Страница не найдена — Все о трубах
Полимерные 6 743 просмотров
Здравствуй, дорогой читатель! В наших домах и квартирах чаще всего можно увидеть разводки коммунальных
Фитинги и заглушки 405 просмотров
Чем наше современное жилище отличается от пещеры? В первую очередь наличием водопровода и канализации.
Металлические 28 233 просмотров
Строительная наука – это сложная взаимосвязь физики и математики, здесь не обойтись без определенных
Отопление 7 264 просмотров
Я приветствую моего уважаемого постоянного читателя! Современные инженерные системы призваны сделать нашу жизнь более
Доброе время суток, дорогой читатель! Снижение скорости слива или появление зловонного запаха из канализации
Приветствуем Вас, наш дорогой читатель! В любом доме или квартире существует множество трубопроводных систем,
Страница не найдена — Все о трубах
Строительные конструкции 11 049 просмотров
Я приветствую всех читателей этой статьи.
Хочу написать, как построить сарай из профильной трубы
Обслуживание 7 286 просмотров
Приветствуем читателей, рассмотрим варианты как очистить металлическую трубу от ржавчины в домашних условиях или же в мастерской. Необходимые приспособления, составы и действия
Вентиляция и дымоход 5 534 просмотров
От грамотно обустроенной вентиляции во многом зависит не только комфортность проживания в доме, но и срок его эксплуатации.
Излишняя сырость
Вентиляция и дымоход 4 319 просмотров
Приветствуем постоянных и новых читателей наших обзорных циклов! При использовании огня в помещениях всегда
Отопление 1 688 просмотров
Здравствуйте, уважаемый читатель! Обогревательная система «плинтус для труб отопления» появилась совсем недавно и пока
Вентиляция и дымоход 21 293 просмотров
Грамотно подобранный и правильно смонтированный дымоход для газовой колонки обеспечивает бесперебойную ее работу и
Трубы и фитинги из сшитого полиэтилена, монтаж труб и муфт, прокладка кабеля
Трубы из полимерных материалов в системах тепло-, водо- и газо-снабжения благодаря легкости, удобству транспортировки (часто бухту можно увезти в легковой машине), устойчивости к коррозии и недорогой цене можно встретить в каждом доме.
Многие хозяева домов и квартир остановили свой выбор на трубах из модифицированного или сшитого полиэтилена.
| Бухта PEX трубы |
Трубы PEX
Трубы из сшитого полиэтилена(PEX, где PE — PolyEthylene, X-Cross-Linked) получили такое свое название из-за особой внутренней структуры полимера. В сшитом полиэтилене в процессе специальной технологии производства образуются трехмерные молекулярные связи(сшивки), довольно существенно меняющие характеристики материала. Такой полиэтилен по прочности сравнивают с материалами с кристаллической решеткой, труба из него выдерживает высокие температуры долгое время, даже при прямом воздействии огня может восстановить свою форму (эффект памяти), не разрушается при минусовых температурах, а при полном сгорании разлагается на экологичные углекислый газ и воду. Полимерное изделие всегда образует свою форму под воздействием температуры и химических веществ, и трубы из сшитого полиэтилена могут быть произведены по разным технологиям, отраженным в названии — PEX-a, PEX-b, PEX-c, PEX-d.
. Кроме метода производства, разные типы сшитого полиэтилена отличаются степенями сшивки. Под «степенью сшивки» понимается процентное отношение полиэтилена с трехмерными молекулярными связями к общей массе.
| Виды сшитого полиэтилена |
Трубы, произведенные методами PEX—c и PEX—d менее распространены, поскольку первый в силу своей неэкологичности производства вообще запрещен в некоторых странах, и оба в силу невозможности обеспечить равномерность воздействия радиоактивного источника либо азотной смеси не могут претендовать на стабильность характеристик по длине и ширине трубы. При производстве PEX-с иногда с целью равномерности сшивки вместо источника электронов — бетатрона применяют помещение трубы внутрь камеры с радиоактивным кобальтом, это дешевле, но безопасность таких труб впоследствии подвергается сомнению.
Особенным типом труб являются изделия из PERT — термостойкого полиэтилена, по свойствам близкие к сшитому полиэтилену, но им не являющиеся. В данном виде полиэтилена сополимером является не бутен, как в обычном, а октен. Последний имеет молекулы большой протяженности и разветвленности, они сцепляются между собой, образуя пространственную структуру PERT, позволяющую выдерживать ему высокие температуры и ультрафиолетовые лучи. Однако, в отличие от PEX, имеющего межатомные, более прочные связи, он не способен длительно работать в условиях высоких температур и давления и обладает меньшей кислотоустойчивостью.
PEX—a, пероксидный — маркировка сшитого полиэтилена, получаемого при воздействии органических пероксидов и гидропероксидов. Они добавляются в общую массу полиэтилена при его расплавлении и только затем уже из преобразованного материала формируется труба. Пероксиды относятся к особо опасным веществам, их производство очень высокотехнологично и дорого.
Предварительная сшивка происходит уже в общей массе полиэтилена и этот процесс требует жесткого температурного контроля. Такой метод производства наиболее дорогой и труба образуется с наибольшей степенью сшивки, это делает ее жестче, чем трубы из других типов сшитого полиэтилена.
Однако на прочность трубы влияет не только степень сшивки и жесткость, но и тип образующихся связей внутри материала, поэтому и другие методы производства сшитого полиэтилена позволяют добиться необходимых эксплуатационных характеристик.
PEX—b, силановый— маркировка сшитого полиэтилена, полученного воздействием органосиланидов, соединений кремния с органическими радикалами. Силаниды относятся к ядовитым веществам. После первого этапа воздействия силанидов на полиэтилен его обрабатывают водой или водяным паром в присутствии оловянного катализатора, после чего химический процесс образования трехмерной молекулярной решетки заканчивается.
Когда производство PEX-b только зарождалось и имело небольшие объемы, при таком методе случалось неравномерное воздействие силанов на сшивку по длине и ширине трубопроводов по сравнению с пероксидным методом, когда реагент действует во всей расплавленной массе полиэтилена. Однако подбор правильной дозировки реагента, соблюдение температурных и временных параметров обработки трубы при автоматизации процесса PEX-b исключает эту проблему. Трубы, выпущенные на предприятиях с многокилометровым объемом производства имеют стабильные прочностные характеристики по всей длине, а вот небольшим фабрикам добиться этого труднее.
Не следует опасаться сертифицированных труб известных производителей, применяемых в питьевом водоснабжении и произведенных таким методом сшивки полиэтилена, хоть кремниевые соединения и очень опасны. Кремневодороды — самые опасные из них, применяются для сшивки PEX-b только в кабельной промышленности, а для водопроводных труб применяются органосиланиды, которые при сшивке либо переходят полностью в химически нейтральное состояние, либо превращаются в химически нейтральный органический спирт, вымываемый при гидратации (обработке водой) трубы.
Любой сшитый полиэтилен в отличие от обычного, обладает «эффектом памяти», то есть труба из этого материала после нагрева стремится восстановить свою форму. При этом труба из PEX-a стремится восстановить прямую форму, поскольку полиэтилен образовал межмолекулярные связи в общей массе, до получения формы трубы, а трубы PEX-b и PEX-c будут стремиться к форме круга, ведь их сшивка закончилась, когда труба была уже в в виде бухты.
| Труба РЕХв после нагрева и восстановления |
Для удобства монтажа труб из РЕХ там, где нужно чтобы она сохранила изогнутую форму некоторые производители предлагают готовые решения, например, REHAU для системы теплых полов разработала монтажные маты Varionova, а в местах прохода труб открытым способом — желоба, в которые укладываются изогнутые участки трубопровода.
| Монтажная система Varionova |
Антидиффузионный или кислородозащитный слой
| Труба РЕХ с антидиффузионным слоем при нагреве и восстановлении |
Часто среди труб из сшитого полиэтилена можно увидеть название «труба с антидиффузионным слоем» и она при воздействии больших температур на ее участок восстановит свою форму с небольшими складочками в месте сгиба.
Этого не следует бояться, свойства самого полиэтилена при этом не изменились, прочность трубы не уменьшилась, в этом месте отслоился антидиффузионный слой.
| Труба с кислородозащитным слоем |
Антидиффузионный или кислородозащитный слой (EVOH) является важным дополнением к трубам из сшитого полиэтилена, выбираемого для монтажа системы отопления и им не стоит пренебрегать при покупке. Любая система отопления имеет в своем составе стальные и алюминиевые элементы: котлы, рабочие колеса насосов, краны, участки трубопроводов.. Они подвергаются коррозии, если в перемещаемом теплоносителе содержится растворенный кислород. Автоматические воздухоотводчики удаляют излишек кислорода только если он выделился из теплоносителя и не способны полностью решить проблему коррозии.
Кислород проникает через толщу полиэтилена и растворяется в воде. Процесс называется диффузией газов, возникает при разности парциальных давлений газообразного вещества в воздухе и в воде.
Парциальное давление кислорода в воздухе при нормальных условиях 0,147 бара. Теплоноситель в системах отопления специально подготавливают, воду в котельных или тепловых пунктах деаэрируют с помощью специальных установок. Парциальное давление в абсолютно деаэрированной воде — 0 бар и растёт по мере насыщения кислородом воды.
Кислородопроницаемость трубы из сшитого полиэтилена с толщиной стенки 2 мм, диаметром 16 мм при температуре воздуха 20 ºС составляет 670 г/м³·сут. При этом СНИП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование» в п.6.4.1 регламентирует:
«…Полимерные трубы, применяемые в системах отопления совместно с металлическими трубами (в том числе в наружных системах теплоснабжения) или с приборами и оборудованием, имеющим ограничения по содержанию растворенного кислорода в теплоносителе, должны иметь кислородопроницаемость не более 0,1 г/м сут…»
Обычная труба из сшитого полиэтилена без антидиффузионного барьера при диаметре 16 мм, толщине стенки 2 мм и длине 100 м.
в год пропустит в воду 3416 г. кислорода, что приведет к выпадению на стенке в виде ржавчины около 7,9 кг железа, а еще около 4 кг железа будет находиться в теплоносителе, загрязняя его. Если принять защиту трубы антидиффузионным слоем максимально допустимой по норме, то есть когда проникновение кислорода не превышает 0,1 г/м³ в сутки, то за год труба такого же диаметра и длины приведет к коррозии максимум 1,82 г. железа, что в 6500 раз меньше. Очевидно, что для систем отопления следует применять только трубы из PEX с антидиффузионным слоем.
При монтаже трубопроводов из PEX в бетонных стяжках и постоянных температурных колебаниях никаких разрушений стяжки, отслоения плитки не наблюдается. Этот полимер обладает низшим модулем упругости по сравнению с другими материалами, из которых изготавливаются трубопроводы и за счет этого гасит напряжение, возникающее при температурном расширении трубы.
Производство сшитого полиэтилена — высокотехнологичный процесс и главное — его соблюдение при любом методе.
Иногда производители, стремясь к удешевлению продукции выдают обычный полиэтилен за сшитый, внешне их отличить сложно. Главная отличительная черта материала, по которой можно отличить модифицированный полиэтилен от обычного — его температурная устойчивость. Вот так выглядит труба из обычного и сшитого полиэтилена, нагретая до 150-180 град С в печи в течение 30 минут.
| Труба из обычного и сшитого полиэтилена при нагреве |
Производителей сшитого полиэтилена известно сегодня большое количество, но поскольку такой материал получается с правильными свойствами лишь при непременном соблюдении технологии, применении недешевых реагентов и сложного автоматизированного оборудования, при выборе отдают предпочтения известным маркам, таким как Uponor, Altstream, HLV, TAEN, VALTEC, REHAU.
Соединение PEX-труб
Соединение PEX-труб производится с помощью специальных фитингов:
—пресс-фитингов — неразъемное, очень прочное соединение, выдерживает давление до 5-6 атм.
Понадобится ручной или гидравлический пресс.
| Прессфитинг |
—фитингов с надвижной гильзой или обжимных фитингов — разъемное соединение, может быть использовано для холодных и горячих систем, выдерживает давление до 2,5 атм.
| Обжимной фитинг |
Трубы из полиэтилена, произведенного методом «в» не соединяют фитингами с надвижной гильзой, поскольку при таком методе конец трубы расширяется с помощью экстрактора. Относительное удлинение при разрыве PEX-b ниже аналогичного показателя у PEX-a за счет более прочных силановых связей и такое расширение трубы приводит к накоплению микротрещин, сокращающих срок службы соединения.
—электросварных фитингов-требует специального инструмента и навыков, используется редко, по прочности соединение близко к монолиту.
Трубы известного производителя UPONOR могут быть соединены специальным запатентованным видом фитингов Q&E (Quik and Easy, «быстро и легко»), с помощью их процесс занимает 30 секунд.
| Быстрое соединение Uponor |
REHAU изобрел особое соединение с надвижной гильзой, которое в своем составе не имеет резиновых уплотнительных колец, со временем выходящих из строя, а сама труба проникает при обжиме в узел, тем самым обеспечивая очень высокую долговременную надежность. Для монтажа применяется специализированный инструмент RAUTOOL, который всегда есть у профессиональных партнеров REHAU.
| Монтажный инструмент Rautool |
Для монтажа труб из сшитого полиэтилена достаточно ручного инструмента, сам процесс несложен, поэтому такие трубы очень распространены при прокладке внутренних сетей в доме или квартире.
При прокладке в земле трубы рекомендуют укладывать в защитных чехлах, поскольку мягкие стенки трубы доступны для грызунов и они могут повредить их.
Устойчивость к высокой температуре и давлению делает этот материал одним из самых распространенных при устройстве теплых полов.
Сшитый полиэтилен разрушается при воздействии солнечного света, поэтому с такими трубами обычно ведут скрытый монтаж, внутри стен.
Соединения ведут только в местах установки тройников, сама труба очень гибкая и легко образует повороты, следует лишь крепить ее к основанию, поскольку в свойстве материала — восстановить свою форму после изгиба. Удобными и создающими малое гидравлическое сопротивление являются латунные уголки с площадкой под крепление компании REHAU
Труба из модифицированного полиэтилена одинаково может быть применена и в системах питьевого водоснабжения, и в отопительных контурах, и при монтаже системы подачи горячей воды. Розовые трубы PINK от REHAU универсальны для радиаторного отопления и системы теплых полов, что позволяет сэкономить до 20% на покупке материалов, ведь остатки от теплых полов легко можно использовать для подключения радиаторов, и наоборот.
При подаче питьевой воды по трубам желательно отсутствие контакта жидкости с любыми металлическими деталями системы, поэтому REHAU выпускает полимерные фитинги с нажимной гильзой RAUTITAN.
| Нажимная гильза REHAU |
Трубы из PEX позволяют упростить и облегчить монтажные работы, их несложно транспортировать, они не требуют погрузочно-разгрузочных работ, специальных электрических агрегатов для сварки, все это делает их очень распространенным материалом для создания внутренних инженерных сетей зданий.
В чем преимущества труб из сшитого полиэтилена для теплого пола
Чтобы система теплых полов полностью работоспособна, необходимо приобретать качественные материалы. Нельзя сэкономить на покупке труб, ведь от их качества полностью будет зависеть срок эксплуатации отопительной системы. Но стоит помнить, что выбор трубок будет зависеть от конкретных обстоятельств и условий установки. В большей степени предпочтительнее сшитый полиэтилен за высокое качество и набор положительных качеств.
Выбор труб
Чтобы выбрать все трубы для теплого водяного пола, важно, чтобы они соответствовали определенным требованиям, к которым относятся:
- Способность выдерживать механические нагрузки.
- Более длительный период обслуживания.
- Эластичность и гибкость.
- Высокая теплопередача.
- Противостояние коррозионным процессам.
- Поглощение максимального шума.
- Экологическая безопасность.
- Незначительный коэффициент линейного расширения и др..
Но если внимательно присмотреться к каждому из материалов, представленных на строительном рынке, можно сделать вывод, что практически каждый из них будет соответствовать этим требованиям. Для водяного теплого пола могут быть выбраны медные, полипропиленовые трубы, гофрированные стальные трубы, нержавеющая сталь или полиэтилен. У каждого из них есть свои особенности и набор положительных качеств.
Латунные трубки вместе с нержавеющими обладают лучшими качествами и характеристиками.Их можно использовать практически в любых обстоятельствах. В некоторых случаях может быть в них и полимерная оболочка. Они отличаются очень высокой стоимостью, что не всегда интересно исполнителям.
Гофрированная сталь обеспечивает меньший расход и более легкий монтаж. По качеству они не сильно уступают медным аналогам. правда, цена чуть ли не самая высокая.
Также имеет отличные свойства Композиционная труба. Но тогда с течением времени в области расположения резьбовых соединений, а точнее внутри них, может появиться накипь.При отсутствии аккуратной установки таких труб велика вероятность порезов и повреждений.
Но наиболее современным и сложным вариантом в данном случае является труба из сшитого полиэтилена. Все характеристики соответствуют эксплуатационным требованиям, но стоят меньше, чем другие материалы.
Сшитый полиэтилен можно использовать не только для системы теплых полов, но и для всего водоснабжения. В первом случае лучше всего приобретать средства с антидиффузной защитой, сокращая до минимума кислородную проницаемость.
Понятие и виды труб из сшитого полиэтилена
Из самого названия можно предположить, что трубы сшиты в некоторых частях или отдельных элементах.
На самом деле есть штапельные молекулы. Существует физический или химический метод сшивания полиэтилена. Для данного материала трубы использована формула PE-X. Но необходимо определиться с заказом, какие трубы теплого пола могут быть какие бы они ни изготовлены:
- рэ-га. В процессе нагрева элементов используется перекись.
- RE-Hb. такой полиэтилен, который был получен после обработки его имплантированным влагой силаном, и вещество, действующее как катализатор.
- RE-Hc. Все молекулы полимера подвергаются бомбардировке электронами.
- RE-Hd. Они получены с использованием азотной технологии. Встретить их в продаже можно очень редко.
Из этого можно сделать вывод, что все прочностные характеристики основаны на молекулярном уровне. Прервать всю полученную связь практически невозможно.Это очень важное преимущество материала, правда, практически единственное.
Для водяного теплого пола наиболее подходит труба из сшитого полиэтилена.
Срок его службы очень высок, а также обладает отличными прочностными характеристиками. Помимо всего этого материал обладает звукопоглощающим эффектом, высокой теплопроводностью. Процесс монтажа трубы для теплого пола из сшитого полиэтилена очень прост и не занимает много времени.
Отличный вариант представленных видов труб из сшитого полиэтилена, который получают перекисным способом.Они имеют соответствующую маркировку PE-Xa.
Положительные характеристики
Набор уникальных характеристик относится к количеству труб из сшитого полиэтилена. Основное внимание уделяется высокой термостойкости, что позволяет применять в трубопроводе подачи охлаждающей жидкости до температуры 120 градусов. Если сравнивать с другими изделиями из полимерного материала, они способны исправно функционировать при температуре охлаждающей жидкости не более 80 градусов. Также они отличаются обратной усадкой, отличной эластичностью, что позволяет создавать различные радиусы и изгибы контура системы теплого водяного пола.
Одно очень интересное качество сшитого полиэтилена — способность восстанавливаться при больших нагрузках. Если бы в таком случае использовались другие изделия, похожие по составу, они бы просто растянулись или даже разорвались. Все это приводит к оперативным ремонтным работам.
При изготовлении систем водяного теплого пола трубы из сшитого полиэтилена могут располагаться на основании с другим радиусом. Таким образом, можно легко избежать трещин, обладая свойствами и качествами материала.Стоит отметить, что на большинство стяжек пола и окружающей среды полиэтилен не оказывает негативного воздействия. Никаких осадков вредных веществ не производится даже после длительного периода эксплуатации. Качество материала позволяет системе работать дольше и в полной мере по сравнению с такими же материалами и изделиями. В течение всего времени никто не будет сталкиваться с гниющим материалом, коррозией внутри трубы и снаружи.
Использование сшитого полиэтилена в устройстве теплого водяного пола позволяет поглощать приходящие колебания.
Это снижает уровень шума, попадающего в комнату.
Но ни один материал не может похвастаться только положительными качествами. Идеального варианта трубного теплого пола быть не может. Есть, хотя и небольшие, но минусы, о которых следует помнить при покупке такого материала. В некоторых случаях они могут привести к более серьезным последствиям.
Главный недостаток — кислородная проницаемость. Этот фактор может вызвать коррозию компонентов, расположенных рядом с трубопроводом. Но этого момента можно почти полностью избежать.В этом случае применяется специальное покрытие для изготовления труб из сшитого полиэтилена.
Поскольку форма таких труб очень плохо сохраняется, их лучше всего один раз надежно зафиксировать, используя соответствующие крепежные элементы (планка, защелка, скоба). У крепежа практически всегда имеются монтажные прорези, где возникает трубное пространство.
Можно провести сравнение труб из сшитого полиэтилена с пластиком. Эти два варианта обычно предлагает мастер при установке теплого водяного пола.
Практически нет разницы в стоимости этих товаров.Выгодная стоимость есть в обоих вариантах труб.
Особое внимание в этом случае следует уделить эксплуатационным характеристикам материала. Немного хуже ведет себя устройство из сшитого полиэтилена на участках со сложными диаметрами, со значительным радиусом контура. Это свидетельствует о том, что небольшая площадь помещения, а также сложная схема укладки труб, лучше отдавать предпочтение многослойным изделиям. Но это, наверное, единственное, что может превзойти трубку из металла.Во всех других случаях варианты воплощения сшитого полиэтилена не имеют аналогов. К тому же более высокая степень надежности, чем у металла и пластика.
Кроме того, у PE-X есть и другие качества, демонстрирующие материал с лучшей стороны по сравнению с металлопластиком. Это способность выдерживать низкие температуры и даже заморозки. При этом они сохраняют свой вид и не лопаются. Сшитый полиэтилен горит только при температуре до 400 градусов. Но даже в этом случае он не выделяет в окружающую среду вредных веществ, образуя воду и углекислый газ.
Не сможет воздействовать на сшитый полиэтилен и различные растворители (ароматические — толуол, алифатические — бензин, хлорированные — трихлорэтиллен). Но здесь следует проявлять осторожность при контакте с маслами, воском, жирами и т. Д. При контакте с такими материалами может даже разбухнуть XLPE.
Вместо воды в таких изделиях можно использовать антифризы, так как они не оказывают никакого воздействия на материал. Аналогично переносятся и антикоррозионные средства, моющие средства и их аналоги.
Особенности
В качестве основных узлов для монтажа системы труб теплого водяного пола применяются напрессовочные или компрессионные фитинги из сшитого полиэтилена.Самые популярные и простые у компрессионных изделий. Для его установки потребуется сделать следующее:
- Используемая трубка надевается на обжимную гайку, которая должна быть направлена в сторону разъема.
- стопорное кольцо должно быть закреплено на трубе так, чтобы несколько кромок реза отошло от самой трубы около 1 мм.
- Труба надевается на штуцер. Произвести такое действие следует до конца.
- Зажимная гайка затягивается обычным ключом.
Трубы из сшитого полиэтилена и способы гильзования компаунда
В этом случае не стоит даже пытаться снимать фаску с трубы.Процесс затяжки гаек производят с осторожностью, так как можно повредить саму трубку, если не соблюдать элементарные требования к трубке. Теплый пол из полиэтилена потеряет свои свойства и качество.
При использовании напрессовочных фитингов можно получить неразъемное соединение всех элементов труб из сшитого полиэтилена. Для работы требуется применять специальное прессовое оборудование. Всего произведено следующее:
Нельзя забывать и о том, что такие материалы обладают способностью к обратной усадке. Это достигается тем, что сшитый полиэтилен для теплого пола имеет молекулярную память.После того, как труба будет вставлена в розетку, даже через несколько минут попасть туда будет очень проблематично из-за плотного прилегания всех элементов.
Используйте фитинги для закручивания под стяжку пола, как возможную разгрузочную смесь.
После отделочных работ по устройству водопроводной системы теплый пол необходимо произвести стяжку теплого пола на трубах. Для этого следует выбрать конкретную предварительную версию и закупить для этого все материалы. Стяжки для теплого пола будут зависеть от размеров устраиваемой системы, выбранного варианта заливки.Бетонная стяжка и сухая стяжка будут отличаться в зависимости от варианта. Вот и получится действительно качественный «пирог», который будет передавать большое количество тепла от цокольного этажа и потолка, согревая воздух на уровне человеческого роста.
Видео:
Видео:
com/embed/yEsu0FpLzlo?rel=0″ frameborder=»0″ allowfullscreen=»»/>
Видео:
Видео:
Видео:
Проблемы и отказы труб PEXМЫ УВИДИЛИ ВСЕГО Растущее число подрядчиков и домовладельцев переходят с труб из меди и ХПВХ на трубы из сшитого полиэтилена, обычно обозначаемые аббревиатурой PEX, XPE или XLPE.Трубопроводы PEX обычно предпочтительны из-за их доступности, простоты установки и использования, адаптируемости, гибкости и устойчивости к экстремальным температурам (высоким и низким), нагрузкам, давлению и химическим веществам. Долговечность — еще одно преимущество этого материала, так как система PEX может работать намного дольше, чем стандартные гарантии, если ее правильно понять, спроектировать и установить. Однако у этой, казалось бы, быстрой и гибкой установки есть свои недостатки. Ни одна система из одной трубы / трубки, используемая в США, не была на 100% свободна от проблем, и PEX не является исключением.Некоторые из недостатков PEX включают:
В Plastic Expert Group наши эксперты по анализу PEX определят, вышла из строя труба из-за неправильной установки или из-за производственного дефекта. Мы также предлагаем консультации по восстановлению, чтобы помочь определить наиболее рентабельный способ восстановить систему трубопроводов до надежного состояния.Распространенные причины отказов труб PEXНиже приведены некоторые из наиболее вероятных виновников распространенных проблем и отказов труб PEX: Неправильная установка и использованиеЭта труба PEX была изогнута сверх допустимого предела и в результате возникла утечка точка.Трубопровод PEX имеет максимальный радиус изгиба, что может вызвать нагрузку на трубу из-за неправильной установки. Производство с дефектамиНа фотографии выше показаны трубы PEX, которые были сняты и заменены в одном из подразделений Техаса.Некоторые производители труб PEX используют процессы сокращения затрат, в результате чего трубы неоднородны по составу и имеют дефекты.Неисправные трубы PEX не прослужат 50+ лет, как рекламируется, и быстро разрушаются и становятся хрупкими под воздействием горячей хлорированной воды. Эти трубы обречены на провал. Другие причины проблем и сбоев:
Зачем нанимать наших экспертов по пластмассе? Доктор Дуэйн Придди и его команда экспертов по пластмассам специализируются в искусстве и науке анализа и проектирования пластиковых труб. Наша команда консультантов — всемирно известные ученые и авторы, о чем в совокупности свидетельствуют более 500 научных работ, 100 патентов США, множество книг и энциклопедийных статей по пластмассам, которые мы написали. Наши клиентыНам доверяют признанные на национальном уровне лидеры отрасли Отзывы наших клиентовПотребности наших клиентов превыше всего, о чем свидетельствуют отзывы наших клиентов Один из самых надежных продуктов моей компании вышел из строя во время использования, и мы угрожали возможным судебным разбирательством.Доктор Придди доказал, что наш продукт не был дефектным. Я планирую и дальше использовать Plastic Failure Labs для решения всех моих задач по анализу полимеров, консультированию по пластмассам и анализу разрушения пластмасс. Проведенное доктором Дуэйном Придди расследование провала четко выявило дефекты продукта, которые повредили моему клиенту. Его экспертное заключение было тщательно подготовлено, а его выводы подкреплены отличными данными и базами. Я планирую продолжать использовать Plastic Failure Lab в своих случаях, связанных с дефектными пластиковыми деталями.- Тони Баратта, Баратта Рассел Баратта Нужен эксперт по пластиковым трубам?Неисправности пластиковых труб могут привести к значительному повреждению водой, появлению плесени и дорогостоящему ремонту на сотни тысяч долларов. Независимо от того, являетесь ли вы домовладельцем, строителем или производителем, свяжитесь с нашими специалистами по пластмассе, если у вас возникнут вопросы о проблеме или отказе трубы PEX. Наши специалисты обладают глубокими знаниями и опытом, когда дело доходит до исследования неисправностей пластиковых труб, особенно анализа трубок и фитингов из полиэтилена PEX. Наша миссия — проводить комплексные испытания для анализа отказов труб с использованием экономически эффективных и технологически продвинутых решений. Свяжитесь с нами, чтобы запросить расценки на наши услуги по тестированию и анализу отказов труб или рассказать нам больше о своей проблеме. Примеры из практикиПродолжайте читать наши примеры из практики, чтобы узнать, как мы помогли компаниям, подобным вашей, решить их проблемы с пластиковыми дефектами. Труба PEX | Кейт Ходж Сантехника ОООТруба PEX — это относительно новый строительный материал, который быстро становится популярным как среди сантехнических компаний, так и среди владельцев домов. Он используется с 1960-х годов, но только в последние десять лет он действительно получил распространение в строительной отрасли. Давайте рассмотрим трубу PEX более подробно. Что такое труба PEXСшитый полиэтилен , обычно сокращенно PEX, представляет собой форму полиэтилена с поперечными связями.Сформованный в виде трубок, он используется в основном в качестве трубопровода для бытовой воды и систем поверхностного отопления и охлаждения под полом. Труба PEX является альтернативой поливинилхлориду (ПВХ), хлорированному поливинилхлориду (ХПВХ) или медным трубам для использования в качестве бытовых водопроводных труб. Почти весь PEX, используемый для труб и трубок, сделан из полиэтилена высокой плотности (HDPE). PEX содержит сшитые связи в структуре полимера, превращая термопласт в термореактивный. Сшивание осуществляется во время или после экструзии трубки.Труба PEX одобрена для использования во всех пятидесяти штатах. История водопровода В начале и середине 1900-х годов водопроводные трубы 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. Изначально трубы PEX были самым популярным способом транспортировки воды в системах лучистого отопления с 1960-х годов.Постепенно PEX стал применяться в большей степени для использования в сантехнике внутри помещений, например, для подачи воды под давлением к арматуре по всему дому. В 2000-х годах медные трубы, а также пластиковые трубы из ПВХ все чаще заменяются полиэтиленом. PEX можно использовать как под землей, так и внутри наших домов. В большинстве новых строительных проектов в настоящее время используются трубы PEX с низкой стоимостью и высокой надежностью. Преимущества трубы PEX Стоимость: Труба PEX стоит меньше медной трубы.Фитинги, как и колена, действительно стоят немного дороже, чем такие же фитинги из меди, но вам понадобится их меньше, потому что PEX можно легко согнуть вокруг углов. Прямая разводка труб: PEX может проходить прямо от точки распределения до арматуры без разрезания или сращивания 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. Повышенное давление воды: Поскольку трубы PEX обычно имеют меньше крутых поворотов, давление воды выше в раковинах, душах и туалетах там, где это необходимо. Не подвержен коррозии: PEX, в отличие от меди, не подвержен коррозии из-за минералов или влаги. Возможность адаптации: PEX может быть добавлен к любой существующей системе из меди или ПВХ. Долговечность: Ожидаемый срок службы труб PEX может достигать 50 лет. Фактически, некоторые продукты имеют гарантию 25 лет, если их устанавливает лицензированный сантехник. Морозостойкость: Лабораторные испытания показали, что труба PEX может несколько раз замерзать и оттаивать без разрыва. Он не морозоустойчив, ничто не является, но имеет гораздо лучшую защиту от замерзания, чем медная труба. Недостатки трубы PEX Деградация под воздействием солнечного света: PEX не следует хранить или устанавливать там, где он будет подвергаться воздействию прямых солнечных лучей в течение длительного периода времени. В наших домах это не проблема, поскольку труба обычно проходит либо под землей, либо в стене, либо в пространстве для ползания. Специальный инструмент: Труба PEX требует специальных инструментов для расширения конца трубы или установки обжимных колец. Эти инструменты могут быть вне ценового диапазона владельца дома, сделанного своими руками. ПопулярностьТрубаPEX стала стандартом в строительстве новых домов, а также быстро развивается в коммерческом строительстве! Его невысокая стоимость и высокая надежность неоднократно подтверждали свою эффективность. У нас есть многолетний опыт монтажа и ремонта труб из полиэтиленгликоля. Если вы хотите переоборудовать свой дом в PEX или просто нуждаетесь в ремонте, мы будем рады вам помочь! Интересный лакомый кусочекДругие изделия из PEX включают в себя каноэ и каяки, автомобильные детали, зубные пломбы и даже искусственные суставы, используемые при операциях по замене тазобедренного сустава! Полиолефиновые теплоизоляционные трубки — Полиэтиленовые трубки из сшитого полиэтилена Изоляционные трубки Aerofoam® XLPE производятся в Индии из сшитого полиолефинового пенопласта с закрытыми ячейками. Полиолефиновые трубки Aerofoam® XLPE обладают очень хорошей стабильностью размеров, демонстрируя «эффект памяти», который позволяет им сохранять свою первоначальную форму после сжатия. Пробирки не представляют опасности для здоровья человека, поскольку производственный процесс не содержит ХФУ и ГХФУ, что приводит к очень низким уровням ЛОС. Продукт считается экологически чистым с низким потенциалом разрушения озонового слоя (ODP) и потенциалом глобального потепления (GWP) и соответствует требованиям LEED, которые помогают зданиям накапливать больше баллов LEED. Для получения дополнительной информации загрузите каталог изоляционных трубок из сшитого полиэтилена Aerofoam® ниже. ТОВАР
ПРИМЕНЕНИЕНЕДВИЖИМОСТЬ
PFC (по кабелю постоянной мощности)Этот нагревательный кабель со встроенным энергосберегающим термостатом автоматически нагревается при падении температуры ниже 40 ° F / 4 ° C.Чтобы защитить водопроводные трубы от замерзания и разрыва зимой, просто проложите кабели прямо вдоль труб, а затем накройте трубы слоем теплоизоляции. Кабели компенсируют потерю тепла через теплоизоляцию и поддерживают постоянную температуру труб и воды внутри.
коэффициент теплового расширения в зависимости от степени сшивки для. ..Контекст 1 … трубы и игрушки из связанного полиолефина (XLPE) интенсивно используются сегодня и для замены металлов в различных промышленных и инженерных приложениях, особенно в системах трубного отопления и теплых полов. Когда к большинству материалов добавляется тепло, средняя амплитуда атомов, колеблющихся внутри материала, увеличивает его длину или объем. Это, в свою очередь, увеличивает расстояние между атомами, вызывая расширение материала [1].Если материал не претерпевает фазового перехода, расширение можно легко связать с изменением температуры. Коэффициент линейного теплового расширения (α) описывает относительное изменение длины материала на градус изменения температуры [2]. Как показано в следующем уравнении, α — это отношение изменения длины (∆ L) к общей начальной длине (Lo) и изменения температуры (∆ T). Информация о радиационном влиянии на тепловые свойства полимерных материалов представляет особый интерес, так как: 1) Температурный режим технических конструктивных элементов, работающих в радиационных полях, во многом определяется значениями тепловых констант материалов и скоростью их воздействия. Контекст 2 … Трубы и игрушки из связанного полиолефина (XLPE) интенсивно используются в современных приложениях и для замены металлов в различных промышленных и технических приложениях, особенно в трубах системы отопления и полы с подогревом. Контекст 3 … Трубы и игрушки из связанного полиолефина (XLPE) интенсивно используются в современных приложениях и для замены металлов в различных промышленных и инженерных приложениях, особенно в трубах системы отопления и полы с подогревом.Когда к большинству материалов добавляется тепло, средняя амплитуда атомов, колеблющихся внутри материала, увеличивает его длину или объем. Контекст 4 … плотность связывания является средней для трех испытанных образцов. Все кривые на рисунке 1 показывают изменение знака λτ, v при α 0 ≈ 1.1, что согласуется с экспериментальными наблюдениями, показанными на рисунке 2. Это означает, что коэффициент линейного расширения сшитого полиэтилена становится отрицательным, когда α 0> 1,1, и, следовательно, полоса сшитого полиэтилена сжимается при повышении температуры, и это согласуется с другими [15,16 ]. |
Поскольку цена на медные трубы [1] колеблется, но в целом растет, PEX считается менее дорогой альтернативой. Поскольку он гибкий и может проходить сквозь стены, установка PEX требует меньше времени и усилий, особенно при замене труб в существующем доме. Размеры варьируются от 1/4 «до 4» в диаметре, но обычные жилые размеры составляют 1/2 «, 3/4» и 1 «. Ассоциация пластиковых труб и фитингов предоставляет обзор PEX.
Типичные затраты:
Переоборудование небольшого дома с 1 ванной комнатой с помощью PEX может стоить $ 1,500–2,500 $ ; двухэтажный дом с 3 спальнями, 2 1/2 ванными комнатами может стоить $ 5 000-7 000 или больше.Например, Repipe1 в Калифорнии перепроектирует дом с 2 ванными комнатами с помощью PEX по цене от $ 3 499, , оставив стены под покраску. Тони Прадос из MasterServ [2] на юго-западе оценивает, что установка PEX в двухэтажном доме с 2-1 / 2 комнатами на плиточном фундаменте (прокладка PEX через чердак) может стоить $ 4000-5000, со стенами под покраску.
com.
В целом держится здорово, учитывая, что наш «дом» переживает землетрясение каждый раз, когда мы переезжаем.
Дом стоит 278 тысяч долларов, но я не буду просить 250 тысяч долларов за этот ремонт, но достаточно ли этого, чтобы привлечь капитал, чтобы переоборудовать весь дом? просто хотите знать, покрывают ли затраты на замену труб и ремонт сухой стены с заменой труб? Я вижу, что одна только замена трубопроводов стоит от 3 до 15 тысяч долларов, но никто не упоминает о сухих стенах, которые снимают или вырезают.
..от 1145 до 2600 долларов, что казалось недосягаемым. Наконец я нашел компанию по сантехнике, которая установила систему PEX. Утечка произошла в раковине кухонного острова. Оценки так называемых профессионалов были высокими, поскольку, несмотря на коллекторную систему и легкий доступ, они хотели прорваться сквозь стены и изменить маршрут. Я должен почувствовать облегчение от того, что компания, которая установила неисправные муфты в первую очередь, взяла с меня всего 500 долларов за то, чтобы я потратил 1 час на повторное закольцовывание трубы горячей воды с помощью 13 футов PEX. 
Вся работа заняла у них около 8 часов. Обязательно спросите, есть ли скидка при оплате наличными — это снизило наши расходы примерно на 15%.
com 
Кроме того, сильные изгибы и перегибы создают очень высокую локальную нагрузку на стенку трубы, делая ее более восприимчивой к окислительной деградации. Это особенно верно в южном климате, где уровень хлора в воде очень высок.
При использовании обжима или зажима / зажима для установки системы PEX инструмент следует предварительно откалибровать и периодически проверять профессионалом, чтобы убедиться, что работа выполняется правильно.
Доктор Придди считается одним из ведущих мировых экспертов по пластиковым технологиям, и недавно он дал интервью телеканалу CBS News ’60 Minutes о национальном исследовании гинекологических полипропиленовых сеток.
— Фрэнк Уэбб, Paragon Sourcing
Мы можем предоставить экспертный криминалистический анализ отказов в нашей современной испытательной лаборатории.
Пластиковые трубы, ХПВХ с фитингами с использованием клея также использовались в последующие десятилетия, но имели свои проблемы, а именно становились хрупкими и склонными к разрушению с возрастом.
Затраты на оплату труда меньше, так как PEX обычно может быть установлен проще и быстрее, чем медная труба.
Производители изготавливают фитинги, позволяющие водопроводчикам соединять медную трубу на одном конце с линией из полиэтилена PEX на другом, а также дают возможность уменьшить или расширить диаметр труб.
Обладая превосходным контролем за конденсацией, длительной тепловой блокировкой и звукопоглощающими свойствами, полиолефиновые теплоизоляционные трубки доступны в диапазоне толщины и диаметра для использования со стандартными размерами труб до 40 дюймов. Трубки могут быть покрыты фольгой или приобретены без покрытия.
Д.
деградация 2) Температурная и дозовая зависимости теплопроводности и особенно теплоемкости характеризуют структуру полимера.Полиэтилен высокой и низкой плотности — материалы с хорошо известной частично кристаллической структурой. Под воздействием химических перекисей или радиации они сшиваются [3]. Различные физические свойства полимера, такие как линейное тепловое расширение; Тепловая и электрическая проводимость чрезвычайно полезны для понимания поведения материалов в конкретных областях применения. Сшитый полиэтилен высокой плотности (XHDPE) и сшитый полипропилен (PPRC) широко используются в системах теплого пола.Срок службы таких систем составляет 35-50 лет [4]. Основная причина сшивания полиолефинов заключается в повышении термической стабильности материала под нагрузкой. Это значительно улучшает сопротивление растрескиванию под воздействием окружающей среды и сопротивление медленному росту трещин. Учет расширения, вызванного нагреванием и усадкой материала, а также ползучести таких систем приведет к ухудшению микроструктуры и повлияет на используемый материал.
Исследования влияния облучения на тепловое расширение сшитого полиэтилена немногочисленны [5].В связи с этим была сделана попытка изучить влияние степени сшивки и интенсивности облучения на термоупругие свойства сшитого полиэтилена. Большинство материалов удлиняются при нагревании и, в результате, подвергаются напряжению, демонстрируя ограниченную область упругости. Эластичность — это случай, когда материал восстанавливает свои первоначальные размеры после снятия напряжения. Поскольку результирующая деформация связана со степенью перемещений атомов из условий их равновесия, такие вещества, как кристаллические твердые тела и аморфные области, имеют пределы упругости, редко превышающие 1%, поскольку атомные корректировки локализованы [6-9].Однако эластичные свойства сшитых материалов действительно исключительны. XLPE и эластомеры представляют собой полимерные материалы, которые могут претерпевать большие деформации без разрушения из-за способности составляющих их полимерных цепей вращаться вокруг цепных связей.
Выбор напряжения, длины (L) и температуры (T) в качестве переменных состояния имеет первостепенное значение для описания уравнения состояния. Резиноподобная эластичность описывается как энтропийный эффект, подобный давлению идеального газа [6, 7].Однако показано, что сшитый полиэтилен не ведет себя как идеальный эластомер (потому что он лишь приблизительно подтверждает обобщенный закон Джоуля), и это связано с небольшими, но значимыми изменениями энергии при растяжении [10, 11, 12]. Образцы для испытаний были вырезаны из поперечно-сшитых труб и листов из полиэтилена низкой и высокой плотности и PPRC, которые коммерчески производились иорданским производителем труб. Сырье PPRC производится HYOSUNG-CORPORATION (MFR 1⁄4 2: 5 дг / мин при 230 ° C, индекс изотактики = 98.5%). Исходные смолы HDPE, LDPE производятся по технологии Borstar и классифицируются как материал MRS 10.0 (PE100). Для изготовления трубы использовались силан, производимый компанией Dow Chemical, и промышленный дикумилпероксид ([C 6 H 5 C (CH 3) 2 O] 2).
Затем образцы вырезали и перед тестированием подвергали гамма-излучению в различных дозах, как указано в таблице 1. Сшитый полиэтилен (XLPE), представляет собой термореактивный материал, содержащий сшитую сетку в своей полимерной структуре. Степень сшивки, представленная плотностью сшивки, определялась до и после гамма-излучения в соответствии со стандартом ASTM F 876-93.Общая степень сшивки в системах отопления, бытовых водопроводах и изоляции для электрических кабелей высокого напряжения (высокого напряжения) составляет примерно 67-70%. Образцы подвергали облучению, как указано в таблице 1. Применяемая доза облучения приводила к различной плотности сшивки и в то же время оказывала нежелательный эффект на разрушение полимерных цепей. Анализ гель-проникающей хроматографии (ГПХ) для определения изменений молекулярной массы и количества продолжается и будет представлен позже.Три образца каждого материала подвергали облучению с различной дозой и определяли степень сшивания. В качестве источника излучения используется Co 60 (кобальт 60), процесс осуществляется путем воздействия источника на образцы в течение времени, достаточного для достижения необходимой дозы.
Коэффициент линейного теплового расширения (CLTE) сшитого полиэтилена и статистического сополимера полипропилена (PPRC) был определен путем измерения изменения длины образца в зависимости от температуры в соответствии с ASTM E831.CLTE измеряется с помощью дилатометра производства Linseis / Германия. Образец определенных размеров (50 мм X 2 мм X 2 мм) был вырезан из центральной части трубы. Образцы помещались в камеру и контактировали с зондом, ведущим к датчику смещения. К образцу прикладывают небольшое усилие от 1 до 100 мН, чтобы датчик оставался в контакте с образцом. Кожух доводят до начальной температуры. Температура внутри шкафа увеличивается со скоростью 5 ° C / мин.Расширение образца измеряется датчиком смещения в диапазоне температур до 220 ° C. Коэффициент λ τ, v при различных температурах рассчитывается и представлен на Рисунке 1 как функция от α 0, который представляет деформацию сшитой сети, связанную с его естественная длина при температуре окружающей среды. T = 298,15 K.
Все кривые на рисунке 1 показывают изменение знака λτ, v при α 0 ≈ 1,1, что согласуется с экспериментальными наблюдениями, показанными на рисунке 2. Это означает, что коэффициент линейного расширения XLPE становится отрицательным, когда α 0> 1.1, и поэтому полоса СПЭ сжимается при повышении температуры, что согласуется с другими [15, 16]. Напротив, коэффициент линейного расширения сшитого полиэтилена положительный при очень низком напряжении (α 0 <1,1), и наблюдается обычное (жидкое) увеличение длины с температурой. Это изменение известно в литературе как термоупругая инверсия. Гамма-излучение применялось для достижения различной плотности сшивки; так что можно определить отношение коэффициента теплового расширения к степени сшивки.На рис. 1-4 показана такая зависимость для сшитого полиэтилена; XLPE, XHDPE и PPRC. На рисунке 22 очень четко показано, что коэффициент теплового расширения для сшитого полиэтилена низкой плотности уменьшается с увеличением плотности сшивки. Такое поведение наблюдали для сшитого каучука и полибутадиена.
CLTE для сшитой сети и термореактивного материала ведет себя так же, как описано выше, и может быть описан в соответствии с переменными состояния и уравнением состояния. Изменение CLTE на фиг. 2 и 3 можно сравнить с расчетным коэффициентом линейного расширения сшитой сети λ как функцией деформации α l / l (T).Это соответствует нашему предыдущему обсуждению и теории эластичности резиновых сетевых систем. Сходство между расчетной кривой на рис. 1 и экспериментальным значением на рис. 2 и 3 очевидно. В некоторой степени такое поведение было ожидаемым. PPRC и с его высоким содержанием кристаллов и низкой степенью сшивки по сравнению с XLPE показали другое поведение. На рисунке 4 показана зависимость между дозой облучения и коэффициентом теплового расширения для образца PPRC, где коэффициент теплового расширения показал незначительное увеличение при низкой дозе излучения (низкая степень сшивки 22%) при 50 кГр, за которым следует снижение при 100 кГр или 23.Степень сшивки 1%. Затем измеряли увеличение степени сшивания при 26,2%.
Это несоответствие было связано с механизмом деградации, который происходил при более высоких дозах радиации. Сканирование DSC может подтвердить это положение. Изменения положения и формы пиков ДСК наблюдали для контрольных и сшитых образцов. Типичные термограммы ДСК, полученные во время первого и второго прогонов нагрева свежих и облученных образцов, показаны на рис. 5. при разных температурах. Наблюдали эндотермический пик, соответствующий температуре плавления кристаллической части полимера.Основной пик ДСК узкий и острый, в то время как облученные образцы не показали никакого пика плавления приблизительно при 130 ° C. Типичные измеренные кривые линейного теплового расширения представлены на рисунке 6. Кривые показывают изменение длины в зависимости от температуры для трех различных доз облучения. Показанные графики были измерены дилатометром Linseis …
Когда к большинству материалов добавляется тепло, средняя амплитуда атомов, колеблющихся внутри материала, увеличивает его длину или объем. Это, в свою очередь, увеличивает расстояние между атомами, вызывая расширение материала [1]. Если материал не претерпевает фазового перехода, расширение можно легко связать с изменением температуры. Коэффициент линейного теплового расширения (α) описывает относительное изменение длины материала на градус изменения температуры [2]. Как показано в следующем уравнении, α — это отношение изменения длины (∆ L) к общей начальной длине (Lo) и изменения температуры (∆ T).Информация о радиационном влиянии на тепловые свойства полимерных материалов представляет особый интерес, так как: 1) Температурный режим технических конструктивных элементов, работающих в радиационных полях, во многом определяется значениями тепловых констант материалов и скоростью их воздействия. деградация 2) Температурная и дозовая зависимости теплопроводности и особенно теплоемкости характеризуют структуру полимера.
Полиэтилен высокой и низкой плотности — материалы с хорошо известной частично кристаллической структурой.Под воздействием химических перекисей или радиации они сшиваются [3]. Различные физические свойства полимера, такие как линейное тепловое расширение; Тепловая и электрическая проводимость чрезвычайно полезны для понимания поведения материалов в конкретных областях применения. Сшитый полиэтилен высокой плотности (XHDPE) и сшитый полипропилен (PPRC) широко используются в системах теплого пола. Срок службы таких систем составляет 35-50 лет [4]. Основная причина сшивания полиолефинов заключается в повышении термической стабильности материала под нагрузкой.Это значительно улучшает сопротивление растрескиванию под воздействием окружающей среды и сопротивление медленному росту трещин. Учет расширения, вызванного нагреванием и усадкой материала, а также ползучести таких систем приведет к ухудшению микроструктуры и повлияет на используемый материал. Исследования влияния облучения на тепловое расширение сшитого полиэтилена немногочисленны [5].
В связи с этим была сделана попытка изучить влияние степени сшивки и интенсивности облучения на термоупругие свойства сшитого полиэтилена.Большинство материалов удлиняются при нагревании и, в результате, подвергаются напряжению, демонстрируя ограниченную область упругости. Эластичность — это случай, когда материал восстанавливает свои первоначальные размеры после снятия напряжения. Поскольку результирующая деформация связана со степенью перемещений атомов из условий их равновесия, такие вещества, как кристаллические твердые тела и аморфные области, имеют пределы упругости, редко превышающие 1%, поскольку атомные корректировки локализованы [6-9]. Однако эластичные свойства сшитых материалов действительно исключительны.XLPE и эластомеры представляют собой полимерные материалы, которые могут претерпевать большие деформации без разрушения из-за способности составляющих их полимерных цепей вращаться вокруг цепных связей. Выбор напряжения, длины (L) и температуры (T) в качестве переменных состояния имеет первостепенное значение для описания уравнения состояния.
Резиноподобная эластичность описывается как энтропийный эффект, подобный давлению идеального газа [6, 7]. Однако показано, что сшитый полиэтилен не ведет себя как идеальный эластомер (потому что он лишь приблизительно подтверждает обобщенный закон Джоуля), и это связано с небольшими, но значимыми изменениями энергии при растяжении [10, 11, 12].Образцы для испытаний были вырезаны из поперечно-сшитых труб и листов из полиэтилена низкой и высокой плотности и PPRC, которые коммерчески производились иорданским производителем труб. Сырье PPRC производится HYOSUNG-CORPORATION (MFR = 2: 5 дг / мин при 230 ° C, индекс изотактики = 98,5%). Исходные смолы HDPE, LDPE производятся по технологии Borstar и классифицируются как материал MRS 10.0 (PE100). Для изготовления трубы использовались силан, производимый компанией Dow Chemical, и промышленный дикумилпероксид ([C 6 H 5 C (CH 3) 2 O] 2).Затем образцы вырезали и перед тестированием подвергали гамма-излучению в различных дозах, как указано в таблице 1.
Сшитый полиэтилен (XLPE), представляет собой термореактивный материал, содержащий сшитую сетку в своей полимерной структуре. Степень сшивки, представленная плотностью сшивки, определялась до и после гамма-излучения в соответствии со стандартом ASTM F 876-93. Общая степень сшивки в системах отопления, бытовых водопроводах и изоляции для электрических кабелей высокого напряжения (высокого напряжения) составляет примерно 67-70%.Образцы подвергали облучению, как указано в таблице 1. Применяемая доза облучения приводила к различной плотности сшивки и в то же время оказывала нежелательный эффект на разрушение полимерных цепей. Анализ гель-проникающей хроматографии (ГПХ) для определения изменений молекулярной массы и количества продолжается и будет представлен позже. Три образца каждого материала подвергали облучению с различной дозой и определяли степень сшивания. В качестве источника излучения используется Co 60 (кобальт 60), процесс осуществляется путем воздействия источника на образцы в течение времени, достаточного для достижения необходимой дозы.
Коэффициент линейного теплового расширения (CLTE) сшитого полиэтилена и статистического сополимера полипропилена (PPRC) был определен путем измерения изменения длины образца в зависимости от температуры в соответствии с ASTM E831. CLTE измеряется с помощью дилатометра производства Linseis / Германия. Образец определенных размеров (50 мм X 2 мм X 2 мм) был вырезан из центральной части трубы. Образцы помещались в камеру и контактировали с зондом, ведущим к датчику смещения.К образцу прикладывают небольшое усилие от 1 до 100 мН, чтобы датчик оставался в контакте с образцом. Кожух доводят до начальной температуры. Температура внутри шкафа увеличивается со скоростью 5 ° C / мин. Расширение образца измеряется датчиком смещения в диапазоне температур до 220 ° C. Коэффициент λ τ, v при различных температурах рассчитывается и представлен на Рисунке 1 как функция от α 0, который представляет деформацию сшитой сети, связанную с его естественная длина при температуре окружающей среды.T = 298,15 К. Все кривые на рисунке 1 показывают изменение знака λτ, v при α 0 ≈ 1,1, что согласуется с экспериментальными наблюдениями, показанными на рисунке 2.
Это означает, что коэффициент линейного расширения XLPE становится отрицательным, когда α 0> 1.1, поэтому полоса СПЭ сжимается при повышении температуры, что согласуется с другими [15, 16]. Напротив, коэффициент линейного расширения сшитого полиэтилена положительный при очень низком напряжении (α 0 <1,1), и наблюдается обычное (жидкое) увеличение длины с температурой.Это изменение известно в литературе как термоупругая инверсия. Гамма-излучение применялось для достижения различной плотности сшивки; так что можно определить отношение коэффициента теплового расширения к степени сшивки. На рис. 1-4 показана такая зависимость для сшитого полиэтилена; XLPE, XHDPE и PPRC. На рисунке 22 очень четко показано, что коэффициент теплового расширения для сшитого полиэтилена низкой плотности уменьшается с увеличением плотности сшивки. Такое поведение наблюдали для сшитого каучука и полибутадиена.CLTE для сшитой сети и термореактивного материала ведет себя так же, как описано выше, и может быть описан в соответствии с переменными состояния и уравнением состояния.
Изменение CLTE на фиг. 2 и 3 можно сравнить с расчетным коэффициентом линейного расширения сшитой сети λ как функцией деформации α l / l (T). Это соответствует нашему предыдущему обсуждению и теории эластичности резиновых сетевых систем. Сходство между расчетной кривой на рис. 1 и экспериментальным значением на рис. 2 и 3 очевидно.В некоторой степени такое поведение было ожидаемым. PPRC и с его высоким содержанием кристаллов и низкой степенью сшивки по сравнению с XLPE показали другое поведение. На рисунке 4 показана зависимость между дозой облучения и коэффициентом теплового расширения для образца PPRC, где коэффициент теплового расширения показал незначительное увеличение при низкой дозе излучения (низкая степень сшивки 22%) при 50 кГр, за которым следует снижение при 100 кГр или 23,1% степень сшивки. Затем измеряли увеличение степени сшивания при 26,2%.Это несоответствие было связано с механизмом деградации, который происходил при более высоких дозах радиации. Сканирование DSC может подтвердить это положение.
Изменения положения и формы пиков ДСК наблюдали для контрольных и сшитых образцов. Типичные термограммы ДСК, полученные во время первого и второго прогонов нагрева свежих и облученных образцов, показаны на рис. 5. при разных температурах. Наблюдали эндотермический пик, соответствующий температуре плавления кристаллической части полимера.Основной пик ДСК узкий и острый, в то время как облученные образцы не показали никакого пика плавления приблизительно при 130 ° C. Типичные измеренные кривые линейного теплового расширения представлены на рисунке 6. Кривые показывают изменение длины в зависимости от температуры для трех различных доз облучения. Показанные графики были измерены дилатометром Linseis …
Это, в свою очередь, увеличивает расстояние между атомами, вызывая расширение материала [1]. Если материал не претерпевает фазового перехода, расширение можно легко связать с изменением температуры. Коэффициент линейного теплового расширения (α) описывает относительное изменение длины материала на градус изменения температуры [2]. Как показано в следующем уравнении, α — это отношение изменения длины (∆ L) к общей начальной длине (Lo) и изменения температуры (∆ T).Информация о радиационном влиянии на тепловые свойства полимерных материалов представляет особый интерес, так как: 1) Температурный режим технических конструктивных элементов, работающих в радиационных полях, во многом определяется значениями тепловых констант материалов и скоростью их воздействия. деградация 2) Температурная и дозовая зависимости теплопроводности и особенно теплоемкости характеризуют структуру полимера. Полиэтилен высокой и низкой плотности — материалы с хорошо известной частично кристаллической структурой.Под воздействием химических перекисей или радиации они сшиваются [3].
Различные физические свойства полимера, такие как линейное тепловое расширение; Тепловая и электрическая проводимость чрезвычайно полезны для понимания поведения материалов в конкретных областях применения. Сшитый полиэтилен высокой плотности (XHDPE) и сшитый полипропилен (PPRC) широко используются в системах теплого пола. Срок службы таких систем составляет 35-50 лет [4]. Основная причина сшивания полиолефинов заключается в повышении термической стабильности материала под нагрузкой.Это значительно улучшает сопротивление растрескиванию под воздействием окружающей среды и сопротивление медленному росту трещин. Учет расширения, вызванного нагреванием и усадкой материала, а также ползучести таких систем приведет к ухудшению микроструктуры и повлияет на используемый материал. Исследования влияния облучения на тепловое расширение сшитого полиэтилена немногочисленны [5]. В связи с этим была сделана попытка изучить влияние степени сшивки и интенсивности облучения на термоупругие свойства сшитого полиэтилена.
Большинство материалов удлиняются при нагревании и, в результате, подвергаются напряжению, демонстрируя ограниченную область упругости. Эластичность — это случай, когда материал восстанавливает свои первоначальные размеры после снятия напряжения. Поскольку результирующая деформация связана со степенью перемещений атомов из условий их равновесия, такие вещества, как кристаллические твердые тела и аморфные области, имеют пределы упругости, редко превышающие 1%, поскольку атомные корректировки локализованы [6-9]. Однако эластичные свойства сшитых материалов действительно исключительны.XLPE и эластомеры представляют собой полимерные материалы, которые могут претерпевать большие деформации без разрушения из-за способности составляющих их полимерных цепей вращаться вокруг цепных связей. Выбор напряжения, длины (L) и температуры (T) в качестве переменных состояния имеет первостепенное значение для описания уравнения состояния. Резиноподобная эластичность описывается как энтропийный эффект, подобный давлению идеального газа [6, 7].
Однако показано, что сшитый полиэтилен не ведет себя как идеальный эластомер (потому что он лишь приблизительно подтверждает обобщенный закон Джоуля), и это связано с небольшими, но значимыми изменениями энергии при растяжении [10, 11, 12].Образцы для испытаний были вырезаны из поперечно-сшитых труб и листов из полиэтилена низкой и высокой плотности и PPRC, которые коммерчески производились иорданским производителем труб. Сырье PPRC производится HYOSUNG-CORPORATION (MFR = 2: 5 дг / мин при 230 ° C, индекс изотактики = 98,5%). Исходные смолы HDPE, LDPE производятся по технологии Borstar и классифицируются как материал MRS 10.0 (PE100). Для изготовления трубы использовались силан, производимый компанией Dow Chemical, и промышленный дикумилпероксид ([C 6 H 5 C (CH 3) 2 O] 2).Затем образцы вырезали и перед тестированием подвергали гамма-излучению в различных дозах, как указано в таблице 1. Сшитый полиэтилен (XLPE), представляет собой термореактивный материал, содержащий сшитую сетку в своей полимерной структуре.
Степень сшивки, представленная плотностью сшивки, определялась до и после гамма-излучения в соответствии со стандартом ASTM F 876-93. Общая степень сшивки в системах отопления, бытовых водопроводах и изоляции для электрических кабелей высокого напряжения (высокого напряжения) составляет примерно 67-70%.Образцы подвергали облучению, как указано в таблице 1. Применяемая доза облучения приводила к различной плотности сшивки и в то же время оказывала нежелательный эффект на разрушение полимерных цепей. Анализ гель-проникающей хроматографии (ГПХ) для определения изменений молекулярной массы и количества продолжается и будет представлен позже. Три образца каждого материала подвергали облучению с различной дозой и определяли степень сшивания. В качестве источника излучения используется Co 60 (кобальт 60), процесс осуществляется путем воздействия источника на образцы в течение времени, достаточного для достижения необходимой дозы.Коэффициент линейного теплового расширения (CLTE) сшитого полиэтилена и статистического сополимера полипропилена (PPRC) был определен путем измерения изменения длины образца в зависимости от температуры в соответствии с ASTM E831.
CLTE измеряется с помощью дилатометра производства Linseis / Германия. Образец определенных размеров (50 мм X 2 мм X 2 мм) был вырезан из центральной части трубы. Образцы помещались в камеру и контактировали с зондом, ведущим к датчику смещения.К образцу прикладывают небольшое усилие от 1 до 100 мН, чтобы датчик оставался в контакте с образцом. Кожух доводят до начальной температуры. Температура внутри шкафа увеличивается со скоростью 5 ° C / мин. Расширение образца измеряется датчиком смещения в диапазоне температур до 220 ° C. Коэффициент λ τ, v при различных температурах рассчитывается и представлен на Рисунке 1 как функция от α 0, который представляет деформацию сшитой сети, связанную с его естественная длина при температуре окружающей среды.T = 298,15 К. Все кривые на рисунке 1 показывают изменение знака λτ, v при α 0 ≈ 1,1, что согласуется с экспериментальными наблюдениями, показанными на рисунке 2. Это означает, что коэффициент линейного расширения XLPE становится отрицательным, когда α 0> 1.
1, поэтому полоса СПЭ сжимается при повышении температуры, что согласуется с другими [15, 16]. Напротив, коэффициент линейного расширения сшитого полиэтилена положительный при очень низком напряжении (α 0 <1,1), и наблюдается обычное (жидкое) увеличение длины с температурой.Это изменение известно в литературе как термоупругая инверсия. Гамма-излучение применялось для достижения различной плотности сшивки; так что можно определить отношение коэффициента теплового расширения к степени сшивки. На рис. 1-4 показана такая зависимость для сшитого полиэтилена; XLPE, XHDPE и PPRC. На рисунке 22 очень четко показано, что коэффициент теплового расширения для сшитого полиэтилена низкой плотности уменьшается с увеличением плотности сшивки. Такое поведение наблюдали для сшитого каучука и полибутадиена.CLTE для сшитой сети и термореактивного материала ведет себя так же, как описано выше, и может быть описан в соответствии с переменными состояния и уравнением состояния. Изменение CLTE на фиг. 2 и 3 можно сравнить с расчетным коэффициентом линейного расширения сшитой сети λ как функцией деформации α l / l (T).
Это соответствует нашему предыдущему обсуждению и теории эластичности резиновых сетевых систем. Сходство между расчетной кривой на рис. 1 и экспериментальным значением на рис. 2 и 3 очевидно.В некоторой степени такое поведение было ожидаемым. PPRC и с его высоким содержанием кристаллов и низкой степенью сшивки по сравнению с XLPE показали другое поведение. На рисунке 4 показана зависимость между дозой облучения и коэффициентом теплового расширения для образца PPRC, где коэффициент теплового расширения показал незначительное увеличение при низкой дозе излучения (низкая степень сшивки 22%) при 50 кГр, за которым следует снижение при 100 кГр или 23,1% степень сшивки. Затем измеряли увеличение степени сшивания при 26,2%.Это несоответствие было связано с механизмом деградации, который происходил при более высоких дозах радиации. Сканирование DSC может подтвердить это положение. Изменения положения и формы пиков ДСК наблюдали для контрольных и сшитых образцов. Типичные термограммы ДСК, полученные во время первого и второго прогонов нагрева свежих и облученных образцов, показаны на рис.
5. при разных температурах. Наблюдали эндотермический пик, соответствующий температуре плавления кристаллической части полимера.Основной пик ДСК узкий и острый, в то время как облученные образцы не показали никакого пика плавления приблизительно при 130 ° C. Типичные измеренные кривые линейного теплового расширения представлены на рисунке 6. Кривые показывают изменение длины в зависимости от температуры для трех различных доз облучения. Показанные графики были измерены дилатометром Linseis …