В спецификации стоит: «труба ПНД, 10 атмосфер». А из какого полиэтилена? Пока ответа нет, заказывать рано. Труба ПЭ-80 и труба ПЭ-100 с одинаковой стенкой рассчитаны на разное давление.
Что означают цифры 80 и 100
Это класс прочности материала, MRS (minimum required strength): 8 МПа у ПЭ-80 и 10 МПа у ПЭ-100. Значение находят по длительным испытаниям образцов труб под внутренним давлением при 20 °C, а результат экстраполируют на много лет вперёд. Давление в вашей сети эти цифры не показывают. Это свойство самого материала, и от него считают толщину стенки.
Оба материала в обиходе называют ПНД, то есть полиэтиленом низкого давления (по-английски HDPE). ПЭ-80 и ПЭ-100 — две марки внутри этой группы.
Как MRS превращается в давление
Допустимое напряжение в стенке получают делением MRS на коэффициент запаса C. Для воды берут C = 1,25: выходит 6,4 МПа для ПЭ-80 и 8 МПа для ПЭ-100. Дальше номинальное давление PN (в барах) считается по формуле:
PN = 20 x MRS / (C x (SDR — 1))
SDR — отношение наружного диаметра к толщине стенки, D / e. Чем он меньше, тем стенка толще (как SDR связан с давлением, мы разобрали в отдельной статье).
Возьмём SDR 11. Для ПЭ-100 получается 20 x 10 / (1,25 x 10) = 16 бар, то есть PN16. Для ПЭ-80 выходит 12,8, а в стандартном ряду это PN12,5. Стенка одна и та же, давление различается в 1,25 раза.
| SDR | ПЭ-80 | ПЭ-100 |
|---|---|---|
| 7,4 | PN20 | PN25 |
| 11 | PN12,5 (расчёт 12,8) | PN16 |
| 13,6 | PN10 (расчёт 10,2) | PN12,5 (расчёт 12,7) |
| 17 | PN8 | PN10 |
PN дан для воды при 20 °C. Расчётное значение округляют вниз до ближайшего класса из ряда.
Где разница видна в самой трубе
Допустим, сети нужен класс PN10 и диаметр 110 мм. Из ПЭ-100 это SDR 17: стенка около 6,5 мм. Из ПЭ-80 нужен SDR 13,6, стенка около 8,1 мм.
Цифры ниже получены расчётом, а не взяты из каталога. Метр трубы из ПЭ-100 содержит примерно на 19 % меньше полиэтилена, значит, она легче при перевозке и укладке. Внутренний диаметр у неё около 97 мм против 94 мм, поэтому при том же расходе воды потери напора ниже.
Чем больше диаметр, тем заметнее эффект. На 630 мм стенка при SDR 17 около 37 мм, а для ПЭ-80 при том же давлении она оказалась бы около 46 мм (SDR 13,6). Разница в 9 мм на стенку превращается примерно в 15 кг на каждом метре трубы (плотность полиэтилена принята около 0,95 г/см3).
Когда выбирать ПЭ-80, когда ПЭ-100
ПЭ-100 берут, когда нужно давление повыше, когда диаметр большой, а толстостенная ПЭ-80 стала бы слишком тяжёлой, и когда проект просто требует этот материал. ПЭ-80 остаётся рабочим вариантом для сетей с умеренным давлением и небольших диаметров, а если он указан в проекте, менять его без согласования не стоит.
Одно правило стоит запомнить. Заменить ПЭ-100 на ПЭ-80 при том же SDR без пересчёта нельзя: допустимое давление упадёт на пятую часть (PN16 превратится в 12,5). Обратная замена, ПЭ-80 на ПЭ-100 с тем же SDR, по давлению проходит с запасом, но спецификацию всё равно согласуйте с проектировщиком.
Область применения решает не материал один. Для питьевого водопровода, поливных магистралей и технической воды подходят трубы для водоснабжения, для газа нужен отдельный подбор: коэффициент запаса там выше, а разрешённые давления определяются нормами газоснабжения. Таблицей для воды газовую сеть не считают.
Что ещё отличает материалы
Прочность на разрыв — не единственное. ПЭ-100 в среднем лучше сопротивляется медленному росту трещин: это те самые царапины и точечные нагрузки от камня в засыпке, которые за годы могут стать проблемой. Для траншеи на каменистом грунте это довод в пользу ПЭ-100 и песчаной подушки. Но цифры здесь зависят от конкретной марки гранулята, поэтому общий вывод звучит осторожно: ПЭ-100 чаще даёт больший запас, а точное сравнение смотрите в документах на партию.
Температура тоже влияет. Класс PN дан для 20 °C. Если в трубе тёплая вода, допустимое давление придётся уменьшить по поправочным коэффициентам из стандарта или от производителя. Для обоих материалов правило одно: чем теплее среда, тем меньше запас.
И последнее: сварка и фитинги. Трубы из ПЭ-80 и ПЭ-100 обычно можно соединять друг с другом, но у материалов должны быть близкие показатели текучести расплава (MFR), а стенки стыкуемых деталей по возможности равны. Что именно допустимо для вашей пары, подскажет инструкция на сварочный аппарат и фитинг.
Можно ли определить марку по виду
Нет. Цвет полосы показывает назначение, и то как правило: синяя для воды, жёлтая или оранжевая для газа. Материал и класс на ней не написаны. Смотрите на надпись на теле трубы: там обычно указаны материал (PE 100 или PE 80), наружный диаметр и стенка, SDR и стандарт. Точный набор полей зависит от стандарта, по которому выпущена труба.
Что указать в заявке
Минимум: материал, наружный диаметр, SDR или PN, назначение, нужная длина. Например: ПЭ-100, 110 мм, SDR 17, вода, 600 м. Если в проекте написано только «10 атмосфер», уточните у проектировщика, это PN или рабочее давление: PN10 и 10 атм рабочего давления с запасом на гидроудар — разные вещи.
Мы, Active Polimer, выпускаем полиэтиленовые трубы диаметром 20-800 мм на заводе в Зангиатинском районе Ташкентской области. Из какого материала (ПЭ-80 или ПЭ-100) и в каких SDR трубу можно получить для вашего диаметра, уточняйте при заявке. Цена зависит от диаметра, SDR и объёма, поэтому на сайте мы её не публикуем.
Не уверены, какой материал и какой SDR нужны? Оставьте заявку «Узнать цену» или позвоните по номеру +998 78 113-70-50. Напишите давление в сети, диаметр и назначение, и менеджер подскажет, что стоит уточнить.
Сравнение материалов — часть общего обзора: труба ПНД: виды, применение и как выбрать.
