména na vstupech v blízkosti stanic a linek metra.)

A samozřejmě si nelze nevšimnout skutečnosti, že trubky jejich polymerních materiálů plně splňují požadavky moderního designu obytných a sanitárních prostor.

Nejčastěji používaným polymerním materiálem je polyethylen. Je odolný, chemicky odolný, málo toxický a má dielektrické vlastnosti. Existují nízkotlaký polyethylen HDPE a vysokotlaký LDPE.

Jedním z nejběžnějších typů polyethylenu je zesítěný polyethylen. Technologie pro jeho výrobu byla vyvinuta T. Engelem před více než dvaceti lety a v průmyslovém měřítku ji poprvé zvládly REHAU (Německo) a WIRSBO (Švédsko). Vysokomolekulární polyethylen se pod vysokým tlakem společně s antioxidanty a iniciátory reakce rovnoměrně roztaví na speciálním zařízení, v termoplastickém stavu se formuje do trubek a zesíťuje. Proces síťování je následující: radikály vzniklé rozkladem iniciátorů reakce odstraňují z polyethylenových jednotek jeden atom vodíku a sousední radikály jsou navzájem spojeny a tvoří síťovací můstek.

V závislosti na metodě zesíťování existují tři hlavní typy zesíťovaného polyethylenu: PEXa (peroxidové zesíťování), PEXb (zesíťování silanem) a PEXc (zesíťování rentgenovým zářením). Čím vyšší je stupeň zesíťování polyethylenu, tím více se projevují jeho pozitivní vlastnosti. Optimální stupeň zesíťování je však do 85 %, tento stupeň zesíťování je pro PEXa, pro PEXc je to 75 %, pro PEXb je to 65 %.

Zesíťovaný polyetylén má vyšší únavovou pevnost než běžný polyetylén i při zvýšených teplotách (až 110? C), mimořádnou rozměrovou stálost, vysokou rázovou houževnatost a optimální poměr pružnosti a pevnosti. Je také odolný vůči chemikáliím, což umožňuje použít trubky ze zesíťovaného polyetylénu pro přepravu agresivních kapalin.

Topné systémy využívají trubky ze zesíťovaného polyetylenu s ochrannou vrstvou etylenvinylalkoholu EVOH, která snižuje pronikání kyslíku do systému, který způsobuje korozi kotlů a topných zařízení.

Ke spojení zesíťovaného polyethylenu se obvykle používají mosazné nebo měděné tvarovky.

Hygienické vlastnosti polypropylenu jsou potvrzeny jeho stále větším používáním pro balení potravin, v lékařství – pro výrobu injekčních stříkaček a obalů léků. Je zřejmé, že právě proto je nejrozšířenější v systémech zásobování studenou a teplou vodou. Existuje několik druhů polypropylenu.

Polypropylenový homopolymer (typ-1) PP-H nebo PP-1. Materiál je mnohem tvrdší než polyethylen a obtížně se ohýbá. Při teplotách pod +5°C křehne a je náchylný k tvorbě mikrotrhlin, což způsobuje problémy při manipulaci při nízkých teplotách. Má teplotní odolnost do 93°C, ale nesnáší dlouhodobý tlak při teplotách nad 40°C. Stupeň hořlavosti odpovídá třídě C-3, stejně jako ostatním typům polypropylenu. Spojuje se polyfúzním svařováním nebo mechanickým upevněním. V některých případech se svařuje infrazářiči.

V současné době je k dispozici mnoho lepších materiálů, ale přesto v oblastech, jako je přeprava plynných a kapalných materiálů v chemickém průmyslu, je PP-H široce používán. Opětovné použití PP-H a jiných typů polypropylenu nebo jejich likvidace spalováním nezpůsobuje ekologické ani jiné problémy.

Polypropylenový blokový kopolymer (typ-2) PP-B, PP-C, PP-2. Ve většině případů obsahuje PP-B 20-30 % etylenových přísad, které mu dodávají větší pružnost a pevnost při teplotách do -20°C ve srovnání s PP-H. Zároveň má srovnatelně nižší tvrdost a teplotní stabilitu (75-90°C). Potrubí z PP-B je určeno pro vnitřní kanalizaci, dopravu studené vody pod tlakem a používá se také v chemickém průmyslu. Spojuje se polyfúzním svařováním nebo mechanickým upevněním.

Polypropylenový statistický (náhodný) kopolymer (typ 3) PP-R, PP-3, PPRC, PPCR. Tento typ polypropylenu byl vytvořen především pro použití v instalatérství a topenářství. Má dobrou odolnost vůči tlaku a vysokým teplotám a používá se pro studenou a teplou vodu, podlahové vytápění a ústřední vytápění. Tento typ má vyšší pevnost a krátkodobou stabilitu než PP-H, ale nižší než PP-B. Jeho teplotní stabilita v nepřítomnosti tlaku přesahuje 100°C. Spojuje se polyfúzním svařováním nebo mechanickým upevněním. V současné době je nejrozšířenější v oboru instalatérství a topenářství, pro své dobré vlastnosti a poměrně nízké ceny.

Trubky z polybutylen prezentované na ruském trhu společnostmi AQUATHERM a GABOTHERM (Německo). Obvykle se používají pro systémy vytápění a zásobování teplou vodou. Mezi výhody polybutylenových trubek patří menší tloušťka stěny oproti jiným plastovým trubkám se stejnými provozními parametry, dlouhá životnost (50 let při 70? C) a možnost použití svařování pro spoje; Nevýhodou jsou poměrně vysoké náklady.

Polyvinylchlorid (PVC) široce používané v moderním stavebnictví. PVC trubky jsou levnější než polyetylénové a polypropylenové protějšky. PVC trubky lze díky své tuhosti použít jako stoupačky velkých průměrů.

Jednou z důležitých výhod PVC trubek je jejich schopnost samozhášení při požáru (kvůli přítomnosti atomů chloru v materiálu), což je nezbytný požadavek pro zajištění standardů požární bezpečnosti pro kanalizační potrubí. Za tímto účelem se při výrobě polypropylenových kanalizačních trubek do surovin zavádějí speciální přísady – retardéry hoření. PVC je však výrazně horší než polypropylen v ceně a snadnosti zpracování. Nepříznivé je to i z hlediska životního prostředí: chlorovaný plast představuje problém jak z hlediska jeho recyklace, tak zpracování průmyslového odpadu, navíc při hoření PVC uvolňuje velmi škodlivý fosgen. Kvůli tomu všemu v západní Evropě, která je přísně ekologicky uvědomělá, objem spotřeby a v důsledku toho i produkce PVC postupně klesá. PVC navíc není vysoce tepelně odolné. PVC trubky se proto nesvařují, ale lepí speciálními lepidly nebo se používá hrdlový spoj s pryžovým těsněním. Pokusy zlepšit tepelnou odolnost PVC zvýšením obsahu chlóru v něm z 57 % na 65 % v konečném důsledku také omezují použití tohoto materiálu, protože Právě přítomnost chlóru v PVC vyvolává obavy mezi ekology.

Jedním z rysů instalace a návrhu potrubí je potřeba vzít v úvahu jejich prodloužení a instalaci kompenzátorů. Koeficienty lineární roztažnosti polyethylenu a polypropylenu jsou přibližně stejné. Koeficient lineární roztažnosti polybuiltenu je o něco nižší, ale pro kov-plast je přibližně pětkrát menší, což umožňuje snížit počet dilatačních spár a výrazně zvětšit vzdálenost mezi podpěrami potrubí.

Kov-polymer trubky se objevily na trhu v 80. letech a spojovaly výhody kovových a polymerových trubek: mají pevnost kovových trubek, nekorodují, jsou pružné a nemají tendenci zarůstat. Další důležitou výhodou kov-polymerových trubek je jejich plynotěsnost.

Největší část metal-polymerových trubek na trhu tvoří kombinace síťovaný polyetylen – hliník (PEX-AL-PEX). Systém je vrstvená konstrukce z hliníkové trubky svařené podélným tupým nebo přeplátovaným švem nebo hliníkové fólie umístěné mezi dvěma vrstvami zesíťovaného polyetylénu. Hliníková vrstva částečně kompenzuje lineární prodloužení trubky. Vzhledem k rozdílným hodnotám koeficientu lineární tepelné roztažnosti hliníku a polymeru však v konstrukci vznikají výrazná napětí, která mohou vést k delaminaci trubky. To je jedna z hlavních nevýhod kov-polymerových trubek, kterou se výrobci snaží minimalizovat vylepšením lepidla používaného při spojování hliníku s polymerem.

Takové trubky se ohýbají ručně, spojení kov-polymerových trubek se provádí pomocí kovových spojovacích dílů.

Kov-polymerové systémy se vyrábějí také na bázi polypropylenu. V tomto případě se hliníková fólie přichytí lepidlem přes silnostěnnou polypropylenovou trubku a přes fólii se nanese tenká ochranná vrstva polypropylenu. Trubky se spojují polyfúzním svařováním (při kterém se fólie a ochranná vrstva nařežou do hloubky spoje speciálním odizolovacím nástrojem) nebo mechanickým upevněním.

Výběr konkrétního materiálu je určen mnoha kritérii, jako je poměr ceny a kvality, pohodlí a snadnost instalace, údržby a opravy, vzdálenost od obchodní organizace, záruční povinnosti a další. Je důležité, aby byl materiál používán přísně pro zamýšlený účel.

Polymerové trubky dováží na ruský trh více než třicet zemí, ale dominuje především pět: Česká republika, Polsko, Turecko, Finsko a Německo.

Polypropylenové trubky dodávají: EKOPLASTIK (Česká republika), AQUATHERM (Německo), PRANDELLI a AQUATECHNIC (Itálie), DIZAYN TEKNIK, VERSBO, EGE POLIMER (Turecko) atd.; kovo-polymerové trubky – GEBERIT (Švýcarsko), KISAN (Polsko), OVENTROP, UNICOR, UNIPIPE a HEWING PRO AQUA (Německo), METZERPLAST (Izrael), HENCO (Belgie), COSMO, METAPOL, LG CHEMICAL (Korea) atd. ; trubky ze zesíťovaného polyetylénu – REHAU (Německo), WIRSBO a UPONOR (Švédsko) atd.

Trh tuzemských výrobců je také poměrně pestrý.

Tabulka 1. Hlavní typy polymerů používaných pro výrobu trubek*

Tabulka 2. Oblast použití polymerových trubek*

<b>Klasifikace plastových trubek</b> 20.05.2019 13: 01

Plastové trubky se v národním hospodářství používají již více než 60 let. Ale pro domácí kupující zůstává vše, co souvisí s trubkami a plasty, stále nové. Přesto zájem o takové dýmky postupně roste, což znamená, že poptávka po nich postupně roste.

Nyní trh nabízí obrovské množství různých plastových trubek pro zásobování vodou, kanalizaci a vytápění a může být obtížné je pochopit i pro odborníka. Pokusme se dát několik doporučení pro spotřebitele při výběru plastových trubek. Na moderním trhu existuje několik typů trubek vyrobených z umělých materiálů. Nejčastěji používanými materiály jsou polyvinylchlorid, polyethylen, polypropylen a kovoplast.

PVC trubky

Polyvinylchloridové trubky mají nízkou náchylnost k požáru. Jsou také velmi odolné vůči agresivním chemickým sloučeninám. Jsou to, jak víte, zásady, kyseliny a některé druhy solí. PVC trubky reagují velmi špatně na vystavení ultrafialovým paprskům.

Díky těmto vysokým vlastnostem nacházejí široké uplatnění v zemědělství, potravinářství a chemické výrobě. Nejvhodnější jsou pro stavbu vodovodních potrubí. Mimochodem, voda se během přepravy potrubím prakticky nemění, čímž si zachovává svou vysokou kvalitu. Pro spotřebitele jsou tedy téměř zcela neškodné.

Polypropylenové trubky

Jsou velmi vhodné pro teplovodní systémy. Existuje mnoho výhod takových trubek:
— nezhoršují se vlivem vysokých teplot. Tato stabilita se zvyšuje v závislosti na tloušťce stěny;
— trubka je schopna odolat krátkému zvýšení provozní teploty nosiče, a to až do 95 °C;
– mají relativně nízkou hmotnost;
— elektrická vodivost polypropylenových trubek je nulová;
— potrubí se instaluje relativně snadno;
— polypropylenové díly jsou odolné vůči vysoce agresivním chemickým sloučeninám;
— životnost polypropylenových výrobků přesahuje 45 let.

Existují 3 typy polypropylenových trubek. Jsou určeny pro různé pracovní tlaky. Na trhu jsou také dostupné výrobky z vyztuženého polypropylenu. Snesou i větší tepelné zatížení. Pro instalaci polypropylenových trubek se používá svařování (zásuvka nebo polyfúze). Tyto typy svarů poskytují velmi pevné spojení. Ke spojování dílů se používá svařovací stroj nebo malý ohřívač, což je také levné. Trubky mohou mít různé průměry – od 16 do 125 milimetrů. Pamatujte, že jejich průměr se měří zvenčí. Polypropylenové trubky lze použít pro pokládku topných sítí, centralizovaných systémů zásobování studenou nebo teplou vodou, jakož i pro stavbu bazénů, fontán atd.

Polyetylenové trubky

Tento materiál je hlavním materiálem pro výstavbu plynovodů a zařízení centralizovaného zásobování vodou. Pro zajištění vysoké kvality potrubí se používá nízkohustotní polyetylen – HDPE trubky. Výhody těchto trubek jsou stejné jako u polypropylenových trubek. Pokud potrubí ve vodovodu zamrzne, nezhorší se. Ocelové trubky mohou být navíc zničeny, když se budova usadí. Polyetylenová trubka nebude trpět takovou vadou: jen se natáhne.

Polyetylenová trubka navíc prakticky nevyžaduje opravy, a proto jsou náklady na údržbu takového potrubí znatelně sníženy. Polyetylenové trubky se používají k pokládce plynovodů a také k zásobování pitnou vodou. Průměr takových trubek se pohybuje v poměrně širokých mezích.

Metal-polymerové trubky

Takové trubky mají 3 vrstvy. Jeho vnitřní vrstva je zesíťovaný polyethylen. Je hygienický a odolný vůči teplotním výkyvům. Na tuto trubku je aplikována speciální hliníková fólie. Je velmi tenký, do 0,5 milimetru. Třetí plášť je vyroben z polyethylenu. Má dobrou odolnost proti tlaku. Všechny kov-polymerové trubky se velmi pohodlně instalují. K tomu slouží různé spoje. Inženýři preferují spojení lisem nebo kleštinou. V tomto případě je spolehlivější první připojení.

Kovoplastové trubky mají nejvyšší technický výkon. Tyto zahrnují:

• vysoký pracovní tlak – až 10 atm;
• dlouhodobá (konstantní) provozní teplota může dosáhnout 95°C;
• Krátkodobé zvýšení teploty až na 110°C je povoleno.

Tyto vlastnosti kovoplastových trubek přispívají k jejich širokému použití. Jsou například vhodné pro pokládku topných rozvodů, centralizovaných systémů zásobování teplou a studenou vodou. Jsou také perfektní pro instalaci různých typů podlahového vytápění.