Пластиковые трубы SDR-21: технические характеристики и области применения
Пластиковые трубы SDR-21 — это группа напорных трубопроводов из полимерных материалов, у которых стандартное размерное отношение (Standard Dimension Ratio) равно 21. Показатель SDR определяется как отношение номинального наружного диаметра трубы к номинальной толщине стенки: SDR = Dн / eн. Для SDR-21 это соотношение означает, что при наружном диаметре 110 мм толщина стенки составляет 5,3 мм, при 160 мм — 7,7 мм, при 225 мм — 10,8 мм. Такая геометрия обеспечивает номинальное давление PN 10 при температуре 20 C для труб из полиэтилена PE 100 и PN 8 для PE 80.
Материалы и стандарты
Трубы SDR-21 выпускаются преимущественно из полиэтилена низкого давления (HDPE/ПЭНД) марок PE 100 и PE 80, реже — из непластифицированного поливинилхлорида (НПВХ/PVC-U) и полипропилена PP-H. Ключевые нормативные документы:
- ГОСТ 18599-2001 — трубы напорные из полиэтилена, сортамент и технические требования;
- ГОСТ Р 50838-2009 — трубы из PE 100 и PE 80 для газоснабжения;
- ГОСТ 32415-2013 — трубы напорные из термопластов, общие технические условия;
- ISO 4427 — международный стандарт на полиэтиленовые трубы для водоснабжения;
- EN 12201 — европейский стандарт для труб из PE в системах водоснабжения и водоотведения.
Технические параметры
| Наружный диаметр, мм | Толщина стенки, мм | Материал | Номинальное давление, PN | Масса 1 м, кг |
|---|---|---|---|---|
| 63 | 3,0 | PE 100 | 10 | 0,54 |
| 110 | 5,3 | PE 100 | 10 | 1,66 |
| 160 | 7,7 | PE 100 | 10 | 3,51 |
| 225 | 10,8 | PE 100 | 10 | 6,94 |
| 315 | 15,0 | PE 100 | 10 | 13,5 |
Эксплуатационные свойства
Трубы SDR-21 из PE 100 сохраняют работоспособность в диапазоне температур от –40 C до +60 C. При повышении температуры транспортируемой среды свыше 20 C номинальное давление снижается: при 30 C — до 9,0 бар, при 40 C — до 7,6 бар. Коэффициент запаса прочности для водоснабжения принимается не менее 1,25, для газоснабжения — не менее 2,0. Длительная гидравлическая прочность PE 100 при 20 C составляет 10 МПа в течение 50 лет эксплуатации.
Модуль упругости PE 100 при кратковременном нагружении — 800–1200 МПа, что определяет повышенную деформативность трубопровода при наружных нагрузках. При прокладке в грунте требуется учёт коэффициента постели и модуля деформации грунта засыпки. Для компенсации температурных удлинений (коэффициент линейного расширения PE 100 — 0,14–0,20 мм/(мC)) применяются компенсаторы П-образной формы или свободные участки.
Монтаж и соединения
Соединение труб SDR-21 выполняется следующими методами:
- стыковая сварка нагретым инструментом — для диаметров от 63 мм и выше;
- электромуфтовая сварка — для труднодоступных участков и ремонтных врезок;
- компрессионные фитинги — для диаметров до 110 мм включительно;
- фланцевые соединения с вкладышами — при подключении к стальной арматуре и насосному оборудованию.
При стыковой сварке труб SDR-21 с толщиной стенки 5,3–15,0 мм применяется двухэтапный цикл оплавления с давлением оплавления 0,15 МПа и давлением осадки 0,15 МПа. Время нагрева рассчитывается по формуле t = 10 eн (для eн в мм, t в секундах).
Области применения
- Напорные системы хозяйственно-питьевого водоснабжения с рабочим давлением до 1,0 МПа;
- Сети водоотведения и транспортировки технической воды на промышленных предприятиях;
- Технологические трубопроводы оборотного водоснабжения металлургических и химических производств;
- Газораспределительные сети низкого и среднего давления (при использовании PE 100 с коэффициентом запаса 2,0);
- Системы орошения и мелиорации в сельском хозяйстве;
- Трубопроводы сжатого воздуха и инертных газов при рабочем давлении до 0,8 МПа.
Трубы SDR-21 не применяются для транспортировки сред с температурой выше 60 C без корректировки рабочего давления, а также в системах с постоянным воздействием УФ-излучения без защитного покрытия или прокладки в грунте.
Вопросы и ответы
Какое номинальное давление выдерживает труба SDR-21 из PE 100?
При температуре 20 C номинальное давление составляет PN 10 (1,0 МПа). При повышении температуры до 40 C давление снижается до 0,76 МПа с учётом коэффициента запаса.
Чем отличается SDR-21 от SDR-17 и SDR-26?
SDR-17 имеет более толстую стенку и рассчитана на PN 12,5, SDR-26 — на PN 6,3. Труба SDR-21 занимает промежуточное положение по давлению и материалоёмкости.
Можно ли использовать трубы SDR-21 для газоснабжения?
Да, при изготовлении из PE 100 или PE 80 по ГОСТ Р 50838-2009 с коэффициентом запаса прочности не менее 2,0. Для газопроводов применяются трубы с маркировкой «ГАЗ».
Какой минимальный радиус изгиба допускается для труб SDR-21?
При холодном гнутье минимальный радиус составляет не менее 25 наружных диаметров для PE 100. При нагреве до 40–50 C радиус может быть уменьшен до 10 диаметров.
