Руководство по материалам полиэтиленовых труб: марки, свойства, рейтинги SDR и советы по выбору

Определяющей характеристикой материала полиэтиленовых труб является система соединения методом термосплавления. Когда две поверхности полиэтилена нагреваются выше точки плавления и сжимаются вместе, полимерные цепи смешиваются; после охлаждения соединение образует один сплошной материал. Поскольку в нем не используются прокладки, резьба или клей на основе растворителя, правильно сваренный полиэтиленовый трубопровод фактически является монолитным. Вот почему полиэтилен стал стандартным материалом для газораспределительных сетей в Европе и Северной Америке с 1960-х годов.

Материал также удивительно легкий. ПЭ трубная смола имеет плотность 0,93–0,97 г/см³, что ниже плотности воды. Труба ПЭ100 17 СДР длиной 12 метров и диаметром 110 мм весит примерно 25 кг, что достаточно легко, чтобы два монтажника могли переносить ее вручную. Уже один этот факт сокращает время работы крана, транспортное топливо и затраты на рабочую силу на объектах. Чтобы глубже понять полимер, прочитайте нашу статью, посвященную что такое полиэтиленовая труба .

Марки материалов полиэтилена и типы труб

Материалы полиэтиленовых труб классифицируются в соответствии с их минимально необходимой прочностью (MRS), гидростатическим напряжением, которое материал может выдерживать без разрушения в течение 50 лет при температуре 20 ° C после применения коэффициента безопасности.

• ПЭ80 : MRS = 8 МПа, расчетное напряжение ≈ 6,4 МПа
• ПЭ100 : MRS = 10 МПа, расчетное напряжение ≈ 8,0 МПа.

Более высокий MRS ПЭ100 обеспечивает на 25 % большее расчетное напряжение, чем ПЭ80. Для того же номинального давления ПЭ100 может использовать более тонкую стенку, что означает меньшую стоимость материала и более высокую пропускную способность. В Северной Америке в эквивалентной системе обозначения используется PE4710, что соответствует смоле класса PE100 с повышенной стойкостью к медленному росту трещин.

Для большинства проектов по водоснабжению и газу PE100 теперь является выбором по умолчанию. Huada Plastics производит ПНД труба марки ПЭ80 и ПЭ100, диаметром от 20 мм до 1600 мм. Выбор между марками зависит от рабочего давления, агрессивности среды установки и требуемого проектного срока службы.

Производители труб ПНД | Поставщики Хуада, Фабрика Цзянинь Хуада – опытный производитель и поставщик труб из полиэтилена высокой плотности. Поставка высококачественных труб PE100 HDPE для водоснабжения и электропроводки. Посмотреть продукт →

Ключевые свойства материала полиэтиленовых труб

Плотность и вес

PE100 с плотностью примерно 0,95 г/см³ является самым легким материалом для конструкционных труб на рынке. Он весит примерно четверть ПВХ и одну восьмую ковкого чугуна при том же номинальном диаметре и классе давления. В таблице ниже показано, как полиэтилен сравнивается с другими распространенными материалами труб.

Химическая и коррозионная стойкость

PE не подвержен коррозии, ржавчине и гальваническому воздействию. Он устойчив к большинству минеральных кислот, щелочей и водных растворов солей при температуре окружающей среды. Ограничением является то, что сильные окислительные кислоты, ароматические углеводороды и нефтяные растворители могут набухать полимер или вызывать растрескивание под воздействием окружающей среды, поэтому всегда следует проверять химическую совместимость промышленных сред.

Гибкость и ударная вязкость

Полиэтилен можно согнуть примерно в 20–25 раз больше его внешнего диаметра и при этом вернуть свою первоначальную форму. Такая гибкость позволяет трубе следовать по изогнутым линиям траншеи, поглощать осадку грунта и выдерживать транспортные нагрузки без возникновения дополнительных напряжений. Ударная вязкость остается высокой при низких температурах, что делает полиэтилен пригодным для установки в холодном климате.

Долгосрочная долговечность

Системы полиэтиленовых труб рассчитаны на минимальный срок службы 50 лет при номинальном давлении. Данные отраслевой регрессии PPI TR-3 и ISO 9080 показывают, что PE100 сохраняет целостность более 100 лет во многих почвенных условиях. Ползучесть, медленный рост трещин и окисление контролируются за счет выбора смолы и пакета присадок. Более глубокий взгляд на поведение старения можно найти в нашем анализе долговечность полиэтиленовой трубы .

SDR, номинальные давления и температурные пределы

SDR (стандартное соотношение размеров) — это отношение наружного диаметра трубы к толщине стенки: СДР = ОД/е . Более низкий SDR означает более толстую стенку. Для данной марки материала максимальное рабочее давление соответствует соотношению, определенному в ISO 4427:

P = 2 × σ / (СПЗ - 1) , где σ — расчетное напряжение (MRS, деленное на коэффициент запаса прочности C = 1,25).

Температура также влияет на емкость давления. Номинальные параметры полиэтиленовых труб определены для температуры 20 °C; сверх этого рабочее давление должно быть снижено с использованием коэффициентов, приведенных в таблице ниже, которые являются стандартными для системы водоснабжения PE100 согласно ISO 4427. Для непрерывной работы при температуре выше 60 °С не следует использовать стандартный PE; Вместо этого рассматриваются такие материалы, как PERT или PVDF.

Тепловая сварка: соединение полиэтиленовых труб

Тепловая сварка является причиной того, что системы полиэтиленовых труб работают без утечек на протяжении десятилетий. Стыковое слияние является основным методом соединения труб наружным диаметром около 90 мм и выше. Концы труб зажимаются в торцовочном станке, обрезаются для получения параллельных граней, а затем прижимаются к зеркальной пластине, нагретой примерно до 210 °C. По истечении заданного времени выдержки при нагревании зеркало удаляют, а расплавленные концы сжимают вместе с контролируемой силой и удерживают, пока они остывают. Правильно выполненное стыковое соединение имеет прочность, равную самой стенке трубы. Хуада Фитинги для стыковой сварки полиэтилена — колена, тройники, переходники, фланцы и торцевые заглушки — охватывают весь диапазон 20–1600 мм и изготавливаются в соответствии с SDR прилегающей трубы.

Производители фитингов для сварки стыков и раструбов из полиэтилена на заказ, Китай Фу Jiangyin Huada является профессиональным OEM-производителем стыковых и раструбных фитингов из полиэтилена и заводом по производству стыковых и раструбных фитингов из полиэтилена. Мы специфицируем ... Посмотреть продукт →

Электросварка используется фитинг со встроенным резистивным проводом. Труба вставляется в фитинг, а змеевик нагревается электросварочным аппаратом; тепло плавит внутреннюю поверхность фитинга и внешнюю поверхность трубы, которые сплавляются вместе. Электросварка подходит для линий малого диаметра, ремонтов и ограниченных пространств, где не может поместиться оборудование для стыковой сварки. Например, электросварной тройник создает ответвление на существующей магистрали с минимальными земляными работами, поскольку фитинг зажимает трубу и требует только места для сварочного аппарата. Электросварка также является стандартным методом для инженерных линий PE и газораспределительных соединений.

Поставщики электросварных тройников из полиэтилена высокой плотности, оптовая продажа электросварных тройников из полиэтилена высокой плотности - Jia Как профессиональный поставщик электросварных тройников из полиэтилена высокой плотности в Китае и электросварных тройников из полиэтилена высокой плотности, компания Jiangyin Huada специализируется на оптовой продаже электросварных труб из полиэтилена высокой плотности. Посмотреть продукт →

Распространенное применение материала полиэтиленовых труб

Водоснабжение и газораспределение

ПЭ трубы являются предпочтительным материалом для водопроводов питьевой воды в Европе, Азии и Америке. Он соответствует требованиям NSF/ANSI 61 и европейским нормам в отношении питьевой воды, противостоит прилипанию биопленки и не выделяет в воду продукты коррозии. В газораспределении полиэтилен используется по умолчанию в качестве материала для труб с 1960-х годов, поскольку его сварные соединения исключают пути утечек, типичные для стальных резьбовых соединений.

Канализация, ирригация и промышленные услуги

В самотечных канализационных коллекторах и напорных магистралях полиэтилен используется из-за его большой длины свертываемости, устойчивости к канализационным химикатам и высокой стойкости к истиранию. В сельскохозяйственных ирригационных системах используются полиэтиленовые трубы, обеспечивающие устойчивость к ультрафиолетовому излучению и устойчивость к воде, содержащей удобрения. На горнодобывающих и химических заводах шламовые линии из полиэтилена превосходят стальные в абразивной работе и требуют значительно меньшего обслуживания.

Как правильно выбрать материал полиэтиленовых труб

Сопоставьте эти пять факторов с требованиями вашего проекта:

1. Рабочее давление, включая скачки давления — СДР определяется не только номинальной стоимостью, но и самым высоким давлением, которое испытывает система.
2. Рабочая температура — снизить номинальное давление выше 20 °С; выше 60 °C, вместо этого выберите PERT или PVDF.
3. Жидкостная химия — проверить совместимость с транспортируемой средой, особенно растворителей, окислителей и углеводородов.
4. Способ установки — бестраншейные установки, такие как горизонтально-направленное бурение, требуют марок PE100-RC или PE4710 с повышенной устойчивостью к медленному росту трещин.
5. Условия окружающей среды — оцените воздействие ультрафиолета, каменистую засыпку, тип почвы и глубину промерзания, прежде чем окончательно определить марку материала.

Пошаговые инструкции по расчетам толщины стенок, пикового давления и расчетного срока службы см. в нашей статье. практическое руководство по выбору полиэтиленовых труб .

ПЭ трубы по сравнению с трубами из других материалов

Сочетание устойчивости полиэтилена к коррозии, целостности сварки и гибкости делает его наиболее экономичным вариантом для подземных трубопроводов, находящихся под давлением. ПВХ-U остается конкурентоспособным в безнапорной канализации и трубопроводах, в то время как ковкий чугун и сталь выбираются, когда применение требует металлических свойств, таких как очень высокое давление, высокая температура или огнестойкие стояки.

Часто задаваемые вопросы о материале полиэтиленовых труб