Vlastnosti a použitie HDPE rúr pre rozvod vody

HDPE (High Density Polyethylene) rúry si získavajú čoraz väčšiu popularitu v stavebníctve a iných odvetviach vďaka svojim výhodám a širokej škále aplikácií. Sú určené na dopravu pitnej a úžitkovej vody, prevažne pri použití v zemi, pre tlakovú a podtlakovú kanalizáciu. Ich vlastnosti však umožňujú použitie pre transport celej rady ďalších látok, pokiaľ im materiál trubiek a tesniacich krúžkov odoláva. Je možné nimi dopravovať aj stlačený vzduch a iné plyny.

Čo sú HDPE rúry?

HDPE rúra je polyetylénová trubka vyrobená z materiálu s vysokou hustotou polyetylénu (HDPE). Pri výbere HDPE rúr je dôležité zvážiť správne rozmery, priemer a materiál trubiek, aby boli kompatibilné s daným rozvodom.

Materiál PE 100: Najvyššia kvalita pre potrubia

Materiál PE 100 je v súčasnosti najmodernejším vývojovým stupňom polyetylénových potrubí, tzv. "tretej generácie". Ponúka najlepšie vlastnosti v porovnaní s predchádzajúcimi generáciami. V súčasnosti sa v porovnaní s PE 80 častejšie využíva potrubie vyrobené z PE 100 z dôvodu tenšej steny, čo prináša materiálové úspory pri zachovaní požadovanej pevnosti.

Výhody použitia PE 100:

• Vyššia odolnosť voči tlaku
• Dlhá životnosť
• Odolnosť voči korózii a chemikáliám
• Nižšia hmotnosť v porovnaní s kovovými rúrami

HDPE a LDPE potrubie: Základné rozdiely

Pri plánovaní infraštruktúrnych, zavlažovacích či iných projektov sa často stretávame s dvoma populárnymi možnosťami: HDPE (vysokohustotný polyetylén) a LDPE (nízkohustotný polyetylén). Oba typy ponúkajú rôzne vlastnosti a výhody. Aj keď sú oba typy vyrobené z polyetylénu, ich chemická štruktúra a výrobné procesy im dodávajú odlišné vlastnosti a funkcionalitu.

Chemická štruktúra a výroba

HDPE potrubie je vyrobené z vysokohustotného polyetylénu, ktorý má vyššiu pevnosť a tvrdosť vďaka svojej tesnejšej molekulárnej štruktúre. Táto hustota je dosiahnutá použitím menšieho množstva vetvenia na molekulách polyetylénu počas polymerizácie. Na druhej strane, LDPE potrubie je vyrobené z nízkohustotného polyetylénu, ktorý obsahuje viac vetvenia v molekulárnej štruktúre, čo mu dodáva vyššiu pružnosť, ale nižšiu pevnosť a odolnosť.

Prečítajte si tiež: Výhody použitia HDPE potrubí

Fyzikálne vlastnosti HDPE potrubia

HDPE potrubie sa vyznačuje výbornou odolnosťou voči nárazom a teplotám, čo z neho robí ideálny materiál pre aplikácie, kde sú tieto faktory kritické, ako napríklad pri vodovodných a kanalizačných systémoch. HDPE je tiež odolný voči väčšine chemikálií, čo zabezpečuje dlhú životnosť v agresívnych prostrediach.

Vlastnosti LDPE potrubia

LDPE potrubie, hoci je menej odolné voči nárazom a teplotám, je veľmi pružné a ľahko sa s ním manipuluje, čo ho robí vhodným pre použitie v nižšie zaťažovaných aplikáciách, ako sú zavlažovacie systémy.

Vlastnosti a výhody HDPE rúr

Polyetylénové potrubné systémy poskytujú efektívne riešenie pre širokú škálu použitia - rozvody plynu, rozvody vody, kanalizácia ale tiež napríklad ako ochrana elektrických a dátových rozvodov. Polyetylénové rúry môžu byť inštalované nad alebo pod zemou (UV stálosť) , pod vodou alebo na hladine.

• Úspory nákladov počas životného cyklu: Extrémne hladký povrch rúr zabezpečuje vynikajúce prietokové vlastnosti a spájanie pomocou elektrospojok alebo zvarom na tupo úplne eliminuje pretekanie.

• Nepretekajúce spoje: Zváranie rúr pomocou elektrospojok alebo zvarom na tupo úplne eliminuje pretekanie a je pevňejšie ako samotná rúra. Stačí si to porovnať s tradičnými potrubnými spojmi (hlavne pri kanalizáciách, realizovaných PVC), keď pri zánášaní spojov alebo deformáciách potrubia môže dôjsť k čiastočným únikom prepravovaného média. Polyetylénové rúry tento problém úplne eliminujú.

  Prečítajte si tiež: Parametre HDPE DN63 rúr

• Antikorózna a chemická odolnosť: HDPE rúry nehrdzavejú, nehnijú ani nepodporujú rast biologických nánosov. Majú vynikajúcu chemickú odolnosť a preto sa hodia do agresívnych chemických prostredí. HDPE rúry sú na rozdiel od oceľových imúnne proti vplyvu tzv. blúdivých prúdov.

• Odolnosť materiálu a flexibilita: HDPE rúry môžeme ohýbať (s rádiusom 30 x priemer rúry ), čo eliminuje použitie potrubných spojok na zmenu smeru potrubia. HDPE rúry majú vynikajúcu odolnosť proti únave a aj pri prevádzke na úrovni maximálneho tlaku vydržia záťaž až do 100 % nad úroveň maximálnej hodnoty bez negatívneho vplyvu na životnosť materiálu.

• Seizmická odolnosť: Vlastnosti, ktoré HDPE rúram umožňujú prispôsobiť sa opakovaným tlakovým záťažiam, kombinované s prirodzenou flexibilitou a nepresakujúcimi spojmi ich predurčujú na použitie v dynamických pôdach a v oblastiach so seizmickou aktivitou.

• Inštalačné výhody: Inštalačné výhody súvisia s nízkou váhou, flexibilitou pri pokladaní a spájaní rúr. Inštalačné metódy ako napr. horizontálne vrty, pipe bursting, sliplining, plow and plant, ponorené prípadne plávajúce potrubia výrazne šetria náklady na inštaláciu potrubia. Pri váhe približne 1/8 oceľového potrubia a spoľahlivých metódach spájania je pokládka jednoduchá a nevyžadujú sa ťažké zdvíhacie mechanizmy. Polyetylénové rúry sa dodávajú ako tyče alebo, u menších priemerov, točené na cievkach.

• Životnosť: Životnosť polyetylénových rúr je 100 rokov za predpokladu, že potrubný systém bol navrhnutý a inštalovaný podľa doporučení výrobcu. Správne inštalované systémy vyžadujú len veľmi malú údržbu.

  Prečítajte si tiež: Parametre HDPE rúry 63x3

• Teplotná odolnosť: Interval prevádzkových teplôt pre HDPE rúry je od -40°C do 60°C. Rozsiahle testy pri veľmi nízkych teplotách svedčia o vynikajúcej odolnosti HDPE rúr. Pri teplotách na hranici 60°C si polyetylénové materiály zachovávajú 50% svojej pevnosti, ktorú majú pri teplote 20°C. Pre porovnanie PVC pri teplote 60°C stráca až 80% svojej pevnosti.

• Duktilita (ťažnosť): je schopnosť materiálu deformovať sa bez toho aby došlo k zlomeniu či pretrhnutiu. Je to dôležitá charakteristika u HDPE rúr. Vertikálny priemer rúry je napríklad zmenšovaný vplyvom záťaže zeminy. Táto redukcia sa naopak prejaví zväčšením horizontálneho priemeru a rúra sa doslova oprie o zeminu, ktorá sa nachádza po bokoch a chráni rúru pred ďaľšou deformáciou. Lokálne preťaženie sa tak prostredníctvom deformácie presúva do okolitej oblasti materiálu, kde je záťaž nižšia. Výsledkom je významná redukcia preťaženia bez zmeny vlastnosti materiálu.

Ďalšie mechanické vlastnosti

Základnou mechanickou vlastnosťou PE rúr je pružnosť. Vďaka svojej pružnosti sú schopné odolávať krátkodobým preťaženiam aj dynamickému zaťažovaniu lepšie ako tuhé rúry. PE potrubia majú vysokú odolnosť voči sadaniu zeminy a technickej seizmicite. Nezanedbateľným fyzikálnym parametrom PE je vysoká tepelná rozťažnosť, asi 10 až 15 krát väčšia ako u známych kovov. PE je síce zlý vodič tepla, potrubie je však potrebné izolovať proti zamŕzaniu aj prehriatiu. Aj keď je PE ako materiál pomerne mäkký, rúry sú vysoko odolné proti odreniu (abrázii), nepoškodia sa preto pevnými časticami obsiahnutými v prepravovanom médiu ani prepravovanými sypkými látkami. Takisto aj nasiakanie PE je zanedbateľné, čo znamená, že nemôže dôjsť k bobtnaniu, zmene rozmerov alebo k poškodeniu stien vplyvom zmrznutia vsiaknutej vody do rúry. PE nevedie elektrický prúd, čo zaručuje absolútnu odolnosť proti korózii vyvolanú účinkom bludných prúdov. Zároveň to znamená, že PE potrubia sa nedajú rozmrazovať za pomoci elektrického prúdu, že sú pod zemou ťažšie zistiteľné ako napríklad liatinové rúry a že sa nedajú použiť ako uzemňovacie.

Chemická odolnosť HDPE rúr

PE potrubie je v zásade vhodné na prepravu všetkých látok, ktoré neporušujú materiál rúr. Je odolné voči pôsobeniu bežných dezinfekčných koncentrovaných prostriedkov. Odoláva tiež pôsobeniu bežných zložiek pôdy vrátane umelých hnojív. Nie je odolné voči dlhodobému pôsobeniu koncentrovaných ropných produktov. Prepravované médium môže mať pH v rozmedzí 2 až 12, t.j. vody môžu vykazovať kyslú aj zásaditú reakciu. PE potrubie nehrdzavie a nezarastá (inkrustácia)! Ak je potrebné určiť chemickú odolnosť rúr, rúra sa musí hodnotiť podľa ISO 4433-1: 1997 a ISO 4433-2: 1997.

Použitie HDPE rúr

HDPE rúry sú vysoko všestranné a môžu byť použité pre rôzne aplikácie.

Vodovodné a kanalizačné systémy

HDPE rúry sa často používajú v priemyselných a infraštruktúrnych aplikáciách, kde je potrebná vysoká pevnosť a odolnosť proti chemikáliám, ako sú napríklad vodovodné potrubia a kanalizácie. Jedno z najčastejších využití rúrok z HDPE je v oblasti vodárenstva a kanalizácie. Tieto rúry sú vhodné pre prepravu pitnej vody, odpadových vôd a dážďovej kanalizácie. Po viac ako 50-ročnom používaní na celom svete je polyetylén vynikajúcim riešením pre rozvody pitnej vody. Vývoj tohto polyméru zaznamenal od svojho vynájdenia podstatné zlepšenie mechanických a chemických vlastností potrubí. Polyetylénové potrubie je pri rozvodoch vody možné použiť pre výstavbu vnutorného alebo vonkajšieho vodovodu. Na montáž vonkajšieho potrubia vodovodov sa používajú najmä HDPE potrubia s vonkajším priemerom od 63 mm vyššie.

Kvôli narastajúcemu množstvo prepravovaného odpadu musia byť kanalizačné systémy spoľahlivé v rovnakej miere ako tlakové systémy. HDPE potrubia firmy EUROTUBI garantujú najvyššiu kvalitu a sú spolahlivou bariérou pred znečistením životného prostredia.

Hlavné výhody HDPE potrubí oproti tradičným materiálom:

• vysoká kvalita spojov = nulové úniky prepravovaného média
• redukované množstvo spojov vďaka dĺžke tyčí (12 - 13,5m)
• vysoká odolnosť voči oderu=eliminuje sa zanášanie usadeninami, výborný prietok (drsnosť povrchu e = 0.03)
• flexibilita pri pokladaní vyplývajúca z nízkej váhy (1/8 hmotnosti ocelových rúr)
• menšie rozmery výkopu
• výborná odolnosť voči sulfidom vodíka a kyselinám ktoré sa nachádzajú v odpadových médiách
• žiadna korózia, žiadna podpora hnilobných ani biologických nánosov a výborná chemická odolnosť
• dlhá životnosť - až 100 rokov - nízke náklady na údržbu

Výhody HDPE potrubí EUROTUBI:

• nízka hmotnosť (objemová hmotnosť PE je asi 8,5 krát menšia ako u oceľových potrubí)
• jednoduchá manipulácia a nízkonákladová pokládka (vyplývajúca z nízkej hmotnosti a ohybnosti materiálu)
• atoxicita materiálu
• vynikajúca odolnosť voči fenoménu vodného kladiva (pozri vysvetlivky nižšie)
• imunita proti korózii a z toho vyplývajúce ekonomické úspory na protikoróznu ochranu.
• možnosť potrubie ohýbať s minimálnymi rádiusmi R oblúku ohybu PE potrubia v závislosti od teploty okolia, resp. teploty materiálu potrubia nasledovne:dovolený minimálny polomer R je pri teplote 20 °C 20xD, pri teplote 10 °C 35xD a pri teplote 0 °C 50xD, kde D je vonkajší priemer potrubia bez ohľadu na hrúbku stien rúr. Príklad:Pri teplote 0 °C je min

Priemyselné využitie

HDPE rúry majú tiež široké uplatnenie v priemysle, napríklad pri preprave chemikálií, olejov a chemických odpadov. Vďaka svojim univerzálnym vlastnostiam a výhodám sa HDPE rúry využívajú v mnohých ďalších oblastiach, ako sú napríklad geotermálna energia, ochrana káblov, podzemná kanalizácia a spaľovanie odpadu.

Iné aplikácie

V stavebníctve a infraštruktúre HDPE rúry nachádzajú uplatnenie pri rôznych projektoch. Sú vhodné pre inštaláciu plynových a vodovodných sietí, kábláže, drenáže a zavlažovacie systémy. HDPE rúry majú široké uplatnenie v závlahových systémoch v záhradách a poľnohospodárskej pôde.

Použitie LDPE rúr

LDPE potrubia sú obľúbené pre menej náročné použitia, ako sú káblové kryty, hadice pre domáce zavlažovanie a vzduchové potrubia v priemyselných aplikáciách.

Inštalácia a údržba

Inštalácia HDPE potrubia môže byť náročnejšia kvôli jeho väčšej tvrdosti a potrebe špeciálnych spojovacích techník, ako je zváranie alebo použitie špeciálnych fitingov. LDPE potrubie je naopak ľahké na manipuláciu a rezanie, čo zjednodušuje inštaláciu a údržbu.

Spojovacie techniky

PE rúry sa spájajú pomocou:

• Mechanickými spojkami, ktoré môžu byt plastové, alebo kovové.
• Zváranie na tupo, polyfúzne, alebo za pomoci elektro tvaroviek. Pri zváraní je nutné dodržať zásady platné pre zváranie. Nie je možné zvárať navzájom polyetylén a polypropylén. Taktiež nie je možné zvariť materiál PE 40 s materiálom PE 100, PE80. V praxi sa v týchto prípadoch používa mechanické spojenie.

Tlakové triedy a ich využitie

Tlakové rúry sú dostupné v rôznych tlakových triedach, aby vyhovovali špecifickým potrebám aplikácie:

• Séria PN10: Ideálna na rozvod vody v obytných a komerčných budovách.

Cena a dostupnosť

Cena HDPE a LDPE potrubí sa môže líšiť v závislosti od regiónu a dodávateľa, ale všeobecne platí, že HDPE potrubia sú drahšie kvôli svojej vyššej pevnosti a dlhšej životnosti. Potrubie je vyrábané z vysokohustotného materiálu PE 100. Rozmery a technické parametre zodpovedajú norme ČSN EN 12201-2. Farba potrubia pre rozvody vody je čierna, čierna s modrými pruhmi alebo modrá. Potrubie pre kanalizáciu je čierne s hnedými pruhmi. Potrubie je štandardne dodávané v 6 a 12m kusoch. Náviny je možné dodať až do priemeru 125 mm.

Flexibilita a trvanlivosť LDPE rúr

Okrem HDPE rúr sú pre rozvod vody vhodné aj tlakové rúry z LDPE (nízkohustotného polyetylénu). Tlakové rúry z LDPE, navrhnuté v súlade s normou EN 12201-2, ponúkajú spoľahlivé a efektívne riešenie pre systémy rozvodu vody. Rúry vyrobené z kvalitného LDPE vykazujú vynikajúcu flexibilitu a odolnosť voči praskaniu spôsobenému vonkajšími vplyvmi, čo ich robí vhodnými pre rôzne inštalačné podmienky.

tags: #hdpe #rúry #pre #rozvod #vody #vlastnosti