Разновидности и сравнение труб для отопления и водоснабжения

На современном рынке строительных материалов трубная продукция представлена в широком ассортименте. При этом, всё большей популярностью пользуются современные трубы для отопления и водоснабжения, изготовленные из полимеров. Наиболее распространённые из них – полипропиленовые, полиэтиленовые, металлопластиковые изделия. Фасонные элементы для таких изделий производят из полимерных материалов, бронзы, латуни.

Инженерные системы, смонтированные из полимерных материалов, обладают хорошими гигиеническими,  гидравлическими и температурными показателями и уже долгие годы эффективно работают в странах СНГ и Европы.

Полимерные трубы отопления и водоснабжения: сравнение со стальными трубами

Свойства полимерных изделий различных типов во многом схожи: они долговечны, не подвержены коррозии, не зарастают внутри. Срок службы полимерных труб может достигать 50 лет, но во многом зависит от эксплуатационных условий.

Длительный период работы труб при повышенных температурах возможен при отсутствии в системе повышенного давления. Аварийность стальных трубопроводов из-за протекания коррозионных процессов и негерметичных соединений приводит к загрязнению питьевой воды и появлению инфекционных заболеваний. В случае применения труб из полимеров ухудшение органолептических характеристик питьевой воды не происходит.

Если проводить сравнение труб для отопления и водоснабжения, то преимущественными характеристиками полимерных труб являются следующие:

• Небольшой вес пластмассовых труб облегчает их транспортировку, погрузочно-разгрузочные и монтажные работы.
• Благодаря низкой теплопроводности полимерные трубы для отопления и водоснабжения не требуют устройства такой теплоизоляции, как трубы стальные, кроме того, на поверхности пластмассовых труб не конденсируется влага.
• Полимерные трубы являются хорошими шумоизоляторами для протекающей воды, причём, независимо от скорости потока.

Шероховатость поверхности труб из полимеров примерно на треть ниже аналогичного показателя стальных изделий. Это существенно уменьшает потери давления, а, следовательно, даёт возможность использовать меньший диаметр трубы для отопления – технические характеристики при этом не снижаются.

• Важной положительной характеристикой полимерных трубопроводов является их сопротивляемость воздействию блуждающих токов. В отличие от полимерных, стальные трубы часто повреждаются блуждающими токами, особенно вблизи станций и линий метро и другого электротранспорта.
• Стоит учитывать и тот факт, что полимерные трубы своим внешним видом полностью соответствуют современному дизайну жилых помещений и санитарно-гигиенических комнат.

Полиэтиленовые коррозионностойкие трубы для отопления и водоснабжения

Из полимеров, самым широко используемым является полиэтилен. Это прочный, химически стойкий, с хорошими диэлектрическими свойствами материал. Выпускают: полиэтилен низкого давления ПНД и высокого давления ПВД.

Однако наиболее современной и распространённой модификацией этого материала является «сшитый» полиэтилен, обладающий, наряду с продольными, поперечными молекулярными связями. В промышленном масштабе эта технология была впервые внедрена немецкой фирмой REHAU и шведской WIRSBO.

Заключается данная технология в следующем. При значительном давлении высокомолекулярный полиэтилен, антиокислители и инициаторы реакции расплавляют в специальной установке; затем формуют в трубы и «сшивают» полиэтилен поперечными молекулярными связями.

В английской аббревиатуре «сшитого» полиэтилена – PEX – первые две буквы обозначают «полиэтилен», а символ «Х» означает наличие поперечных молекулярных связей.

В зависимости от способа, «сшивка» бывает трёх типов:

• пероксидная «сшивка» – PEXа;
• «сшивка» силаном  – PEXb;
• «сшивка» с использованием рентгеновского излучения – PEXс.

Полиэтиленовые трубы для систем отопления и водоснабжения из «сшитого» полиэтилена тем больше обладают положительными качествами, чем выше была степень «сшивки».

Оптимальный показатель – 85%, полностью его обеспечивает только пероксидная «сшивка». Трубы PEXс имеют степень «сшивки» 75%, PEXb – порядка 65%.

«Сшитый» полиэтилен, по сравнению с обычным, обладает улучшенными характеристиками:

• повышенной усталостной прочностью, даже при температурах, достигающих 110С;
• прекрасной стабильностью формы;
• хорошей ударной прочностью;
• оптимальным сочетанием прочности и гибкости;
• устойчивостью к воздействию химреагентов, что позволяет применять такие трубы для перекачки агрессивных сред в химической промышленности.

В отопительных системах применяется труба отопления из полиэтилена РЕХ с защитным слоем, изготовленным из этиленвинилового спирта EVON, который обеспечивает уменьшение проникновения в систему кислорода, вызывающего коррозионное разрушение отопительного оборудования.

Труба из полиэтилена РЕХ с защитным слоем EVON

Для соединения полиэтиленовых труб используют медные, латунные, бронзовые фитинги, оснащенные штуцером, вставляемым в трубу. Прочность и герметичность соединения обеспечивается с помощью натяжной гильзы. Отсутствие резиновых уплотнителей повышает долговечность работы системы.

Полипропиленовые трубы для системы отопления и водоснабжения

Высокие гигиенические характеристики полипропиленовых труб подтверждаются всё возрастающим их применением в производстве упаковок для продуктов питания и лекарств. Благодаря этому свойству полипропиленовые трубы широко используют в горячем и холодном водоснабжении.

Производят несколько разновидностей полипропилена.

Полипропилен гомополимер, обозначается PP-H, PP-1 или тип-1 – это твёрдый, трудно сгибаемый материал, при температурах ниже +5С он имеет повышенную хрупкость и склонность к появлению микротрещин. Температурная устойчивость при повышенном давлении проявляется до +40С, при нормальном – до +93С. Несмотря на развитие производства более прогрессивных материалов, пропилен PP-1 применяется для передачи жидкости и газов в химической индустрии.

Полипропилен блочный сополимер, обозначается PP-B, PP-C, PP-2 или тип-2. Благодаря содержанию этиленовых добавок, тип-2 имеет более высокую гибкость и прочность при низких температурах – до -20С по сравнению с полипропиленом тип-2. Но он имеет меньшую твёрдость и температурную устойчивость. Применяется для устройства внутренних систем канализации, холодного водоснабжения, в сетях, работающих под высоким давлением, в химической промышленности.

Полипропилен статический (рандом) сополимер, обозначается РР-R, PPRC, PPCR, PP-3 или тип-3. Пропилен третьего типа создавался, прежде всего, для использования в отоплении и водоснабжении. Трубы из этого материала, благодаря устойчивости к высокому давлению и температуре, эффективны при работе в трубопроводах транспортировки горячей и холодной воды, системах центрального отопления, тёплых полах. Температурная устойчивость РР-R в отсутствии повышенного давления составляет 100С.

Соединяются полипропиленовые трубы с помощью полифузионной сварки или механических креплений. Трубы для отопления коррозионностойкие полимерные неармированные часто используют при скрытой прокладке трубопровода под плинтусом.

Полипропиленовые трубы могут иметь армирующий слой, позволяющий снизить коэффициент линейного температурного расширения. Для армировния применяют алюминиевую фольгу, чаще всего, располагаемую между двумя слоями полипропилена, такие конструкции обозначают РРR-Al-РРR. Вторым вариантом армирования является применение стекловолокна, которое исключает расслоение труб, иногда возникающее в изделиях с алюминиевым слоем.

 Устройство инженерных систем из металлопластика

Одной из особенностей проектирования и монтажа полимерных трубопроводов является необходимость учёта их значительного коэффициента температурного расширения, а, следовательно, устройства температурных компенсаторов.

Полиэтиленовые и полипропиленовые трубы имеют примерно одинаковый коэффициент температурного линейного расширения, а вот у металлопластиковых труб он ниже в пять раз. Это даёт возможность предусматривать для металлопластиковых труб меньшее количество компенсаторов и увеличивать расстояние между креплениями.

Металлопластиковые трубы нержавеющие для отопления появились более трёх десятилетий назад, соединив в себе достоинства полимерных и металлических труб:

• они не подвержены коррозионному разрушению,
• гибкие,
• не имеют склонности к зарастанию внутреннего диаметра,
• обеспечивают газонепроницаемость системы, что значительно повышает эксплуатационный период арматуры и отопительного оборудования.

Наиболее распространённой является конструкция металлопластиковых труб, состоящая из двух слоёв сшитого полиэтилена PEX – внутреннего и наружного – и расположенного между ними слоя алюминия.

Аббревиатура металлополимерной трубы – PEX-Al- PEX.

Металлический слой представляет собой алюминиевую трубу, сваренную «внахлёст» или «встык», или алюминиевую фольгу. Алюминиевый слой предназначен дл частичной компенсации высокого коэффициента температурного линейного расширения.

Но эта труба стала не такой идеальной, как планировали её создатели. Из-за большой разницы коэффициентов температурного расширения соприкасающихся материалов в многослойной конструкции возникают высокие напряжения. Эти напряжения могут стать причиной расслоения трубы. Это основной минус металлополимерных труб, который производители пытаются максимально снизить путём использования высококачественного клея, соединяющего металлический и полимерные слои.

Особенности монтажа металлопластиковых труб

Соединение металлопластиковых труб осуществляют с помощью одного из двух типов фитингов:

• компрессионных,
• пресс-фитингов.

При использовании компрессионных фитингов герметичность соединения обеспечивается давлением, оказываемым закручиваемой гайкой разомкнутого обжимного кольца. Затяжку фитинга осуществляют двумя гаечными ключами. Одним – гайку затягивают, вторым – оказывают противодействие.

Трубопровод на компрессионных фитингах необходимо прокладывать таким образом, чтобы к фитингам был сохранён свободный доступ, поскольку они требуют периодической подтяжки. Использовать компрессионные фитинги для скрытой прокладки трубопровода не рекомендуют.

Во избежание необходимости подтяжки фитингов используют пресс-фитинги. Обжимная муфта таких фитингов может быть изготовлена из нержавеющей стали или латуни. Для их монтажа применяют пресс-машины: ручные или микропропроцессорные гидравлические. Трубопровод, соединённый с помощью пресс-фитингов, может прокладываться скрыто, допускается для заливки в бетон.

Особенности применения в отопительных системах ребристых чугунных труб

Ещё одной разновидностью труб, применяемых в отопительных системах, являются ребристые трубы отопления из чугуна.  Их основной особенностью является наличие рёбер и фланцев, между которыми располагают уплотнительные кольца из паронита.

Ребристые трубы обычно изготавливают следующих размеров:

• внутренним диаметром – 70 мм;
• диаметром рёбер – 175 мм.

Основным недостатком данных коммуникаций являются их низкие санитарно-гигиенические свойства – между рёбрами труб скапливается трудноудаляемая пыль, хрупкость рёбер и малый коэффициент нагрева. Руководствуясь соображениями гигиены, такие трубы применяют в помещениях, не предназначенных для постоянного нахождения людей: в складах, прачечных, производственных помещениях.

Неоспоримые преимущества полимерных и металлополимерных труб способствуют вытеснению с рынка их металлических аналогов. Немаловажную роль в этом играют малый вес труб из полимеров и металлополимеров, простота монтажных работ и обслуживания.