HDPE comme matériau. Tuyau en polyéthylène: caractéristiques

Les caractéristiques et propriétés techniques du tuyau en PEHD sont principalement déterminées par le matériau de sa fabrication - le polyéthylène basse pression. Il s'agit d'un grade spécial de polymères structuraux. Les produits qui en sont issus sont des éléments assez courants des pipelines (à la fois sans pression et tête de pression) de type domestique et industriel. Les caractéristiques de fonctionnement de ces tuyaux ne sont pas inférieures aux analogues d'autres matériaux.

Les tuyaux en PEHD sont produits par les entreprises en grandes quantités, car leur demande est très élevée

Technologie HDPE

La production de polyéthylène classique (PE) est basée sur la méthode de polymérisation d'un composé chimique organique gazeux - l'éthylène. Dans certaines conditions, ses molécules, lorsqu'elles sont combinées, forment des chaînes polymères. Le produit final a des caractéristiques uniques.

La production de HDPE est effectuée selon un schéma similaire à une pression inférieure à 100-2 000 kPa avec une température de 120 à 150 degrés. Ces conditions sont prises en charge dans une chambre de pression spéciale. Le procédé nécessite la présence d'un catalyseur, par exemple un mélange AlR₃ avec TiCl₄.

La production de PND est possible grâce à trois technologies principales: la polymérisation en phase gazeuse, la réaction se produisant en solution et la réaction se produisant en suspension. Le processus en solution (le plus souvent dans l'hexane), d'une durée de 10 à 15 minutes, est caractérisé par une température de 160-250 ºС et une pression de 3-5 mille kPa. La séparation du polyéthylène s'effectue dans l'évaporateur, puis dans le séparateur, puis dans la chambre de granulation.

La technologie consiste à vaporiser le matériau avec de la vapeur d'eau, dont la température est supérieure à la valeur de fusion du PE. Cela est nécessaire pour la transition des fractions de faible poids moléculaire en eau et la neutralisation des résidus de catalyseur. Le PND est produit sous forme de granulés ou de poudres et n'est pas peint ou coloré.

Les pastilles de polyéthylène basse pression sont disponibles en différentes couleurs

Caractéristiques des tuyaux en PEHD

L'exposition à une certaine température et pression confère aux PND des qualités importantes. Ainsi, les tuyaux de ce polymère sont caractérisés par un faible poids - 900 kg pour 1 m³ polyéthylène basse pression. Les produits ont une résistance à la traction de 3 à 5 000 kPa.

Le tuyau en PEHD a une plage de température limitée (en fonctionnement): la limite inférieure correspond à -20 ºС, la partie supérieure à +40 ºС. À des valeurs inférieures à 20 degrés, le matériau émaille, mais ne s'effondre pas, et au-dessus de la limite autorisée, il perd la rigidité de l'anneau. Pour Tuyaux en PEHD une faible dilatation thermique est caractéristique.

Remarque! Lorsqu'il est chauffé à 80 degrés (la température maximale autorisée), le produit n'augmente que de quelques pour cent.

Les tuyaux de ce type sont utilisés pour l'alimentation en eau froide ou potable, l'assainissement et le drainage. Les lignes spécifiées peuvent être montées soit dans des communications internes, soit dans des tranchées. Et dans ce dernier cas calcul de la profondeur doit être effectuée en tenant compte du seuil de gel du sol.

Avantages du produit par rapport aux analogues

Les produits en PEHD présentent de nombreux avantages par rapport aux pipelines en d'autres matériaux. Ils ne nécessitent pas de protection cathodique. Sous réserve des exigences opérationnelles et des modes d'utilisation, la conduite peut durer une cinquantaine d'années.La valeur élevée du coefficient de traction empêche le produit d'éclater lors de la congélation de l'eau. La surface parfaitement lisse empêche la prolifération du tuyau à l'intérieur.

Les qualités et propriétés des tuyaux en PEHD leur permettent d'être posés par des méthodes souterraines et souterraines et d'effectuer des travaux d'installation dans toutes les conditions

Le faible poids du PEHD (cinq à sept fois inférieur à celui des tuyaux en acier) permet un transport sans problème, ainsi qu'un fonctionnement installation de pipeline. De plus, les travaux d'installation et l'achat des matériaux et éléments nécessaires seront moins chers. Le tuyau ne rouille pas, ce qui simplifie considérablement l'installation souterraine des communications, car il n'y a pas besoin d'isolation.

Le PEHD n'interagit pas avec l'eau et, par conséquent, ne donne pas de goût métallique, n'émet pas de composés nocifs dans l'espace environnant. Les propriétés physico-chimiques du matériau permettent l'utilisation de tuyaux pour le transport de diverses substances - il est résistant aux solvants, aux acides, aux alcalis et aux composés organiques. Les produits nécessitent un minimum d'entretien et de réparation.

Classification des tuyaux en PEHD pour l'usage auquel ils sont destinés

Les tuyaux en polyéthylène, qui sont créés sous pression réduite, sont classés par fonction et par propriétés. Par objet, les produits se distinguent:

• plomberie;
• gaz;
• égout;
• drainage;
• irrigation;
• enveloppe;
• technique.

Les produits de plomberie sont entièrement bleus ou noirs avec des rayures bleues imprimées le long du tuyau. Les pipelines de PND sont présentés avec une liste spéciale des exigences de fabrication. Gazoducs - jaune ou noir avec bandes longitudinales orange ou jaune.

Le but des tuyaux est facile à déterminer par leur couleur: les produits jaunes sont utilisés dans les réseaux d'alimentation en gaz

Les modèles d'égouts pour les systèmes internes et externes peuvent être fabriqués avec des cloches préfabriquées, ce qui vous permet de faire des connexions sans utiliser raccords.

Remarque! Des tuyaux de ce type sont également utilisés dans l'agencement des collecteurs.

Les produits de drainage PND se distinguent par une conception spéciale - ondulé et drainant parfaitement les eaux souterraines des bâtiments et des fondations. Les tuyaux d'irrigation sont nécessaires pour l'arrosage de toutes sortes de plantes, les tuyaux techniques - pour le transport des fluides techniques. Les modèles de tubage en PEHD sont utilisés pour équiper les puits d'eau. Ils n'ont peur ni de la décomposition naturelle, ni des changements de sol.

Types de produits par propriétés

Le polyéthylène basse pression est un matériau haute densité avec une bonne résistance à la traction et à la traction. En même temps, il est en plastique et flexible, ce qui permet d'en fabriquer des tuyaux sous pression.

Ainsi, selon les propriétés, les pipelines se distinguent:

• sans pression;
• basse pression;
• haute pression;
• pour des conditions d'air raréfiées.

Les réseaux sans pression n'ont pas d'exigences pour les charges admissibles. Ce sont généralement des systèmes techniques. Les canalisations à basse pression devraient pouvoir résister à des pressions internes allant jusqu'à 5-6 atmosphères. Les communications à haute pression ayant une paroi jusqu'à 7 cm d'épaisseur peuvent être utilisées à une pression de 16 à 20 atmosphères.

Les produits à parois épaisses peuvent résister à beaucoup de pression, ils sont appelés haute pression

La production de produits sous pression pour l'approvisionnement en eaux usées, en gaz ou en eau est réglementée par les GOST. Les documents expliquent les caractéristiques des produits de fabrication, leurs propriétés, leur composition chimique, leurs caractéristiques opérationnelles et physiques et de nombreux autres paramètres.

Subtilités de marquage des communications

Le marquage est une étape obligatoire dans la production de tuyaux en PEHD. Il est appliqué aux produits finis et reflète des informations complètes sur un produit spécifique.

Les lettres "PE" indiquent que le tuyau est en polyéthylène. Ils sont suivis de la désignation de la résistance minimale à long terme, formant, par exemple, PE 100, PE 32, etc. Le coefficient SDR est une valeur relative, il indique la charge admissible.Ensuite, la valeur du diamètre extérieur et de la paroi, exprimée en millimètres, est appliquée.

Remarque! Le but du produit est marqué par des mots, il peut être technique ou à boire.

Le tuyau indique également le nombre de normes nationales par lesquelles il est fabriqué, des informations sur le fabricant. En plus des désignations alphanumériques, le produit est marqué de rayures de différentes couleurs, reflétant sa fonction.

Facteurs de qualité des tuyaux en PEHD

De nombreux paramètres techniques des tuyaux dépendent de la marque des matières premières utilisées, de la taille, du coefficient SDR. Aujourd'hui, pour la fabrication de produits, 4 types de PEHD sont utilisés: 63, 80, 100 et 100+. Un indice numérique similaire est indiqué après l'abréviation "PE" et signifie la résistance de la paroi à une pression constante de gaz ou de liquide, qui est transportée à travers le tuyau: 63 correspond à 6,3; 80 à 8; 100 - 10 MPa.

Le paramètre SDR est le rapport du diamètre du tuyau à l'épaisseur de sa paroi, les caractéristiques du produit dépendent de ce paramètre

Le diamètre extérieur (extérieur) du produit varie de 1 à 120 cm et l'épaisseur de la paroi varie également largement. Le fabricant ne sélectionne pas arbitrairement le choix des valeurs spécifiques de ces paramètres - en utilisant des coefficients spéciaux Standard (S) Dimension (D) Ratio (R). Ce système détermine le rapport acceptable de la paroi au diamètre et ressemble à ceci: SDR 41; treize; 21; 26; 13,6; 9; 6; 17; Onze; 17,6; 7.4.

La rigidité annulaire des produits dépend également du paramètre. Avec une grande charge prévue et un diamètre important du tuyau PND, il est nécessaire de sélectionner soigneusement le rapport de taille nécessaire. Sa petite valeur conduira le consommateur à ne pas recevoir le volume de liquide requis; très grand - au risque de violer l'intégrité de la paroi mince sous l'influence de la pression.

Caractéristiques des grades de polyéthylène

Tout d'abord, les marques de matières premières diffèrent par leur composition moléculaire. Par exemple, le PE 100 a une densité et une élasticité plus élevées; par conséquent, les tuyaux en un tel matériau ont de meilleures caractéristiques techniques que les produits en PEHD des modifications antérieures (63, 80).

Remarque! L'utilisation d'une marque antérieure de polyéthylène n'indique pas un manque de qualité du produit fini. Juste après, les modifications sont plus technologiques et modernes.

Dans la norme PND 18599 pour les tuyaux, on peut voir que des produits de taille similaire, mais en polyéthylène 100, peuvent résister à plus de pression que des produits similaires en polyéthylène 80. En outre, pour la production de communications avec des caractéristiques opérationnelles similaires, moins de matières premières en PE 100 seront nécessaires que 80 (pour compte de paroi plus mince).

Les tuyaux de grade 80 sont plus faciles à fondre de leurs propres mains, car la diffusion des molécules nécessite une température plus basse. Le grade 100 a une structure cristalline groupée, ce qui le rend meilleur pour le soudage. De tels tuyaux sont le plus souvent installés dans des conditions extrêmes, car ils se caractérisent par une plus grande rigidité.

Dans des conditions nécessitant l'utilisation de tuyaux de résistance accrue, des produits HDPE de grade 100 sont utilisés

Installation de produits en PEHD

Différents types de canalisations peuvent être montés sur le réseau de plusieurs manières:

• raccord à compression;
• en forme de cloche;
• raccord électrofusion.

La première méthode est utilisée pour connecter les produits en PEHD dans les systèmes à basse pression (gicleurs, conduites d'eau). Il suppose la disponibilité raccords à compression avec écrous de serrage. L'installation et la fixation au tuyau se font à l'aide d'une clé et un peu d'effort physique. Une telle connexion est plus fiable qu'une connexion en forme de cloche et peut être retirée à tout moment.

Le principal domaine d'utilisation des joints de cloche est les communications sans pression (eaux usées sans pression). Il est important que les tuyaux soient munis de prises de cloche et de joints toriques.

La connexion électrique-soudée est monobloc et est réalisée à l'aide d'une machine à souder et de raccords. Un tel joint est le plus durable, il est donc utilisé dans les systèmes à gaz et à eau sous pression.

Les communications HDPE sont des produits fiables et de haute qualité qui peuvent être utilisés pour installer de nombreux types de pipelines.