Труба ПНД

Описание

Труба ПНД – цилиндрическое изделие, изготовленное из полиэтилена низкого давления (ПНД),полое внутри, имеющее длину значительно превосходящую диаметр. Является основным элементом, входящей в состав трубопроводной ПНД системы. ПНД трубы являются напорными. Производится в соответствии с ГОСТ18599-2001. В случае наличия фланцевогосоединения труба может быть офланцована. Такие трубы производятся по ТУ.

Назначение

Труба ПНД применяются при прокладке трубопроводов, произведенных из Полиэтилена Низкого Давления (ПНД). Обычно данные трубопроводы предназначены для холодного хозяйственно-питьевого водоснабжения, для газоснабжения и для жидких и газообразных веществ с давлением до 25 атмосфер и температурой от 0 до 40С.

Преимущество изделия

Трубы ПНД обладают следующими приемуществами:

• стойкость к появлению коррозии;

• сопротивляемость химически агрессивным элменетам;

• удобный монтаж;

• небольшой вес;

• хорошо переносят перепады температур

Конструкция

Ниже представлен чертеж стандартной ПНД трубы

Рисунок 1. ЧертежПНД трубы

d-диаметр,L-длина трубы, e-толщина стенки трубы

Ниже представлены основные конструкционные характеристики труб ПНД:

средний наружный диаметр d_ср(мм): Частное от деления измеренного значения наружного периметра трубы назначение p, округленное в большую сторону до 0,1 мм.

номинальный наружный диаметр d(мм): Условное обозначение размера,соответствующее минимальному среднему наружному диаметру.

номинальная толщина стенки е (мм): Условное обозначение размера, соответствующее минимальной допустимой толщине стенки трубы, рассчитываемой по следующей формуле и округляемой в большую сторону до 0,1 мм. Данное значение рассчитывается по формуле:

В данной формуле S – серия трубы

серия труб S: Нормированное значение, определяемое по формуле:

В данной формуле s - допускаемое напряжение в стенке трубы, равное MRS/C ,МПа; MRS - минимальная длительная прочность, МПа; С - коэффициент запаса прочности, равный 1,25 для воды, МОР - максимальное рабочее давление, МПа.

минимальная длительная прочность MRS(МПа): Напряжение, определяющее свойства материала, применяемого для изготовления труб, полученное путем экстраполяции на срок службы 50 лет при температуре 20°С данных испытаний труб на стойкость к внутреннему гидростатическому давлению с нижним доверительным интервалом 97,5 % и округленное до ближайшего нижнего значения ряда R10 по ГОСТ8032.

коэффициент запаса прочности С: Коэффициент,равный для водопроводных труб 1,25

стандартное размерное отношение SDR: Отношение номинального наружного диаметра трубы d к номинальной толщине стенки е. Соотношение между SDR и S определяют по следующей формуле:

SDR= 2S + 1

В данной формуле S - серия трубы.

коэффициент снижения давления Q Коэффициент снижения максимального рабочего давления МОР в зависимости от температуры транспортируемой воды,выбираемый в соответствии с ГОСТ 18599-2001.

максимальное рабочее давление МОР (МПа):Максимальное давление воды в трубопроводе,рассчитываемое по формуле:

В данной формуле MRS - минимальная длительная прочность, Мпа; С - коэффициент запаса прочности; SDR - стандартное размерное отношение; С_t -коэффициент снижения давления в зависимости от температуры.

номинальное давление PN- номинальное давление, соответствующее постоянному максимальному рабочему давлению МОР воды при 20 °С, выраженное в 10⁵ Па (бар) с учетом коэффициента запаса прочности С.

Разновидность

Так как толщина стенки зависит от диаметра изделия, то принято использовать понятие SDR– соотношение номинального наружного диаметра к толщине стенки. В таблице 1 приведено соотношение SDR и давления субстанции в ПНД трубе для ПЭ-100.

Таблица 1

Перевод между единицами измерений давления является примерным и округленным.

Трубы также делятся по минимальной длительной прочности MRS: 3,2 МПа (ПЭ 32), 6,3 МПа (ПЭ 63) 8,0 МПа (ПЭ 80), 10,0 МПа (ПЭ 100). Понятие MRS определяет свойство материала, из которого произведена труба.

Номинальное давление PN для различных марок полиэтилена (MRS) и SDR в таблице 2.

Таблица 2. Номинальное давление PN для различных марок ПЭ и SDR.

Размеры

Все диаметры, а также зависимость диаметров от толщины стенок, представлены ниже в таблице 3.

Таблица 3. Толщины стенок и номинальное давление ПНД труб

Трубы с маркой полиэтилена ПЭ 32 производятся только до 160 диаметра включительно со следующими SDR: 21, 13, 6, 9 и 6.

Средний наружный диаметр, его предельное отклонение и овальность труб из ПЭ 63 и выше приведены в таблице 4.

Таблица 4. Средний наружный диаметр и овальность ПНД труб с маркой ПЭ 63, ПЭ 80 и ПЭ 100.

Трубы изготовляют в прямых отрезках, бухтах и на катушках, а трубы диаметром 180 мм и более - только в прямых отрезках. На практике трубы диаметром 125 мм и более изготавливаются только прямыми отрезками. Длина труб в прямых отрезках должна быть от 5 до 24 м кратностью 0,25 м, предельное отклонение длины от номинальной - плюс 1 %. Допускается в партии труб в отрезках наличие труб длиной менее 5 м, но не менее 3 м в количестве до 5 % от общей длины. Предельное отклонение длины труб, изготовляемых в бухтах и на катушках, - плюс 3 % для труб длиной менее 500 м и плюс 1,5 % для труб длиной 500 м и более. Допускается по согласованию с потребителем изготовление труб другой длины и других предельных отклонений.

Характеристики

В соответствии с п 5.2 ГОСТ 18599-2001 характеристики ПНД трубы, должны быть следующие:

Таблица 5 Характеристики ПНД трубы

Материалы

Труба ПНД производятся из полиэтиленовых гранул различных марок. Соотношение марки полиэтиленовой трубы (MRS ПНД трубы) и марки гранулы, из которой производится соответствующая труба, приводится в таблице 6.

Таблица 6. Марки сырья, для производства ПНД труб

В таблице 6 приводятся следующие нормативные документы:

• ГОСТ 16337 Полиэтилен Высокого Давления (ПВД)

• ГОСТ 16338 Полиэтилен Низкого Давления (ПНД)

• ТУ 1112-035-00206428-99 Полиэтилен средней плотности для трубопроводов

• ТУ 6-05-1983-87 Композиции полиэтилена низкого давления для труб и соединительных деталей газораспределительных сетей

• ТУ 6-11-00206368-25-93 Полиэтилен низкого давления (газофазный метод)

• ТУ 2243-046-00203521-2004 Композиция полиэтилена средней плотности для труб и соединительных деталей газораспределительных сетей марок ПЭ80Б-275 и ПЭ80Б-286

• ТУ 2211-007-50236110-2003 Полиэтилен средней плотности марки F 3802В для трубопроводов

В таблице 7 представлены свойства материала, из которого должны производиться ПНД трубы по ГОСТ 18599-2001.

Таблица 7. Свойства сырья, из которого производятся ПНД трубы

Рекомендации по применению

Выбор и расчет максимального рабочего давления труб для транспортирования различных жидких и газообразных сред, кроме воды, к которым полиэтилен химически стоек, проводят на основе нормативных документов на монтаж и эксплуатацию соответствующих трубопроводов. Коэффициент снижения максимального рабочего давления при температуре транспортируемой по трубопроводу воды до 40 °С на срок службы 50 лет приведен в таблице 8

Таблица 8. Коэффициент снижения максимального рабочего давления.

Как правильно выбрать

Транспортируемая среда влияет на тип ПНД трубы (MRS). Труба ПЭ 100 выбирается для транспортирования питьевой воды для хозяйственно-бытовых нужд. Трубы ПЭ 80, ПЭ 63, ПЭ 32 выбирается для транспортирования технических химически не агрессивных к полиэтилену жидкостей (прежде всего воды). Трубы ПНД нельзя использовать при следующих условиях эксплуатации:

• Для прокладки электрических кабелей

• Для транспортирования горючих газов для промышленного и коммунально-бытового использования

• Для транспортирования топлива для промышленных и коммунально-бытовых нужд

Давление данной среды влияет на выбор SDR данной трубы. В соответствии с таблицей 8 настоящей статьи при повышении температуры транспортируемой субстанции уменьшается показатель максимального давления.

Транспортировка

Перевозка труб ПНД может производиться любым видом транспорта в соответствии с правилами перевозки, ГОСТ 26653-90 и ГОСТ 22235-2010. При транспортировании труб в крытых вагонах масса пакета, бухты, катушки должна быть не более 1,25 т, длина труб - не более 5,5 м. Для транспортирования труб водным транспортом рекомендуется применять несущие средства пакетирования. При транспортировании трубы следует укладывать на ровную поверхность транспортных средств, без острых выступов и неровностей во избежание повреждения труб. Трубы диаметром 225 мм и менее, выпускаемые в отрезках, связывают в пакеты массой до 1 т, скрепляя их не менее чем в двух местах таким образом, чтобы расстояние между местами скрепления было от 2 до 2,5 м, а для пакетов труб, предназначенных для районов Крайнего Севера и труднодоступных районов, - от 1 до 1,5 м. Допускается по согласованию с потребителем трубы в отрезках не упаковывать. Трубы диаметром более 225 мм в пакеты не связывают. При упаковке труб в бухты и на катушки концы труб должны быть жестко закреплены. Внутренний диаметр бухты должен быть не менее 20 наружных диаметров трубы. Бухты скрепляют не менее чем в четырех местах, а для районов Крайнего Севера и труднодоступных районов - не менее чем в шести местах. При упаковке труб используют любые средства по ГОСТ 21650 или другие по качеству не ниже указанных.

Хранение

Трубы хранят по ГОСТ 15150 , раздел 10, в условиях 5 (ОЖ4). Допускается хранение труб в условиях 8 (ОЖ3) сроком не более 12 мес, включая срок хранения у изготовителя. Хранение допускается исключительно на ровных поверхностях, без острых выступов и неровностей во избежание повреждения труб. Высота штабеля при хранении труб свыше 2 мес. не должна превышать 2 м. При хранении до 2 мес. высота штабеля должна быть не более 3 м.

Контроль качества, гарантия и срок эксплуатации

Контроль качества полиэтилена должен соответствовать разделу 8 ГОСТ 18599-2001. В соответствии п 10.2 ГОСТ 18599-2001 гарантийный срок хранения при соблюдении условий транспортировки и хранения составляет 2 года. Срок эксплуатации сварных ПНД труб при соблюдении условий п А.2 ГОСТ 18599-2001 составляет 50 лет.

Монтаж

Монтаж ПНД труб может происходить тремя способами:

• стыковой сваркой

• электромуфтовой сваркой

• фланцевая стыковка

Чаще всего используется стыковая сварка, а фланцевая – при периодических сборках и разборках трассы. Стыковая сварка считается наиболее надежным видом соединения. Перед монтажом труб происходит очистка торцов труб от различных загрязнений. Затем производится установка изделия и центровка относительно осей трубопровода. Далее специальным аппаратом, за счёт нагрева, происходит оплавление торцов изделий и их сваривание. Любые дальнейшие работы можно вести исключительно после охлаждения стыка. Время сваривания и охлаждения регламентируются инструкцией, прилагаемой к стыковочному аппарату.

Преимущества сварки встык следующие:

• Прочность крепления. Сварка встык позволяет соединять элементы настолько надежно, что место крепления по своим прочностным качествам не отличается от основной части трубы.

• Высокая производительность. Используемые сварочные машины позволяют осуществлять сварку труб встык в кратчайшие сроки.

Вес изделий