Produtos de polietileno. Características do tubo de acordo com GOST

Variedades

Dependendo da tecnologia de produção, várias variedades de polietileno são distinguidas.

HDPE, PSD e PEBD

As abreviaturas significam polietileno de baixa, média e alta pressão.

A diferença entre eles está nas condições e tecnologia de polimerização do gás etileno:

• O HDPE é formado a uma pressão de 0,1-2 MPa e uma temperatura de 120-150C na presença de catalisadores;
• O PSD é produzido aproximadamente na mesma temperatura (100-120C), mas já a uma pressão de 3-4 MPa. Catalisadores ainda são necessários para executar a reação;
• O LDPE requer uma pressão de até 300 MPa a uma temperatura de 200-260 graus, mas sua produção dispensa aditivos exóticos: apenas o oxigênio que inicia a reação é necessário para iniciar a polimerização.

PEX

Ao contrário de um tubo HDPE ou LDPE, um tubo PEX não tem a principal desvantagem do polímero - sua baixa resistência ao calor. Por que meios isso é alcançado?

Com certos tipos de processamento, as moléculas de polietileno, esticadas em cadeias paralelas, começam a ser reticuladas. No isso aumenta a resistência mecânica do produto e sua resistência à temperatura
: PEX pode suportar calor de até 180 graus ou mais sem destruição.

Quatro tecnologias são usadas para processar o polímero:

1. Aquecimento com peróxidos (é assim que se obtém PE-Xa)
2. Tratamento químico com silano e catalisador (PE-Xb);
3. Irradiação por feixe de elétrons de alta energia (PE-Xc);
4. Tratamento com nitrogênio (PE-Xd).

Para diferentes tecnologias, os GOSTs domésticos permitem diferentes graus de reticulação (a porcentagem de moléculas reticuladas que determina as características físicas do polímero):

O polietileno PE-Xa é líder no grau de reticulação.

Parece que o PE-Xa deve ter força máxima. No entanto, as características reais de um tubo real são afetadas não apenas pelo número de ligações, mas também por sua resistência, e difere para ligações obtidas de diferentes maneiras.

PERT

A única característica distintiva deste tipo de polietileno é sua maior resistência ao calor devido à introdução de copolímeros ativos nele (mais precisamente, acteno, C8H16). O plástico supera o PEX neste parâmetro e é capaz de permanecer sólido em temperaturas de até 200-220C.

Uma característica distintiva do tubo PERT é a sua resistência a altas temperaturas. Caso contrário, difere pouco do polietileno comum.

Instalação

Como são instalados os tubos de polietileno?

Sinos

A estanqueidade da conexão dos tubos de esgoto de soquete é garantida por vedações de borracha nos soquetes. O tubo ou encaixe é pressionado no soquete com as próprias mãos ou com a ajuda de um dispositivo simples de um grampo e uma alavanca. O chanfro externo deve ser removido da borda do tubo.

Acoplamentos deslizantes

Os tubos corrugados são conectados de maneira diferente:

• Entre os anéis de corrugação, um anel de vedação de borracha é colocado no tubo;
• Um acoplamento é empurrado para ele com a ajuda de uma alavanca e um grampo ou com o envolvimento de equipamentos de carregamento. Sua superfície interna é pré-lubrificada com graxa de silicone para melhor deslizamento.

Acessórios de compressão

Este tipo de conexão é usado em água fria. A conexão é uma porca de capa que comprime o tubo com um anel (borracha ou polietileno) de seção cônica.

A montagem da conexão é extremamente simples:

1. Afrouxe a porca de encaixe;
2. Sem distorções, insira o tubo nele com um movimento de translação;
3. Aperte a porca manualmente, sem o uso de ferramentas.

Conexões de eletrofusão

Esta é uma solução típica para gasodutos subterrâneos. Atrai pelo fato de que a soldagem é realizada em modo totalmente automático, eliminando quaisquer erros.

A essência do método é uma fonte de alimentação de curto prazo para os terminais de contato em um encaixe de soquete com uma bobina de aquecimento embutida. Quando a bobina é aquecida, o acoplamento é soldado de forma confiável ao tubo.A máquina de solda lê os dados sobre a temperatura e a duração do aquecimento a partir de um código de barras na superfície do acessório.

Na foto - a conexão do gasoduto com um encaixe de eletrofusão.

Conexões de solda de soquete

O polietileno PERT, ao contrário do PEX, mantém as propriedades termoplásticas: é capaz de derreter quando aquecido e solidificar quando resfriado. Este recurso permite que você use encaixes de soquete extremamente baratos para conectar tubos. A superfície interna do encaixe e o lado externo da extremidade do tubo são derretidos no elemento de aquecimento do ferro de solda e combinados; após o resfriamento, eles formam um único todo.

Encaixes de união

O polietileno reticulado tem outra característica interessante - memória de forma. Se você esticar o tubo, ele retornará rapidamente ao tamanho anterior.

É por isso que conexões com conexões espinha de peixe e mangas de compressão são usadas para conectar tubos PEX. A extremidade do tubo é esticada pelo expansor e colocada no encaixe; a manga deslizada elimina o desencaixe acidental durante um empurrão.

Soldagem de topo

A soldagem de topo é usada para a instalação de tubulações feitas de HDPE e LDPE com espessura de parede superior a 4 mm. As extremidades são facetadas e centradas uma em relação à outra, após o que são pressionadas contra um elemento de aquecimento plano por um curto período de tempo.

Após a remoção do espelho de aquecimento, as extremidades são pressionadas uma contra a outra com uma força de 1,5 kg/cm2 e fixadas até que o polímero endureça.

Tipos de tubos de pressão de polietileno

Os tubos de PEAD são classificados de acordo com a pressão máxima do meio de trabalho transportado e a chamada categoria de peso, pois a resistência à pressão depende da densidade do material, que é diretamente proporcional à massa do produto.

Classe (tipo)	Pressão limite, kgf/cm²	Pressão final, bar
pulmões	2,5	2,45
luz média	4	3,92
médio	6	5,88
pesado	10	9,80

Ao instalar um pipeline de componentes HDPE, é especialmente importante fazer conexões nodais corretamente. Os especialistas recomendam seguir as seguintes regras para conectar tubos de pressão:

Os especialistas recomendam seguir as seguintes regras para conectar tubos de pressão:

• Tubos com diâmetro superior a 110 mm são melhor conectados por soldagem. As costuras soldadas são as mais fortes, firmes e estáveis, mas não podem ser desmontadas.
• Se você precisar fazer uma montagem destacável em uma tubulação de grande diâmetro, use conexões de flange.
• Ao colocar comunicações domésticas, geralmente são usados ​​​​tubos com diâmetro de até 110 mm - é permitido conectá-los usando acessórios, é possível fazer conexões dobráveis. Ao fazer uma solda, uma rebarba aparecerá ao longo dela - um influxo de polietileno, o que reduzirá o rendimento dos tubos.
• Tubos de qualquer diâmetro podem ser conectados usando conexões de termistor - é obtido um conjunto híbrido, de uma peça, confiável, mas sem rebarbas internas.
• Corte o polietileno de baixa pressão com uma serra de dentes finos ou cortador de tubos. O corte é feito estritamente transversalmente ao tubo, evitando distorções.
• Antes de conectar produtos poliméricos por qualquer método, é necessário nivelar o corte do tubo, limpar, desengordurar e secar as superfícies de contato.

A execução de nós de várias maneiras também tem suas próprias características:

• Para uma junta soldada, você precisa aquecer as extremidades dos tubos e apertá-los suavemente, combinando com precisão as bordas. É difícil realizar esta operação sem uma ferramenta especial, mas se for necessário um pequeno número de nós, é bem possível. Se você precisar realizar um grande número de operações, precisará de um conjunto para soldar tubos de polímero: um aquecedor de espelho e um centralizador. Os tubos são fixados no centralizador, um espelho é inserido entre as extremidades, as seções são aquecidas e, após a remoção do aquecedor, as bordas dos tubos são pressionadas umas contra as outras pelo centralizador. Ao usar esse conjunto, o aquecimento ocorre uniformemente e o emparelhamento é sem distorção.
• A conexão do termistor, ou eletrofusão, é mais simples, mas não pode ser feita sem equipamentos de solda elétrica aquecidos e um encaixe especial.As conexões para este método são feitas de polietileno e uma bobina de aquecimento está localizada dentro da caixa. A conexão é instalada nos tubos, uma máquina de solda elétrica é conectada aos seus terminais externos, após o que a espiral aquece, derretendo o corpo da conexão e as bordas dos tubos. O plástico aquecido dos elementos conectados e o encaixe elétrico são soldados.
• A conexão do flange também requer uma máquina de solda - para conectar os flanges aos tubos. Os encaixes de flange para tubos de polietileno de pressão consistem no próprio flange - uma placa com furos para parafusos e um flange - um encaixe de parede lisa com uma placa final. A flange é colocada no tubo e deslocada ao longo da borda. Em seguida, um ressalto é soldado ao tubo, depois que a costura esfria, o flange é deslocado para a borda do tubo, onde encosta na placa final do ressalto. Tendo preparado os tubos dessa maneira, eles são conectados uns aos outros. Para fazer isso, os orifícios do flange são combinados, os parafusos são instalados neles e apertados em pares: primeiro, dois parafusos diametralmente opostos, depois o próximo par.

Documentos normativos

Na Federação Russa, os tubos de polietileno são produzidos de acordo com vários documentos regulatórios, dependendo do material do tubo e de sua área de aplicação.

Pressão

A interestadual GOST 18599-2001 é responsável pela produção de tubos de pressão.

Aqui estão seus pontos-chave:

• A temperatura de trabalho dos tubos é de 0 a +40C. Padrão - 20C. A pressão nominal de operação é limitada a 2,5 MPa (25 kgf/cm2);
• O tubo de polietileno é projetado para transportar água e outros líquidos e gases;
• Os diâmetros dos tubos de polietileno são de 10 a 2000 milímetros. A tabela apresentada no texto da norma inclui não só o diâmetro nominal, mas também a espessura da parede: varia de 2 a 118,5 mm;

A marcação do tubo é aplicada à sua superfície externa e inclui:

1. A palavra "tubo" ou a designação do fabricante;
2. Designação abreviada do tipo de polietileno por densidade (PE 32 - PE 100);
3. SDR é uma razão dimensional igual ao resultado da divisão do diâmetro pela espessura da parede. Quanto menor o SDR, mais forte o tubo;
4. Traço;
5. Diâmetro;
6. Espessura da parede em milímetros;
7. Finalidade ("bebida" ou "técnica");
8. Designação padrão.

Gás

Os tubos de gás de polietileno são produzidos de acordo com a norma nacional GOST 50838 - 2009.

Aqui está o seu resumo.

A norma se aplica a todas as tubulações para gasodutos subterrâneos.

A colocação de tubos de gás de plástico na superfície é estritamente proibida: o polímero é combustível e não difere em propriedades antivandalismo;

• A gama de tamanhos é de 16 a 630 mm. A espessura da parede também é regulada neste caso. Varia de 2,3 a 57,2 mm;
• Com um diâmetro de 200 mm ou mais, a entrega só é possível em seções retas, com uma seção menor - em bobinas ou bobinas.

A designação inclui:

1. A palavra "tubo";
2. Designações de materiais (PE 80, PE 100);
3. Indicação da finalidade do tubo para transporte de gás (a palavra "gás");
4. Diâmetro externo;
5. espessura da parede;
6. O nome do padrão.

Esgoto

Os tubos de esgoto de polietileno são produzidos de acordo com GOST 22689.2-89. Infelizmente, há muito tempo não os vejo à venda. Por que "Infelizmente?

Julgue por si mesmo:

• Ao contrário do PVC e do ferro fundido, o esgoto de polietileno tolera perfeitamente pequenas deformações e dobras durante a instalação;
• Como já descobrimos acima, ela não tem medo de descongelar;
• Graças às paredes espessas e elásticas, ligeiramente inferior ao tubo de ferro fundido em termos de isolamento acústico
  mantendo o baixo peso e facilidade de instalação característica do plástico.

GOST fornece apenas quatro tamanhos:

Para conectar os tubos entre si e ao encaixe, são usados ​​soquetes com vedações de borracha.

Um caso especial

Os tubos de esgoto corrugados (por exemplo, a linha doméstica Corsis da Polyplastic) são produzidos de acordo com as condições técnicas, e não de acordo com o GOST, e a estrutura desse tubo difere acentuadamente do esgoto convencional de polietileno.

Corsis são feitos de duas camadas: a camada externa corrugada fornece rigidez máxima do anel e a camada interna lisa fornece resistência hidráulica mínima.

As tecnologias de poliplástico permitem fabricar produtos com diâmetro de até 3.000 mm (linha Korsis Eco) e comprimento de até 12 metros. Tubos deste tamanho são usados ​​​​massivamente na instalação de esgotos.

Multicamada para abastecimento de água e aquecimento

O padrão mais recente para hoje é GOST R 53630-2009.

A lista de produtos regulamentados por ele inclui tubos PEX e PERT, mas não todos, mas apenas os multicamadas:

Incluindo uma camada de percepção de carga hidrostática (M-pipes). Exemplo - PEX/AL/PEX (polietileno reticulado com camada de alumínio);

Incluindo mais de uma camada de polímero (P - tubos). Um exemplo é o PEX/PERT (construção de duas camadas de polietileno reticulado e termomodificado).

Existem alguns requisitos no texto GOST:

1. A superfície das cascas interna e externa não deve apresentar irregularidades e defeitos pronunciados;
2. Os tubos devem suportar uma pressão hidrostática constante igual à declarada pelo fabricante, sem destruição e deformação;
3. A ligação adesiva entre os invólucros de metal e polímero não deve delaminar sob carga e sem ela.

Onde é usado o tubo HDPE 32 mm

Os produtos de polietileno feitos de HDPE são projetados para uso em sistemas:

• abastecimento de água potável;
• transporte de gases combustíveis;
• drenos sem pressão;
• irrigação e drenagem de águas subterrâneas;
• proteção de cabos de energia e de baixa corrente.

Os produtos de polietileno estão disponíveis em 2 versões:

1. Suave. Produto de camada única com paredes externas e internas uniformes. Pode ser utilizado em sistemas de irrigação e bombeamento de líquidos quimicamente inativos.
2. Ondulado. Produto de uma ou duas camadas com uma superfície interna lisa. Este design proporciona maior resistência e rigidez do produto. Os tubos corrugados são usados ​​no arranjo de sistemas de drenagem e drenagem de águas sujas, bem como um transportador de água em um terreno pessoal, onde é necessária alta resistência ao assentar em grandes profundidades.

O que são tubos de PEAD

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De acordo com as normas sanitárias e técnicas, um produto de PEAD sem pressão não é utilizado em sistemas de abastecimento de água quente, bem como em sistemas de abastecimento de água que transportam fluido sob alta pressão.

Nos sistemas de drenagem de águas sujas, um tubo de plástico com um diâmetro de 32 mm é usado para criar novos e reparar ou substituir tubulações antigas. O design montado de alta qualidade será forte, confiável e durará muito tempo.

Produtos deste diâmetro são frequentemente usados ​​para proteger vários tipos de cabos de energia e baixa corrente. Em tais produtos de PEAD, pode ser colocado no solo, concreto e locais com alto nível de água subterrânea. O cabo pode ficar em uma bainha impermeável e durável por um longo tempo, porque a vida útil dos tubos é de cerca de 50 anos.

tubos de polímero SDR

SDR é outro indicador importante de produtos poliméricos. Esta é uma característica não linear que determina a razão entre o diâmetro externo do bocal e a espessura das paredes plásticas. Naturalmente, o SDR dos tubos de gás pode ser muito maior do que o dos condutores de abastecimento de água.

Dependendo das necessidades, este indicador pode ter uma proporção de 41 a 6. Por exemplo, um tubo com diâmetro de 1000 mm e espessura de parede mínima permitida de 25 terá uma proporção de 40. Para polietileno de alta densidade, a proporção é mantida na faixa de 15 a 20. De acordo com a SDR, os especialistas calculam a pressão máxima permitida no sistema de abastecimento de água a uma temperatura de 20 graus (para água fria) e 40 graus (para água quente).

Por que essa correspondência de parâmetros é tão importante? Um SDR alto indica boa permeabilidade, mas a espessura das paredes. Considerando que baixo SDR é um sinal de baixa permeabilidade, mas alta resistência e densidade de dobras

Aqui S é o coeficiente de série.É um indicador padrão, determinado pela tabela de tamanhos padrão. A série paramétrica R10 é usada para o cálculo.

Áreas de uso

Existem restrições quanto ao uso de tubos de polietileno?

Fornecimento de água fria

Sem limites. Se a resistência do tubo corresponder à pressão de projeto no abastecimento de água, ele pode ser usado com segurança para a instalação de risers e distribuição de água fria: a temperatura operacional durante todo o ano não excede o máximo de 40 graus para HDPE e LDPE.

Fornecimento de água quente

Teoricamente, os parâmetros de abastecimento de água quente (70C em pressões de até 6-7 kgf/cm2) se enquadram nos valores recomendados para PEX e PERT. Esses tubos podem ser usados ​​para distribuição de água quente em um apartamento ou casa de campo?

A resposta depende da fonte de água quente. Se você estiver conectado à sua própria caldeira - tudo está em ordem. Mas com o sistema de DHW, alimentado pela unidade do elevador e mais longe do aquecimento principal, tudo é muito mais complicado.

O modo de operação é completamente determinado pelo chamado fator humano:

• Se no pico do tempo frio o DHW não for transferido para a tubulação de retorno na unidade do elevador, a temperatura da água pode exceder visivelmente os 100 graus. PEX e PERT se degradam rapidamente em temperaturas acima de 90C: a 100C, a vida útil de um tubo PEX é reduzida de 25-50 anos para ... ta-dam ... 100-200 horas;
• Se durante os testes de temperatura da mola do aquecimento principal o serralheiro responsável pela sua casa não desligar o abastecimento de água quente, o resultado será o mesmo: a água superaquecida a 100 - 130 graus entrará no sistema de abastecimento de água quente;

As conclusões são óbvias. Em casas com abastecimento de água quente centralizado, é melhor usar tubos de metal - cobre, aço (incluindo galvanizado) e aço inoxidável ondulado.

Aquecimento

O polietileno pode ser usado para aquecimento?

E aqui, uma instrução simples e inequívoca não agradará a atenção do leitor. Primeiro, vamos separar as moscas das costeletas

Existem dois tipos de aquecimento, que diferem acentuadamente nas características do refrigerante:

• Convecção. Os dispositivos de aquecimento (convectores, radiadores, registos) são aquecidos até 75ºC num circuito autónomo e até 95ºC no sistema de aquecimento central;
• Intra-piso de baixa temperatura (piso quente). Aqui a temperatura do refrigerante não excede 40 graus.

O uso de polietileno no sistema de aquecimento central, penso eu, não pode ser comentado: os mesmos fatores operam aqui como nos sistemas centralizados de abastecimento de água quente. O PERT ou o PEX servirão felizes para sempre no aquecimento por convecção autônomo?

A uma temperatura constante de 70 graus, a vida útil estimada do PEX será de apenas 2,5 anos. Obviamente, aqui os tubos de polímero não serão a melhor escolha.

Mas como piso aquecido a água, são ideais. Em +40, a vida útil esperada será de pelo menos um quarto de século.

sistema de esgoto

Existem restrições quanto ao uso de tubo de polietileno para descarte de resíduos?

Apenas uma coisa - sua temperatura operacional. Drenos quentes ao longo do tempo levam à deformação das paredes de polietileno. Se a temperatura de operação constante do esgoto não exceder 50 graus, os tubos podem ser usados ​​​​sem restrições.

Ao colocar acima do solo (ao longo da parede, teto do porão, etc.), o tubo deve ser fixado em incrementos de não mais de 8 diâmetros. O polietileno, ainda mais que o PVC, é propenso a deformação sob seu próprio peso. Isso é visto claramente na condição dos pentes de polietileno (esgoto interno) em casas construídas nas décadas de 70 e 80 do século passado.

O esgoto de PVC é fixado em incrementos de não mais de 10 diâmetros, de polietileno - não mais de 8.

Benefícios do uso de tubos PE

A ampla gama de aplicações desses produtos é explicada por muitas vantagens em relação às suas contrapartes metálicas, como:

• produtos feitos de polietileno têm prazo de garantia de cerca de 50 anos;
• não estão expostos a umidade, ambiente agressivo, corrosão, correntes parasitas, não necessitam de proteção catódica;
• ter um peso pequeno;
• a instalação é simples, alcançando o máximo de estanqueidade e não há necessidade de equipamento profissional;
• os tubos são resistentes ao gelo, não estouram mesmo quando a água congela neles;
• devido à superfície interna ideal do tubo, não se formam depósitos nas paredes;
• os preços para a compra e instalação de tubos são aceitáveis.

O principal parâmetro para escolher as saídas de plástico para a casa é o tamanho. Todos os diâmetros dos tubos de polietileno são padronizados. Dependendo do tipo de fabricação e das impurezas utilizadas, as dimensões totais permitidas podem variar significativamente.

Os principais requisitos para as dimensões dos tubos de polietileno para água fria e quente são fornecidos no documento GOST 18599-2001 para a Rússia e DSTU B V.2.7–151:2008 para a Ucrânia. Ambos os padrões são totalmente compatíveis com a ISO 4427-1:2007 internacional. Seus requisitos se aplicam a qualquer produto plástico de tubo de pressão de plástico.

Configurações principais:

Tabela de diâmetros e sua explicação

Diâmetro dos tubos de polímero

Os diâmetros dos tubos de polietileno também são rigorosamente padronizados. Ao contrário dos tubos de gás, os sistemas de abastecimento de água são fabricados na faixa de 10 a 300 mm. Em alguns casos, também é possível usar um tubo de 600 mm, mas apenas como um sistema de esgoto externo sem pressão.

Os mais comuns são tubos de polietileno de baixa pressão de 20 mm, 25 mm, 50 mm, 100 mm e 160 mm. Para calcular o diâmetro interno, que, a propósito, não é indicado na marcação padrão, você precisa subtrair a espessura da parede do diâmetro externo. Os encaixes são calculados de maneira semelhante.

A diferença resultante será o diâmetro interno. Naturalmente, com todos esses dados, você também pode calcular facilmente o SDR para bicos. Para o diâmetro 20, a relação mínima entre o diâmetro e a parede deve ser de 2,8.