Металлополимерные трубы: знакомимся с достоинствами и недостатками

Металлополимерные трубы: знакомимся с преимуществами и

Металлополимерные трубы – это вид композитных труб, каковые смогут состоять сходу из нескольких компонентов: полимерной трубы, сетчатого железного каркаса либо армирующего слоя из алюминиевой фольги.

Существует множество классификацией данного вида патрубков, каковые смогут различаться по данным, по технологии производства, и по прямому их назначению и техническим параметрам.

Полимерное тело трубы производится как раз из термопластов. Каркас должен складываться из поперечных и продольных элементов. Продольные элементы находятся концентрично относительно патрубка, поперечные с определенным шагом на продольные, образуя тем самым спирали.

Основные сферы применения

Область применения таких труб достаточно широка.

1. Патрубки диаметром до 40 миллиметров, каковые армированы алюминиевой фольгой, в большинстве случаев, употребляются в жилищно-коммунальном хозяйстве, в частности в системах водоснабжения, отопления и канализации.
2. Патрубки из металлополимеров большего диаметра используются, первым делом, для прокладки нефтепроводов, и технологических трубопроводов, каковые употребляются для транспортировки разных агрессивных сред (щелочей, кислот, и продуктов с высокой концентрацией соли).

1. Данный вид труб используют при подземном и кучном выщелачивании редкоземельных и цветных металлов.
2. В последнее время патрубки используются в системе пневмотранспорта и гидротранспорта.
3. В качестве силовых опор для строений данные элементы употребляются в морской инфраструктуре.

Типы основных металлополимерных труб

Прежде всего, нужно выделить основные виды тех патрубков, каковые армированы алюминиевой фольгой. Материалом для данных элементов помогает полиэтилен типа PERT и PEX, который перерабатывается особым способом экструзии.

Толщина алюминиевой фольги образовывает всего пара десятых долей миллиметра, фольга сваривается между собой при помощи особой ультразвуковой сварки.

Технические параметры

Многослойные металлополимерные трубы имеют ряд качественных показателей, среди которых необходимо подчеркнуть следующие:

• прочность сварного шва фольги из алюминия;
• высокую адгезию полимера с железным основанием;
• низкую шероховатость поверхностей патрубка;
• округлость каркаса и равномерное распределение полимера по всей окружности, как на наружном, так и внутреннем слоях;

Преимущества

Изделия, армированные фольгой из алюминия, имеют ряд неоспоримых преимуществ:

• высокие показатели коррозионной и химической стойкости;
• простота монтажа и надежность соединений труб;
• громадный диапазон рабочих температур. Речь заходит о многократном замораживании до +95 градусов по шкале Цельсия;
• высокую гибкость, и свойство сохранять определенную форму, а также и изогнутую.

Недостатки

Среди недостатков возможно отметить:

• большой уровень возможности происхождения механических повреждений;
• низкую температурную стойкость;
• небольшой предел усталостной прочности, особенно это относится труб PEX.

Совет! Обратите внимание на то, что трубы, каковые предназначены для системы отопления, должны иметь дополнительный сертификат. В техдокументации должна быть обозначена устойчивость к проникновению газов.

Металлополимерные патрубки, армированные твёрдым сетчатым каркасом

Технология производства данного типа труб может иметь несущественные отличия. Неспециализированным есть наличие армирующего каркаса, который намерено изготавливается из отдельных элементов, а также проволок и полос и отличается жесткостью.

Автоматизированная линия производства может складываться из следующих технологических компонентов:

• экструдера, который употребляется для переработки полимера;
• особой сварочной автомобили, которая нужна для сварки железного каркаса;
• системы охлаждения наружной и внутренней стены трубы;
• современной системы контроля основных геометрических параметров патрубков;
• особого тянущего устройства для протягивания трубы по конвейеру;
• отрезного устройства, разрешающего нарезать изделия нужной длины;
• рольганга, несущего ответственность за перемещение готовых образцов.

Инструкция по изготовлению данных изделий включает в себя пара основных этапов. Продольные элементы неизменно перемещаются вдоль производственной линии, перемещение осуществляется за счет особого тянущего устройства.

На продольные элементы с определенной частотой наматывается поперечная арматура. В тех местах, где пересекается поперечная, другими словами кольцевая, и продольная арматура выполняется сварка труб (контактным способом).

Обратите внимание! Дабы реализовать данный тип сварки, используется неповторимый цилиндрический роликовый электрод.

Уже сваренный каркас поступает в экструзионную полость, которая уже наполняется расплавленным полимером. Дабы сформировать внутренний диаметр труб с высоким качеством поверхности, другими словами с низкими показателями по шероховатости, на производстве используют полировальный дорн, который имеет автономное охлаждение.

Процесс охлаждения выполняется тогда, в то время, когда труба минует формующую втулку.

Среди качественных показателей металлополимерных труб, каковые армированы твёрдым сетчатым каркасом возможно выделить:

• особенную прочность элементов железного каркаса труб;
• прочность всех сварных соединений элементов каркаса;
• малую шероховатость внутренней поверхности патрубка;
• равномерность распределения полимера по окружности.

Данный вид патрубков имеет ряд неоспоримых преимуществ:

• большую прочность;
• стойкость к коррозии и химическому действию;
• маленький вес;
• достаточно продолжительный период эксплуатации.

Имеется у этих труб и ряд недостатков, о которых кроме этого нужно упомянуть:

• сложность в технологии изготовления;
• низкая гибкость;
• понижение прочностных качеств на протяжении увеличения и понижения рабочей температуры.

Цена на эти два вида не очень сильно отличается, исходя из этого выбор зависит от других параметров. Металлополимерные изделия объединяют в себе большую прочность и химическую стойкость, что разрешает вам своими руками создавать системы канализации и отопления.

Вывод

На сегодня металлополимерные трубы употребляются везде. Трубопроводы, изготовленные из металлополимеров, смогут эксплуатироваться на протяжении многих лет. Дабы максимально повысить химическую и коррозионную стойкость трубопроводы покрывают особыми гальваническими растворами.

Прочность таких труб многократно выше полимерных, это достигается за счет особого армирующего железного каркаса. В представленном видео в данной статье вы отыщете дополнительную данные по данной теме.

Какие бывают металлополимерные трубы и способы их использования

Пластиковые трубы обладают, по сравнению с металлическими, множеством преимуществ: они намного легче, их проще переносить до места сборки и соединять друг с другом; кроме того, полимерная продукция дешевле. Однако есть у изделий и ряд недостатков: многие марки пластмасс не переносят повышенные механические нагрузки и обладают высоким коэффициентом температурного расширения. Нейтрализовать эти проблемы, хотя бы отчасти, помогает введение в полимерные трубы металла; свойствам и особенностям металлопластиковых труб посвящена эта статья.

История возникновения металлополимерных труб

Один из самых старых материалов изготовления трубопроводов различных назначений – железо, а позже его сплавы (стали и чугуны), медь и прочие цветные металлы.

Особую популярность медные водопроводы стали приобретать с 1950-х годов, сначала в США и Европе, затем по всему миру.

Преимущества медных изделий:

• отсутствие угрозы возникновения ржавчины;
• лучшая, по сравнению со сталью или чугуном, гидроизоляция стыков;
• меньшая засоряемость внутреннего объёма.

Несмотря на очевидные преимущества, у медной продукции есть и несколько существенных недостатков:

• для сварки (пайки) труб необходимо специальное дорогостоящее оборудование, не всегда доступное;
• высокая стоимость меди: этот материал стоит дороже и стали, и алюминия, и всех видов полимеров.

Таким образом, хотя медь и обладала отличной пластичностью и хорошо поддавалась обработке, требовалось предложить другой, более дешёвый материал.

Им стал алюминий. Поначалу, сразу после открытия, он стоит очень дорого, однако через некоторое время, благодаря развитию технологии добычи, очистки и обработки цена на металл значительно снизилась.

Среди недостатков алюминия необходимо отметить:

• чрезмерную мягкость: находящиеся в любой водопроводной воде мелкие абразивные частицы неизбежно портили внутреннюю поверхность труб, вплоть до прорыва;
• большая разница электрохимических потенциалов с медью и железом: при контакте с этими металлами или даже с водой алюминиевые трубы начинают стремительно разрушаться, что в итоге сводит выгоду от использования металла на нет.

Тем не менее, полного отказа от алюминия не произошло: с открытием способа получения высокомолекулярных соединений, то есть полимеров, возникла идея изолировать легкоразрушающийся металл слоями пластика – как снаружи, так и изнутри. Так появились многослойные металлополимерные трубы.

Полученные изделия обладали целым рядом значительных преимуществ по сравнению как со стальной продукцией, так и с медной:

1. Гораздо более гладкая внутренняя поверхность. В этом случае не страшны даже мелкие абразивные частицы в воде: они лишь полируют пластик, придавая ему ещё большую гладкость.
2. Благодаря гладкой поверхности металлополимерные трубы для водоснабжения обладают отличной пропускной способностью, превышающей аналогичные параметры металлических изделий. Кроме того, внутренняя гладкость не позволяет оседать в трубах различного рода загрязнениям, следовательно, внутренний просвет такой продукции со временем практически не уменьшается.
3. Благодаря диэлектрическим свойствам, металлопластиковые трубы не разрушаются при контакте с металлами и водой и не проводят ток, то есть не требуют дополнительной изоляции.
4. Минимальные потери тепла: пластик хуже, чем металлы, отдаёт тепловую энергию, следовательно, отопительные контуры из этого материала позволят сэкономить денежные средства.
5. Простота соединения труб между собой. Можно использовать различные фитинги (с разрезными кольцами и накидными гайками) или осуществлять пайку (сварку) полимерных изделий.

Особенности и история использования металлополимерных труб в России

При первом появлении в России металлополимерные трубы получили признание и широкое распространение. Объёмы продажи труб, разумеется, нарастали не сразу, поскольку использование нового материала всегда представляет собой риск.

Поначалу металлопластиковые трубы и арматура (фитинги) поставлялись из Европы и, обладая отличным качеством, дорого стоили. Со временем выпуск аналогичной продукции был налажен в Китае; традиционно эти изделия характеризовались значительно более низким качеством, но и меньшей себестоимостью и, соответственно, ценой.

Ещё через некоторое время появились первые образцы труб, выпущенные в России.

Привлекательный внешний вид таких изделий, выгодно отличающихся от аналогичных стальных или чугунных, позволял прокладывать трубы снаружи стен, не пряча их в ниши. Это не только значительно облегчало монтаж и последующий ремонт трубопроводов, но и позволяло при их установке не портить поверхности и не использовать различные декоративные приспособления.

После периода активной эксплуатации металлополимерных многослойных труб для горячего водоснабжения и отопления было замечено, что их соединения не вполне герметичны и через некоторое время сквозь них просачивается вода.

Поначалу вину перекладывали на сантехников, однако после было замечено, что практически все случаи протечки приходились на фитинги. Полностью исправить ситуацию на тот момент не получилось, в результате чего многие хозяева стали заменять металлопластиковую продукцию оцинкованной сталью, не вызывающей таких проблем. Читайте также: “Применение труб ППМ, особенности производства, правила установки”.

Решение проблемы протечек

Неприятности с протечками были связаны исключительно со способом соединения фитингами.

Чтобы понять, в чём именно проблема, необходимо ознакомиться со строением металлопластиковой трубы и процессом соединения отрезков такой продукции.

Металлополимерная труба, по определению многослойная, состоит из трёх основных слоёв и двух клеевых. По порядку это: пластик (обычно сетчатый полиэтилен, хотя есть варианты), клеящее вещество, тонкая алюминиевая трубка со сварным швом, снова клеящее вещество, а снаружи – слой пластика.

Порядок соединения труб посредством фитингов:

1. На торец трубы надевают разрезное кольцо и накидную гайку.
2. Изнутри торца снимают фаску, после чего внутрь вставляется штуцер фитинга. Надёжность соединения обеспечивается применением нескольких резиновых колец, надеваемых на штуцер, и обжим полимером материала изготовления штуцера – латуни.
3. Накидное кольцо опускается, гайка надевается на резьбу и завинчивается. Это обеспечивает дополнительный обжим штуцера.

В результате получается плотное герметичное соединение с хорошей гидроизоляцией. Однако через некоторое время, из-за повышенной температуры теплоносителя, резиновые кольца теряют упругость и пластичность и начинают просто крошиться.

Это наиболее часто встречающаяся проблема, однако возможна и другая – неаккуратность при сборке.

В частности, перед соединением имеющих овальную форму сечения труб их следует тщательно выровнять с помощью калибратора и обязательно снять с торцов фаски. Качественный калибратор для металлопластиковых труб справится с подобной задаче без каких либо трудностей.

В противном случае уплотнители с большой вероятностью сместятся и соединение начнёт протекать почти сразу же.

Металлопропиленовые трубы в этом отношении гораздо надёжнее и устойчивее к воздействию высоких температур. В многослойных полипропиленовых трубах алюминий выполняет лишь армирующую функцию, снижающую коэффициент термического расширения.

Полипропилен, в отличие от полиэтилена, поддаётся сварке (пайке), следовательно, при сборке водопроводных или отопительных контуров из этого материала можно использовать не только обжимные фитинги, но и сварочные аппараты, и электромуфты.

Ещё один современный способ соединения металлопластиковых труб – использование пресс-фитингов, в которых разрезное кольцо заменяется латунной гильзой. Это соединение отличается большей герметичностью, однако для его осуществления требуется обжимной аппарат.

Свойства металлопластиковых труб

Основные технические характеристики металлополимерных труб – это габариты, максимальное рабочее давление и температура. ГОСТа, регламентирующего другие параметры продукции, такие как износостойкость, не существует.

В большинстве случаев на рынке представлены трубы следующих диаметров: 16, 20, 26, 32, 40 мм.

Верхний порог рабочего давления, по мнению производителей, составляет 10…12 бар.

Максимальное значение рабочей температуры – 95°С; допускаются кратковременные повышения этого параметра до 130°С.

С завода-изготовителя такая продукция поступает в бухтах, что позволяет отмерять практически любую требуемую длину изделия.

К опасным грузам трубы, согласно ГОСТу 19433-88, не относятся, поэтому перевозить их можно на любом транспорте.

Металлопластиковые трубы, несмотря на возникающие при монтаже и замене элементов сложности, имеют много качеств, выгодно отличающих их от аналогичных изделий из других материалов.

При добросовестно выполненном соединении и своевременном осмотре и ремонте контура можно гарантировать, что трубопроводы из металлопластика прослужат долго и без перебоев.

Металлополимерные трубы многослойные: характеристики и монтаж

Металлополимерные трубы — технические характеристики подобных изделий вызывают чувство острой зависти у всех производителей иных сортов трубного проката. Ведь сплав металла и полимера наделяет эти трубы и высокой кольцевой жесткостью, и отменной теплостойкостью, и абсолютной инертностью к любым агрессивным веществам. Поэтому трубы многослойные металлополимерные постепенно вытесняют своих конкурентов из тематических отделов строительных супермаркетов и сердец потенциальных покупателей.

И ввиду перспективности данного продукта мы предлагаем присмотреться к таким трубам поближе: оценить материал, из которого делаются многослойные трубы из металлополимера, познакомиться с особенностями сортамента изделий и изучить процесс монтажа подобных трубопроводов.

Трубы металлополимерные многослойные: состав и способы изготовления

Международная маркировка металлополимерных труб предполагает следующее обозначение – PEX-AL-PEX. И если расшифровать эту аббревиатуру, то можно понять, что такие трубы изготовлены из слоя сшитого полиэтилена, обернутого слоем алюминиевой фольги и еще одним слоем сшитого полиэтилена. Однако возможен и альтернативный состав труб – PP-AL-PP. В этом случае труба изготавливается из полипропиленовой основы, алюминиевого каркаса и полипропиленовой внешней оболочки.

По заверениям специалистов, металлопропиленовые трубы работают куда лучше обычных, полиэтиленовых вариантов.

Впрочем, и PEX-AL-PEX, и металлопропилен изготавливаются по одному и тому же рецепту, а именно:

• На первом этапе из экструдера выдавливают внутреннюю оболочку
• На втором этапе поверх оболочки наклеивают слой алюминиевой фольги (пищевого типа). Стыки алюминиевого каркаса заваривают
• На третьем этапе поверх алюминия наклеивают только что выдавленную из экструдера внешнюю оболочку.

Качество финального продукта будет зависеть только от качества проклейки слоев. Ну, а на габариты изделий влияют государственные и отраслевые стандарты. Давайте присмотримся к этим нормативным документам.

ГОСТ: трубы металлополимерные

Основным нормативным документом, определяющим свойства и характеристики металлополимерных труб, является ГОСТ Р 53630- 2009. В этом документе описываются не только напорные металлополимерные трубы для отопления и водоснабжения, но и многослойные конструкции, собираемые без применения алюминиевой фольги. Например, такие как труба PE-X/PE-RT типа, состоящая из внутреннего слоя из сшитого полиэтилена и внешнего слоя из теплостойкого полиэтилена.

Из нормативной документации о трубах можно почерпнуть немало сведений.

Например, в ГОСТ Р 53630- 2009 указано, что допустимая температура эксплуатации металлополимерных труб равна 95 °С . Причем в такой температурной среде труба сможет отработать почти 9000 часов. Хотя сшитый полиэтилен (РЕ-Х) способен выдержать до 110 °С даже при давлении в 2,5 МПа. Помимо характеристик труб в ГОСТ Р 53630- 2009 содержится еще и расшифровка маркировки изделий состоящей из наименования производителя, обозначения типа продукции, порядкового номера изготовленной партии и метража.

Главная ценность ГОСТа – это сведения о размере изделий.

По габаритам сечения данный ГОСТ разделяет металлополимерные трубы на две группы:

• в первую группу входят изделия диаметром от 10 до 63 миллиметров.
• вторая группа содержит в себе изделия с диаметром от 75 до 110 миллиметров.

Говоря о длине изделий, следует отметить, что первая группа, с диаметром до 63 миллиметров, поставляется в виде мерных отрезков или бухт (диаметр бухты не менее 20 диаметров трубы), а вторая группа – только в виде мерных отрезков. Метраж бухт кратен 100 метрам. Метраж мерных отрезков не превышает 12,5 метров.

Кроме того, аналогичное деление на две группы предполагает и такой критерий, как рабочее давление. В первую группу, в данном случае входят трубы, работающие под давлением менее 0,6 МПа (около 5 атмосфер), а во вторую – работающие под давлением менее 2,5 МПа (более 24 атмосфер).

Впрочем, из содержащихся в ГОСТе сведений нам пригодятся лишь значения диаметра и длины труб. Ведь эту информацию нужно учитывать при монтаже домашних трубопроводов. Ну а как этот монтаж реализуется, мы рассмотрим в следующей части нашей статьи.

Монтаж металлополимерных труб

Сборка металлополимерных трубопроводов выполняется на основе специальных крепежных элементов — фитингов.

Современные производители подобной продукции выпускают две разновидности крепежных элементов:

• резьбовые фитинги для металлополимерных труб,
• пресс-фитинги для аналогичных трубопроводов.

↑

Монтаж на резьбовые фитинги

Этот способ стыковки трубы и фитинга предполагает обустройство разъемного соединения. То есть, трубопровод можно будет демонтировать или переделать и дополнить буквально в любой момент.

Фитинг разбирается: с торцов скручиваются монтажные гайки, со штуцеров снимаются уплотнительные кольца. У трубы обрезается и калибруется торец.

Важно, чтобы срез был ориентирован перпендикулярно центральной оси трубопровода. Иначе контакт трубы и корпуса получится негерметичным.

На трубу надевают монтажную гайку и уплотнительное кольцо. А саму трубу надевают на штуцер фитинга. Соединение фиксируют монтажной гайкой. Причем первые витки накручивают руками, а последние обороты – накидным ключом.

Этот способ монтажа считается самым доступным, ведь он не требует ни особых умений (откручивать и закручивать гайки способны даже далекие от сантехники люди), ни сложных инструментов (накидной ключ есть у каждого автовладельца).

Монтаж на пресс-фитинги

Этот способ монтажа предполагает обустройство более надежного, но абсолютно неразъемного соединения. Такой трубопровод можно переделать, но невозможно разобрать (без повреждения труб и фитингов).

Сам процесс монтажа с опрессовкой фитингов выглядит следующим образом:

• Труба обрезается и калибруется. Место стыка должно быть идеальным: то есть, перпендикулярным центральной оси трубы и избавленным от заусенцев и торцевого отклонения от габаритов.
• Пресс фитинг либо разбирается – тогда с торца соединительного элемента снимается гильза, которую нужно надеть на трубу, либо не разбирается – тогда мы просто приступаем к следующему этапу.
• На штуцер фитинга с усилием одевается стыкуемая труба.

Причем место контакта контролируют либо визуально – сквозь специальное отверстие в гильзе, либо по метке, нанесенной на трубу на определенном расстоянии от ее торца. Это расстояние должно соответствовать глубине гильзы.

• После монтажа первой трубы аналогичную операцию проделывают и на противоположном конце фитинга.
• Опрессовка места соединения выполняется с помощью ключа – довольно габаритного, но недорогого механизма. Фитинг с двумя трубами вставляют в зажим, предварительно разведенные на 180° рукояти ключа сводят навстречу друг другу, и соединительная гильза спрессовывается по всей окружности.

Соединение металлополимерных труб пресс-фитингами

Такой способ соединения требует приобретения специального инструмента – прессовочного ключа, но итоговый результат стоит подобных затрат. Ведь соединение на пресс фитинг будет намного надежнее резьбового аналога.

В процесс сборки постарайтесь закупить фитинги и трубы от одного производителя. Проще говоря, если к вам в руки попала труба металлополимерная valtec, то озаботьтесь приобретением таких же пресс фитингов. Соответствие калибров штуцера, трубы и гильзы облегчит процесс монтажа. А само соединение получится плотнее, чем в случае использования фитинга от другого производителя.

После завершения изучения монтажа металлополимерных труб мы можем поговорить и об их недостатках. Ведь они связаны именно с технологией стыковки элементов трубопровода.

Несколько слов о недостатках металлополимерных изделий

Как и все остальные продукты «высоких технологий», металлополимерные трубы не лишены некоторых недостатков. Причем некоторые из них, например такие, как относительно высокая цена металлополимерных труб, вполне оправданы бескомпромиссным качеством подобной продукции. А вот с другими недостатками, например, такими, как невысокая кольцевая жесткость — придется просто смириться.

Но главный недостаток металлополимерных изделий связан даже не с самими трубами, а со способом их монтажа. Ведь такое простое и доступное соединение на резьбовой фитинг относится к самым коварным технологическим решениям, поскольку со временем прижимное усилие монтажной гайки ослабевает, и стык начинает подтекать.

То есть, владельцу металлополимерного трубопровода придется, время от времени, подтягивать монтажные гайки на фитингах своей системы.

Единственный способ борьбы с подобным недостатком связан с применением в монтаже трубопроводов технологии опрессовки места контакта трубы и муфты. То есть, если мы задействуем в монтаже простейший тройник обжимной – для металлополимерных труб настанут более счастливые времена. И главная проблема подобных трубопроводов попросту исчезнет.

Металлополимерные трубы: знакомимся с достоинствами и недостатками

Разговоры о принципиальных достоинствах и некоторых недостатках полимерных труб в сравнении с металлическими уже навязли в зубах. И мы не станем исключением и еще раз подчеркнем плюсы и минусы полимерных труб в сравнении с любимыми нами стальными (медные трубы для России пока остаются экзотикой).

Плюсы – малый вес при достаточно высокой прочности, высокая коррозионная устойчивость, гладкость поверхности и, соответственно, высокая пропускная способность, низкая теплопроводность, отсутствие обрастания стенок, удобство монтажа сетей, эстетические качества.

Минусы – зависимость прочности трубы от давления и в особенности от температуры транспортируемой жидкости, низкий максимум рабочих температур (не выше 100°С), высокий коэффициент теплового расширения (примерно в 10 раз выше, чем у стали), быстрое старение под воздействием прямых солнечных лучей, высокий коэффициент диффузии кислорода через стенку трубы.

При оценке преимуществ и недостатков различных полимерных труб необходимо учитывать следующее :

• для производства труб используется целый ряд полимеров с различными свойствами;
• современные технологии производства полимерных труб используют различные методы, нивелирующие недостатки полимеров;
• оптимальные результаты от использования полимерных труб могут быть получены при правильном выборе типа трубы применительно к заданным условиям эксплуатации.

Серьезность роли полимерных труб в общем балансе труб Европы и США была нами показана в предыдущем номере журнала “Стройпрофиль”. В России полимерные трубы пока по абсолютному объему применения занимают далеко не лидирующее положение, но перспективность их применения уже нашла отражение в нормативных документах. Так, в СНиП 2.04.01-85 “Внутренний водопровод и канализация зданий” внесено изменение ї 2 в п. 10.1, рекомендующее применять для внутренних сетей холодного и горячего водоснабжения полимерные трубы и фасонные изделия из полиэтилена, полипропилена, поливинилхлорида, полибутилена и металлополимерные композиционные трубы.

Многообразие типов полимерных труб и большое число фирм, выпускающих такие трубы, должно рождать неизбежную конкуренцию. В какой-то мере это так, но при детальном изучении ситуации можно заметить, что каждому типу труб соответствует своя область их рационального применения.

Начнем со сравнительного анализа свойств полимеров и труб, получаемых из них. Первыми для изготовления труб были использованы главнейшие термопласты: полиэтилен (РЕ) и поливинилхлорид (PVC).

В зависимости от режима синтеза полиэтилен получают: высокой плотности (РЕНD) – синтез при низком давлении с катализаторами – и низкой плотности (РЕLD). Полиэтилен высокой плотности имеет более правильное строение молекул и большую степень кристалличности и, соответственно, большую прочность и теплостойкость. Именно РЕНD рационально использовать для производства труб.

Полиэтилен сохраняет пластичность при отрицательных температурах (до -70°С) и достаточно высокую прочность (до +60°С). При более высоких температурах прочность полиэтилена падает, и он переходит в пластично-вязкое состояние. Полиэтилен быстро стареет под действием прямых солнечных лучей. Поэтому при использовании полиэтиленовых труб в наружных открытых сетях их стабилизируют, наполняя полимер сажей. Полиэтиленовые трубы эластичные и при малом диаметре поставляются в бухтах.

Поливинилхлорид (PVC) более жесткий, химически- и свето- более стойкий полимер, чем полиэтилен, но теплостойкость его так же не высока.

Оптимальная область применения труб из полиэтилена и поливинилхлорида – локальные канализационные сети, работающие без давления. Главнейшие преимущества полимерных труб в этом случае – малый вес, гладкость стенок, коррозионная стойкость, простота монтажа. Такие трубы можно резать простой ножовкой: сети из них легко собираются вручную с помощью раструбов, муфт и фитингов, имеющих резиновые уплотняющие кольца. Сети из поливинилхлоридных труб можно собирать также с помощью клеев и сварки. Фирмы выпускают богатый ассортимент фитингов: уголков, тройников, переходников и т.п. Еще одна рациональная область применения поливинилхлоридных труб – водоотводящие системы с крыш.

Большей универсальностью, чем РЕ-трубы, отличаются полипропиленовые (РР) трубы. Говоря о полипропиленовых трубах, необходимо отметить, что на качество таких труб существенно влияет качество сырья. Лучшим сырьем для полипропиленовых труб служит сополимер полипропилен-рандом типа 3 (РРR 80), известный под фирменным названием . Это сырье использует крупнейшая фирма , осуществляющая устройство 35% полимерных трубопроводов в Европе.

Полипропиленовые (РР) трубы более жесткие, чем полиэтиленовые, и системы из них собираются при помощи фитингов: уголков, тройников и т. п. Системы из РР-труб неразъемные. Они монтируются методом диффузионной сварки. Для устройства тонких ответвлений от магистрали с большим диаметром имеются специальные фитинги. Для сочленения РР-труб с металлическими деталями (кранами, смесителями) изготовляют специальные фитинги с запрессованными в них латунными элементами.

Полипропиленовые трубы с успехом можно использовать для внутренних систем подачи холодной и горячей воды и для отопительных систем в индивидуальном коттеджном строительстве. В таких случаях долговечность систем достигает 50 лет.

В конце 60 – начале 70 гг. ХХ в. произошло одно из главнейших событий в технологии полимеров: появился поперечно сшитый полиэтилен – РЕХ. Сшивка линейных молекул полиэтилена повысила его теплостойкость и прочность, но при этом полимер потерял способность свариваться. Для сшивки используют полиэтилен высокой плотности (РЕНD); сшивка осуществляется несколькими методами с помощью ионизирующего излучения, перекисей и кремнийорганических веществ (силанольная сшивка).

Трубы РЕХ в европейских странах занимают первое место среди полимерных труб. Они могут эксплуатироваться при температуре до 95°С и при рабочем давлении до 2 МПа (20 атмосфер). При таких параметрах трубы РЕХ можно рекомендовать как для систем водоснабжения (холодного и горячего), так и для отопления в многоэтажных домах.

Монтаж систем из труб РЕХ осуществляется в разъемных и неразъемных вариантах. Разъемные соединения осуществляются с помощью латунных фитингов (муфт, угольников, ниппелей, тройников) с уплотняющими устройствами в виде накидных гаек, цанговых устройств и т. п.

Неразъемные соединения осуществляются с помощью фитингов и обжимаемых муфт. Соединение герметизируется с помощью легких ручных обжимных прессов. Следует учитывать, что надежное и долговечное соединение можно обеспечить, используя только фитинги, специально рекомендуемые производителем труб.

Трубы РЕХ в силу своей пластичности не удерживают форму и требуют крепления с помощью хомутов; они также могут замоноличиваться в конструкции (в этом случае допускается только неразъемное соединение труб).

В случае использования труб РЕХ большой длины целесообразно заключать их в защитный кожух. В таком случае их термическое расширение может компенсироваться за счет деформаций трубы в кожухе.

Для устройства теплых полов интерес представляют трубы из полибутилена (РВ). Полибутилен – эластичный материал и достаточно теплостойкий. РВ-трубы поставляются в бухтах и легко укладываются в конструкцию пола, принимая любую сложную конфигурацию.

Проблема высоких термических деформаций полимерных труб, а также возможность диффузии кислорода через стенку полимерной трубы породила новый вид труб – композиционные металлополимерные трубы. Существуют два вида металлополимерных труб. В одном случае алюминиевая труба находится в середине сечения трубы из РЕХ и все слои соединены клеевыми прослойками. В другом случае алюминиевая оболочка находится близко к наружной поверхности и ее защищает лишь тонкий слой полимера.

Металлополимерные трубы имеют в пять раз более низкий коэффициент линейного расширения и хорошо защищают от диффузии кислорода. Кроме того, металлополимерные трубы хорошо гнутся и удерживают приданную им форму. Из таких труб хорошо монтируются сложные по конфигурации системы, всевозможные подводки, например к тепловым приборам. Металлополимерные трубы эффективны в открытой проводке, в особенности для подключения различных приборов (радиаторов, водонагревателей и т.п.).

Спорным моментом в оценке металлополимерных труб является монолитность связи “полимер – алюминий”. Кардинально, на наш взгляд, она решена только у труб “Фузиотерм – Штаби” с помощью перфорации в алюминиевой фольге.

Еще один вариант защиты трубопровода от диффузии кислорода – покрытие поверхности трубы лаковой пленкой на основе поливинил-алкоголя. Недостатком такого решения является низкая сопротивляемость пленки царапанью и удару.

Металлополимерные трубы: особенности монтажа

Давайте попытаемся собрать в одной статье все, что на известно о металлопластике: из чего он делается, как соединяется и какие могут иметь металлополимерные трубы технические характеристики.

Металлополимерная труба широко используется при создании самых разных инженерных сетей

Предыстория

Металлические водопроводы появились сравнительно давно. Примерно с середины прошлого века началось распространение в странах Европы и в США водопроводов из меди.

Они выгодно отличались от предшествовавших им стальных тем, что:

• Не ржавели;
• Не зарастали со временем отложениями;
• Не текли на соединениях.

Однако у меди была и пара довольно неприятных недостатков:

• Медные водопроводы требовали для традиционного монтажа пайкой специального оборудования, которое было далеко не у каждого;
• Медь стоила дорого. Очень дорого.

Медь для водопроводов, однако, используют и сейчас

Нужны была альтернатива — легкий в обработке и пластичный металл с минимальной ценой, который послужил бы материалом для бюджетного водопровода.

Сами собой напрашивался алюминий: если в самом начале своего применения в промышленности металл ценился буквально на вес золота ( в высшем свете считалось особым шиком выложить на стол алюминиевые вилки), то с отработкой технологии его производства из глинозема цена упала до смешных значений.

Сейчас алюминий — один из самых дешевых металлов

Однако алюминий был слишком мягким: вода неизбежно несет с собой взвеси, которые вызывают эрозию металла.

Кроме того, контакт алюминия с водой при даже минимальной разнице потенциалов со стальным или медным элементом водопровода (а медные краны отнюдь не редкость) запускал электрохимические процессы, приводившие к ускоренному разрушению трубы.

Напрашивалась идея изолировать алюминий от воды; и с началом массового производства дешевого полиэтилена выбор в пользу именно этого материала был сделан. Заодно обросла изолирующим слоем и наружная поверхность трубы.

Труба металлополимерная в разрезе: ее устройство как на ладони

Достоинства полученного материала оказались столь убедительны, что металлополимеры потеснили традиционные стальные и медные водопроводы на привычной им территории за считанные месяцы:

• Эрозия внутренней поверхности частицами взвесей делает полиэтилен лишь более гладким;
• Вследствие минимального сопротивления гладкой поверхности труба имеет максимальную пропускную способность, а взвеси и отложения не остаются в трубе. Стало быть, ее пропускная способность не падает со временем;
• Полимер по определению не образует гальваническую пару ни с медью, ни со сталью: он диэлектрик. Заодно такая труба никогда не ударит током.
• Полиэтилен имеет куда худшую теплопроводность, чем алюминий и уж тем более чем медь. Результат — минимальные потери тепла через поверхность.
• Предельная простота монтажа с помощью фитингов с накидными гайками и разрезными кольцами сделала монтаж систем водоснабжения и отопления доступным не только профессионалам, но и новичкам в области сантехники.

Сборка не сложнее детского конструктора

Темная сторона силы

Восторг и обожание

Как только металлопластиковые трубы поступили на российский внутренний рынок, их заметили. Сперва осторожные пробы (интернет еще не распространился в России, и чужое мнение можно было узнать лишь при личном общении), потом столь же осторожное одобрение; следом — брызжущий восторгом энтузиазм.

Первое время импортировавшиеся металлопластиковые трубы и фитинги приезжали в основном из Европы и стоили весьма дорого. Первыми сориентировались вездесущие китайцы и наладили производство материалов, которые сильно уступали европейским в прочности и долговечности, зато были дешевы и доступны.

Потом очнулись и отечественные производители. Рынок стал насыщаться.

В то время трубы из металлопластика, выглядевшие непривычно празднично на фоне ржаво — крашенного стального совкового убожества, никому не приходило в голову прятать под декоративной отделкой. Наоборот — они выставлялись напоказ: белизна труб и сияние латунных или хромированных фитингов привлекали внимание.

Совет: вообще, строго говоря, любые инженерные магистрали если уж прятать — то строго под разборным декором. Все ломается.

Желательно, чтобы для ремонта не приходилось рушить дорогой кафель зубилом и кувалдой.

В то время при продаже квартир указать в ее описании «металлопластиковые трубы» значило получить огромное преимущество перед другими продавцами.

Металлопластиковые трубы не стыдно выставить напоказ

Горечь и разочарование

А потом стали раздаваться осторожные возгласы: металлопластиковые трубы капают на соединениях. Вначале тоненькая струйка жалоб, обвинений сантехников в некачественном монтаже переросла в бурлящий поток недовольства, а потом в понимание: на горячей воде и отоплении трубы металлополимерные многослойные через какое-то время начинают капать на фитингах.

Свою лепту в разочарование внесли и несколько эпизодов, когда подгулявшего хозяина обдавало струей кипятка после того, как он пытался использовать новенькую трубу в качестве опоры при знакомстве с унитазом.

Уже в начале двухтысячных при монтаже систем отопления там, где воду нельзя было перекрыть вентилями, не выходя из квартиры, разумные хозяева однозначно предпочитали металлопластику оцинкованную сталь.

Трубы металлополимерные многослойные для горячего водоснабжения сейчас применяются с осторожностью. А вот теплый пол из них — замечательное решение

Разбор полетов

Что же, собственно, происходило? Почему соединения начинали течь через несколько десятков циклов нагрева — охлаждения?

Давайте рассмотрим строение многослойной трубы из металлополимера. Ее основа — алюминиевая трубка с продольным сварным швом. Изнутри слой клеящего состава обеспечивает ее соединение со слоем сетчатого полиэтилена. Такие же два слоя украшают алюминий снаружи.

Металлополимерные многослойные трубы устроены так

При использовании традиционного способа соединения с фитингом:

• На трубку надеваются накидная гайка и разрезное колечко.
• Затем с внутренней стороны снимается фаска, и она надевается на штуцер фитинга. При этом герметичность соединения обеспечивает пара-тройка резиновых колечек в бороздках штуцера и собственно обжим внутренним слоем полиэтилена латуни штуцера.
• Затем опускается разрезное колечко, накидная гайка наживляется на резьбу и затягивается. Труба при этом обжимает штуцер. Все довольны.

Со временем на горячей воде происходит следующее: резиновые уплотнители теряют эластичность, превращаясь в неупругий крошащийся материал.

Совет: второй причиной может быть просто ошибка сборки.

Если в разрезе трубы металл — полимерные многослойные имеют овальную трубу — их стоит выровнять калибратором и не забыть снять фаску внутри.

Иначе колечки могут просто сместиться со своих мест и не обеспечить дополнительного уплотнения вообще. Тогда соединение потечет почти сразу.

Одновременно полиэтилен, достигнув температуры размягчения несколько десятков раз, постепенно течет и расступается под давлением гребней штуцера, на который надета труба. Появляется зазор.

Соединение утрачивает герметичность. Подтянуть гайку иной раз приходиться несколько раз, пока между алюминием и штуцером не будет вытеснен весь полиэтилен.

Дальнейшая герметичность соединения зависит исключительно от качества обработки обеих металлических поверхностей.

Особняком стоят металлопропиленовые трубы. Полипропилен имеет несколько иные физические свойства; в частности, он более устойчив к нагреву. Алюминиевая трубка в этом случае выполняет функцию армирования и ограничивает его тепловое расширение.

Благодаря же материалу внешней оболочки трубы металлопропиленовые могут соединяться и с обжимными фитингами, и с фитингами для полипропиленовых труб методом диффузной сварки.

Альтернатива

Сравнительно недавно появился иной способ обжима трубы на соединениях — пресс-фитинги. Вместо разрезного колечка трубу обжимает латунная гильза. Обжим требует специального инструмента; однако такие соединения при правильной сборке не текут.

Пресс-фитинги требуют специального инструмента

Характеристики труб

Давайте посмотрим, какие могут иметь трубы металлополимерные технические характеристики.

Большинство производителей предлагают трубы из металлопластика диаметрами 16,20,26,32 и 40 миллиметров. Заявленное максимальное рабочее давление составляет 10-12 бар. Максимальная рабочая температура — 95С; возможно ее кратковременное повышение до 130 С.

Труба продается метражом и поставляется бухтами.

В магазинах многослойные металл полимерные трубы можно увидеть такими

Согласно ГОСТ: трубы металлополимерные не относятся к опасным грузам и могут перевозиться любым транспортом согласно общем правилам транспортировки (ГОСТ 19433).

Прочность, износостойкость и прочие параметры, которыми обладают именно трубы металлополимерные — ГОСТ не регламентирует.

Заключение

Несмотря на свои особенности (остережемся однозначно называть их недостатками) многослойные металлополимерные трубы — прекрасный современный материал, который можно и нужно использовать при монтаже инженерных систем. При использовании фитингов с накидными гайками, однако, лучше применять металлопластик для холодного водоснабжения.

Трубы из разных материалов. Достоинства и недостатки

СТАЛЬНЫЕ ТРУБЫ

Достоинства стальных труб:

• прочность – одно из главных преимуществ стальных труб. Это имеет значение при перемещении по трубопроводам высоконапорных сред. В жилищно-коммунальной сфере прочностные качества стальных труб во внутренних санитарно-технических системах используются всего на 2-12%, а в инженерных – до 30%;
• устойчивость к разрывному давлению, позволяющее делать толщину стенки в 1,5-3 раза меньше, чем полимерной;
• низкий коэффициент теплового расширения. Линейное удлинение стальной трубы примерно в 20 раз меньше, чем трубы из сшитого полиэтилена;
• практически 100-процентная газовая и кислородная герметичность. Это свойство используется, прежде всего, в замкнутых инженерных системах (отопление, теплоснабжение) для предотвращения их завоздушивания.

Недостатки стальных труб:

• коррозия, небольшой срок эксплуатации – максимум 10–15 лет. Продукты коррозии ухудшают качество воды и засоряют внутреннюю полость труб, уменьшая их пропускную способность и ухудшая работу арматуры и устройств системы автоматического регулирования.
• большой вес, трудоемкий монтаж, требующий высокой квалификации монтажников;
• высокая теплопроводность. При транспортировке холодной воды трубы отпотевают, коррозируют снаружи, а прилегающая к ним стена увлажняется и разрушается;
• монтаж сетей осуществляется на резьбе или с помощью сварки. Сварной стык – самый уязвимый для коррозии участок;
• электропроводность, неустойчивость к агрессивной химической среде, высокий процент разрушений при замерзании жидкости;
• ограниченная длина поставляемых отрезков (на 1 км трубопровода диаметром 110 мм приходится от 84 стыков),
• ограниченная гибкость, требуется большое количество фасонных и соединительных деталей.

ЧУГУННЫЕ ТРУБЫ

Достоинства чугунных труб:

• прочность (особенно труб из шаровидного графита);
• коррозионная стойкость к воде, бытовым и технологическим стокам;
• долговечность;
• стабильность свойств материала во времени;
• износостойкость;
• низкий коэффициент температурного расширения;
• пожаробезопасность;
• низкая стоимость.

Недостатки чугунных труб:

• хрупкость;
• значительная масса;
• сложность изготовления при малых диаметрах (менее 50 мм);
• поставка только прямыми отрезками незначительной длины.

НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ТРУБЫ

В настоящее время наиболее перспективными и интересными для рассмотрения являются так называемые полимерные трубы.

ПОЛИМЕРНЫЕ ТРУБЫ

Достоинства полимерных труб:

• высокая коррозийная и химическая стойкость, долговечность (гарантированный срок эксплуатации – от 25 лет),
• незначительная вероятность образования отложений на внутренней поверхности трубы;
• низкий коэффициент шероховатости, равный 0,01,что в среднем в 20 раз меньше, чем у стальных и примерно в 40-50 раз меньше, чем у чугунных);
• требуют меньших затрат электроэнергии на перекачку жидкости (актуально для горячего и холодного водоснабжения, поскольку там используется большая скорость потока транспортируемой среды);
• в 5-7 раз легче стальных, что облегчает монтажные работы, особенно в стесненных условиях (небольшие перемещения их при монтаже не требуют грузоподъемных механизмов), и удешевляет доставку;
• низкая теплопроводность материала, снижающая тепловые потери и уменьшающая образование конденсата на наружной поверхности труб;
• отсутствие необходимости в обслуживании;
• стыковая сварка полиэтиленовых труб дешевле, проще, занимает меньше времени, не требует дополнительных расходных материалов; возможность многократного монтажа и демонтажа при низких затратах;
• высокая надежность сварных швов соединений в течение всего срока эксплуатации трубопроводов;
• ремонтопригодность, позволяющая быстро ликвидировать механические повреждения;
• низкая вероятность физического разрушения трубопровода при замерзании жидкости, так как при этом труба увеличивается в диаметре, а затем, при оттаивании жидкости, приобретает прежний размер;
• практически отсутствует опасность физического разрушения трубопровода от гидроударов вследствие сравнительно низкого модуля упругости. Стандартный запас прочности полимерных труб – 50-60% сверх расчетного рабочего давления;
• возможность поставки длинномерными отрезками (бухтами), что сокращает сроки и стоимость монтажа и прокладки трубопровода (на 1 км трубопровода диаметром 110 мм приходится всего два стыка); гибкость труб позволяет проходить повороты трассы трубопровода без использования фасонных деталей;
• возможность объединения в одной оболочке до четырех труб, что позволяет максимально оптимизировать схему прокладки нескольких сетей (горячего и холодного водоснабжения и теплоснабжения) в зависимости от назначения и характера трассы;
• возможность использования полимеров для ремонта стальных трубопроводов;
• cущественная экономия воды при промывке вводимых в строй трубопроводов. Их достаточно промыть один раз, тогда как стальные – как минимум три раза;
• экологическая чистота;
• минимальная звукопередача в помещении за счет высокой пластичности стенки, что позволяет увеличивать скорость транспортируемой жидкости в напорных трубопроводах до 6-9 м/с без нарушения санитарных акустических норм.

Недостатки полимерных труб:

• «полимеры» имеют жесткие ограничения по рабочему давлению, напрямую зависящему от средней температуры в течение всего срока эксплуатации, а также максимальному диаметру трубы.

На рынке представлены следующие виды труб из пластиковых материалов:

• ПВХ – поливинилхлорид
• PP – полипропилен
• PE – полиэтилен
• PEX – сшитый полиэтилен
• PEX-AL-PEX – металлопластик

Остановимся кратко на каждом из видов.

ПВХ

Трубы из ПВХ используются в системах холодного и горячего водоснабжения, а также широко используются в канализационных системах.

• для монтажа не требуются специальные инструменты
• трубы достаточно жесткие, поэтому для их соединения применяются специальные фитинги
• напорные системы из пвх используются в основном для подземной прокладки с фиксацией в местах поворотов трубопроводов
• токсичен при горении

PP

Трубы из полипропилена представлены однослойной и многослойной конструкции (присутствует слой алюминиевой фольги или слоеная конструкция, включающая слой пластичного слоистого пластика).

Размеры труб из полипропилена обычно имеют длину 4 м. Соединение трубы и фитинга осуществляется специальным монтажным оборудованием методом термопластической сварки. Трубы из ПП применяются в холодном, горячем водоснабжении и отоплении, технологических трубопроводах различного назначения, установках сжатого воздуха.

PE

Полиэтиленовые трубы предназначены для наружных и внутренних напорных трубопроводов (водопровода, канализации, водостоков). По сравнению с другими пластиковыми материалами полиэтилен имеет наиболее низкую предельную температуру производства работ -20 С. Трубы с наружным диаметром от 20-63 мм соединяются латунными или полипропиленовыми фитингами с резиновым уплотнительным кольцом, а также с помощью электросварных муфт. Трубы диаметром от 63-160 мм соединяются стыковой сваркой. Выпускаются трубы из полиэтилена высокого и низкого давления: ПВД и ПНД.

Трубы полиэтиленовые безнапорные диаметром 50,63,90,100 мм предназначены для внутренней канализации. Они также бывают двух видов: ПВД и ПНД.

PEX

Сшитый полиэтилен является более прочным и стойким к температурным воздействиям, так как его обрабатывают под высоким давлением. Сшитый полиэтилен применяется в системах отопления и водоснабжения. Трубы монтируются с помощью обжимных фитингов. Трубы из сшитого полиэтилена широко используются в системах водяных теплых полов и системах снеготаяния. Для систем отопления трубы из сшитого полиэтилена покрывают диффузионным барьером для предотвращения проникновения свободного кислорода внутрь системы.

PEX-AL-PEX

Металлопластиковые трубы практически те же трубы из сшитого полиэтилена, внутри которых устанавливается дополнительный слой из алюминиевой фольги. Основной смысл: снизить коэффициент линейного расширения труб из сшитого полиэтилена (этот слой является диффузионным барьером).

Металлопластиковые трубы способны сохранять форму при изгибе. Можно выделить несколько преимуществ металлопластиковых труб:

• способны выдерживать постоянные нагрузки (давление до 10 бар при температуре 95 С)
• физиологическая пригодность для питьевой воды и пищевых продуктов
• 100 % непроницаемость газов
• незначительное тепловое расширение
• отсутствие структурных изменений и износа
• два типа соединения труб – пресс и обжим

При подборе диаметров труб из различных материалов следует учитывать их СИСТЕМЫ ОБОЗНАЧЕНИЯ.

ПЕРВАЯ ГРУППА ТРУБ:

стальные водогазопроводные, бесшовные горячедеформированные, электросварные, прямошовные, чугунные трубы – обозначают по внутреннему проходному сечению.

ВТОРАЯ ГРУППА ТРУБ:

медные, пластмассовые, стальные бесшовные холоднодеформированные, электросварные холодно-деформированные, бесшовные холодно-теплодеформированные из коррозионно-стойкой стали – обозначают по наружному диаметру трубы.

Выбор труб требует профессионального подхода, знания и оценки их cвойств, а также особенностей применения в конкретных условиях.

Источник: каталог «Техника и технологии ЖКХ»,
автор статьи В. Н. Исаев