Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
"PEX" перенаправляется сюда. Для использования в других целях, см Pex (значения) .
Труба из сшитого полиэтилена (PEX)

Сшитый полиэтилен , обычно обозначаемый аббревиатурой PEX , XPE или XLPE , представляет собой форму полиэтилена с поперечными связями. Он используется, главным образом, в системах трубопроводов для инженерных сетей зданий, системах водяного лучистого отопления и охлаждения, в трубопроводах бытового водоснабжения и в изоляции электрических кабелей высокого напряжения (высокого напряжения). Он также используется для транспортировки природного газа и морской нефти, транспортировки химикатов, а также сточных вод и шламов. PEX является альтернативой поливинилхлориду (PVC), хлорированному поливинилхлориду (CPVC) или медным трубам для использования в качестве бытовых водопроводных труб.

Свойства [ править ]

Низкотемпературная ударная вязкость, сопротивление истиранию и сопротивление растрескиванию под воздействием окружающей среды могут быть значительно увеличены за счет сшивки, тогда как твердость и жесткость несколько снизятся. По сравнению с термопластичным полиэтиленом, PEX не плавится (аналогично эластомерам) и является термостойким (в течение длительного периода до 120 ° C, в течение коротких периодов времени без электрической или механической нагрузки до 250 ° C). С увеличением плотности сшивания также увеличивается максимальный модуль сдвига (даже при более высоких температурах). [1] [2] PEX имеет значительно улучшенные свойства по сравнению с обычным PE. [3]Сшивание улучшает температурные свойства основного полимера. Адекватная прочность при температуре 120–150 ° C сохраняется, а химическая стабильность повышается за счет сопротивления растворению. [ цитата необходима ] Улучшены низкотемпературные свойства. Повышена прочность на удар и растяжение, устойчивость к царапинам и сопротивление хрупкому разрушению.

Практически весь полиэтилен PEX, используемый для изготовления труб и труб, сделан из полиэтилена высокой плотности (HDPE). PEX содержит сшитые связи в структуре полимера , превращая термопласт в термореактивный. Сшивка осуществляется во время или после экструзии трубки. Требуемая степень сшивки, согласно стандарту ASTM F876, составляет от 65% до 89%. Более высокая степень сшивки может привести к хрупкости и растрескиванию материала под напряжением, тогда как более низкая степень сшивки может привести к продукту с худшими физическими свойствами.

Теоретически крайняя степень сшивки достигается, если между сшивками помещены только –CH 2 - мостики, которые также являются –CH 2 - мостиками, и если формула суммы полимерной структуры равна (C 3 H 4 ) n , то структура - это алмаз, в котором все связи заменены мостиками –CH 2 -. Если 4 вершины куба c расположены там, где расположены атомы C алмазной основы, так что только один дополнительный атом основы алмаза находится внутри c, тогда 4 связи основы алмаза лежат в c и - поскольку валентные углы стремятся к таким максимальным значениям, что также здесь уже приближается к кубической кристаллической структуре алмаза - ожидается, что атомы углерода этих -CH 2- мосты располагаются на линиях, которые ортогональны связям основания алмаза и параллельны граням c.

Почти все сшиваемые полиэтиленовые смеси (XLPE) для проводов и кабелей основаны на LDPE . Кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена имеют номинальную максимальную температуру жилы 90 ° C и аварийный класс до 140 ° C, в зависимости от используемого стандарта. У них есть номинальный ток короткого замыкания проводника 250 ° C. XLPE обладает превосходными диэлектрическими свойствами, что делает его полезным для среднего напряжения - от 1 до 69 кВ переменного тока и высоковольтных кабелей - до 380 кВ переменного тока и нескольких сотен кВ постоянного тока.

В основную структуру полимера могут быть внесены многочисленные модификации, чтобы максимизировать производительность в процессе производства. Для приложений среднего напряжения можно значительно повысить реактивность. Это приводит к более высоким линейным скоростям в тех случаях, когда существуют ограничения в процессах отверждения или охлаждения в трубках непрерывной вулканизации (CV), используемых для сшивания изоляции. Изоляцию из сшитого полиэтилена можно модифицировать для ограничения количества побочных газов, образующихся в процессе сшивания. [ необходима цитата ] Это особенно полезно для высоковольтных кабелей и кабелей сверхвысокого напряжения, где требования по дегазации могут значительно увеличить время производства кабеля.

Методы приготовления [ править ]

Для получения PEX из термопластичного полиэтилена (PE-LD, PE-LLD или PE-HD) можно использовать различные методы. Первый материал PEX был получен в 1930-х годах путем облучения экструдированной трубки электронным лучом . Обработки электронного пучка метод был сделан возможным в 1970 - х годах, но по - прежнему дорого. В 1960-х годах была разработана сшивка Engel. В этом методе пероксид смешивают с HDPE перед экструзией [4], при этом сшивание происходит во время прохождения расплавленного полимера через длинную нагретую фильеру . [ необходима цитата ] В 1968 году процесс Sioplas с использованием гидрида кремния ( силана) был запатентован, а в 1974 году последовал другой процесс на основе силана, Моносил. В 1986 году последовал процесс с использованием винилсилана .

Сырье: порошок из сшитого полиэтилена, используемый при ротационном формовании на заводе.

Типы сшивки [ править ]

Основное различие делается между сшивкой пероксидом (PE-Xa), сшивкой силаном (PE-Xb), сшивкой электронным пучком (PE-Xc) и азосшивкой (PE-Xd). [2]

Показаны сшивание пероксидом, силаном и облучением. В каждом методе атом водорода удаляется из полиэтиленовой цепи (вверху в центре) либо излучением ( hν ), либо пероксидами (ROOR), образуя радикал. Затем две радикальные цепи могут сшиваться либо напрямую (внизу слева), либо косвенно через силановые соединения (внизу справа).

  • Сшивание пероксидом (PE-Xa) : сшивание полиэтилена с использованием пероксидов (например, дикумилпероксида или ди-трет-бутилпероксида) по-прежнему имеет большое значение. В так называемом процессе Энгеля смесь HDPE и 2% [5] пероксида сначала смешивается при низких температурах в экструдере, а затем сшивается при высоких температурах (от 200 ° C до 250 ° C). [2] Пероксид разлагается на пероксидные радикалы (RO •), которые отводят (удаляют) атомы водорода из полимерной цепи, что приводит к образованию радикалов . Когда они объединяются, образуется сшитая сеть. [3]Получающаяся в результате полимерная сетка является однородной, с низким напряжением и высокой гибкостью, благодаря чему она более мягкая и жесткая, чем (облученный) PE-Xc. [2] Тот же процесс используется и для ПВД, хотя температура может варьироваться от 160 ° C до 220 ° C.
  • Сшивание силаном (PE-Xb) : в присутствии силанов (например, триметоксивинилсилана ) полиэтилен может быть первоначально функционализирован Si посредством облучения или небольшого количества пероксида. Позже группы Si-OH могут быть образованы в водяной бане путем гидролиза , которые затем конденсируются и сшивают полиэтилен за счет образования мостиков Si-O-Si. [16] Катализаторы, такие как дилаурат дибутилолова, могут ускорить реакцию. [5]
  • Сшивание с помощью облучения (PE-Xc) : сшивание полиэтилена также возможно с помощью расположенного ниже по потоку источника излучения (обычно ускорителя электронов , иногда изотопного излучателя ). Продукты PE сшиваются ниже точки плавления кристаллов путем отщепления атомов водорода . β-излучение имеет глубину проникновения 10 мм , ɣ-излучение 100 мм. Таким образом, внутренняя часть или определенные области могут быть исключены из сшивки. [2] Однако из-за высоких капитальных и эксплуатационных затрат сшивание с помощью излучения играет лишь незначительную роль по сравнению с сшиванием пероксидом. [1]В отличие от сшивания перекисью, процесс осуществляется в твердом состоянии . Таким образом, сшивание происходит в основном в аморфных областях, в то время как кристалличность остается в основном неизменной. [5]
  • Азо-сшивание (PE-Xd) : в так называемом процессе Lubonyl полиэтилен сшивают предварительно добавленными азосоединениями после экструзии в горячей солевой ванне. [1] [2]

Степень сшивки [ править ]

Низкая степень сшивания сначала приводит только к увеличению молекулярной массы. Отдельные макромолекулы не связаны, и ковалентная сеть еще не сформирована. Полиэтилен, состоящий из этих больших молекул, ведет себя аналогично полиэтилену сверхвысокой молекулярной массы (PE-UHMW), то есть как термопластичный эластомер. [6]

При дальнейшем сшивании (степень сшивания около 80%) [7] отдельные макромолекулы в конечном итоге соединяются в сеть. Этот сшитый полиэтилен (PE-X) химически является термореактивным, он демонстрирует эластичные свойства резины выше точки плавления и больше не может обрабатываться в расплаве. [6]

Степень сшивания (и, следовательно, степень изменения) различается по интенсивности в зависимости от процесса. Согласно DIN 16892 (требования к качеству труб из PE-X) должна быть достигнута как минимум следующая степень сшивки: [7]

  • при сшивании перекисью (PE-Xa): 75%
  • со сшиванием силаном (PE-Xb): 65%
  • со сшивкой электронным пучком (PE-Xc): 60%
  • при азосшивании (PE-Xd): 60%

Классификация [ править ]

Северная Америка [ править ]

Все трубы PEX изготавливаются в соответствии с их проектными спецификациями, указанными непосредственно на трубе . Эти технические характеристики приведены для объяснения многих стандартов труб, а также с конкретными подробностями о производителе. Причина, по которой все эти спецификации даны, заключается в том, чтобы установщик знал, соответствует ли продукт стандартам необходимых местных норм. Маркировка гарантирует пользователю, что трубки соответствуют всем перечисленным стандартам. [8]

Материалы, используемые в трубах PEX в Северной Америке, определяются классификациями ячеек, которые описаны в стандартах ASTM, наиболее распространенным из которых является ASTM F876. Классификации клеток для PEX включают 0006, 0008, 1006, 1008, 3006, 3008, 5006 и 5008, наиболее распространенным из которых является 5006. Также распространены классификации 0306, 3306, 5206 и 5306, эти материалы содержат блокаторы ультрафиолета и / или ингибиторы для ограниченного использования. Устойчивость к ультрафиолетовому излучению. В Северной Америке все трубные изделия из PEX производятся в соответствии со стандартами ASTM, NSF и CSA, в том числе вышеупомянутым стандартом ASTM F876, а также F877, международными стандартами NSF NSF 14 и NSF 61 («NSF-pw») и Канадской ассоциацией стандартов.стандарт B137.5, в соответствии с которым трубы проверены, сертифицированы и внесены в списки. Списки и сертификаты, которым соответствует каждый продукт, появляются на линии печати трубы или трубки, чтобы гарантировать, что продукт используется в тех областях, для которых он был разработан.

Европа [ править ]

По европейским стандартам. существует три классификации: PEX-A, -B и -C. Классы не связаны ни с какой рейтинговой системой.

PEX-A (PE-Xa, PEXa) [ править ]

PEX-A производится методом перекиси водорода (Энгеля). Этот метод выполняет «горячее» сшивание выше точки плавления кристалла. Однако этот процесс занимает немного больше времени, чем два других метода, так как полимер необходимо выдерживать при высокой температуре и давлении в течение длительного времени во время процесса экструзии. Сшитые связи находятся между атомами углерода .

PEX-B (PE-Xb, PEXb) [ править ]

В результате силанового метода, также называемого методом «отверждения влагой», получается PEX-B. В этом методе поперечное сшивание выполняется во вторичном процессе постэкструзии, создавая поперечные связи между сшивающим агентом. Процесс ускоряется теплом и влагой. Сшитые связи образуются посредством силанольной конденсации между двумя привитыми звеньями винилтриметоксисилана (VTMS), соединяющими полиэтиленовые цепи мостиками CC-Si-O-Si-CC.

PEX-C (PE-Xc, PEXc) [ править ]

PEX-C производится электронно-лучевой обработкой в процессе «холодного» сшивания (ниже точки плавления кристалла). Он обеспечивает менее равномерное сшивание с более низкой степенью поперечного сшивания, чем метод Энгеля, особенно при диаметре трубки более одного дюйма (2,5 см). Когда процесс не контролируется должным образом, внешний слой трубки может стать хрупким. Тем не менее, это самый чистый и экологически безопасный метод из трех, поскольку он не включает других химикатов и использует только высокоэнергетические электроны для расщепления углеродно- водородных связей и облегчения образования поперечных связей.

Сантехника [ править ]

Коллектор системы лучистого отопления с использованием трубок из полиэтиленгликолята
Все трубы, включая этот медный внешний клапан, а также PEX, могут лопнуть от замерзания, хотя в нескольких отчетах предполагается, что PEX требует больше времени для разрыва в условиях замерзания.
Гибкость PEX означает меньшее количество подключений, лучший поток воды, более быстрый и простой монтаж.
Нажимной фитинг из PEX позволяет соединять трубы из меди и PEX, просто сдвигая их вместе для обеспечения водонепроницаемости.
Латунные обжимные фитинги - еще один популярный тип фитингов, который в основном используется для соединения PEX с PEX, PEX с резьбовыми трубами. 1. Угловые отводы с ушком соединяют PEX и резьбовую трубу под углом 90 градусов 2. PEX к переходнику под пайку 3. PEX к медному резьбовому переходнику 4. PEX к переходнику с внутренней резьбой 5. Заглушка PEX - оконечный конец трубы 6. PEX к PEX Соединение 7. Колено из полиэтилена с полиэтиленом на 90 градусов 8. Переходник из пластика на медь 9. Отвод из полиэтилена на медь под углом 90 градусов 10. Тройник из пластика PEX x PEX x с тройным проходом из полиэтилена.
Инструменты и фитинги, используемые при установке сантехники с трубопроводами из полиэтиленгликоля. (1) обжимной инструмент для сжатия металлической ленты для соединения трубы и фитинга (2) компрессионная муфта, соединяющая две трубы 1/2 дюйма (медь или PEX) (3) «Тройник» для соединения 3/4 дюйма, 3 Трубы / 4 "и 1/2" (4) Соединение меди с PEX 1/2 "(требуется пайка) (5 и 6) инструменты для откручивания соединений PEX (7) обжимные кольца для сжатия металлической ленты для подключения PEX к приспособление (8) для резки труб PEX.

Трубки PEX широко используются для замены меди в сантехнике. По одной из оценок, сделанных в 2006 году, использование PEX в жилых домах для подачи питьевой воды в бытовые краны увеличивалось на 40% ежегодно. [9] В 2006 году The Philadelphia Inquirer рекомендовал установщикам сантехники перейти с медных труб на PEX. [10]

В начале-середине 20 века водопроводные трубы массового производства изготавливались из оцинкованной стали. Поскольку у пользователей возникли проблемы с внутренним накоплением ржавчины , что уменьшило объем воды, в конце 1960-х годов они были заменены медными трубками. [11] Пластиковые трубы с фитингами с использованием клея также использовались в последующие десятилетия. Изначально трубы из полиэтиленгликоля (PEX) были наиболее популярным способом транспортировки воды в системах водяного лучистого отопления , а с 1960-х годов они впервые стали применяться в гидравлических системах. [9] Гидравлические системы обеспечивают циркуляцию воды от бойлера или обогревателя к местам в доме, нуждающимся в тепле, например, к обогревателям плинтуса или радиаторам. [12] PEX подходит для рециркуляции горячей воды.[13]

Постепенно PEX стал более распространенным для использования в сантехнике внутри помещений, например, для подачи воды под давлением к приборам по всему дому. В 2000-х годах медные трубы, а также пластиковые трубы из ПВХ все чаще заменяются полиэтиленом. [11] PEX может использоваться для подземных целей, хотя в одном отчете предлагалось использовать соответствующие «рукава» для таких целей. [13]

Преимущества [ править ]

Преимущества использования PEX в сантехнике включают:

  • Гибкость . PEX стал претендентом на использование в жилищном водопроводе из-за своей гибкости. [14] Он может изгибаться в разворот с большим радиусом, если позволяет пространство, или выполнять повороты с помощью локтевых суставов. Кроме того, он может обрабатывать повороты с коротким радиусом, иногда поддерживая металлическую или жесткую пластиковую скобу; Напротив, ПВХ, ХПВХ и медь требуют угловых соединений. Однако одна длина трубы PEX не может выдержать резкий поворот на 90 градусов, поэтому в таких ситуациях необходимо соединить две трубы PEX с помощью коленчатого соединения PEX под углом 90 градусов.
  • Прямая трассировка труб . PEX может проходить прямо от точки распределения до выпускного приспособления, не разрезая и не сращивая трубы. Это снижает потребность в потенциально слабых и дорогостоящих соединениях и снижает падение давления из-за турбулентности, возникающей при переходах. Поскольку PEX является гибким, часто можно проложить линию подачи воды непосредственно от источника воды к прибору, используя только одно соединение на каждом конце. [9]
  • Повышенное давление воды в светильниках. Поскольку трубы PEX обычно имеют меньше крутых поворотов, давление воды в раковинах, душах и туалетах выше там, где это необходимо.
  • Более низкая стоимость материалов . Стоимость материалов составляет примерно 25% от альтернатив. [15] [16] Согласно одной из версий, цена на медь выросла в четыре раза с 2002 по 2006 год. [9]
  • Более легкий монтаж . Установка PEX намного менее трудозатратна, чем медных труб, поскольку нет необходимости использовать горелки для спайки труб или использовать клей для крепления труб к фитингам. [15] Один домашний инспектор написал: «После того, как вы поработали с PEX, вы больше никогда не вернетесь к этому вонючему клею». [17] Строители, устанавливающие системы лучистого отопления, обнаружили, что трубы PEX «упростили установку и облегчили эксплуатацию». [14] Соединения PEX могут быть выполнены путем соединения двух совпадающих деталей с помощью обжимного фитинга или с помощью разводного гаечного ключа или специального обжимного инструмента. [9] Как правило, для установки PEX требуется меньше соединений и фитингов.[8]
  • Не подвержен коррозии . PEX, в отличие от меди, не подвержен коррозии из-за минералов или влаги. [8]
  • Отсутствие риска возгорания во время установки . Самый старый и самый распространенный метод соединения медных трубопроводов - это спаять их вместе с помощью горелки. При использовании открытого пламени всегда существует риск возникновения пожара в окружающей конструкции, но установка PEX не требует пламени. [18]
  • Возможность объединить новый PEX с существующими системами из меди и ПВХ . Производители делают фитинги, позволяющие установщикам соединять медную трубу на одном конце с линией из полиэтилена PEX на другом [9], а также дают возможность уменьшить или увеличить диаметр труб.
  • Долголетие . Выгодные свойства PEX также делают его кандидатом на постепенную замену металлических и термопластичных труб, особенно в приложениях с длительным сроком службы, поскольку ожидаемый срок службы труб PEX достигает 50 лет.
  • Подходит для горячих и холодных труб . Удобно использовать цветовую кодировку, чтобы уменьшить вероятность путаницы. [17] Как правило, для горячей воды используются красные трубки из PEX, а для холодной воды - синие трубки из PEX. [8]
  • Меньше шансов взорваться от замерзания . Общая позиция заключается в том, что пластмассовые материалы PEX разрушаются медленнее, чем трубы из меди или ПВХ, но в конечном итоге они лопнут, поскольку при замерзании вода расширяется. [19] Согласно одному сообщению, трубы из полиэтиленгликоля, наполненные водой, замерзшие со временем, будут набухать и рваться; Напротив, медная труба «разрывается», а ПВХ «раскалывается». [20] Домашний эксперт Стив Максвелл предположил в 2007 году, что трубы из PEX, заполненные водой, могут выдержать «пять или шесть циклов замораживания-оттаивания без раскалывания», в то время как медь быстро расколется при первом замораживании. [21]В новых неотапливаемых сезонных домах по-прежнему рекомендуется сливать трубы в неотапливаемое холодное время года или принимать другие меры для предотвращения разрыва труб из-за холода. В новом строительстве рекомендуется, чтобы все водопроводные трубы имели небольшой уклон для обеспечения дренажа в случае необходимости. [21]
  • Экологические преимущества . В одном сообщении говорилось, что PEX, используемый для лучистого отопления, был лучше для окружающей среды, чем медь, хотя отмечалось, что трубы были основаны на нефтепродуктах. [16]
  • Возможна изоляция труб . Обычные изоляционные материалы из пенопласта могут быть добавлены к трубопроводу PEX, чтобы поддерживать горячую воду и холодную воду холодной, а также предотвращать замерзание, если это необходимо. [22]

Недостатки [ править ]

  • Ухудшение от солнечного света. Трубки PEX нельзя использовать в условиях воздействия солнечного света, так как они довольно быстро разлагаются. [23] Перед установкой он должен храниться вдали от солнечного света, а после установки должен быть защищен от дневного света. Если оставить его под прямыми солнечными лучами всего на 30 дней, это может привести к преждевременному выходу из строя трубки из-за охрупчивания. [23]
  • Перфорация насекомыми. Трубки PEX уязвимы для перфорации ротовыми частями насекомых, питающихся растениями; в частности, известно, что клоп из семян западных хвойных растений ( Leptoglossus occidentalis ) иногда прокалывает трубку из полиэтиленгликолята , что приводит к утечке. [24]
  • Проблемы с фурнитурой из желтой латуни . В США, Канаде и Европе было несколько заявленных сбоев систем PEX, в результате чего было возбуждено несколько коллективных исков . Утверждается, что отказы являются результатом использования латунных фитингов, используемых в системе PEX. Как правило, строители и производители извлекли уроки из этого опыта и нашли лучшие материалы для использования в фитингах, используемых для соединения труб с соединителями, клапанами и другими фитингами. Но сообщалось о проблемах с определенным типом латунных фитингов, используемых в связи с установками в Неваде, которые вызывали негативное взаимодействие между богатой минералами жесткой водой [25] и так называемыми фитингами из «желтой латуни». [13]Цинк из фитингов выщелачивается в материал трубы в результате химической реакции, известной как обесцинкование , вызывая некоторые утечки или засоры. [25] Решением было заменить фитинги из желтой латуни с 30% цинка на фитинги из красной латуни с содержанием цинка от 5 до 10%. [26] Это привело к тому, что строительные власти Калифорнии настаивали на использовании фурнитуры из «красной латуни», которая обычно имеет более низкое содержание цинка и вряд ли вызовет проблемы в будущем, так как проблемы с этой специфической фурнитурой стали известны. [13]
  • Первичная адаптация к новой сантехнической системе . Было несколько сообщений о проблемах на ранних этапах, когда сантехники и домовладельцы научились приспосабливаться к новой арматуре, и когда соединения были выполнены плохо или неправильно, но домашние инспекторы обычно не замечали никаких проблем с PEX с 2000 года. [27]
  • Ограниченное количество клея для изоляции труб . Один источник предположил, что изоляция трубы, нанесенная на PEX с использованием определенных клеев, может иметь пагубный эффект, вызывая преждевременное старение трубы; однако можно использовать другие изоляционные материалы , такие как обычная изоляция из вспененного материала, без отрицательных эффектов. [22]
  • Расходы на установку . Как правило, фитинги из полиэтиленгликоля, особенно те, которые изготавливаются своими руками, дороже, чем медные, хотя пайка не требуется. [9] Из-за гибкости PEX, как правило, требуется меньше фитингов, что позволяет компенсировать более высокую стоимость фитинга.
  • Возможные проблемы для лучистого отопления PEX с компонентами на основе железа . Если обычная РЕХ трубка используются в лучистой системе отопления , которая имеет черные радиаторы или другие части, то есть они сделаны из железа или его сплавов, то есть возможность ржавчины развивается с течением времени; Если это так, то одно из решений - установить в этих системах «кислородный барьер», чтобы предотвратить развитие ржавчины. В большинстве современных установок из PEX для отопления используется PEX с кислородным барьером.
  • Запахи, химический вкус и возможные последствия для здоровья. В 2000-е годы в Калифорнии возникли разногласия по поводу проблем со здоровьем. Несколько групп заблокировали внедрение PEX из-за опасений по поводу попадания химикатов в воду либо из химикатов вне труб, либо из химикатов внутри труб, таких как метил-трет-бутиловый эфир и трет-бутиловый спирт . [28] Эти опасения задержали внедрение PEX в масштабах штата почти на десятилетие. После существенных «постоянных юридических споров», которые были описаны как «судебные американские горки», спорящие группы пришли к консенсусу, и Калифорния разрешила использование PEX во всех помещениях. [29] [30] Отчет о воздействии на окружающую среду.и последующие исследования определили, что использование трубопроводов PEX не вызывает опасений по поводу здоровья населения. [29]

Утверждение правительства [ править ]

PEX был одобрен для использования во всех пятидесяти штатах США , а также Канаде , [8] в том числе состояния Калифорнии , который одобрил его использование в 2009 году [13] Калифорния разрешила использование PEX для внутренних систем водоснабжения по в индивидуальном порядке только в 2007 году. [31] Это было в основном из-за проблем с коррозией коллекторов, а не самих трубок, и было разрешено в Калифорнии при использовании в системах водяного лучистого отопления. В 2009 году Комиссия по строительным стандартам одобрила пластиковые трубы и трубки PEX согласно Сантехническому кодексу Калифорнии (CPC), что позволило использовать их в больницах, клиниках, жилищном и коммерческом строительстве по всему штату. [13]Официальное принятие PEX в CPC произошло 1 августа 2009 года, что позволило местным юрисдикциям одобрить его общее использование [32], хотя возникли дополнительные проблемы, и в 2010 году были выпущены новые разрешения с пересмотренными формулировками закона 2007 года. [33]

Альтернативные материалы [ править ]

Альтернативные варианты сантехники включают:

  • Алюминиево-пластиковый композит - это алюминиевые трубки, ламинированные внутри и снаружи с пластиковыми слоями для защиты. [8]
  • Гофрированные трубы из нержавеющей стали , сплошные гибкие трубы из нержавеющей стали с внутренним покрытием из ПВХ, прошедшие испытания на герметичность. [8]
  • Полипропиленовая труба , аналогичная по применению ХПВХ, но химически инертный материал, не содержащий вредных веществ и снижающий опасные выбросы при пожаре. Он в основном используется в системах теплого пола, но набирает популярность в качестве невыщелачиваемой трубы для бытовой питьевой воды, прежде всего в коммерческих целях.
  • Полибутиленовая (ПБ) труба - это форма пластикового полимера, которая использовалась при производстве трубопроводов для питьевой воды с конца 70-х до 1995 года. Однако было обнаружено, что полиоксиметиленовые (ПОМ или Ацеталь) соединители, первоначально использовавшиеся для соединения полибутиленовых трубок, были восприимчивыми. чтобы подчеркнуть усиленное химическое воздействие добавок гипохлорита (распространенное химическое вещество, используемое для дезинфекции воды). Изношенные соединители могут треснуть и протечь в сильно нагруженных гофрированных областях, что приведет к повреждению окружающей конструкции здания. Более поздние системы, содержащие медные фитинги, похоже, не имеют проблем с воздействием гипохлорита, но полибутилен по-прежнему не пользуется популярностью из-за дорогостоящих структурных повреждений, вызванных более ранними проблемами, и не принимается в Канаде и США.

PEX-AL-PEX [ править ]

Трубы PEX-AL-PEX , или AluPEX , или PEX / Aluminium / PEX , или многослойные трубы, сделаны из слоя алюминия, зажатого между двумя слоями PEX. Слой металла служит кислородным барьером, останавливая диффузию кислорода через полимерную матрицу, поэтому он не может растворяться в воде в трубке и разъедать металлические компоненты системы. [34]Слой алюминия тонкий, обычно 1 или 2 мм, и придает трубке некоторую жесткость, так что при изгибе она сохраняет сформированную форму (обычная трубка из PEX возвращается в прямое положение). Алюминиевый слой также обеспечивает дополнительную жесткость конструкции, так что трубка будет подходить для более высоких безопасных рабочих температур и давлений.

Использование трубок AluPex значительно выросло с 2010 года. Легко работать и позиционировать. Кривые легко формируются вручную. Трубка существует для использования как с горячей, так и с холодной водой, а также с газом.

Производство этого продукта в Канаде было прекращено из-за просачивания воды между слоями, что привело к преждевременным выходам из строя.

Инструменты PEX [ править ]

Можно использовать два типа фитингов. Гофрированный или компрессионный. Обжимные соединители менее дороги, но требуют специального обжимного инструмента. Компрессионные фитинги затягиваются обычными гаечными ключами и предназначены для легкого демонтажа секций системы, они также популярны для небольших работ, особенно. Сделай сам, избегая необходимости в дополнительных инструментах.

Набор инструментов для PEX включает ряд основных инструментов, необходимых для изготовления фитингов и соединений с трубками PEX. В большинстве случаев такие комплекты либо покупаются в местном хозяйственном магазине , магазине сантехники, либо собираются домовладельцем или подрядчиком . Наборы инструментов PEX варьируются от 100 до 300 долларов и выше. Типичный набор инструментов для PEX включает в себя обжимные инструменты , расширитель для соединения, зажимные инструменты , резаки для PEX, кольца, доски и степлеры . [ требуется дальнейшее объяснение ]

Трубка и соединитель из многослойного AluPex

Другое использование [ править ]

  • Искусственные суставы : полиэтилен с высокой степенью сшивки используется в искусственных суставах как износостойкий материал. Сшитый полиэтилен является предпочтительным при замене бедра из-за его устойчивости к абразивному износу. Однако для замены коленного сустава требуется полиэтилен, изготовленный с другими параметрами, потому что сшивание может повлиять на механическую прочность, а в коленных суставах наблюдается большая концентрация напряжений из-за более низкой геометрической конгруэнтности опорных поверхностей. Производители начинают с полиэтилена сверхвысокой молекулярной массы и сшивают электронным лучом или гамма-излучением.
  • Применение в стоматологии : некоторые применения PEX также были замечены в реставрации зубов в качестве композитного пломбировочного материала.
  • Гидроцикл : PEX также используется во многих каноэ и каяках. PEX указан под названием Ram-X и другими торговыми марками. Из-за свойств сшитого полиэтилена отремонтировать любые повреждения корпуса довольно сложно. Некоторые клеи, такие как DP-8005 компании 3M, могут склеиваться с PEX, в то время как более крупный ремонт требует расплавления и смешивания большего количества полиэтилена в каноэ / каяке, чтобы сформировать прочное соединение и заполнить поврежденную область.
  • Изоляция силового кабеля : сшитый полиэтилен широко используется в качестве электроизоляции в силовых кабелях всех диапазонов напряжения, но он особенно хорошо подходит для приложений среднего напряжения. Это самый распространенный полимерный изоляционный материал. Акроним XLPE обычно используется для обозначения изоляции из сшитого полиэтилена.
    Автомобильный воздуховод из сшитого полиэтилена
    Автомобильные воздуховоды и кожухи : PEX, также называемый XLPE, широко используется на вторичном рынке автомобильной промышленности для систем впуска холодного воздуха и корпусов фильтров. Его свойства включают высокую температуру теплового отклонения, хорошую ударопрочность, химическую стойкость, низкий модуль упругости при изгибе и хорошую стойкость к растрескиванию под воздействием окружающей среды. Эта форма из сшитого полиэтилена чаще всего используется при ротационном формовании ; смола XLPE поставляется в виде порошка смолы размером 35  меш (500  мкм ).
  • Бытовая техника. В стиральных и посудомоечных машинах Asko используется наливной шланг из полиэтиленгликоля (PEX) вместо безопасного шланга из резины и пластика с двойными стенками.

См. Также [ править ]

  • Полиэтилен высокой плотности (HDPE)
  • Линейный полиэтилен низкой плотности (LLDPE)
  • Полиэтилен низкой плотности (LDPE)
  • Полиэтилен средней плотности (MDPE)
  • Полиолефин и сшитый полиолефин (XLPO), используемые в качестве изолятора.
  • Стретч-пленка
  • Полиэтилен сверхвысокой молекулярной массы (UHMWPE)

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c Элснер, Питер; Eyerer, Питер; Хирт, Томас (2012). Domininghaus - Kunststoffe (8. ред.). Берлин Гейдельберг: Springer-Verlag. п. 224. ISBN 978-3-642-16173-5.
  2. ^ Б с д е е Baur, Эрвин; Оссвальд, Тим А. (октябрь 2013 г.). Saechtling Kunststoff Taschenbuch . п. 443. ISBN 978-3-446-43729-6. Vorschau auf kunststoffe.de
  3. ^ a b Кольценбург, Себастьян; Маскос, Майкл; Нуйкен, Оскар (2014). Полимер: Synthese, Eigenschaften und Anwendungen (1-е изд.). Springer Spektrum. п. 406. ISBN. 978-3-642-34773-3.
  4. ^ «Сшитый полиэтилен высокой плотности (XLPE)» . Поли Обработка . Проверено 1 февраля 2017 года .
  5. ^ a b c Уайтли, Кеннет С. (2011). «Полиэтилен». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . DOI : 10.1002 / 14356007.a21_487.pub2 . ISBN 3527306730.
  6. ^ a b Кайзер, Вольфганг (2011). Kunststoffchemie für Ingenieure von der Synthese bis zur Anwendung (3-е изд.). München: Hanser. ISBN 978-3-446-43047-1.
  7. ^ a b Günter Neroth, Dieter Vollenschaar: Wendehorst Baustoffkunde: Grundlagen - Baustoffe - Oberflächenschutz. 27. Auflage. Vieweg + Teubner Verlag / Springer Fachmedien, Wiesbaden 2011, ISBN 9783834899194 , стр. 931 
  8. ^ a b c d e f g «Маркировка труб PEX» . 19 июля 2015 года . Проверено 30 июля 2015 . Все трубы PEX изготавливаются в соответствии с их проектными спецификациями, указанными непосредственно на трубе. Эти технические характеристики приведены для объяснения многих стандартов труб, а также с конкретными подробностями о производителе. Причина, по которой все эти спецификации даны, заключается в том, чтобы установщик знал, соответствует ли продукт стандартам необходимых местных норм. Маркировка гарантирует пользователю, что трубки соответствуют всем перечисленным стандартам.
  9. ^ a b c d e f g Романо, Джей (3 сентября 2006 г.). «Если медные трубы слишком дороги ...» The New York Times . Проверено 9 июля 2011 . Цена на медь выросла почти в четыре раза за последние четыре года, а сантехники и домашние мастера по-новому смотрят на альтернативы медным трубам и фитингам. А некоторые обращаются к гибкому синтетическому материалу под названием PEX.
  10. ↑ Heavens, Алан Дж. (29 июля 2006 г.). «Дефицит строительных материалов сохраняется: даже несмотря на падение спроса на новые дома, стоимость цемента и меди взлетела до небес» . The Philadelphia Inquirer . п. F25 . Проверено 9 июля 2011 .Рекомендуемые альтернативы медным трубам включают: (1) Сшитый полиэтилен, известный как PEX, который был принят установщиками систем водяного отопления, поскольку он не вызывает коррозии и не вызывает утечек через отверстия. PEX также устойчив к хлору и образованию накипи, и в нем используется меньше фитингов, чем в жестких пластиковых и металлических трубах. Трубопроводы одобрены для систем водоснабжения с питьевой горячей и холодной водой, а также для систем водяного отопления во всех сантехнических и механических нормах США и Канады. (2) Алюминиево-пластиковый композит, многоцелевой напорный трубопровод, который может распределять горячую и холодную воду внутри и снаружи помещений, а также хорошо подходит для систем обогрева полов и таяния снега. Он изготовлен из алюминиевой трубки, ламинированной внутренним и внешним слоями пластика. (3) Гофрированная трубка из нержавеющей стали,который используется в качестве альтернативы традиционным газовым трубам из черного чугуна с резьбой для жилых, коммерческих и промышленных применений. Он состоит из непрерывной гибкой трубы из нержавеющей стали с внешним покрытием из ПВХ. Трубопроводы производятся в змеевиках, которые проверяются воздухом на герметичность.
  11. ^ a b Стоун, Барри (22 июля 2006 г.). «50-летний дом требует особого внимания» . Вашингтон Пост . Проверено 9 июля 2011 . В конце 1960-х годов от использования водопроводных труб из оцинкованной стали отказались в пользу меди, и теперь сантехническая промышленность перешла от меди к PEX (сшитому полиэтилену). Проблема со старыми оцинкованными трубами заключается в том, что на них обычно накапливается внутренняя ржавчина, которая снижает объем воды .... (Барри Стоун => домашний инспектор)
  12. ↑ Heavens, Al (20 января 2011 г.). «Пытаемся защитить светлый пол от горячей воды» . Чикаго Трибьюн . McClatchy / Tribune News . Проверено 9 июля 2011 . В гидравлических системах вода из бойлера или водонагревателя циркулирует через петли из полиэтиленовых трубок, часто называемых торговой маркой Pex, но есть и другие. Трубки обычно устанавливаются поверх чернового пола в панелях с пазами или защелкивающихся решетках; закреплены на алюминиевые планки с нижней стороны пола; или залитые в заливной бетон, или более легкий, подобный бетону материал, особенно в ванных комнатах или кухнях.
  13. ^ a b c d e f Мадер, Роберт П. (2 сентября 2010 г.). «Калифорния снова одобряет PEX для сантехники» . Подрядчик Маг . Проверено 9 июля 2011 .PEX стал частью Сантехнического кодекса Калифорнии в августе 2009 года после сертификации CBSC в январе 2009 года отчета о воздействии на окружающую среду (EIR) на PEX и последующего единодушного принятия комиссией правил, утверждающих системы распределения воды PEX .... Действия Комиссии позволяют Использование PEX по всему штату в больницах, клиниках, школах, жилых домах и коммерческих структурах .... CBSC восстановил PEX с оговорками, что подземный PEX должен быть покрыт рукавами, материал должен выдерживать рециркуляцию горячей воды, арматура не будет отключена. -цинкифицировать, а системы PEX нужно было заливать и промывать ....
  14. ^ a b Небеса, Алан Дж. (11 августа 2006 г.). «Не круто снимать нагретую плитку» . The Philadelphia Inquirer . Проверено 9 июля 2011 . Я предполагаю, что лучистые полы с подогревом включают в себя трубы, залитые из гипсокартона, легкой смеси бетона и гипса, что в сочетании с переходом на гибкие трубы из полиэтилена PEX упростило установку и облегчило эксплуатацию.
  15. ^ a b Телевизионная программа Ed The Plumber , DIY Network , 2006
  16. ^ a b Spiegel, Ян Эллен (20 апреля 2008 г.). «Дом, который построил зеленый» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 9 июля 2011 . (Страница 2 из 4) Есть лучистые полы с подогревом, а в туалетах дождевая вода хранится в цистерне. Полы, двери и стеновые панели взяты из старинных домов, которые были снесены в другом месте штата. Вместо медных труб вода будет проходить через трубопроводы Pex, менее дорогие гибкие полиэтиленовые трубы на нефтяной основе, но все же могут быть более экологичными, чем медные трубы. «Это компромисс», - сказал г-н Джонсон, который сказал, что его немного беспокоят аспекты здоровья Pex. "Я не мог хорошо прочесть это, если честно. Я вроде как устал, задавая вопросы кучке людей."
  17. ^ a b Когель, Джон (13.07.2009). "Pex issues" . Новости инспекции . Проверено 9 июля 2011 . После того, как вы поработали с PEX, вы больше никогда не вернетесь к этому вонючему клею. У водонагревателя (иногда) видим медные окурки, остальное PEX. Кроме того, когда они используют красный и синий цвета, горячее значит горячее, а холодное - холодное.
  18. ^ «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 16 сентября 2016 года . Проверено 18 августа 2016 . CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )
  19. Рианна Романо, Джей (28 января 2009 г.). «До и после последней капли» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 9 июля 2011 .Трубы, традиционно сделанные из меди, могут лопнуть, если вода внутри замерзнет, ​​потому что вода при замерзании расширяется, а медь - нет. Если вода слишком сильно расширяется, ей некуда деваться, кроме как наружу, в результате чего труба лопнет в месте замерзания. Том Краутлер, ведущий синдицированного радиошоу «Денежная яма», сказал, что в большинстве домов есть одно конкретное место, где трубы имеют тенденцию замерзать. По его словам, если в какой-либо области наблюдается довольно постоянное замерзание, целесообразно перенаправить трубы и заменить их PEX - гибкими пластиковыми трубками, которые с гораздо меньшей вероятностью лопнут, чем медные. Однако, как и медь, PEX может замерзнуть, как теперь знает мистер Картер, переехавший в декабре. Дом был построен из современных материалов, в том числе из полиэтилена, но поскольку дому было всего шесть лет, он не думал, что ему стоит беспокоиться о замерзших трубах.
  20. ↑ Даунс, Стейси (24 февраля 2006 г.). «Замерзшие трубы могут привести к наводнению горя» . Чикаго Трибьюн . Рыцарь Риддер / Трибун . Проверено 9 июля 2011 . По словам Уотера, замороженные трубы ломаются по-разному в зависимости от материала. Медные разрывы, ПВХ (поливинилхлорид) осколки и PEX (полиэтилен) набухают и разрываются.
  21. ^ a b Максвелл, Стив (14 июля 2007 г.). «Гипсокартон может не работать на набережной» . Торонто Стар . Проверено 9 июля 2011 . Сначала убедитесь, что все участки водопроводной трубы имеют небольшой уклон вниз к центральным сливным клапанам. Кроме того, не забудьте указать, что все дренажные сифоны остаются доступными и должны иметь съемную заглушку внизу. В качестве дополнительной меры предосторожности установите подводящие трубы PEX-al-PEX вместо меди. Если вода случайно останется в этих трубах, они выдержат пять или шесть циклов замораживания-оттаивания без раскола. С другой стороны, медная труба быстро раскалывается, когда в ней содержится вода, которая замерзает.
  22. ^ a b Максвелл, Стив (28 февраля 2009 г.). «Поставить ремонт подвала на испытание влажной погодой» . Торонто Стар . Проверено 9 июля 2011 .В: Безопасно ли использовать изоляцию для труб на водопроводных трубах из PEX? В журнале, выпущенном продавцом товаров для дома, он предупреждает, что химическая реакция между изоляцией и PEX в конечном итоге приведет к разрушению труб. Это правда? О: Чтобы ответить на ваш вопрос, я связался с одним из крупнейших мировых производителей труб PEX. Единственная потенциальная проблема, о которой они знают, связана с контактом определенных типов клея с поверхностью трубы. PEX содержит антиоксиданты для стабилизации против хлора, и эти антиоксиданты могут дестабилизироваться в результате реакции с клеями, что может привести к преждевременному старению трубы. Тем не менее, они не знают о каких-либо проблемах, связанных с химической реакцией между PEX и обычной изоляцией из пенопласта. Я установил пенопласт на PEX в своем собственном доме около года назад, и там 'Нет видимых признаков неисправности.
  23. ^ а б Киббел, Билл; Катен, Джим; Кениц, Нолан Э. (2006–2007). «Проблемы с PEX и солнечным светом» . Журнал инспектора. Архивировано из оригинала на 2011-10-03 . Проверено 9 июля 2011 . Что ж, инструкции производителей, которые я прочитал, и Plastic Pipe Assoc. говорит, что его нельзя устанавливать под прямыми солнечными лучами .... Я слышал о некоторых довольно серьезных проблемах с PEX, который подвергается воздействию солнечного света. Обеспокоенность вашего клиента обоснована .... Еще одним важным фактором является то, как продукт был "обработан" от производства до установки на месте .... У меня был клиент, с новым домом,который был выкуплен водопроводной компанией из-за неправильного обращения с PEX, что привело к более 10 утечкам менее чем за 7 месяцев.
  24. ↑ Bates, SL 2005. Повреждение общих материалов водопровода, вызванное перезимованием Leptoglossus occidentalis (Hemiptera: Coreidae). Канадский энтомолог 137: 492-496. [Journals.cambridge.org/article_S0008347X00002807]
  25. ^ a b Папа, Джефф (22 января 2009 г.). «В домах, участвующих в судебном процессе Kitec, начинаются трубные работы» . Лас-Вегас Сан . Проверено 9 июля 2011 .Полиэтиленовые трубы содержали тонкий слой алюминия, который держал форму, когда водопроводчики скручивали и изгибали его. Пластиковые трубы без алюминия требуют большего количества анкеровок, потому что они возвращаются к прямой линии. Хотя трубы не выходят из строя. Это латунные фитинги, которые соединяют трубы с медными креплениями на клапанах, водонагревателях и умягчителях. Проблема заключается в химической реакции, известной как обесцинкование, которая ускоряет коррозию латунных фитингов, когда они подвергаются воздействию кислорода и влаги. Латунь - это сплав, в основном состоящий из меди и цинка. Когда происходит обесцинкование, цинк вымывается из фитингов, оставляя блокировку оксида цинка, что приводит к утечкам, ограничению потока воды и поломкам.
  26. ↑ Папа, Джефф (23 февраля 2009 г.). «Проблемы с сантехникой могут продолжать расти» . Лас-Вегас Сан . Проверено 9 июля 2011 . Желтая латунь обычно содержит около 30 процентов цинка. Когда желтая латунь подвергается воздействию богатой минералами жесткой воды в Южной Неваде, цинк удаляется и накапливается внутри труб, что приводит к засорам и разрывам, согласно судебным документам в иске Kitec. Этот процесс называется обесцинкованием. Красная латунь обычно содержит от 5 до 10 процентов цинка и используется для замены желтой латуни в домах в долинах, построенных Richmond American and Pulte.
  27. ^ Menelly, Тед (2009-07-13). "Pex issues" . Новости инспекции . Проверено 9 июля 2011 . Буквально пара протечек при некачественно выполненных соединениях. Кроме этого, я ничего особо не видел. Большинство, но не все, но большинство новых домов имеют PEX. Некоторые до сих пор используют только медь. Я видел, как он много раз использовался при реконструкции многих домов, которые, как я проверял, подвергались ремонту. По чердакам легче бегать и ползать. Я предполагаю, что прошло около 10 лет с момента его широкого использования. Думаю только время покажет. Поначалу было много жалоб, но сейчас их немного.
  28. ^ "Кодекс строительных стандартов Калифорнии" (PDF) . Штат Калифорния. 2007 . Проверено 15 августа 2011 . ... Материал PEX подвержен химическому выщелачиванию как из внешней среды, так и из самого материала PEX ....
  29. ^ a b «Труба« Американские горки »: после недавнего исключения трубы PEX снова включены в Сантехнический кодекс Калифорнии» . Сантехника и механика. 1 октября 2010 . Проверено 15 августа 2011 . ... разногласия в Калифорнии ... приведшие к шквалу непрерывных юридических споров по вопросам здоровья, безопасности и производительности, связанных с гибкой трубой ... Эти судебные американские горки наконец прекратились в середине августа, когда коалиция организаций потребителей, окружающей среды, здравоохранения и труда достигла соглашения со штатом и производителями пластиковых труб ... В результате Комиссия по строительным стандартам Калифорнии теперь разрешает использовать полиэтиленгликоль в любых помещениях ...
  30. ↑ Sweet, Jack (1 октября 2010 г.). "Что это за всплеск активности этим летом?" . Ривз Журнал . Проверено 15 августа 2011 . Все закипело, дошло до критической точки и закончилось почти так же быстро, как нужно, чтобы рассказать историю. PEX, формально известный как трубы из сшитого полиэтилена, получил административные ограничения по водопроводным нормам Калифорнии. Затем, почти так же быстро, как это слово стало известно отрасли в целом, PEX вернул себе благосклонность государства, хотя и с некоторыми оговорками о его использовании, которых раньше не было.
  31. ^ 2007 CPC Таблица 6-4 Сноска 1; ранее: 2001 CPC 604.1 # 2
  32. ^ «(Пресс-релиз) Пластиковая труба PEX единогласно добавлена ​​в Сантехнический кодекс Калифорнии; официальные лица штата подтверждают отчет о благоприятном воздействии на окружающую среду» . Рейтер . 27 января 2009 . Проверено 23 июня 2009 года .
  33. ^ "Комиссия строительных стандартов" . Штат Калифорния. 2010 . Проверено 9 июля 2011 . 16 августа 2010 года Комиссия по строительным стандартам Калифорнии сертифицировала Заключительный отчет о воздействии на окружающую среду и утвердила правила, разрешающие использование труб из полиэтиленгликоля. Документ «Утвержденные окончательные экспресс-условия» представляет собой окончательную формулировку, которая будет опубликована в Сантехническом кодексе Калифорнии 2007 г. и Сантехническом кодексе Калифорнии 2010 г. (вступает в силу 1 января 2011 г.) с удаленными зачеркиванием и подчеркиванием для ясности. Все остальные нормотворческие документы агентств, представленные на этой странице, также были одобрены Комиссией, но без зачеркивания и удаления подчеркивания.
  34. ^ "Выбор PEX" . Информационный бюллетень по домашним отопительным системам . Архивировано из оригинала на 11 июня 2008 года . Проверено 12 июня 2008 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Почему полибутиленовые трубы так важны? Альтернативный вид на трубопроводы из ПБ.
  • Сантехника PEX и лучистое отопление
  • Аналитические методы для характеристики сшитого полиэтилена