Полипропилен за последние годы стал, вероятно, наиболее популярным материалом для монтажа систем водоснабжения в городских квартирах и частных домах. Сочетание долговечности с разумной стоимостью сделало его хитом среди монтажников сантехоборудования. Но все ли вы знаете об этом материале?
Характеристики
Температура
- Температура, при которой полипропилен приобретает пластичность, примерно равна 140 градусам по шкале Цельсия. Однако производители ограничивают максимальную рабочую температуру труб значением в 95 и даже 90С.
Дело в том, что прочность пластика заметно падает при нагреве еще до начала фазового перехода. Ограничение по температуре позволяет трубам выдерживать штатное давление в водопроводах.
Кроме того, производители вполне резонно опасаются судебных исков: если при заявленном температурном режиме до 110 градусов герметичность трубопровода будет нарушена при, скажем, 108С, компании будет трудно очистить свою репутацию. Чем ниже заявленная температура, тем больше фактический запас прочности.
Давление
- В маркировке труб указывается давление, которое они способны выдержать при температуре +20С.
Я уже упомянул, что при нагреве прочность полимера снижается. Если при комнатной температуре труба с маркировкой PN20 способна выдержать без разрушения давление в 20 кгс/см2, то при нагреве до максимальных для нее +90 максимальное рабочее давление снизится до 7 — 8 атмосфер.
PN20 в маркировке — это максимальное рабочее давление при комнатной температуре.
К слову, именно поэтому я настоятельно не советую использовать трубы ПП для разводки горячей воды в домах с централизованной подачей ГВС от элеваторного узла. Почему?
Аргументы — к вашим услугам:
- Штатное давление на ГВС при его подаче с подающей нитки составляет до 8 кгс/см2 при температуре до 90 градусов, что само по себе уже опасно близко к критическим для труб значениям. При дальнейшем повышении температуры подачи в соответствии с температурным графиком ГВС должно переключаться на обратку. В теории.
Однако стоит слесарю по любой причине не перевести горячее водоснабжение дома на обратный трубопровод элеваторного узла, и температура горячей воды может достигнуть в пик холодов 120 — 130 градусов. С ТЭЦ вода поступает еще более горячей — до 150 С, но часть тепла теряется при транспортировке до квартиры.
Что произойдет при таком температурном режиме и рабочем давлении в 6 — 8 кгс/см2 с любыми полимерными трубами — догадаться нетрудно. В лучшем случае они будут ускоренно деградировать и вместо 50 лет прослужат 3-4 года, в худшем же последует порыв стояка и затопление квартиры со всеми вашими вещами грязным кипятком;
- Раз в году проводятся испытания теплотрассы на плотность: давление в ней повышается до 12 — 25 атмосфер. На это время работники ЖКХ должны перекрывать входные задвижки элеваторных узлов и открывать сбросы в них. В теории. Дальше объяснять?
- Еще один вид испытаний — на температуру. В процессе испытаний подача разогревается до максимальных согласно температурному графику +150 градусов; вода не кипит только благодаря повышенному давлению. ГВС на время испытаний должно отключаться. В теории. Думаю, уважаемый читатель сам понимает, что в реальном мире человеческий фактор никто не отменял;
- Наконец, не стоит забывать про гидроудары. Если после отключения горячей воды неквалифицированный слесарь быстро откроет задвижку ГВС, вода начнет стремительно заполнять лежневку (горизонтальную водоснабжения) и стояки. При наличии в контуре открытых кранов воздух будет вытеснен через них. В момент, когда практически несжимаемая вода заполнит всею систему ГВС, давление на фронте потока кратковременно повысится до 25 — 30 атмосфер (инерция-то никуда не делась!). Угадайте, выдержит ли труба ПП такую нагрузку?
А что в частных домах? Никаких ограничений. Современные котлы и бойлеры позволяют поддерживать стабильную и безопасную температуру воды; гидроудары при минимальной адекватности владельца жилья тоже невозможны.
Армирование
- Для армирования полипропилена применяются два разных материала — алюминий и рубленое стекловолокно.
Алюминиевая фольга толщиной примерно 0,5 миллиметра вклеивается между двумя слоями полипропилена. Она может располагаться как в середине толщины стенки, так и ближе к ее внешней стороне.
Технология производства труб, армированных фиброй, заметно отличается: все слои трубы (в том числе состоящий из полимера, смешанного с фиброй) продавливаются через экструдер одновременно и свариваются в единое целое. В результате прочность соединения между слоями трубы практически не отличается от прочности каждого слоя.
Труба сверху армирована фиброй, снизу — алюминием.
Удлинение при нагреве
- Полипропиленовые трубы для водопровода имеют наиболее высокий коэффициент удлинения при нагреве среди всех применяющихся при монтаже систем водоснабжения материалов.
Если нагреть трубу без армирования с 20 до 70 градусов, каждый ее метр станет длиннее на 6 — 7,5 миллиметров. Именно поэтому для ГВС предпочтительны армированные трубы.
Я приведу несколько любопытных цифр:
- Армирование фиброй снижает удлинение трубы при нагреве на 50 градусов до 3,1 мм на метр;
- Алюминиевая фольга уменьшает это значение до 1,5 мм/м;
- Стальная труба при нагреве на 50 градусов удлиняется всего на 0,5 мм на погонный метр.
- Монтаж стояков и подводок горячего водоснабжения должен выполняться с учетом того, что длина трубы увеличится при нагреве.
На стояках для этой цели устанавливаются компенсаторы — кольцевые или П-образные изгибы. Стояк фиксируется хомутами, не препятствующими скольжению в них удлиняющейся трубы.
Подводки тоже фиксируются подвижно; изгибы в местах присоединения сантехнических приборов лучше оставлять без фиксации вообще.
При укладке подводок в штробы по концам штроб всегда оставляется зазор шириной 0,5 — 1 см, позволяющей трубе удлиняться.
Нужно ли снабжать компенсаторами полипропиленовые трубы для холодного водоснабжения?
Чтобы ответить на этот вопрос, давайте выполним несложный подсчет.
Зимой температура холодной воды чуть выше точки замерзания и примерно равна +5С. Летом, в пик жары, она может увеличиться до +25С. Дельта температур составит 20 градусов.
Удлинение при нагреве при такой дельте температур — примерно 2,5 мм на погонный метр; при длине стояка между перекрытиями в 2,5 метра его прямой участок удлинится на 6,25 мм. Это немного, но вполне достаточно для того, чтобы труба заметно искривилась или пошла «волной».
Вывод очевиден: компенсаторы желательно ставить и на холодной, и на горячей воде.
Выбор
- Если вас привлекает цена труб малоизвестного производителя, лучше присмотритесь к изделиям с армированием фиброй.
Причина довольно очевидна: при их производстве технологические нарушения меньше влияют на качество продукта. В случае армирования алюминием неправильная технология склейки слоев или некачественный клей могут привести к тому, что труба начнет расслаиваться через год-другой эксплуатации.
- Обратите внимание, что, в отличие от стальных, полипропиленовые трубы маркируются наружным диаметром.
Стальная водогазопроводная труба маркируется так называемым условным проходом, который указывает на возможность присоединения к трубной резьбе соответствующего размера и примерно равен внутреннему диаметру. Так, труба ДУ 25 имеет внутренний диаметр, приблизительно равный 25 миллиметрам.
А вот полипропиленовая 25-миллиметровая труба при толщине стенки 4,2 мм (как, например, у Ekoplastik PPR S 2,5 / PN 20 / SDR 6) будет обладать внутренним диаметром всего в 25 — (4,5*2)=16 миллиметров. Ее пропускная способность относительно стальной будет составлять всего (16/25)^2=0.4096, или 41%.
Вывод очевиден: диаметры полипропиленовых труб, устанавливаемых на замену стальным, должны быть как минимум на шаг больше.
Полипропилен, однако, имеет важное преимущество перед сталью. Он сохраняет постоянный внутренний диаметр, поскольку не зарастает ржавчиной и отложениями, а внутренние стенки остаются идеально гладкими весь период эксплуатации трубопровода.
Соединение
- Наиболее распространенный способ, которым соединяются полипропиленовые трубы для водоснабжения — раструбная сварка с помощью низкотемпературного паяльника.
Инструкция по сборке соединения своими руками не отличается сложностью:
- Паяльник с зафиксированной на его нагревательном элементе насадкой соответствующего размера разогревается до рабочей температуры. На инструменте с терморегулятором нужно выставить 240 градусов;
- На трубе снимается наружная фаска. На внутренняя фаска уже снята их производителем;
- Труба заводится в насадку паяльника, а раструб фитинга надевается на нее с противоположной стороны нагревательного элемента;
- После оплавления поверхностей труба и фитинг совмещаются плавным поступательным движением. Вращать трубу, вставляя ее в фитинг, нельзя — оплавленные поверхности пойдут волной, что резко уменьшит прочность соединения. Фитинг и труба фиксируются неподвижно на время схватывания расплава пластика, после чего можно переходить к следующему соединению.
Время, которое нужно паяльнику для разогрева деталей до температуры плавления, вполне предсказуемо зависит от их диаметра:
У пайки труб есть еще одна тонкость. Если они армированы алюминием, то армирующий слой должен быть полностью удален из поля сварки.
Дело в том, что алюминиевая фольга постепенно разрушается водой и возникающими в ней электрохимическими процессами. Разрушение слоя фольги приведет к расслоению трубы и критическому падению ее прочности. Однако достаточно удалить фольгу из-под фитинга — и проблема решена.
Для этой цели используют один из двух инструментов:
- Шейвер парой ножей снимает наружный армирующий слой;
- Торцеватель вырезает первые несколько миллиметров армирования, размещенного в середине толщины стенки.
Оба инструмента бывают как ручными, так и в форме насадки для дрели или перфоратора.
- С полипропиленом могут использоваться как элементы запорной арматуры с раструбными фитингами под сварку, так и обычные резьбовые краны и вентиля.
Они устанавливаются через переходники с полипропилена на трубную резьбу. Герметизация резьбы выполняется сантехническим льном с пропиткой любой быстросохнущей краской или силиконовым герметиком; вместо льна с таким же успехом можно использовать полимерную нить с силиконом Тангит Унилок или ее аналоги.
На мой взгляд, установка запорной арматуры на резьбы с американками гораздо практичнее. Она позволит при необходимости заменить кран, не вырезая его вместе с куском водопровода.
Заключение
Надеюсь, что мне удалось пополнить багаж знаний уважаемого читателя в области монтажа систем водоснабжения. Как обычно, дополнительные материалы можно изучить, просмотрев видео в этой статье. Я буду признателен за ваши комментарии и дополнения. Успехов, камрады!
Обустройство дома или строительство нового не обходится без кропотливого подбора материалов. Это касается всех аспектов строительства, с фундамента и до флюгера на крыше. Важно сравнить стоимость и долговечность, надежность.
Разумно выбрать трубы полипропиленовые для холодного и горячего водоснабжения, и для отопления заодно. Только помимо материала подбирается конкретный тип трубы для каждой задачи. Здесь выбор однозначный, но только если разобраться в характеристиках модификаций полипропиленовых труб.
Что нужно знать
Полипропилен – стойкий к механическому и химическому воздействию полимер.
Практическое достоинство полипропилена в простоте монтажа. Для соединения элементов используется диффузионная сварка.
Получается неразъемное необслуживаемое соединение по прочности, не уступающее самому материалу. Подобного нельзя добиться с помощью прессования или зажимных фитингов, как с металлопластиком или даже сваркой в случае со стальными трубами, где на стыке стали и шва материал становится хрупким.
Процесс монтажа предполагает использование специального оборудования – паяльника. Куда важнее правильное исполнение инструкции по сварке полипропилена , чем опыт и мастерство. Монтаж водопровода с использованием полипропиленовых труб легко выполнить своими руками.
Преимущества полипропиленовых труб:
- Снижение затрат на материалы;
- Долговечность – до 50 лет;
- Стойкость к коррозии;
- Механическая прочность;
- Простой монтаж.
Недостатки:
- Большой коэффициент теплового линейного расширения (решается с помощью армирования труб алюминием и стекловолокном).
- Высокая проницаемость для кислорода. Важно для систем отопления и горячего водоснабжения.
Характеристики полипропилена
Одно название «полипропиленовые трубы» объединяет семейство полимерных материалов и конструкций с широким диапазоном технических характеристик и охватывающее большой спектр задач.
Для создания труб используется:
- гомополимер полипропилена (PPH) для простых задач, как базовый материал, первым введенный в эксплуатацию;
- Блок-сополимер (PPB) с увеличенной прочностью, но для низкотемпературных магистралей и трубопроводов;
- Статический сополимер пропилена с этиленом (PPRC, PPR) для горячего и холодного водоснабжения и использования в промышленных магистралях и транспортных системах;’
- Специальный полипропилен (PPs) как наиболее термостойкий и долговечный материал из семейства.
Для организации горячего и холодного водоснабжения в жилых и общественных зданиях широкое применение находят полипропиленовые трубы PPB, PPRC (PPR) и PPs.
Основное деление происходит по эксплуатационным характеристикам, таким как выдерживаемое давление и температура транспортируемой среды. Определяет это маркировка типа «PN» с цифирным обозначением, которое определяет номинальное эксплуатационное давление при температуре 20ºС.
Стандартизированный ряд включает в себя трубы с обозначением PN10, PN16, PN20, PN25 и PN32, выдерживающие от 1.0Мпа до 3.2 Мпа.
По конструкции выделяют трубы с однородными стенками, с армированием алюминием и армированием стекловолокном. С этим связаны еще две важные характеристики: кислородопроницаемость (скорость диффузии кислорода) и тепловое линейное расширение материала.
Последней характеристикой является типоразмер. Стандартами оговаривается внешний диаметр и толщина стенок, и это следует учитывать в расчетах и при проектировании коммуникаций
, где будут задействованы полипропиленовые трубы. Внешний диаметр определяет общие габариты системы, способ укладки, а толщина зависит от конструкции трубы и ее класса.
Внутренний диаметр рассчитывается исходя из двух перечисленных выше. Например, для PN10 диаметром 20 мм толщина стенки составляет 1,9 мм, а для армированной алюминием или стекловолокном трубы PN25 и таким же внешним диаметром 20 мм, стенка уже 3,4 мм. Внутренний диаметр, как и пропускная способность, отличается.
В таблице отражено деление труб по классам и конструкции и характеристики.
Марки | Армирование | Номинальное давление при Т = 20ºС, МПа (бар) | Номинальное давление при Т = 75ºС | Коэфф. Температурного расширения, 10-4/К | Диффузия кислорода, мг/м2*сутки |
PN10 | Нет | 1,0(10) | — | 1,80 | 900 |
PN16 | Нет | 1,6(16) | — | 1,80 | 900 |
PN20 | Нет | 2,0(20) | 0,6 | 1,80 | 900 |
PN20 | Стекловолокно | 2,0(20) | 0,6 | 0,35 | 650-850 |
PN25 | Стекловолокно | 2,5(25) | 1 | 0,35 | 650-900 |
PN25 | Алюминий перфорированный | 2,5(25) | 1 | 0,26 | 450 |
PN25 | Алюминий сплошной | 2,5(25) | 1 | 0,26 | 0 |
PN32 | Стекловолокно | 3,2(32) | 1,5 | 0,35 | 650-900 |
PN32 | Алюминий перфорированный | 3,2(32) | 1,5 | 0,26 | 450 |
PN32 | Алюминий сплошной | 3,2(32) | 1,5 | 0,26 | 0 |
Стандартный ряд размеров по внешнему диаметру: 16(1,6), 20(3,4), 25(2,3), 32(2,9), 40(3,7), 50(4,6), 63(5,8). Дополнительно указана толщина стенки для армированных труб PN20(25).
Фитинги
Для полипропиленовых труб производится полный ассортимент фитингов, запорной и регулирующей арматуры и вспомогательных монтажных элементов. Стандартный набор включает в себя:
- колено 90о;
- тройник;
- заглушка;
- проходная муфта;
- шаровый кран;
- фильтр грубой очистки;
- фитинги переходники на резьбовое соединение под металл (с внутренней или внешней резьбой, американка).
Используя весь доступный набор элементов, из полипропилена собираются системы практически любой конфигурации, с учетом комбинирования материалов. Производители выпускают под каждую партию труб набор фитингов и переходников.
Выбор
Маркировка и тип трубы для горячего и холодного водопровода определяется по условиям эксплуатации. Учитывается давление в системе, пиковые значения, температура воды. Однако есть аспект, который категорически не следует игнорировать уже на стадии приобретения материалов.
Выбранные трубы и фитинги должны быть от одного производителя и из одной партии . Если в магазине или на оптовой базе не достаточно материалов одной партии, лучше найти другого поставщика.
Основным аргументом при этом является полная идентичность материала трубы и фитингов и соответствие размеров.
Рецептуры полипропилена у различных производителей отличаются. Даже если отличия незначительные это скажется на качестве швов и долговечности соединений.
Второй аспект касается размеров. В холодном состоянии фитинги не одеваются на трубу даже с усилием, только после расплавления верхнего слоя полипропилена, чтобы образовавшийся излишек способствовать диффузии и спайке.
Для холодной воды
Для системы холодного водоснабжения используются полипропиленовые трубы PN16 и выше. Армирование ненужно, так как не предполагается нагрев воды свыше 40 градусов, теплового расширения почти нет.
Использовать трубы PN10 для внутренней разводки допускается, однако на вводе в квартиру или дом снабжается редуктором, ограничивающим давление, чтобы избежать прорывов и деформации.
Для горячей воды
Температура горячей воды до 85ºС,и при этом линейное расширение полипропиленовой трубы достигает 12-15 см на каждые 10 метров. Используются армированные трубы, усиленные алюминием или стекловолокном.
Армирование алюминием выполняется двумя способами. Поверх готовой трубы проклеивается фольга с перфорацией или сплошная, и уже завершающим слоем наносится тонкий слой белого или серого полипропилена, задача которого только в защите армирующего слоя и придание эстетичного внешнего вида.
Второй способ предполагает разделение стенки труб на две равные части и проклейку фольги между ними. Выигрыша по коэффициенту теплового расширения это не дает, зато с углублением алюминия заявленная долговечность и стойкость к механическому воздействию выше.
Преимущество цельного не перфорированного алюминия в том, что он не пропускает кислород, диффузия полипропилена и армирования стекловолокном достигает значений 600-900.
Этот аспект важен, только в случае если система ГВС построена на теплообменниках, и вода циркулирует в закрытом контуре. Для внутренней разводки в квартире лучше использовать армирование перфорированным алюминием или стекловолокном, что обойдется дешевле.
Выбирать следует из труб, сработанных из полипропилена PPRC (PPR) или PPs. Трубы PN20 используются только с установленным редуктором, способным ограничить давление. PN25 способны выдержать даже гидроудары, и станут оптимальным вариантом.
Монтаж
Сварка полипропилена выполняется с использованием специального оборудования – паяльника. Это пластина с вмонтированным ТЭНом на подставке, на которой закрепляются насадки под разные диаметры. Для нагрева используется гильза с отверстием, для нагрева фитинга – дорн с выступающим патрубком.
Чтобы расплавленный пластик не прилипал к насадкам, их покрывают тефлоном, и требуют бережного обращения, не допуская механических повреждений и загрязнений.
Полипропилен необходимо локально нагреть до 260ºС, и после этого соединить детали. За счет диффузии материал перемешивается, и после застывания остается монолитное неразрывное соединении. Чистота элементов в месте соединения и правильный режим нагрева определяют качество сварки.
Для крепления по маршруту используются клипсы защелки, удерживающие трубу, но без жесткой фиксации, что позволяет компенсировать тепловую деформацию. По умолчанию крепления нужны со стороны длинного участка от фитинга на расстоянии в 5-10 см.
Соединения полипропиленовых труб считаются неразборными, так что допускается скрытая прокладка труб, в том числе с зашивкой в стены и заливкой в стяжку или слой штукатурки. Однако практичнее даже при скрытой прокладке использовать специальные короба, утопленные в стену.
Металлические трубы сегодня используются реже, чем раньше, а на замену им пришел пластик. Его отличают надежность, удобство и дешевизна. У пластика низкая теплоотдача, но высокая устойчивость к внешнему воздействию, что делает его лидером на рынке.
Воздействие температур и давления требует использования материалов, которые способны справиться с нагрузкой. Рекомендуется приобретать изделия с запасом, иначе изменение параметров приведет к аварии.
Материал не подвергается коррозии и не ржавеет, на нем не образуется налет. Он не засоряется изнутри. При правильном монтаже срок эксплуатации составляет 50 лет, что для металла недостижимо. Пластик не цветет и не плесневеет.
Еще одно преимущество пластика по сравнению с металлом заключается в процедуре установки. Для монтажа необходим специальный паяльник, стоимость которого невелика по сравнению со сварочным аппаратом. Пользоваться им может каждый. Его легко транспортировать, ведь он имеет небольшие габариты и вес.
Недостатки:
- Пожароопасность.
- Ограничение в использовании.
- Токсичность.
Пластик легко воспламеняется. Это приводит к тому, что при возгорании огонь быстро распространяется и выделяет ядовитые вещества. Некоторые материалы создают вредные соединения при взаимодействии с водой и подходят исключительно для технических линий.
Можно выделить следующие особенности:
- Большой срок эксплуатации.
- Маленький вес.
- Простая установка и замена.
- Низкая теплопроводность.
- Стойкость к внешнему воздействию.
- Гибкость и эластичность.
- Дешевизна.
Благодаря особенностям своей структуры, пластик не вступает в реакцию с водой и не подвержен коррозии. Он не требует использования дополнительной теплоизоляции.
Легко перевозить из-за маленького веса. Монтаж не составляет проблем, ведь для этого необходимы лишь специальный паяльник и ножницы. При возникновении неисправности, часть магистрали можно легко удалить и заменить.
Пластик – гибкий материал, а поэтому линия делается компактно. Можно сделать выбоину в стене и установить туда линию, что сэкономит место.
Виды пластиковых труб для горячей воды
Выбор труб для горячей воды важен, ведь они регулярно подвергаются нагрузке и испытывают температурные колебания в диапазоне 25-95 о С. Это вызывает изменение длины, что в маленьких помещениях не допускается из-за количества креплений и отсутствия компенсаторов.
Одними из лучших характеристик обладает рандом сополимер (PPR). Внутренняя поверхность не позволяет материалу расширяться. Он имеет высокую жесткость и низкую кислородопроницаемость. Магистраль не провисает, что положительно влияет на срок службы даже без установки компенсаторов. Есть возможность приобретения усиленных армирующим слоем изделий.
Пластик с использованием полиэтилена имеет специальную маркировку. Нужно покупать изделия с красной линией по всей длине. Они безопасны и имеют необходимые качества для использования в высокотемпературных магистралях.
Еще один вид – двухслойные из полиэтилена и дополнительной навивки . Изделия с использованием кевларовых (армирующее свойство) нитей способны выдерживать 40 атмосфер. Дешевые варианты с полиэфирными нитями применяются в магистралях с давлением до 25 атмосфер.
Алюминиевая фольга, как компонент, обладает высокой прочностью. Но такие трубы сложно и дорого обрабатывать и монтировать. Использование стекловолокна не имеет подобных проблем, поскольку в таком случае применяется стандартная технология.
Металлопластиковые включают свойства пластика и металла. Они имеют малый вес и хорошую гибкость. Металлопластиковые линии не подвергаются температурным колебаниям или коррозии, сохраняя характеристики.
Установка пластиковых заключается в использовании метода диффузионной сварки. Для этого применяется специальный аппарат, стоимость которого невысока. Пользоваться им легко, поэтому монтаж выполняется самостоятельно. После соединения получается цельная магистраль.
Как выбрать пластиковые трубы для горячей воды
Выбирать продукцию нужно с учетом диапазона температур. В этом помогут международные стандарты ISO, которые используют производители для обозначения видов пластиковой продукции.
- Класс №1 (подходят для воды до 60С, срок эксплуатации – 50 лет).
- Класс №2 (Рабочий нагрев составляет 70 С, срок годности – 50 лет).
- Класс №4 (Используются для низкотемпературного радиаторного отопления или укладки теплого пола; трубы этого класса должны постоянно использоваться в разных диапазонах (максимум – 70 С).
- Класс №5 (применяется для высокотемпературного радиаторного отопления и выдерживает до 90 С, работает по аналогичному с классом 4 принципу; срок службы – 50 лет).
Выбор труб для горячей воды осуществляется с учетом их внешнего вида. Они должны выглядеть красиво, быть ровными, с идеальными внешними и внутренними диаметрами, с четким сечением на срезе, без повреждений и пустот в структуре.
Что касается наружного и внутреннего слоя, который разделен стекловолокном, то его срез имеет разную толщину. Главное, обращать внимание на внешнюю и внутреннюю поверхность. Снаружи они должны быть однородными и иметь целостный окрас. Качественные изделия не имеют стертой или нечеткой маркировки, поскольку за этим тщательно следят.
Оценить качество помогает запах изделий. Если при сварке они издают неприятный запах – это явный признак низкого качества. Важно правильно выбрать фитинги. Они должны плотно стыковаться с трубами для горячей воды. Они соединяются силой, в нагретом состоянии. Признаком брака является свободный ход фитинга. Чтобы избежать такой проблемы, приобретайте детали одного производителя.
Помимо указанных выше параметров, выбор основывается на следующих показателях:
- Рабочее давление.
- Армирование.
- Диаметр.
На трубы наносится специальная маркировка и по указанным цифрам определяется уровень рабочего давления. Предельное давление превышает указанное. Пластик способен выдерживать колебания, но чем выше показатель, тем лучше. При увеличении температуры, прочность снижается вместе с допустимым давлением.
Важный параметр – армирование. Такие трубы характеризуются прочностью. Если вы покупаете оригинальную продукцию от производителя, то армирование делается как алюминием, так и стекловолокном. Оба варианта служат долго из-за улучшенных свойств.
Что касается выбора диаметра, то выбирать нужно по принципу: внутреннее сечение пластиковых труб для горячей воды больше внутреннего сечения стояков.
Выбор пластиковых труб для горячей воды должен делаться с учетом особенности производства. Пластик считается прочным, но при температуре больше 140C он становится мягким и плавится. Фирмы, продающие изделия, указывают допустимую температуру 90C.
Например, покупается пластиковая линия с предельно допустимой температурой 100C. Горячая вода достигает 95-97C, труба течет и деформируется. Ситуация закончится судебным разбирательством, причем если магистраль установлена правильно, то производитель проиграет и выплатит стоимость проданной продукции, возместит ущерб потопа и моральную компенсацию.
Сумма потерь для компании будет существенной. Понимая это, допустимая температура намеренно занижается, что сводит риски производителя к минимуму. Если линия не выдержит, то проблемы придется решать самостоятельно – компания ничего не компенсирует.
Заводы делают крупные партии продукции. Обеспечить качество всех труб невозможно. Технология производства несовершенна, поэтому часть товара имеет дефекты: изменение состава или соотношения компонентов, недостаточная толщина стенок в определенных местах.
Выйти из ситуации можно 2 способами:
- Усилить контроль и отправлять часть партии на доработку.
- Снизить порог максимальной температуры на 10-15C.
Второй путь не требует дополнительных затрат, поэтому большинство производителей поступает таким образом, занижая характеристики продукции. Учитывать это при выборе обязательно, иначе установленная линия может не выдержать и дать течь.
Магистраль жилого дома ограничивается температурой 90-95 C, что закреплено в нормативных документах. В таком случае большинство труб для горячей воды способны выдерживать нагрузку и не приносить проблем годами. Существуют определенные факторы, влияющие на температуру.
Климат оказывает непосредственное влияние. Чем ниже температура окружающей среды, тем больше тепла теряется.
Увеличить теплоотдачу отопительных приборов можно 2 способами:
- Увеличить температуру воды.
- Увеличить количество источников тепла.
Поднять температуру можно, но возрастет и нагрузка. В реальности температура теплоносителя достигает 100C и больше. Если у магистрали меньший предел, то это станет причиной аварии.
Не стоит исключать человеческий фактор и неправильную эксплуатацию. По этой причине выбирать трубы для горячей воды нужно с запасом. Перепады температуры не должны приводить к порывам. Правильный монтаж позволит обеспечить срок эксплуатации свыше 50 лет.
На текущий момент полипропиленовые трубы для систем горячего водоснабжения в странах ЕС лидируют по востребованности в сегменте внутренних (внутридомовых, внутриквартирных) сетей и находятся почти на одном уровне с трубами из полиэтилена (РЕХ сшитого и ПНД) при обустройстве магистральных линий холодного/горячего водоснабжения и оборудовании коммуникаций станций водоподготовки/водоочистки. В России полипропиленовые трубы для систем горячего водоснабжения активно вытесняют традиционные стальные трубы из внутридомовых/внутриквартирных сетей, но пока существенно уступают стальным и чугунным трубам по объемам применения для прокладки подземных магистралей теплосетей. Кроме того, перспектива полипропиленовых труб для систем горячего водоснабжения в сегменте наружных сетей в России вряд ли выглядит утешительной с появлением на национальном рынке труб и фитингов многослойных предизолированных труб из термопластов марок ИЗОПРОФЛЕКС , ИЗОПЭКС , Корсис ПЛЮС , REHAU RAUTHERMEX , а также гофрированных нержавеющих труб Касафлекс – системных решений, полностью готовых к установке и эксплуатации без дополнительных превентивных мер по теплоизоляции и/или прокладке трубопровода на значительной глубине.
Популярность полипропиленовых труб для горячего водоснабжения обусловлена хорошим комплексом физических, механических, термических, электрических свойств (см. ), из которых в технологическом и эксплуатационном аспектах выделяют:
- более высокое, чем у труб ПВХ и ПНД сопротивление ползучести;
- показательную устойчивость к старению и к образованию/развитию колоний микроорганизмов;
- хорошую стойкость к истиранию при низком локальном падении давления транспортируемого потока жидкости из-за трения о стенки трубы;
- хорошие звукоизоляционные свойства;
- инертность к большому спектру агрессивных сред;
- легкую обработку ручным инструментом при монтаже и хорошую свариваемость в раструб, что выгодно отличает полипропиленовые трубы для систем горячего водоснабжения от полиэтиленовых труб и типовых труб из поливинилхлорида.
В нашей стране производство и монтаж полипропиленовых труб для систем горячего водоснабжения в целом регламентируется двумя стандартами (ГОСТ 26996-86 «Полипропилен и сополимеры пропилена. Технические условия» и ГОСТ Р 52134-2003 «Трубы напорные из термопластов и соединительные детали к ним для систем водоснабжения и отопления»), СП 40-101-96 «Проектирование и монтаж трубопроводов из полипропилена «рандом-сополимер» и СНиП 2.04.01-85 «Внутренний водопровод и канализация зданий». В Евросоюзе полипропиленовые трубы для систем горячего водоснабжения, отопления и холодного водоснабжения регулируются целым пакетом технических регламентов (см. таблицу в этом материале), базовыми среди которых являются DIN 8077 «Polypropylene (PP) pipes - РР-Н (Туре 1), РР-В (Туре 2), PP-R (Туре 3) - Dimensions» (Трубы из полипропилена (ПП) - ПП тип 1, ПП тип 2, ПП тип 3 - Размеры), DIN 8078 «Polypropylene (PP) pipes - PP-H (Type 1), РР-В (Type 2), PP-R (Type 3) - General quality requirements and testing» (Трубы из полипропилена (ПП) - ПП тип 1, ПП тип 2, ПП тип 3 - Общие требования и испытания), DIN 16962 «Pipe Joints and Elements for Polypropylene (PP) Pressure Pipelines, Types 1 and 2. Part 1 – 13», ISO 10508:1995 «Thermoplastics pipes and fittings for hot and cold water systems» (Трубы и фитинги из термопластов для систем холодного и горячего водоснабжения) и EN ISO 15874 «Plastics piping systems for hot and cold water installations – Polypropylene (PP) - Part 1: General (ISO 15874-1:2003» (Системы пластмассовых трубопроводов для горячего и холодного водоснабжения. Полипропилен (РР). Часть 1. Общие положения).
Сегодня полипропиленовые трубы для систем горячего водоснабжения изготавливают из:
- гомополимера полипропилена РР-Н, блоксополимера полипропилена РР-В и рандомсополимера полипропилена PP-R для класса эксплуатации 1 – горячее водоснабжение (60 °С) по ГОСТ Р 52134-2003 и ISO 10508:2006 «Plastics piping systems for hot and cold water installations - Guidance for classification and design» (Трубопроводы из пластмасс для горячей и холодной воды. Руководство по классификации и проектированию);
- гомополимера полипропилена РР-Н, блоксополимера полипропилена РР-В и рандомсополимера полипропилена PP-R для класса эксплуатации 2 – горячее водоснабжение (70 °С) по ГОСТ Р 52134-2003 и ISO 10508:2006;
- β – рандомсополимера пропилена PP-RСT (неупорядоченный сополимер с модифицированной кристаллической структурой (C - crystalline), термостабилизированный для работы в жестких условиях повышенного давления при высоких температурах (T =toughened)) (см. подробнее о трубах из β – рандомсополимера пропилена PP-RСT в этом материале) для классов эксплуатации 1 и 2 по ГОСТ Р 52134-2003 и ISO 10508:2006;
- комбинаций рандомсополимера полипропилена PP-R и β – рандомсополимера пропилена PP-RСT, рандомсополимера полипропилена PP-R и гомополимера полипропилена РР-Н/ блоксополимера полипропилена РР-В, рандомсополимера полипропилена PP-R/β – рандомсополимера пропилена PP-RСT и РЕ/РЕХ в композитных трубах с армированием стекловолокном или алюминиевой фольгой.
Армированные алюминием композитные трубы из рандомсополимера полипропилена PP-R и РЕ (слева), рандомсополимера полипропилена PP-R и β – рандомсополимера пропилена PP-RСT (в центре) и армированные стекловолокном трубы из рандомсополимера полипропилена (справа).
Схема композитной армированной трубы, где 1 – основная труба; 2 – алюминиевая фольга (А1); 3 – наружный слой трубы; S – общая толщина трубы; S1* – толщина основной трубы; d – наружный диаметр трубы; d*y – наружный диаметр основной трубы.
Типоразмеры и масса композитных армированных труб PP-RCT(β – рандомсополимера пропилена)/АL/PP-R.
Типоразмер трубы | Размеры, мм | Расчетная масса трубы, кг/м | |||
---|---|---|---|---|---|
d | dy (SDR 6, PN 20) | S, макс | S1 | ||
16х2,5 | 17,7 | 16 | 3,35 | 2,5 | 0,130 |
20х2,8 | 21,8 | 20 | 3,70 | 2,8 | 0,218 |
25х2,8 | 26,8 | 25 | 3,70 | 2,8 | 0,294 |
32х3,6 | 33,8 | 32 | 4,5 | 3,6 | 0,454 |
40х4,5 | 41,8 | 40 | 5,40 | 4,5 | 0,644 |
50х5,6 | 51,8 | 50 | 6,50 | 5,6 | 0,935 |
63х7,1 | 65,0 | 63 | 8,10 | 7,1 | 1,465 |
75х8,4 | 77,0 | 75 | 9,40 | 8,4 | 1,929 |
90х10,1 | 92,7 | 90 | 11,45 | 10,1 | 3,011 |
110х12,3 | 113,0 | 110 | 13,80 | 12,3 | 4,288 |
Теплотехнические, технологические и эксплуатационные особенности полипропиленовых труб для горячего водоснабжения.
Полипропиленовые трубы для горячего водоснабжения по ГОСТ Р 52134-2003 относятся к группе горючести Г4, группе воспламеняемости В3, по дымообразующей способности к группе Д3, по токсичности продуктов горения к группе Т3, что определяет жесткие требования пожарной безопасности к монтажу и эксплуатации трубопроводов из полипропилена. К условным недостаткам полипропиленовых труб для горячего водоснабжения и труб из термопластов в целом относят значительный коэффициент термического расширения, из-за чего прокладка внутренних (и наружных) сетей выполняется с применением мер превентивной компенсации относительного удлинения трубопровода при транспортировке горячего теплоносителя. В отличие от стальных трубопроводов, где используются компенсаторы различного типа, системы из полипропиленовых труб для горячего водоснабжения (и отопления) собираются с применением самокомпенсации трубопровода на Г-образных поворотах, П-образных ответвлениях и/или в петлеобразных компенсаторах.
Г- и П-образные компенсаторы.
Петлеобразные компенсаторы.
Компенсирующая способность петлеобразных компенсаторов.
dн, мм | 16 | 20 | 25 | 32 | 40 |
---|---|---|---|---|---|
ΔI, мм | 85-90 | 80 | 65-70 | 55 | 45 |
Возможность «свободного» хода трубопровода при температурном расширении обеспечивается скользящими опорами, расстояние между которыми зависит от диаметра и температуры полипропиленовых труб для горячего водоснабжения (см. таблицу ниже).
Расстояние между скользящими опорами горизонтальных трубопроводов из полипропилена (СН 478-80).
Номинальный наружный диаметр, мм | При температуре транспортируемой жидкости, °С | ||
---|---|---|---|
20 | 30 | 40 | |
16 | 500 | 450 | 400 |
20 | 550 | 500 | 450 |
25 | 650 | 550 | 500 |
32 | 750 | 650 | 600 |
40 | 850 | 800 | 700 |
50 | 1000 | 900 | 800 |
63 | 1150 | 1050 | 900 |
75 | 1300 | 1200 | 1000 |
90 | 1500 | 1350 | 1200 |
110 | 1700 | 1500 | 1300 |
125 | 1800 | 1700 | 1450 |
Местные (локальные) потери давления в трубопроводе требуют повышения напора нагнетающего насоса (см. ) на величину R, определяемую по формуле:
R = (r*V²*1000)/2g, где
r – локальный коэффициент сопротивления; V – средняя скорость потока (м/с); 1000 – удельный вес воды (кг/м³); g – ускорение свободного падения 9.8 м/с².
Некоторые локальные коэффициенты сопротивления r для фитингов трубопровода из полипропиленовых труб для горячего водоснабжения приведены в таблице ниже.
Коэффициент местного (локального) сопротивления фитингов полипропиленового трубопровода.
Еще одной особенностью полипропиленовых труб для горячего водоснабжения и труб из термопластов в целом являются довольно большие тепловые потери транспортируемой горячей воды через стенки неизолированного трубопровода.
Тепловые потери неизолированными полипропиленовыми трубами разного диаметра/толщины стенки при разнице температур между окружающей и транспортируемой средой Δt.
Δt, °С | Значения q, Вт/м, для трубопроводов размерами, мм | |||||
---|---|---|---|---|---|---|
вертикального | горизонтального | |||||
20х3,4 | 25х4,2 | 32х5,4 | 20х3,4 | 25х4,2 | 32х5,4 | |
25 | 11 | 15 | 19 | 14 | 18 | 23 |
30 | 14 | 18 | 24 | 17 | 22 | 28 |
35 | 17 | 22 | 28 | 20 | 26 | 33 |
40 | 20 | 26 | 33 | 24 | 31 | 39 |
45 | 23 | 31 | 38 | 28 | 36 | 44 |
50 | 26 | 35 | 43 | 32 | 41 | 50 |
55 | 29 | 39 | 48 | 37 | 46 | 55 |
60 | 33 | 44 | 55 | 41 | 52 | 62 |
65 | 37 | 49 | 62 | 45 | 58 | 69 |
70 | 41 | 55 | 68 | 49 | 63 | 76 |
75 | 45 | 60 | 75 | 53 | 70 | 83 |
80 | 49 | 65 | 82 | 57 | 75 | 90 |
Решают проблему тепловых потерь установкой на трубопровод теплоизолирующей оболочки, обычно из вспененного полиэтилена или вспененного полипропилена.
Минимальная толщина теплоизоляции для трубопровода горячего водоснабжения из рандомсополимера полипропилена.
Размер трубы, мм | Минимальная толщина слоя изоляции, мм, при теплопроводности изоляционного материала, Вт/(м*°С) | ||||
---|---|---|---|---|---|
0,030 | 0,035 | 0,040 | 0,045 | 0,050 | |
16х2,7 | 14,1 | 16,7 | 19,6 | 23,1 | 27,2 |
20х3,4 | 15,7 | 18,1 | 20,9 | 24,2 | 27,9 |
25х4,2 | 21,8 | 25,6 | 30,1 | 35,3 | 41,5 |
32х5,4 | 24,6 | 28,2 | 32,5 | 37,4 | 43,0 |
40х6,7 | 32,1 | 37,1 | 43,0 | 49,8 | 57,7 |
50х8,4 | 40,3 | 46,8 | 54,2 | 62,9 | 72,9 |
63х10,5 | 51,4 | 59,7 | 69,3 | 80,4 | 93,4 |
75х12,5 | 61,5 | 71,5 | 83,1 | 96,5 | 112,2 |
90х15,0 | 74,2 | 86,3 | 100,4 | 116,8 | 135,8 |
Внутренние системы трубопроводов из полипропиленовых труб для горячего водоснабжения собирают при помощи сварки в раструб, которую выполняют по типовой технологии (см. ) с регламентированной временной выдержкой при оплавлении, технологической паузе и охлаждении для труб разного диаметра.
Продолжительность оплавления, технологической выдержки и охлаждения при сварке полипропиленовых труб разных номинальных диаметров.
Номинальный диаметр, мм | Продолжительность выдержки, сек | ||
---|---|---|---|
При оплавлении | При технологической паузе, не более | При охлаждении, не менее | |
16 | 5 | 4 | 120 |
20 | 6 | 4 | 120 |
25 | 7 | 4 | 120 |
32 | 8 | 6 | 240 |
40 | 12 | 6 | 240 |
50 | 18 | 6 | 240 |
63 | 24 | 8 | 360 |
75 | 30 | 8 | 360 |
90 | 40 | 8 | 360 |
110 | 50 | 10 | 480 |
При сварке в раструб композитных многослойных труб, армированных алюминием, армирующий слой удаляют, сварку в раструб композитных многослойных труб, армированных стекловолокном, проводят без удаления армирующего слоя, но с выполнением всех технологических требований по подготовке поверхностей и временной выдержке при оплавлении, технологической паузе и охлаждении. При параллельной прокладке трубопроводов холодного водоснабжения и горячего водоснабжения полипропиленовые трубы для горячего водоснабжения располагают выше труб холодной воды на расстоянии (в свету) не менее 100 мм. В случае пересекания трубопроводов расстояние между полипропиленовыми трубами разных систем устанавливают не менее 50 мм. Через преграды (стены, перегородки) полипропиленовые трубы для горячего водоснабжения проводят в футлярах/гильзах из металла, пластмасс, пергамина и т.д. – материала, обеспечивающего свободное перемещение трубопровода при температурном расширении. Стыковку полипропиленовых труб для горячего водоснабжения со стальными трубами выполняют с помощью фланцевых соединений (см. рис. ниже), привариваемых к трубопроводам, с трубами из полиэтилена или поливинилхлорида полипропиленовые трубы для горячего водоснабжения соединяют компрессионными механическими муфтами или с помощью фланцев.
Прогресс требует совершенства в каждой отрасли производства. По этому принципу потребительский спрос перешел от металлических трубопроводов к изделиям из полимерных элементов. Полипропиленовые трубы для воды используются как альтернативный вариант разводки сетей водопровода горячего и холодного снабжения с минимальным количеством недостатков. Сегодня такой тип трубы используется для прокладки центральных магистральных водных сетей и монтажа внутриквартирных разводок.
Водопроводная труба из полипропилена отличается набором основополагающих преимуществ, с которыми мы познакомимся в ходе статьи.
В строительных компаниях постоянно используют полипропиленовые трубы для горячего водоснабжения для создания коммуникационных и инженерных сетей нового поколения. Это обусловлено тем, процедура монтажа такого водопровода происходит при минимальных затратах и за короткий промежуток времени.Выясним, безопасно ли использовать полипропиленовые трубы для горячей воды, и какие лучше выбирать?
Свойства и физические характеристики полипропилена: как температура воздействует на ПП трубы и другие моменты
Целевой сегмент рынка полипропиленовых трубопроводов для горячего водоснабжения представлен изделиями с максимально допустимой температурой в 950 С, чего достаточно для эксплуатации в квартирных условиях с централизованным отоплением и тем более в автономных отопительных системах. Далеко не каждый производитель изготавливает более температуростойкий полипропилен.
- Экономическая. Запись, отмеченная на товаре полосой вдоль трубы, гласит, что максимально допустимая температура – 95 градусов, хотя полипропилен для горячей воды должен выдерживать более высокие температуры. Это делается для того, чтобы искусственно занизить температурный предел. Представим, что на трубе указана температура в 100 градусов. Следовательно, если материал не соответствует качественным нормам, то при нагревании воды до 98 градусов, полипропилен деформируется, а потребитель подаст иск в суд за несоответствие заявленных характеристик. Судебные тяжбы будут окончены в пользу потребителя, а производителю придется оплатить штраф. Отметим, что трубопроводы горячего водоснабжения из полипропилена используются при строительстве и ремонте крупных фирм, следовательно, цена ущерба становится баснословной.
- Технологическая. Во время производства полипропиленовых изделий попадаются партии с браком. Прослеживать отгрузку материала с варьирующимся свойствами физического и химического состава – процесс трудоемкий. Поэтому для производителя предпочтительнее указать заниженный предел рабочей температуры и давления, чтобы впоследствии это не вылилось в первую причину.
Технические характеристики: преимущества ПП трубопровода для холодной и горячей воды
Для квартир и частных домов температура контура ГВС и норма отопления не превышает 80 градусовИсключается человеческий фактор, когда некомпетентным слесарем осуществляется подача горячей воды не в соответствии с необходимыми нормами. Перейдем к преимущественным особенностям водопровода из полипропилена:
- Каждый производитель указывает индивидуальный срок эксплуатации ПП трубы для горячей воды. Но в любом случае эта цифра варьируется в пределах 50-ти лет, что в два раза превышает сроки службы трубопроводов из черной стали.
- Гладкость внутренних стенок изделия быстрее передает рабочую температуру и давление по всей конструкции. По этой же причине исключается возможное скопление наростов внутри трубы.
В условиях повышенной жесткости воды в некоторых регионах,полипропилен успешно справляется с известняковыми отложениями, а потому диаметр внутреннего сечения трубы не изменяется десятилетиями.
- превосходной стойкостью к коррозийному воздействию.
- для горячей воды не создаст проблем потребителю, так как при обратном процессе – стенки выдерживают давление и не разрываются (касается армированных изделий).
- Трубы для горячего водоснабжения и отопления из полипропилена обладают высокой характеристикой теплоемкости и низкой теплопроводностью. Эти свойства сэкономят на расходовании используемого топлива для обогрева воды.
- Для монтажа полипропиленовых конструкций используется паяльный аппарат для муфтовой сварки, следовательно, установку ПП труб чаще проделывают самостоятельно.
- При изготовлении горячих трубопроводов из полипропилена используют экологически чистые соединения, которые не наносят вреда здоровью человека.
Армирование полипропиленового водопровода любого диаметра стекловолокном
Трубы ПП для горячей воды армируются специальными составами, которые спасают изделие от механической деформации при эксплуатации. Согласно законам рынка выделяется следующая классификация трубопроводов из полипропилена для горячей воды:
- С металлической оплеткой.
- Со стекловолокном.
В первом случае армирование трубы осуществляется при помощи алюминиевой фольги, которой покрывается изделие по всему наружному диаметру. Такие трубопроводы нуждаются в дополнительной очистке наружного слоя для разогревания в муфтовой сварке, что вызывает дополнительные проблемы при монтаже. Особенно это чувствуется при отсутствии специальных инструментов. Еще один минус полипропилена с металлической оплеткой – такие изделия зачастую вздуваются из-за использования некачественных материалов в производстве. Однако гарантия производителя на такие механические видоизменения не распространяются.
Второй тип труб со стекловолокном лишен вышеуказанных проблем и обладает рядом дополнительных преимуществ: не расслаиваются, не подвергаются электрохимическому воздействию, лучше справляются с расширением при нагреве и др. С их помощью осуществляется монтаж трубы холодной и горячей воды в квартире или частном доме. Такие изделия находят применение при прокладке централизованных систем отопления и ГВС.
ПОСМОТРЕТЬ ВИДЕО
Полипропиленовые трубы для горячей воды хорошо вошли в рынок прокладки коммуникаций.