Сшитый полиэтилен - Cross-linked polyethylene

"PEX" перенаправляется сюда. Для использования в других целях см. Pex (значения).
Труба из сшитого полиэтилена (PEX)

Сшитый полиэтилен, обычно сокращенно PEX, XPE или же XLPE, представляет собой форму полиэтилена с поперечными связями. Он используется в основном 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 (ПВХ), хлорированному поливинилхлориду (ХПВХ) или медным трубам для использования в качестве бытовых водопроводных труб.

Характеристики

Низкотемпературная ударная вязкость, стойкость к истиранию и растрескивание под воздействием окружающей среды сопротивление может быть значительно увеличено за счет сшивки, тогда как твердость и жесткость несколько снизятся. PEX больше 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.[нужна цитата ] Улучшены низкотемпературные свойства. Повышена прочность на удар и растяжение, устойчивость к царапинам и сопротивление хрупкому разрушению.

Почти весь полиэтиленгликоль, используемый для изготовления труб и трубок, сделан из полиэтилен высокой плотности (HDPE). PEX содержит сшитые связи в полимер структура, превращая термопласт в термореактивный. Сшивка осуществляется во время или после экструзия трубки. Требуемая степень сшивки, согласно ASTM Стандарт 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 только –CH2- между сшивками устанавливаются мостики, которые также являются –CH2- мосты, и если формула суммы структуры полимера (C3ЧАС4)п, то структура представляет собой алмаз, в котором все связи заменены на –CH2- мосты. 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 рассматривается кубическая кристаллическая структура алмаза - ожидается, что атомы C этих -CH2- 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 имеет отличный диэлектрик свойства, что делает его полезным для среднего напряжения - от 1 до 69 кВ переменного тока, и высоковольтные кабели - 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 высокой скорости линии в тех случаях, когда ограничения в процессах отверждения или охлаждения в непрерывном вулканизация (CV) трубки, используемые для сшивания изоляции. Изоляцию из сшитого полиэтилена можно модифицировать для ограничения количества побочных газов, образующихся в процессе сшивки.[нужна цитата ] Это особенно полезно для высоковольтный кабель и кабели сверхвысокого напряжения, где требования по дегазации могут значительно увеличить время производства кабеля.

Методы подготовки

Для получения PEX из термопластичного полиэтилена (PE-LD, PE-LLD или PE-HD) можно использовать различные методы. Первый материал PEX был подготовлен в 1930-х гг. облучение экструдированная трубка с электронный луч. В электронно-лучевая обработка Этот метод стал возможным в 1970-х годах, но все еще был дорогим. В 1960-х годах была разработана сшивка Engel. В этом методе перекись перед экструзией смешивается с HDPE,[4] сшивание, происходящее при прохождении расплавленного полимера через длинный нагретый умереть.[нужна цитата ] В 1968 году процесс Sioplas с использованием гидрида кремния (силан ) был запатентован, а в 1974 году последовал другой процесс на основе силана, Monosil. винилсилан последовал в 1986 году.

Сырье: порошок из сшитого полиэтилена, используемый в ротационное формование на заводе

Типы сшивания

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

Показаны пероксид, силан и сшивание при облучении.

Показаны сшивание пероксидом, силаном и облучением. В каждом методе атом водорода удаляется из полиэтиленовой цепи (вверху в центре) либо излучением. (hν) или пероксидами (R-O-O-R), образующими 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 перекиси (например, дикумилпероксид или ди-трет-бутилпероксид) по-прежнему имеют большое значение. В так называемом Энгельский процесс, смесь HDPE и 2%[5] пероксид сначала смешивают при низких температурах в экструдере, а затем сшивают 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 радикалы. 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 LDPE, хотя температура может варьироваться от 160 ° C до 220 ° C.
  • Сшивание силаном (PE-Xb): В присутствии силаны (например. триметоксивинилсилан ) полиэтилен изначально может быть Si-функционализированный облучением или небольшим количеством перекиси. В дальнейшем группы Si-OH могут образовываться в водяная баня к гидролиз, которые затем конденсируются и сшивают полиэтилен за счет образования мостиков Si-O-Si. [16] Катализаторы Такие как дибутилоловодилаурат может ускорить реакцию.[5]
  • Сшивание облучением (PE-Xc): Сшивание полиэтилена также возможно с помощью расположенного ниже по потоку источника излучения (обычно электронный ускоритель, иногда изотопный радиатор ). Продукты из полиэтилена сшиваются ниже точки плавления кристаллов путем отделения водород атомы. β-излучение обладает Глубина проникновения из 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 проводят в твердое состояние. 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 Любонильный процесс полиэтилен предварительно сшитый азосоединения после выдавливания в горячей солевой ванне.[1][2]

Степень сшивки

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 сшивки около 80%),[7] отдельные макромолекулы в конечном итоге соединяются в сеть. Этот сшитый полиэтилен (PE-X) химически считается термореактивным, он демонстрирует эластичность, превышающую температуру 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 по крайней мере 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

Северная Америка

Все Труба PEX изготавливается в соответствии с проектными характеристиками, 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 упомянутым выше стандартом ASTM F876, а также F877, NSF International стандарты NSF 14 и NSF 61 («NSF-pw»), и Канадская ассоциация 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

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

PEX-A (PE-Xa, PEXa)

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 углерод атомы.

PEX-B (PE-Xb, PEXb)

В силан Метод, также называемый методом «отверждения влагой», дает в результате 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 за счет силанольной конденсации между двумя привитыми звеньями винилтриметоксисилана (VTMS), соединяющими полиэтиленовые цепи мостиками C-C-Si-O-Si-C-C.

PEX-C (PE-Xc, PEXc)

PEX-C производится через электронно-лучевая обработка, в «холодном» процессе сшивки (ниже точки плавления кристалла). Он обеспечивает менее равномерное сшивание с более низкой степенью сшивки, чем метод Энгеля, особенно при диаметрах трубок 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 другие химические вещества и использует только высокоэнергетические электроны для расщепления углерода.водород связывает и облегчает сшивание.

Сантехника

Коллектор системы лучистого отопления с использованием трубок из полиэтиленгликоля
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 трубку с резьбой под углом 90 градусов 2. PEX к переходнику под пайку 3. PEX к переходнику с медной резьбой 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 г. Philadelphia Inquirer порекомендовали монтажникам 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 ржавчина, которые уменьшили объем воды, они были заменены на медь НКТ в конце 1960-х.[11] Пластиковые трубы с фитингами с использованием клея также использовались в последующие десятилетия. Изначально трубы PEX были самым популярным способом транспортировки воды в жидкостное лучистое отопление систем, и впервые он был использован в гидравлических системах с 1960-х годов.[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

Преимущества использования PEX в сантехнике:

  • 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 шарниров. Кроме того, он может обрабатывать повороты с коротким радиусом, иногда поддерживая металлическую или жесткую пластиковую скобу; в отличие от ПВХ, ХПВХ и медь все требуют локтевых суставов. Однако одна длина трубы PEX не может выдержать резкий поворот на 90 градусов, поэтому в таких ситуациях необходимо соединить две трубы PEX с помощью углового соединения PEX под углом 90 градусов.
  • Прямая прокладка 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 одному сообщению, цена на медь выросла в четыре раза с 2002 по 2006 год.[9]
  • Более легкая установка. Установка PEX намного менее трудоемка, чем медные трубы, поскольку нет необходимости использовать горелки для пайки труб вместе или использовать клей для крепления труб к фитингам.[15] Один домашний инспектор написал, что «однажды поработав с PEX, вы больше никогда не вернетесь к этому вонючему клею».[17] Строители, устанавливающие системы лучистого отопления, обнаружили, что трубы из PEX «сделали установку легкой и беспроблемной в эксплуатации».[14] Соединения PEX могут быть выполнены путем соединения двух совпадающих деталей с помощью компрессионного фитинга или с помощью регулируемого гаечный ключ или специальный обжимной инструмент.[9] Как правило, при установке PEX требуется меньше соединений и фитингов.[8]
  • Не подверженный 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 части вместе с помощью горелки. При использовании открытого пламени всегда существует риск возникновения пожара в окружающей конструкции, но установка PEX не требует пламени.[18]
  • Возможность объединения нового PEX с существующими системами из меди и ПВХ. Производители изготавливают фитинги, позволяющие установщикам соединять медную трубу на одном конце с линией PEX на другом.[9] а также возможность уменьшения или увеличения диаметра 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] Обычно 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] Эксперт по домашнему хозяйству Стив Максвелл предположил в 2007 году, что трубы из PEX, наполненные 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

  • 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, Клоп семян западных хвойных пород (Leptoglossus occidentalis), как известно, иногда протыкает трубку из полиэтиленгликолята, что приводит к утечке.[24]
  • Проблемы с фурнитурой из желтой латуни. Были заявлены некоторые отказы систем PEX в США, Канаде и Европе, в результате чего несколько ожидающих коллективные иски. Утверждается, что отказы являются результатом использования латунных фитингов 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 были сообщения о проблемах с конкретным типом латунных фитингов, используемых в связи с установкой в Невада что вызвало негативное взаимодействие между богатыми минералами жесткая вода[25] и так называемая фурнитура из «желтой латуни».[13] Цинк из фитингов выщелачивается в материал трубы в результате химической реакции, известной как обесцинкование, вызывая 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 настояли на использовании фурнитуры из «красной латуни», которая обычно имеет более низкое содержание цинка и вряд ли вызовет проблемы в будущем, поскольку проблемы с этими специфическими фурнитурами 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, как правило, 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 самодельные, более дорогие, чем медные, хотя пайка не требуется.[9] Из-за гибкости PEX обычно требуется меньше фитингов, что позволяет компенсировать более высокую стоимость фитинга.
  • Возможные проблемы для лучистого отопления PEX с компонентами на основе железа. Если в системе лучистого отопления используются простые трубы PEX железо радиаторы или другие части, то есть они сделаны из утюг или его сплавов, то есть возможность ржавчина 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. Были споры в Калифорния в течение 2000-х о проблемах 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 третичный 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] An отчет о воздействии на окружающую среду и последующие исследования определили, что использование трубопроводов PEX не вызывает опасений по поводу здоровья населения.[29]

Государственные разрешения

PEX был одобрен для использования во всех пятидесяти штатах Соединенные Штаты а также Канада,[8] включая состояние Калифорния, который одобрил его использование в 2009 году.[13] Калифорния разрешила использование PEX для домашних водопроводных систем в индивидуальном порядке только в 2007 году.[31] В основном это происходило 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 были и дополнительные проблемы, и в 2010 году были выданы новые разрешения с пересмотренными формулировками закона 2007 года.[33]

Альтернативные материалы

Альтернативные варианты сантехники включают:

  • Алюминиевый пластиковый композит представляют собой алюминиевые трубки, ламинированные внутри и снаружи слоями пластика для защиты.[8]
  • Гофрированная труба из нержавеющей стали, непрерывные гибкие трубы из нержавеющей стали с внутренним слоем из ПВХ, прошедшие испытания на герметичность.[8]
  • Полипропилен ТрубкаПо своему применению аналогичен ХПВХ, но представляет собой химически инертный материал, не содержащий вредных веществ и снижающий опасные выбросы при сжигании. Он в основном используется в системах теплого пола, но набирает популярность в качестве невыщелачиваемой трубы для бытовой питьевой воды, прежде всего в коммерческих целях.
  • Полибутилен (PB) Труба представляет собой форму пластикового полимера, который использовался при производстве трубопроводов для питьевой воды с конца 70-х до 1995 года. Однако было обнаружено, что полиоксиметиленовые (POM или Acetal) соединители, первоначально использовавшиеся для соединения полибутиленовых трубок, были подвержены усиленному химическому воздействию добавлением гипохлорита (обычное 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 все еще не пользуется популярностью из-за дорогостоящих структурных повреждений, вызванных более ранними проблемами, и не принимается в Канаде и США.

PEX-AL-PEX

PEX-AL-PEX трубы, или AluPEX, или же PEX / Алюминий / PEX, или же Многослойный трубы сделаны из слоя алюминий зажат между двумя слоями PEX. Металлический слой служит кислород барьер, предотвращающий диффузию кислорода через полимерную матрицу, поэтому он не может растворяться в воде в трубке и вызывать коррозию металлических компонентов системы.[34] Слой алюминия тонкий, обычно 1 или 2 мм, и обеспечивает некоторую жесткость трубки, так что при изгибе она сохраняет сформированную форму (обычная трубка из PEX пружинит обратно в прямую).Алюминиевый слой также обеспечивает дополнительную жесткость конструкции, так что трубка будет подходить для более высоких безопасных рабочих температур и давлений.

С 2010 года использование трубок AluPex значительно выросло. 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

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 PEX включает в себя ряд основных инструменты требуется для изготовления фитингов и соединений с трубками PEX. В большинстве случаев такие комплекты покупаются в местном магазине. строительный магазин, магазин сантехники или собранный домовладельцем или подрядчик. Наборы инструментов PEX варьируются от 100 до 300 долларов и выше. Типичный набор инструментов PEX включает: обжимные инструменты, расширитель для стыковки, зажимные инструменты, Фрезы, кольца, доски и степлеры.[требуется дальнейшее объяснение ]

Трубка и соединитель из многослойного AluPex

Другое использование

  • Искусственные суставы. Полиэтилен с высокой степенью сшивки используется в искусственные суставы как износостойкий материал. Сшитый полиэтилен предпочтителен в замена бедра из-за его устойчивости к абразивному износу. Замена коленного сустава однако требует, чтобы полиэтилен был изготовлен с другими параметрами, потому что сшивание может повлиять на механическую прочность, а в коленных суставах более высокая концентрация напряжений из-за более низкой геометрической конгруэнтности опорных поверхностей. Производители начинают с полиэтилен сверхвысокой молекулярной массы и сшивание электронным пучком или гамма-облучением.
  • Стоматологические приложения. Некоторое применение PEX также было замечено 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 электрические кабели всех диапазонов напряжения, но 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 корпуса. PEX, также называемый XLPE, широко используется в автомобильной промышленности послепродажного обслуживания для систем впуска холодного воздуха и корпусов фильтров. Его свойства включают высокую температуру прогиба при нагревании, хорошую ударопрочность, химическую стойкость, низкий модуль упругости при изгибе и хорошую устойчивость к растрескиванию под воздействием окружающей среды. Эта форма сшитого полиэтилена чаще всего используется в ротационное формование; смола XLPE имеет форму 35сетка (500 мкм ) порошок смолы.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б 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. ^ а б c d е ж Баур, Эрвин; Оссвальд, Тим А. (октябрь 2013 г.). Saechtling Kunststoff Taschenbuch. п. 443. ISBN  978-3-446-43729-6. Vorschau auf kunststoffe.de
  3. ^ а б 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. Получено 1 февраля, 2017.
  5. ^ а б c Уайтли, Кеннет С. (2011). «Полиэтилен». Энциклопедия промышленной химии Ульмана. Дои:10.1002 / 14356007.a21_487.pub2. ISBN  3527306730.
  6. ^ а б Кайзер, Вольфганг (2011). Kunststoffchemie für Ingenieure von der Synthese bis zur Anwendung (3-е изд.). München: Hanser. ISBN  978-3-446-43047-1.
  7. ^ а б Гюнтер Нерот, Дитер Волленшаар: Вендехорст Баустоффкунде: Грундлаген - Баустоффе - Оберфлехеншуц. 27. Auflage. Vieweg + Teubner Verlag / Springer Fachmedien, Висбаден 2011 г., ISBN  9783834899194, п. 931
  8. ^ а б c d е ж грамм «Маркировка труб PEX». 19 июля 2015 г.. Получено 2015-07-30. Все трубы PEX изготавливаются в соответствии с их проектными спецификациями, указанными непосредственно на трубе. Эти технические характеристики приведены для объяснения многих стандартов трубы, 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. ^ а б c d е ж грамм Романо, Джей (3 сентября 2006 г.). «Если медные трубы слишком дороги ...» Нью-Йорк Таймс. Получено 2011-07-09. 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. Некоторые обращаются к гибкому синтетическому материалу под названием PEX.
  10. ^ Небеса, Алан Дж. (29 июля 2006 г.). «Дефицит строительных материалов сохраняется: даже несмотря на падение спроса на новые дома, стоимость цемента и меди взлетает до небес» ». The Philadelphia Inquirer. п. F25. Получено 2011-07-09. 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 труба из нержавеющей стали, которая используется в качестве альтернативы традиционным резьбовым трубам из черного чугуна для жилых, коммерческих и промышленных помещений. Он состоит из непрерывной гибкой трубы из нержавеющей стали с внешним покрытием из ПВХ. Трубопроводы производятся в змеевиках, которые проверяются воздухом на герметичность.
  11. ^ а б Стоун, Барри (22 июля 2006 г.). «Дом 50-летнего возраста требует особого внимания». Вашингтон Пост. Получено 2011-07-09. 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 уменьшает объем воды .... (Барри Стоун => домашний инспектор)
  12. ^ Небеса, Эл (20 января 2011 г.). «Пытаемся уберечь светлый пол от горячей воды». Чикаго Трибьюн. McClatchy / Tribune News. Получено 2011-07-09. В гидравлических системах вода циркулирует от бойлера или водонагревателя 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 алюминиевых планках с нижней стороны пола; или залитые в заливной бетон, или более легкий, подобный бетону материал, особенно в ванных комнатах или кухнях.
  13. ^ а б c d е ж Мадер, Роберт П. (2 сентября 2010 г.). «Калифорния снова одобряет PEX для сантехники». Подрядчик Mag. Получено 2011-07-09. PEX стал частью Сантехнического кодекса Калифорнии в августе 2009 года после того, как CBSC в январе 2009 года сертифицировал Отчет о воздействии на окружающую среду (EIR) на PEX и последовавшее за этим единогласное принятие комиссией правил, одобряющих 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. ^ а б Небеса, Алан Дж. (11 августа 2006 г.). «Нет крутого решения для удаления нагретой плитки». The Philadelphia Inquirer. Получено 2011-07-09. 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. ^ а б Телевизионная программа Эд сантехник, Сеть DIY, 2006
  16. ^ а б Шпигель, Ян Эллен (20 апреля 2008 г.). "Дом, который построил зеленый". Нью-Йорк Таймс. Получено 2011-07-09. (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 по трубам Pex, менее дорогим гибким полиэтиленовым трубам, изготовленным на нефтяной основе, но все же более экологичным, 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. ^ а б Когель, Джон (13.07.2009). "Pex issues". Новости инспекции. Получено 2011-07-09. 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 оригинал (PDF) на 2016-09-16. Получено 2016-08-18.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (связь)
  19. ^ Романо, Джей (28 января 2009 г.). «До и после последней капли». Нью-Йорк Таймс. Получено 2011-07-09. 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 гораздо реже лопаются, 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. Получено 2011-07-09. По словам Уотера, замороженные трубы ломаются по-разному в зависимости от материала. Медные разрывы, ПВХ (поливинилхлорид) осколки и PEX (полиэтилен) набухают и разрываются.
  21. ^ а б Максвелл, Стив (14 июля, 2007). «Гипсокартон может не работать на набережной». Торонто Стар. Получено 2011-07-09. 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. ^ а б Максвелл, Стив (28 февраля, 2009). «Поставить ремонт подвала на испытание влажной погодой». Торонто Стар. Получено 2011-07-09. 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 приклеиванием определенных типов клея к поверхности трубы. В состав PEX входят 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. Около года назад я установил пенопласт на PEX в собственном доме, и никаких видимых признаков неисправности нет.
  23. ^ а б Киббел, Билл; Катен, Джим; Кениц, Нолан Э. (2006–2007). «Проблемы с PEX и солнечным светом». Журнал инспектора. Архивировано из оригинал на 2011-10-03. Получено 2011-07-09. 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 неправильное обращение с PEX, которое вызвало более 10 утечек менее чем за 7 месяцев.
  24. ^ Бейтс, С. 2005. Повреждение обычных сантехнических материалов из-за перезимовки. Leptoglossus occidentalis (Hemiptera: Coreidae). Канадский энтомолог 137: 492-496. [journals.cambridge.org/article_S0008347X00002807]
  25. ^ а б Папа, Джефф (22 января 2009 г.). «В домах, участвующих в судебном процессе Kitec, начинаются трубные работы». Лас-Вегас Сан. Получено 2011-07-09. 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. Получено 2011-07-09. 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. ^ Менелли, Тед (13 июля 2009 г.). "Pex issues". Новости инспекции. Получено 2011-07-09. 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 г.. Получено 2011-08-15. ... Материал PEX подвержен химическому выщелачиванию как из внешней среды, так и к химическим веществам, вымываемым из самого материала PEX ....
  29. ^ а б «Труба« американские горки »: после недавнего исключения трубы PEX снова включены в Сантехнический кодекс Калифорнии». Сантехника и механика. 1 октября 2010 г.. Получено 2011-08-15. ... 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 использование полиэтиленгликоля в любых помещениях ...
  30. ^ Милый, Джек (1 октября 2010 г.). "Что это за всплеск активности этим летом?". Ривз Журнал. Получено 2011-08-15. 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. ^ Таблица 6-4 КОП на 2007 год, сноска 1; ранее: 2001 CPC 604.1 # 2
  32. ^ «(Пресс-релиз) Пластиковые трубы PEX единогласно добавлены в Санитарный кодекс Калифорнии; официальные лица штата подтверждают отчет о благоприятном воздействии на окружающую среду». Рейтер. 27 января 2009 г.. Получено 23 июня, 2009.
  33. ^ «Комиссия строительных норм». Штат Калифорния. 2010 г.. Получено 2011-07-09. 16 августа 2010 года Комиссия по строительным стандартам Калифорнии сертифицировала окончательный отчет о воздействии на окружающую среду и утвердила правила, разрешающие использование труб из полиэтиленгликолята. 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 системам домашнего отопления. Архивировано из оригинал 11 июня 2008 г.. Получено 2008-06-12.

внешняя ссылка