Поставка современного инженерного оборудования по водоснабжению, отоплению и канализации
Главная / О компании / Новости / Металлопластик – материал для изготовления водопроводных труб

Металлопластик – материал для изготовления водопроводных труб

15/11/2014
Металлопластик – материал для изготовления водопроводных труб

Пластик считается одним из наиболее востребованных современных материалов для производства сантехнической продукции. Во всех обзорах и статьях пишется о том, что спрос на пластиковые трубы резко возрастает в Европе и США, свойства этого материала непревзойденные. Однако следует понимать, что автор статьи, как правило, расхваливает тот или иной материал, зависимо от целей написания статьи. Если заказчик – продавец труб, то он расхваливает свой товар, утверждая, что изделия из ПВХ гораздо лучше полиэтиленовых и полипропиленовых изделий.

В американской технической литературе расхваливается сантехническое оборудование из ПВХ, однако иной раз умалчивается, что срок службы этого материала очень невысокий. После 15-20 лет эксплуатации трубы из ПВХ в северных районах Америки требуют полной замены. А на профессиональных форумах наиболее надежным оборудованием, характеризующимся длительным сроком службы, называется оборудование из меди. Наиболее взвешенная информация подается по изделиям из полипропилена. Этот материал широко распространен при изготовлении сантехнического оборудования, поэтому его свойства общеизвестны, более вероятна подача объективной информации.

Данный обзор не претендует на полную сравнительную характеристику современных материалов для изготовления сантехнического оборудования. В нем предоставляется информация о новинках и тенденциях рынка металлопластиковых труб для оценки и оптимизации выбора изделий, соответствия их требованиям покупателя.

Металлопластик на российском рынке

С начала изобретения металлопластиком назывался материал водопроводных труб, состоящих из пяти слоев разных материалов – полиэтилена сшитого типа, двух клеевых и алюминиевого слоя. Чаще всего такая труба имела маркировку PEXb/AL/PEXb.

Первыми полиэтиленовыми трубами, которые появились на российском рынке, стали изделия многослойного типа марок Valtec, Henco, Aqua-S. Они были широко распространены в конце прошедшего – начале этого века. Данные трубы имели разные категории цен, качественные характеристики, поэтому охватывали широкий спектр рынка.

В составе современных металлопластиковых изделий используется не только полиэтилен сшитого типа. Они также изготавливаются из ПНД, термостойких сортов PERT, полипропилена и других видов пластика.

Поколения металлопластиковых изделий

Металлопластиковые изделия прошли уже четыре поколения. Для первого поколения пластиковых труб сырьем служил ПЭ63, в котором 63 – показатель прочности материала MRS, измеренный в МПа. Данный показатель характеризует, как долго прослужит изделие. Чем больше его значение, тем выше прочность изделия после срока службы в 50 лет, для проведения холодной воды около 20°С. Чем больше MRS материала, тем тоньше требуется его слой для достижения необходимого уровня прочности. В более старших поколения используются материалы с повышенной прочностью, поэтому стенка изделия менее толстая, меньше затрат на изготовление трубы. В четвертом поколении труб MRS=12,5МПа.

Полиэтилен низкого давления значительно уступает в качественных характеристиках PEX. Это обусловлено особенностями создания материала. Обозначение «Х» означает, что полиэтилен данной марки сшивается, то есть при его изготовлении на молекулярном уровне образуется трехмерная сетка. Она обеспечивает совершенно новые свойства материала, высокую прочность, термостойкость, повышение ряда других эксплуатационных характеристик.

Изготовление сшитого полиэтилена

При изготовлении сшитого полиэтилена способом «А» улучшенную связь между молекулами обеспечивают пероксиды. Это химический метод, иначе он называется метод Энгеля, или PEXa. Он был изобретен первым и вначале служил единственным способом улучшения прочности полиэтиленового изделия.

Второй метод упрочения полиэтилена также был химическим. Это способ «В», при котором для упрочения использовались силаниды. Иначе он называется методом PEXb. При нем труба обрабатывается погружением в горячую ванну, наполненную специальным раствором, затем промывается.

Третий метод – PEXс. Если полиэтилен обрабатывается методом «С», это значит, что его облучают с помощью электронной пушки. Это не химический, а физический способ обработки. Труба обрабатывается после экструзии. Отличаясь от предыдущих методов, которые предусматривают полную обработку изделия, метод «С» обрабатывает электронами поверхность трубы. Такой метод накладывает ограничения на диаметр трубы, не превышающий 50мм. Сшивка изделий PEXb, PEXс, завершается через 2 месяца после изготовления.

Характеристики прочности

Если вы зададитесь вопросом о том, каким методом изготовленная труба получается более прочной, однозначный ответ получить трудно. Существуют стандарты, которые накладывают лишь ограничения на степень прочности. для немецкой продукции это стандарт DIN16892, а для российской - ГОСТ52134–2003. В соответствии с ними метод «А» должен обеспечивать сшивку полиэтилена более 70%, «В» - больше 65%, «С» - более 60%.

Для сравнения степени прочности, обеспечиваемой методами сшивки PEXа, PEXb, в немецкой лаборатории BasellPolyolefi neGmbH проводились испытания полиэтиленовых труб. Результаты их можно посмотреть на ресурсе pexassociation.net. Изделия, изготовленные различными способами, помещались в ванны, заполненные горячей водой, испытывались под нагрузкой. В итоге исследования были получены графики зависимости тангенциального напряжения от периода воздействия. От этой характеристики зависит избыточное давление. Более высокое расположение линии на графике означает, что труба выдерживает большие нагрузки.

Изделия, изготовленные по немецкому стандарту DIN16892 (изделия из PEXa), на номограммах отмечены сплошной линией, DIN16833 (изделия из PERT) – штрихом. С помощью синих точек, линий на номограмме установлены стандарты и соответствие им фактического качества. На основе анализа показателей труб, изготовленных методом PEXa, подверженных нагрузкам в воде при температурах 80°С и 95°С, отмечается их эксплуатационная пригодность в течении 27 лет. Это достаточно длительный период для труб, срок службы которых рассчитан на 5 лет. Результаты исследования не дали ответ на вопрос об оптимальном проценте сшивки молекул полиэтилена. Однако отмечено, что больший процент сшивки молекул дает меньшую прочность изделию. Сшивка в 70% более прочная, чем в 90%. Итог испытания труб, изготовленных методом PEXb – 13,8 и 17 лет выдержанной нагрузки при обработке кипятком. Формальное сравнение изделий, изготовленных этими способам, некорректно. Согласно установленным стандартам, более высокая степень сшивки должна обеспечивать более высокое тангенциальное напряжение. Поэтому PEXc являются более прочными. Этот факт подтверждается исследованиями косвенно.

Склейка изделия и фиксация алюминиевого слоя

На качество изделия, его прочность и долговечность влияют не только характеристики самого полиэтилена. Также важными характеристиками являются качество склейки и способ армирования, фиксация алюминиевого слоя.

Европейская труба высокого качества армирована алюминиевой фольгой толщиной не менее 0,4мм для 16-миллиметровой трубы. В изделиях такого уровня сварка алюминия производится бесшовным способом, когда для соединения труб используется лазер. Качество шва проверяется электронными средствами. Для более дешевых труб характерно соединение внахлест, так как там толщина слоя приближена к 0,2мм. В этом случае обработка производится ультразвуком. Методы обработки ультразвуком и лазером есть самыми популярными для создания надежного соединения металлопластиковых труб. Изначала способом соединения фольги был способ соединения с помощью вольфрамового стержня встык. Данный способ сейчас не используется.

Способ соединения металлопластиковых труб методом внахлест имеет много недостатков. Его применение приводит к искажению формы сечения изделия. Особенно данные недостатки заметны при увеличенном сечении трубы. Во время эксплуатации при больших нагрузках и повышенных температурах соединения труб деформируют полиэтилен.

Часто для соединения труб азиатского производства не производится соединение фольги алюминия между собой. В этом случае способ изготовления не имеет значения, так как такое соединение часто не выдерживает никакой критики. В течении 1-2 лет в соединении проявляются дефекты, оно не выдерживает нагрузки.

Немаловажно качество клея, используемого в изготовлении трубы для соединения слоев фольги из алюминия и полиэтиленового. Клеевое соединение принимает на себя основную нагрузку теплового удлинения, которое касается алюминиевого слоя меньше, чем полиэтиленового. Клеевое адгезионное соединение является важным связующим звеном соединения слоев трубы.

Обзор других материалов

Сшитый полиэтилен является наиболее распространенным материалом для изготовления труб. Однако современные технологии предложили немало новых материалов. Например, высокотемпературный полиэтилен PERT, вышедший в продажу в начале текущего века. Отличительно от материала PEX, молекулы PERT не сшиваются, а укрепляются за счет разветвленных боковых октеновых связей, усиливающих прочность материала. Эксплуатационные показатели ниже показателей сшитого полиэтилена. Спрос на трубы PERT, а также PERT/AL испытал значительный рост в 2009 году в европейских странах. Он достиг уровня 500 млн. погонных метров. Одновременно спрос на изделия PEX уменьшился на 11%.

Номограмма исследования изделия из PERT показывает, что график его характеристик ниже оборудования из PEXa, есть резкий излом графика. В ходе эксперимента выявлено, что напряжения PERT при росте температуры среды выше аналогичных показателей сшитого полиэтилена. Этот факт означает меньшую прочность материала при высокой температуре. Поэтому, несмотря на название «высокотемпературный полиэтилен», область применения материала – сети горячего, холодного водообеспечения, «теплого пола». При этом небольшая толщина слоя алюминия труб типа PERT/AL позволяет их изгибать для укладки теплого пола. Сегодня существуют новые виды PERT, которые имеют улучшенные эксплуатационные характеристики.

Почему же трубы PERT так популярны? Имея несколько пониженные показатели, эти трубы гораздо экономичнее изделий из сшитого полиэтилена. Если сравнивать стоимость изготовления труб различными методами, то обнаружится, что метод PERT является наиболее дешевым. За нем следует метод PEXb, а наиболее дорогими из рассматриваемых методов являются «А» и «С». Различные сочетания данного материала можно увидеть в ассортименте продукции производства Китая. Кроме рассмотренных видов труб, изготовленных с различными вариантами упрочнения слоев полиэтилена, вариантов труб из PERT, существуют сочетания материала полипропилена PPR, полиэтилена PE, полиэтилена высокой прочности PE (HD), стали Steel.

Ежегодно рынок полиэтиленовых труб растет, дополняясь новыми видами материалов. Чем больше ассортимент, тем сложнее разобраться в них, сравнить качество, выбрать соответствующее оборудование. Наиболее надежным способом выбора требуемого уровня качества продукции стал ее бренд. Но даже бренд не всегда свидетельствует о высоких качественных характеристиках. Производство на различных заводах одного бренда может отличаться. А также указанный бренд может не быть подлинным. Поэтому, если хотите сделать правильный выбор, следует обратить внимание на проверенный бренд, проверить подлинность продукции и наличие сертификатов на нее.

Все новости

Быстрый онлайн-заказ
Партнеры