ПНД құбырлары қандай қысымға есептелген: PN, SDR және температура
ПНД құбырының жұмыс қысымын диаметр емес, диаметрдің қабырға қалыңдығына қатынасы (SDR) және полиэтилен маркасы анықтайды. ПЭ100 SDR17 құбыры шамамен 10 атм (PN10), SDR13.6 — 12,5 атм, SDR11 — 16 атм қысымға есептелген. Бұл мәндер +20 °C кезіндегі су үшін берілген; +40 °C-қа дейін қызғанда рұқсат етілген қысым шамамен төрттен біріне төмендейді. Тігілген полиэтилен PE-X — басқа материал, оның қысымын әр температура үшін бөлек көрсетеді.
ПНД құбырындағы PN және SDR нені білдіреді?
PN — бардағы номиналды қысым (1 бар шамамен 1 атм-ге тең): PN10 — бұл 10 бар, яғни 1,0 МПа. Осылай құбыр +20 °C кезіндегі суға 50 жылдық қызмет мерзімі бойы беріктік қорымен есептелген қысымды белгілейді.
SDR — сыртқы диаметрдің қабырға қалыңдығына қатынасы. SDR неғұрлым аз болса, қабырға соғұрлым қалың және рұқсат етілген қысым жоғары: SDR17 — салыстырмалы түрде жұқа қабырға, SDR11 — қалың.
Материалдың беріктігін полиэтилен маркасы анықтайды. SDR бірдей болғанда ПЭ100 ПЭ80-ге қарағанда көбірек қысымға шыдайды: мысалы, SDR17 кезінде шамамен 10 атм-ге қарсы 8 атм, сондықтан PE100 бірдей қысымға жұқа әрі жеңіл қабырға алуға мүмкіндік береді.
Әртүрлі SDR кезінде ПЭ100 құбыры қандай қысымға шыдайды?
+20 °C кезіндегі су үшін ПЭ100 құбырлары мына сыныптарға бөлінеді:
- SDR17, PN10 — шамамен 10 атм: су құбырлары мен суару желілері үшін кең таралған нұсқа;
- SDR13.6, PN12.5 — шамамен 12,5 атм: арынды жоғары магистральдарға арналған;
- SDR11, PN16 — шамамен 16 атм: жоғары арынды желілер мен ауыр төсеу жағдайларына арналған.
Диаметрдің өзі қысымды өзгертпейді: SDR бірдей 32 мм және 630 мм құбырлар бірдей қысымға шыдайды, жай ғана үлкен құбырдың қабырғасы абсолютті түрде қалыңырақ. Сыныпты желідегі ең жоғары қысымға гидросоққыларға қор қосып таңдайды, «көзбен шамалап» емес.
Су температурасы рұқсат етілген қысымды қалай төмендетеді?
Номиналды қысым +20 °C үшін көрсетіледі. Қызған сайын полиэтилен беріктігін жоғалтады, сондықтан су жылырақ болса, рұқсат етілген қысымды төмендеткіш коэффициентке көбейтеді. ПЭ100 үшін бағдар: +30 °C кезінде шамамен 0,87 және +40 °C кезінде шамамен 0,74, яғни PN10 құбыры +40 °C кезінде шамамен 7 атм-ге шыдайды. Температура диапазондары бойынша нақты мәндер ГОСТ 18599-2001-де келтірілген.
+40 °C-тан жоғары су үшін арынды ПЭ құбырлар қолданылмайды, сондықтан ыстық сумен жабдықтау мен жылытуды ПНД-дан жасамайды: оларға PE-X, PE-RT, полипропилен немесе металл алады. Суық беріктікке зиян келтірмейді: полиэтилен аязда да қасиеттерін сақтайды, тек құбырдағы су қатпауы керек.
Номиналды қысым қалай есептеледі?
Есеп стандартты шамаларға сүйенеді. Су үшін: PN = 20 × MRS ÷ (C × (SDR − 1)), мұндағы PN — барда, MRS — материалдың ең аз ұзақ мерзімді беріктігі МПа-мен (ПЭ100 үшін — 10, ПЭ80 үшін — 8), C — беріктік қоры коэффициенті (су үшін 1,25), SDR — диаметрдің қабырғаға қатынасы.
ПЭ100 SDR17 үшін мысал: 20 × 10 ÷ (1,25 × 16) = 10 бар. SDR11 үшін: 20 × 10 ÷ (1,25 × 10) = 16 бар. Нәтижені PN қатарындағы ең жақын мәнге дейін дөңгелектейді. Формулаға диаметр емес, SDR кіретініне назар аударыңыз. Су құбыры үшін ГОСТ 18599-2001 бойынша ПЭ100 SDR17 жарайды — мұндай құбырларды біз шығарамыз; арын жоғары болса, SDR13.6 немесе SDR11 алады.
Тігілген полиэтилен PE-X қандай қысымға шыдайды?
PE-X — молекулалық тізбектері тігілген полиэтилен (тігу тәсілдерін a, b, c әріптерімен белгілейді). Ол +90…95 °C-қа дейін қыздыруға шыдайды, сондықтан одан жылы еден, жылыту және ыстық су жүйелерін жасайды. PE-X қысымы қабырға қалыңдығы мен температураға байланысты, өндірушілер оны бірнеше жұмыс температурасы үшін көрсетеді: жылу тасымалдағыш неғұрлым ыстық болса, рұқсат етілген қысым соғұрлым төмен.
Тұрмыстық PE-X құбырлары әдетте жылыту жұмыс температурасында 6–10 бар қысымға есептеледі; нақты мәнді өндірушінің паспортынан қараңыз. Оны ПНД құбырының PN-імен салыстыру дұрыс емес: жағдайлар әртүрлі. Pipe-Plast суық су мен газға арналған PE100 полиэтиленін шығарады, PE-X емес.
Жиі қойылатын сұрақтар
- Жұмыс қысымы жарылу қысымынан немен ерекшеленеді?
- Жұмыс (номиналды) қысым — құбыр беріктік қорымен бүкіл 50 жыл бойы қауіпсіз қызмет ететін қысым. Жарылу қысымы бірнеше есе жоғары, бірақ қысқа мерзімді сынақ құбырдың онжылдықтар бойы өзін қалай ұстайтынын көрсетпейді. Желіні жарылу бойынша емес, PN бойынша есептеңіз.
- Желідегі қысым 6 атм болса, PN10 құбырын қоюға бола ма?
- Иә, қор жеткілікті. Бірақ крандарды жапқанда және сорғылар жұмыс істегенде болатын гидросоққыларды ескеріңіз: олардың шыңдары статикалық қысымнан жоғары. Арыны 3–6 атм жеке желілерге әдетте SDR17 (PN10) жетеді; шыңдар мен арын жоғары болса, SDR13.6 немесе SDR11 алады.
- Құбырдағы қысым сыныбын қайдан қараймын?
- Таңбалауда әдетте материал (ПЭ100), SDR және өлшем көрінеді, мысалы 110×6,6. Қысым сыныбын SDR мен маркаға қарай анықтайды немесе паспорт пен сертификаттан қарайды. Таңбалау көрінбесе немесе құжаттармен сәйкес келмесе, мұндай құбырды алмаған дұрыс.
- Бір МПа-да неше атмосфера бар?
- 1 МПа — 10 бар, яғни шамамен 10 атм. Сондықтан PN10 — 1,0 МПа, ал PN16 — 1,6 МПа. Тұрмыстық есептерде бар мен атмосфера арасындағы айырмашылық елеусіз.