교차연결폴리에틸렌

Cross-linked polyethylene
"PEX"는 여기서 리디렉션된다. 다른 용도는 Pex(동음이의)를 참조하십시오.
교차연결폴리에틸렌(PEX) 파이프

일반적으로 PEX, XPE 또는 XLPE로 약칭되는 교차연계 폴리에틸렌은 교차연결이 있는 폴리에틸렌의 일종이다. 주로 건물용 배관 시스템, 수전 복사 냉난방 시스템, 가정용 수도 배관 및 고압(고전압) 전기 케이블용 절연에 사용된다. 천연가스와 연안 석유 응용, 화학 운송, 하수 및 슬러리의 운송에도 사용된다. PEX는 가정용 수도관으로 사용하기 위한 PVC, 염소 처리된 폴리염화비닐(CPVC) 또는 구리 튜브의 대안이다.

특성.

저온 충격 강도, 내마모성 및 환경 응력 균열 저항은 교차 연동을 통해 크게 증가할 수 있는 반면 경도와 강성은 다소 감소한다. 열가소성 폴리에틸렌과 비교하여 PEX는 용해되지 않으며(엘라스토머에 대한 아날로그) 열 저항성이 있다(전기 또는 기계적 부하가 없는 짧은 기간 동안 최대 120 °C까지). 교차 링크 밀도가 증가하면 최대 전단 계수도 증가한다([1][2]높은 온도에서도). PEX는 일반 PE에 비해 성질이 크게 강화됐다.[3] 크로스링크는 베이스 폴리머의 온도 특성을 강화한다. 120–150 °C까지 적절한 강도가 유지되고 용해에 저항하여 화학적 안정성이 향상된다.[citation needed] 저온 특성이 개선된다. 충격과 인장 강도, 스크래치 저항성, 부서지기 쉬운 파단 저항성이 강화된다.

파이프와 튜브에 사용되는 거의 모든 PEX는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)으로 만들어진다. PEX는 폴리머 구조물에 교차 연결된 결합을 함유하여 열가소성 수지를 열가소성 수지로 변경한다. 교차 링크는 튜브가 압출되는 동안 또는 압출된 후에 수행된다. ASTM Standard F876에 따르면 필요한 교차 링크 정도는 65% ~ 89%이다. 높은 수준의 교차 연결은 재료의 간결함과 응력 균열을 야기할 수 있고, 낮은 수준의 교차 연결은 더 나쁜 물리적 특성을 가진 제품을 야기할 수 있다.

-CH-교량도 있는 교차링크 사이에 –CH-교량만22 배치하고 폴리머 구조물의 합계 공식은 (CH342)n인 경우, 이론적으로 극도의 교차링크에 도달한다. 입방체 c의 정점 4개를 다이아몬드 베이스의 C-atoms에 배치하여 1개의 다이아몬드 베이스 원자가 c 안에 더 있을 경우, 4개의 다이아몬드 베이스 본드가 c에 위치하며, 결합 각도가 다이아몬드 큐빅 크리스털 구조에 이미 접근한 최대값으로 강제되기 때문에 이들 –CH의2 C-atoms가 예상된다.– 교량은 다이아몬드 베이스 본드와 직교하며 c의 면과 평행한 선에 위치한다.

와이어 및 케이블 용도의 거의 모든 교차 연결성 폴리에틸렌 화합물(XLPE)은 LDPE를 기반으로 한다. XLPE 절연 케이블은 사용되는 표준에 따라 정격 최대 도체 온도가 90°C이고 비상 정격이 최대 140°C이다. 250 °C의 도체 단락 정격을 가지고 있다. XLPE는 유전체 특성이 뛰어나 중전압(1~69kV AC)과 고전압 케이블(최대 380kV AC 전압, 수백kV DC)에 유용하다.

기본 폴리머 구조의 수많은 수정이 제조 공정 중 생산성을 극대화하기 위해 이루어질 수 있다. 중전압 어플리케이션의 경우 반응도를 상당히 높일 수 있다. 이로 인해 절연재 교차 연계에 사용되는 연속 경화(CV) 튜브 내의 경화 또는 냉각 공정의 한계가 있는 경우 라인 속도가 더 빨라진다. XLPE 절연은 교차 링크 과정에서 발생하는 부산물 가스의 양을 제한하도록 수정할 수 있다.[citation needed] 이는 특히 가스 제거 요건이 케이블 제조 시간을 현저히 연장할 수 있는 고전압 케이블 및 고압 케이블 애플리케이션에 유용하다.

준비 방법

열가소성 폴리에틸렌(PE-LD, PE-LLD 또는 PE-HD)에서 PEX를 제조하기 위해 다양한 방법을 사용할 수 있다. 최초의 PEX 물질은 1930년대에 전자빔으로 압출된 관을 조사함으로써 준비되었다. 전자빔 처리 방법은 1970년대에 실현 가능했지만 여전히 비쌌다. 1960년대에 엥겔 크로스링크가 개발되었다. 이 방법에서는 과산화수소를 압출하기 전에 HDPE와 혼합하여, 긴 가열된 다이(Die)를 통해 용해된 폴리머가 통과하는 동안 교차 링크가 이루어진다.[4][citation needed] 1968년 실리콘 하이드라이드(실레인)를 이용한 시오플라스 공정이 특허를 받았으며, 1974년 또 다른 실레인 기반 공정인 모노실 공정이 그 뒤를 이었다. 1986년에 이어 비닐실레인을 이용한 공정도 나왔다.

원료: 공장에서 회전 성형 시 사용되는 XLPE 파우더

교차 링크 유형

기본적인 구분은 과산화물 교차링크(PE-Xa), 실란 교차링크(PE-Xb), 전자빔 교차링크(PE-Xc), 아조 교차링크(PE-Xd)이다.[2]

Shown are the peroxide, the silane and irradiation crosslinking

과산화수소, 실란 및 조사 교차 링크가 표시된다. 각 방법에서 수소 원자는 폴리에틸렌 체인(상단 중심)에서 방사선(hν)이나 과산화물(R-O-O-R)에 의해 제거되어 급진성을 형성한다. 그러면 두 개의 급진적 사슬이 직접(왼쪽 아래) 또는 사일란 화합물(오른쪽 아래)을 통해 간접적으로 연결될 수 있다.

  • 과산화물 교차 링크(PE-Xa): 과산화물을 사용한 폴리에틸렌(예: 디쿠밀 과산화물 또는 디-테르트-부틸 과산화물)의 교차 연계는 여전히 매우 중요하다. 이른바 엥겔 공정에서 HDPE와 과산화수소 2%[5]의 혼합물은 처음에는 저온에서 압출기에서 혼합한 후 고온(200°C~250°C)에서 교차 연결된다.[2] 과산화수소는 과산화수소(RO•)로 분해되는데, 이는 폴리머 체인에서 수소 원자를 추상화(제거)하여 활성산소로 이어진다. 이 두 가지가 결합하면 교차연계 네트워크가 형성된다.[3] 그 결과 폴리머 네트워크는 균일하고, 장력이 낮고 유연성이 높으며, 따라서 (조사된) PE-Xc보다 더 부드럽고 단단하다.[2] 온도가 160 °C에서 220 °C까지 달라질 수 있지만 LDPE에도 동일한 프로세스가 사용된다.
  • 실란 교차 링크(PE-Xb): 사일레인(예: 트리메톡시비닐실레인)이 있는 경우 폴리에틸렌은 초기에는 조사 또는 소량의 과산화수소에 의해 Si-기능화될 수 있다. 이후 Si-OH 그룹은 가수분해로 물 욕조에서 형성될 수 있으며, 이것은 그 때 응축되고 Si-O-Si 교량의 형성에 의해 PE를 교차 연결한다. [16] 딜라우라산 디부틸틴과 같은 촉매는 반응을 가속시킬 수 있다.[5]
  • 방사선 조사 교차 링크(PE-Xc): 폴리에틸렌의 교차 연결은 다운스트림 방사선원(대개 전자 가속기, 때때로 동위원소 라디에이터)에 의해서도 가능하다. PE 제품은 수소 원자를 분리하여 결정 용해 지점 아래로 교차 연결된다. β-radiation의 관통 깊이는 10 mm, ɣ-radiation 100 mm이다. 따라서 내부 또는 특정 영역은 교차 링크에서 제외될 수 있다.[2] 그러나 높은 자본과 운영비 때문에 방사선 교차 연결은 과산화물 교차 연결에 비해 미미한 역할만 한다.[1] 과산화 크로스링크링과 대조적으로 고체상태에서 공정이 진행된다. 따라서 교차 연결은 주로 무정형 영역에서 이루어지는 반면 결정성은 대체로 온전하게 유지된다.[5]
  • Azo 교차 링크(PE-Xd): 이른바 루보닐 공정에서 폴리에틸렌은 뜨거운 소금 욕조에서 압출 후 아조 화합물을 교차 연결한다.[1][2]

교차 링크 정도

낮은 수준의 교차 연결은 처음에는 분자 중량의 곱셈으로만 이어진다. 개별 고분자는 연결되지 않고 아직 공동의 네트워크가 형성되지 않았다. 그러한 큰 분자로 구성된 폴리에틸렌은 초고분자량(PE-UHMW), 즉 열가소성 탄소 엘라스토머의 폴리에틸렌과 비슷하게 작용한다.[6]

추가 교차 링크(크로스링크 정도 약 80%)[7] 시, 개별 고분자는 결국 네트워크에 연결된다. 이 교차연계 폴리에틸렌(PE-X)은 화학적으로 보온된 것으로, 용해점 고무탄성 거동 위에 나타나며 용해 시 더 이상 가공할 수 없다.[6]

교차 링크의 정도(따라서 변화의 정도)는 프로세스에 따라 강도가 다르다. DIN 16892(PE-X로 제작된 파이프의 품질 요구 사항)에 따라 최소한 다음과 같은 수준의 교차 링크를 달성해야 한다.[7]

  • 과산화물 교차 링크(PE-Xa): 75%
  • 실란 교차 링크(PE-Xb): 65%
  • 전자 빔 크로스링크(PE-Xc): 60%
  • Azo 크로스링크(PE-Xd): 60%

분류

북아메리카

모든 PEX 배관은 배관에 직접 열거된 설계 사양으로 제조된다. 이 사양은 파이프의 많은 표준을 설명하기 위해 나열되며 제조자에 대한 구체적인 세부사항을 제공한다. 이 모든 규격이 주어지는 이유는 제품이 필요한 로컬 코드에 대한 표준을 충족하는지 설치자가 인지하기 위함이다. 라벨링은 사용자가 배관이 나열된 모든 표준에 부합하도록 보장한다.[8]

북미의 PEX 파이프에 사용되는 재료는 ASTM 표준에 기술된 세포 분류에 의해 정의되며, 가장 일반적인 것은 ASTM F876이다. PEX의 세포 분류는 0006, 0008, 1006, 1008, 3006, 3008, 5006, 5008로 가장 흔하다. 분류 0306, 3306, 5206 및 5306도 일반적이며, 이러한 물질은 자외선 차단제 및/또는 제한된 UV 저항성을 위한 억제제를 함유하고 있다. In North America all PEX tubing products are manufactured to ASTM, NSF and CSA product standards, among them the aforementioned ASTM standard F876 as well as F877, NSF International standards NSF 14 and NSF 61 ("NSF-pw"), and Canadian Standards Association standard B137.5, to which the pipes are tested, certified and listed. 각 제품이 충족한 목록과 인증서는 제품이 설계한 적절한 용도에 사용되는지 확인하기 위해 파이프 또는 튜브의 인쇄선에 표시된다.

유럽

유럽 표준에서는. PEX-A, -B, -C라고 하는 세 가지 분류가 있다. 그 수업들은 어떤 종류의 등급 시스템과도 관련이 없다.

PEX-A(PE-Xa, PEXA)

PEX-A는 과산화물(Engel) 방식으로 생산된다. 이 방법은 결정 용해점 위에서 "핫" 교차 링크를 수행한다. 그러나 압출 과정에서 고분자를 높은 온도와 압력으로 장기간 유지해야 하기 때문에 다른 두 가지 방법보다 공정이 약간 더 오래 걸린다. 교차 연결된 결합은 탄소 원자 사이에 있다.

PEX-B(PE-XB, PEXB)

"수분 치료법"이라고도 불리는 실란법은 PEX-B를 유발한다. 이 방법에서는 2차 추출 후 과정으로 교차 링크가 수행되어 교차 링크 에이전트 간의 교차 링크가 생성된다. 그 과정은 열과 습기로 가속된다. 교차연계 결합은 두 접붙인 비닐트리메톡시실레인(VTMS) 장치 사이에 실란 결로를 통해 형성되며, 폴리에틸렌 체인을 C-C-C-Si-O-C 브리지와 연결한다.

PEX-C(PE-Xc, PEXc)

PEX-C는 전자 빔 프로세싱을 통해 "콜드" 교차 링크 프로세스(결정 용해 지점 아래)에서 생성된다. 특히 1인치(2.5cm) 이상의 튜브 직경에서 엥겔 방식보다 균일하고 낮은 수준의 크로스링크를 제공한다. 공정이 제대로 제어되지 않으면 튜브의 외부 층이 부서질 수 있다. 그러나 다른 화학물질을 포함하지 않고 고에너지 전자만을 사용하여 탄소-수소 결합을 분리하고 교차 연동을 용이하게 하기 때문에 세 가지 방법 중 가장 깨끗하고 환경 친화적인 방법이다.

배관

PEX 튜브를 사용한 복사 난방 시스템 매니폴드
PEX뿐만 아니라 이 구리 외부 밸브를 포함한 모든 파이프는 동결 상태에서 PEX가 폭발하는 데 시간이 더 오래 걸린다는 여러 보고가 있지만 동결에서 터질 수 있다.
PEX의 유연성은 연결부의 감소, 물의 흐름 개선, 빠르고 쉬운 설치를 의미한다.
PEX 푸시 피팅은 구리와 PEX 파이프를 단순히 밀폐된 핏을 위해 함께 밀기만 하면 결합이 가능하다.
황동 크림핑 피팅, PEX와 PEX, PEX와 나사산 파이프 연결에 주로 사용되는 또 다른 인기 있는 유형의 피팅. 1.드롭 이어 엘보우는 90도 2에서 PEX와 나사산 파이프를 연결한다.PEX와 구리 납땜 어댑터 3 연결.PEX와 구리 나사산 어댑터 4 연결.PEX에서 암 스레드 어댑터 5로 연결.PEX 플러그 - 파이프 6의 종단부.PEX와 PEX 커플링 7 연결.PEX와 PEX 90도 엘보우 8 연결PEX에서 Copper Adapter 9로 연결.PEX와 구리 90도 엘보우 10 연결 PEX x PEX x PEX 3방향 PEX 티.
Tools and fittings used in a plumbing installation with PEX piping. (1) crimping tool to squeeze a metal band to join a pipe and a fitting (2) compression coupling joining two 1/2 inch pipes (copper or PEX) (3) "T-joint" to connect 3/4", 3/4", and 1/2" pipes (4) Copper-to-PEX 1/2" connection (requires soldering) (5 and 6) tools to undo PEX connecti금속 밴드를 압착하여 PEX를 고정장치(8) PEX 튜브 커터에 연결하기 위한 크림프 링(7)

PEX 관은 배관 용도의 구리를 대체하기 위해 널리 사용된다. 2006년도의 한 추정치는 가정용 수도꼭지에 식수를 공급하기 위한 PEX의 주택 사용이 매년 40%씩 증가하고 있다는 것이었다.[9] 2006년 필라델피아 인콰이어러는 배관설치기를 구리 파이프에서 PEX로 전환할 것을 권고했다.[10]

20세기 초중반에는 아연도금강으로 대량생산된 배관관이 만들어졌다. 사용자들이 녹의 내부 증식 문제를 겪으면서 용수량이 줄어들면서 1960년대 후반 구리 튜브로 대체됐다.[11] 접착제를 사용한 부속품이 있는 플라스틱 파이프도 수십 년 후에 사용되었다. 초기에는 PEX 튜브가 수전 복사 난방 시스템에서 물을 운반하는 가장 인기 있는 방법이었고, 1960년대 이후부터는 수전 시스템에 처음 사용되었다.[9] 수전기는 보일러나 난방기의 물을 베이스보드 히터나 라디에이터와 같이 열이 필요한 집안으로 순환시킨다.[12] PEX는 뜨거운 물을 재순환하는 데 적합하다.[13]

점차적으로 PEX는 가압수를 집 전체에 있는 고정장치로 운반하는 것과 같은 더 많은 실내 배관 용도로 더 많이 수용되었다. 2000년대 들어 플라스틱 PVC 배관은 물론 구리 배관을 PEX로 대체하는 사례가 늘고 있다.[11] PEX는 지하 용도로 사용할 수 있지만, 한 보고서는 그러한 용도에 적절한 "잠자리"를 사용할 것을 제안했다.[13]

혜택들

배관에서 PEX를 사용할 경우의 이점은 다음과 같다.

  • 융통성. PEX는 융통성 때문에 주택용 수도 배관에서의 사용 경쟁자가 되었다.[14] 공간이 허락하면 넓은 반지름 회전으로 구부러지거나 팔꿈치 관절을 이용해 회전을 수용할 수 있다. 또한, 짧은 반지름 회전을 처리할 수 있으며, 때로는 금속 또는 단단한 플라스틱 가새로 지지된다. 반대로 PVC, CPVC 및 구리는 모두 팔꿈치 관절을 필요로 한다. 단, PEX관 1개 길이로는 90도 급회전을 감당할 수 없기 때문에 90도 PEX 팔꿈치 관절로 PEX관 2개를 연결해야 한다.
  • 파이프의 직접 경로. PEX는 배관을 절단하거나 스플라이싱하지 않고 분배 지점에서 출구 고정장치로 직진할 수 있다. 이것은 잠재적으로 약하고 비용이 많이 드는 관절의 필요성을 감소시키고 전환 시 유도되는 난기류에 의한 압력 강하를 감소시킨다. PEX는 유연성이 뛰어나기 때문에 양 끝 단위의 연결부 하나만 사용하여 수원에서 기기로 직접 공급선을 설치하는 것이 가능한 경우가 많다.[9]
  • 고정 장치의 수압 증가. PEX 파이프는 일반적으로 급회전 횟수가 적기 때문에 필요한 개수대와 샤워기, 화장실 등에 수압이 더 높다.
  • 재료비 절감. 재료비는 대안의 약 25%이다.[15][16] 한 계좌는 구리의 가격이 2002년부터 2006년까지 4배로 올랐다는 것을 시사했다.[9]
  • 간편한 설치. PEX 설치는 횃불을 이용해 파이프를 납땜하거나 접착제를 사용하여 파이프를 피팅에 부착할 필요가 없기 때문에 구리 파이프에 비해 노동집약성이 훨씬 떨어진다.[15] 한 주택 검사관은 "PEX와 일하게 되면, 다른 악취가 나는 접착제로는 절대 돌아가지 않을 것"[17]이라고 썼다. 복사 난방 시스템을 투입한 건설업자들은 PEX 파이프를 "설치가 쉽고 작동에 문제가 없도록 만들었다"고 밝혔다.[14] PEX 연결은 압축 피팅을 사용하여 일치하는 두 부품을 함께 밀거나 조절 가능한 렌치 또는 특수 크림핑 도구를 사용하여 할 수 있다.[9] 일반적으로 PEX 설치에는 더 적은 연결부와 부속품이 필요하다.[8]
  • 비부식성. PEX는 구리와는 달리 무기질이나 습기로 인한 부식의 영향을 받지 않는다.[8]
  • 설치 중 화재 위험 없음 구리 배관을 접합하는 가장 오래되고 일반적인 방법은 토치를 사용하여 조각들을 납땜하는 것이다. 개방된 불꽃을 사용하면 항상 주변 구조물에 화재를 일으킬 위험이 있지만 PEX 설치 시에는 불꽃이 필요하지 않다.[18]
  • 기존 구리 및 PVC 시스템과 새로운 PEX를 병합하는 기능. 제조업체는 설치자가 한쪽 끝에서 PEX 라인으로 구리 파이프를 결합할 수 있는 부속품을 제작하고 파이프 직경을 줄이거나 확장할 수 있는 옵션을 제공한다.[9]
  • 장수하다. 또한 PEX의 유리한 특성은 PEX 파이프의 기대 수명이 50년에 달하기 때문에 특히 장수명 용도의 경우 금속 및 열가소성 파이프를 점진적으로 교체할 수 있는 후보지로 만든다.
  • 고온 및 저온 파이프에 적합함. 편리한 배열은 색상 코드를 사용하여 혼동 가능성을 줄이는 것이다.[17] 일반적으로 빨간색 PEX 튜브는 온수에, 파란색 PEX 튜브는 차가운 물에 사용된다.[8]
  • 결빙으로 터질 가능성이 적다. 일반적으로 PEX 플라스틱 재료는 구리나 PVC 파이프보다 터지는 속도가 느리지만 얼면 물이 팽창하기 때문에 결국 터진다.[19] 한 회계는 시간이 지남에 따라 동결된 PEX의 수분이 채워진 파이프가 부풀어 오르고 찢어지게 될 것이라고 제안했는데, 이와는 대조적으로 구리 파이프 "립스"와 PVC "쉐터"[20]가 그것이다. 홈 전문가인 스티브 맥스웰은 2007년 PEX 물 주입관이 "파열 없이 5, 6번의 동결-소동 주기"를 견딜 수 있는 반면 구리는 첫 번째 동결 시 즉시 분리될 것이라고 제안했다.[21] 새로운 미난방 계절주택에서는 여전히 난방이 되지 않는 한기에 배관을 빼내거나 추위로 배관이 터지지 않도록 다른 조치를 취하는 것이 좋다. 신축 공사에서는 필요한 경우 배수할 수 있도록 모든 수도관을 약간 경사지게 하는 것이 좋다.[21]
  • 환경적 이익. 한 회계처리는 파이프들이 석유제품에 기반을 두고 있다는 점에 주목했지만, 복사난방에 사용되는 PEX가 구리보다 환경에 더 좋다는 것을 시사했다.[16]
  • 파이프 절연 가능. 기존 폼랩 단열재를 PEX 배관에 추가해 온수와 냉수를 유지하고, 필요 시 결빙을 방지할 수 있다.[22]

단점

  • 햇빛으로 인한 열화. PEX 튜브는 햇빛에 노출되는 애플리케이션에는 사용할 수 없으며, 상당히 빠르게 저하되기 때문이다.[23] 설치하기 전에 햇빛으로부터 멀리 보관해야 하며, 설치 후 일광으로부터 보호해야 한다. 직사광선에 30일 정도 노출시켜 두면 부서짐으로 인해 튜브가 조기에 고장날 수 있다.[23]
  • 벌레에 의한 천공. PEX 관은 식물을 먹이는 곤충의 구강 부분에 의해 천공되기 쉬우며, 특히 서양 침엽수 종자벌레(Leptoglosus acidentalis)는 PEX 관을 뚫고 들어가 누수가 발생하는 경우도 있다고 알려져 있다.[24]
  • 노란색 황동 부속품 문제. 미국, 캐나다, 유럽에서 PEX 시스템 장애가 발생하여 여러 건의 집단 소송이 진행 중에 있다는 주장이 제기되었다. 이 고장은 PEX 시스템에 사용된 황동 부속품의 결과라고 주장한다. 일반적으로 건설업자와 제조업체는 이러한 경험을 통해 배웠으며 파이프와 커넥터, 밸브 및 기타 부속품을 연결하는 데 사용되는 부속품에 사용할 수 있는 최상의 재료를 찾았다. 그러나 광물이 풍부한 경수와[25] 소위 "노란 황동" 부속품 사이에 부정적인 상호작용을 야기하는 네바다 주의 설비들과 관련하여 사용된 특정 유형의 황동 부속품들에 대한 문제가 보고되었다.[13] 피팅의 아연이 탈진화라고 알려진 화학 반응에서 파이프 재료로 침출되어 일부 누출 또는 막힘을 유발한다.[25] 해결책은 30% 아연이 함유된 황동 피팅을 5%~10% 아연이 함유된 붉은 황동 피팅으로 교체하는 것이었다.[26] 그것은 캘리포니아 건축 당국이 전형적으로 아연 함량이 낮은 "붉은 황동"으로 만들어진 부속품을 주장하도록 이끌었고, 이러한 특정 부속품들에 대한 문제가 알려졌기 때문에 앞으로 문제를 일으킬 것 같지는 않다.[13]
  • 새로운 배관 시스템에 대한 초기 조정. 배관공과 주택 소유자들이 새 설비에 적응하는 법을 배우면서 초기에 보고된 문제들이 몇 가지 있었지만, 2000년 이후 주택 검사관들은 일반적으로 PEX에 어떠한 문제도 발견하지 못했다.[27]
  • 파이프 절연용 접착제 제한. 한 소식통은 특정 접착제를 사용하여 PEX에 도포된 배관 절연재는 파이프의 조기 노화를 유발하는 해로운 영향을 미칠 수 있지만, 기존의 폼 랩 절연재와 같은 다른 절연재는 부정적인 영향 없이 사용할 수 있다고 제안했다.[22]
  • 피팅 비용. 일반적으로 PEX 피팅, 특히 직접 푸시핏 피팅은 땜납이 필요 없지만 구리 피팅보다 더 비싸다.[9] PEX의 유연성 때문에, 일반적으로 더 적은 수의 피팅이 필요하며, 이는 피팅당 더 높은 비용을 상쇄하는 경향이 있다.
  • 철 기반 구성 요소를 사용한 PEX 복사 난방의 잠재적 문제. 일반 PEX 튜브가 철 또는 합금으로 만들어졌다는 것을 의미하는 복사 난방 시스템에 사용된다면, 시간이 지남에 따라 녹이 발생할 가능성이 있다. 만약 그렇다면, 한 가지 해결책은 녹이 발생하는 것을 막기 위해 이들 시스템에 "산소 장벽"을 두는 것이다. 난방을 위한 PEX의 대부분의 현대적인 설치는 산소 장벽이 코팅된 PEX를 사용한다.
  • 냄새, 화학적 맛, 그리고 가능한 건강 영향. 2000년대 캘리포니아에서는 건강에 대한 우려에 대한 논란이 있었다. 몇몇 그룹은 배관 외부의 화학물질 또는 메틸 3차 부틸 에테르, 3차 부틸 알코올과 같은 배관 내부의 화학물질로 인해 화학물질이 물속으로 유입되는 것을 우려하여 PEX의 채택을 막았다.[28] 이러한 우려로 인해 PEX 채택이 거의 10년 동안 지연되었다. '사법적 롤러코스터'로 표현된 실질적인 '뒷북 법적 공방' 끝에 분쟁 단체들은 의견 일치를 봤고, 캘리포니아는 모든 수용소에서 PEX 사용을 허용했다.[29][30] 환경 영향 보고서와 후속 연구는 PEX 배관 사용에 따른 공중 보건에 대한 우려의 원인이 없다고 결론지었다.[29]

정부승인

PEX는 2009년 사용을 승인한 캘리포니아 주를 [8]비롯해 캐나다뿐 아니라 미국 50개 주 모두에서 사용이 승인됐다.[13] 캘리포니아는 2007년에야 케이스 바이 케이스(case by case) 방식으로 가정용 물 시스템에 PEX 사용을 허용했다.[31] 이는 대부분 배관 자체가 아닌 다지관 부식의 문제 때문이었으며, 수전식 복사 난방 시스템에 사용되었을 때 캘리포니아에서 허용되었다. 2009년 건축표준위원회는 캘리포니아 배관법(CPC)에 PEX 플라스틱 파이프와 튜브를 승인하여 주 전역의 병원, 클리닉, 주거 및 상업 건설에서 사용할 수 있도록 하였다.[13] PEX를 CPC에 정식 채택한 것은 2009년 8월 1일에 발생하여,[32] 추가적인 문제가 있었지만, 지방 관할 당국이 일반적인 사용을 승인할 수 있도록 허용하였으며, 2010년 2007년 법률의 개정된 문구와 함께 새로운 승인이 발행되었다.[33]

대체재료

대안적인 배관 선택은 다음과 같다.

  • 알루미늄 플라스틱 복합체는 내부와 외부에 라미네이트 처리된 알루미늄 튜브로, 보호를 위해 플라스틱 층을 가지고 있다.[8]
  • 골판지 스테인리스강관, PVC내부가 있는 스테인리스강으로 만들어진 연속 유연한 파이프, 누수 여부를 공기 테스트한다.[8]
  • 폴리프로필렌 파이프(Polypropylene Pipe)는 CPVC와 용도가 유사하지만 화학적으로 불활성 물질로 유해 물질이 없고 화재 시 위험한 방출이 감소함. 주로 복사식 바닥시스템에 활용되지만 주로 상업용도로 침출물이 없는 국내 음용수 파이프로 인기를 끌고 있다.
  • 폴리부틸렌(PB) 파이프는 70년대 후반부터 1995년까지 음용수 배관 제조에 사용된 플라스틱 폴리머의 일종이다. 그러나 원래 폴리부틸렌 관을 연결하는 데 사용된 폴리오시메틸렌(POM 또는 Acetal) 커넥터는 차아염소산염 첨가물(물을 소독하는 데 사용되는 일반적인 화학물질)에 의한 응력 강화 화학 공격에 취약한 것으로 밝혀졌다. 파손된 커넥터는 과부하가 심한 크림핑 구역에서 균열 및 누출이 발생하여 주변 건물 구조가 손상될 수 있다. 구리 피팅이 함유된 후기 시스템은 차아염소산염의 공격에는 문제가 없는 것으로 보이지만, 폴리부틸렌은 이전 문제로 인한 값비싼 구조적 손상으로 여전히 인기가 떨어졌으며 캐나다와 미국에서는 받아들여지지 않고 있다.

PEX-AL-PEX

PEX-AL-PEX 파이프 또는 AluPEX, PEX/Aluminum/PEX 또는 Multilayer 파이프는 PEX의 두 층 사이에 있는 알루미늄 층으로 만들어진다. 금속층은 산소 장벽의 역할을 하여 중합체 매트릭스를 통한 산소 확산을 막아서 관내의 물속으로 용해되지 못하고 계통의 금속 성분을 부식시킨다.[34] 알루미늄 층은 일반적으로 1~2mm로 얇고, 구부러졌을 때 형성된 모양을 유지하도록 튜브에 약간의 강성을 제공한다(일반 PEX 튜브는 다시 직선으로 튀어오른다). 알루미늄 층은 또한 튜브가 더 높은 안전 작동 온도 및 압력에 적합하도록 추가적인 구조적 강성을 제공한다.

알루펙스 튜브의 사용은 2010년 이후 계속해서 크게 증가했다. 일하기 쉽고 포지셔닝도 쉽다. 곡선은 손으로 쉽게 형성될 수 있다. 튜브는 온수와 냉수 그리고 가스에도 사용된다.

캐나다에서 이 제품은 레이어 사이에 물이 스며들어 조기 고장으로 인해 단종되었다.

PEX 도구

사용할 수 있는 피팅에는 두 가지 유형이 있다. 크림핑 또는 압축. 크림핑된 커넥터는 가격이 저렴하지만 특수 크림핑 공구가 필요하다. 압축 피팅은 일반 스패너로 조여져 시스템 부분을 쉽게 분해할 수 있도록 설계돼 작은 작품인 esp에도 인기가 높다. DIY, 여분의 도구가 필요하지 않음.

PEX 공구 키트에는 PEX 튜브와 연결 및 피팅을 만드는 데 필요한 많은 기본 공구가 포함되어 있다. 대부분의 경우 그러한 키트는 지역 철물점, 배관 공급점에서 구입하거나 주택 소유자 또는 건설업자에 의해 조립된다. PEX 도구 키트는 100달러 미만부터 300달러 이상까지 사용할 수 있다. 일반적인 PEX 공구 키트에는 크림프 공구, 접합용 익스팬더 공구, 클램프 공구, PEX 커터, 링, 보드 및 스테이플러 등이 포함된다.[further explanation needed]

멀티레이어 AluPex 튜브 및 커넥터

기타 용도

  • 인공 조인트: 인공관절에는 내마모성 소재로 교차연결이 높은 폴리에틸렌이 사용된다. 고관절 교체 시 연마재 마모에 대한 저항성 때문에 크로스 링크 폴리에틸렌이 선호된다. 그러나 무릎 교체는 교차 링크가 기계적 강도에 영향을 미칠 수 있고 베어링 표면의 기하학적 결합도가 낮아 무릎 관절에 응력 집중도가 더 크기 때문에 다른 매개변수로 PE를 만들어야 한다. 제조업체는 초고분자량 폴리에틸렌으로 시작하고 전자 빔 또는 감마선 조사와 교차 연결한다.
  • 치과 응용 프로그램: PEX의 일부 적용은 치과복원에서도 복합 충전재로 간주되고 있다.
  • 수공예: PEX는 또한 많은 카누와 카약에도 사용된다. PEX는 Ram-X라는 이름과 기타 브랜드별 이름으로 나열된다. 교차연결이 된 폴리에틸렌의 특성상 선체에 생긴 손상의 보수는 다소 어렵다. 3M의 DP-8005와 같은 일부 접착제는 PEX에 접착할 수 있는 반면, 대형 수리는 더 많은 폴리에틸렌을 녹여 카누/카야크에 섞어야 단단한 결합을 형성하고 손상된 부위를 채울 수 있다.
  • 전원 케이블 절연: 교차연계 폴리에틸렌은 모든 전압 범위의 전원 케이블에서 전기 절연재로 널리 사용되지만 특히 중전압 용도에 잘 맞는다. 그것은 가장 흔한 중합체 절연 물질이다. XLPE라는 약어는 일반적으로 교차연계 폴리에틸렌 절연을 나타내는 데 사용된다.
    XLPE 자동차 덕트
  • 자동차용 덕트 및 하우징: XLPE라고도 하는 PEX는 냉기 흡입 시스템과 필터 하우징을 위한 애프터마켓 자동차 산업에서 널리 사용된다. 높은 열 편향 온도, 양호한 충격 저항성, 화학 저항성, 낮은 휨 계수, 양호한 환경 응력 균열 저항성이 그것이다. 이 형태의 XLPE는 회전 성형에서 가장 일반적으로 사용된다. XLPE 수지는 35 mesh (500 μm) 수지 분말 형태로 나온다.
  • 가전제품: 아스코의 세탁기와 식기세척기는 이중벽 고무/플라스틱 안전호스를 사용하는 대신 PEX 입구 호스를 사용한다.

참고 항목

참조

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  11. ^ a b Stone, Barry (July 22, 2006). "50-Year-Old House Warrants Special Scrutiny". The Washington Post. Retrieved 2011-07-09. The use of galvanized steel water piping was abandoned in favor of copper in the late 1960s, and now the plumbing industry has moved from copper to PEX (cross-link polyethylene). The problem with old galvanized pipes is that they usually have internal rust build-up, which reduces water volume.... (Barry Stone => home inspector)
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  13. ^ a b c d e f Mader, Robert P. (Sep 2, 2010). "California approves PEX for plumbing — again". Contractor Mag. Retrieved 2011-07-09. PEX became part of the California Plumbing Code in August 2009, following the CBSC's January 2009 certification of an Environmental Impact Report (EIR) on PEX and the commission's ensuing unanimous adoption of regulations approving PEX water distribution systems.... The Commission's action allows the statewide use of PEX in hospitals, clinics, schools, residences and commercial structures.... The CBSC reinstated PEX with the caveats that underground PEX must be sleeved, the material had to stand up to recirculating hot water, the fittings won't de-zincify, and PEX systems had to be filled and flushed....
  14. ^ a b Heavens, Alan J. (August 11, 2006). "No cool solution to removing heated tiles". The Philadelphia Inquirer. Retrieved 2011-07-09. I assume that the radiant floor heating involves piping that is embedded in Gypcrete, a lightweight blend of concrete and gypsum that, in concert with a shift to flexible PEX piping, has made installation easy and operation problem-free.
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  17. ^ a b Kogel, John (2009-07-13). "Pex issues". Inspection News. Retrieved 2011-07-09. Once you've worked with PEX, you'll never go back to that other stinky glue stuff. We see copper stubs at the water heater (sometimes), the rest is PEX. Also, when they use the red and blue colors, hot is hot and cold is cold
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  31. ^ 2007 CPC 표 6-4 각주 1; 이전: 2001 CPC 604.1 #2
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외부 링크