Полипропиленовые стояки и подводки холодного и горячего водоснабжения
Чем привлекает труба для горячего водоснабжения из полипропилена на фоне конкурирующих решений? Всегда ли можно использовать для нужд ГВС? Есть ли у монтажа полипропиленового водопровода горячего водоснабжения какие-то особенности? Сегодня мы постараемся найти ответы на эти вопросы.
Достоинства
Главное преимущество полипропилена перед прочими трубами - очень демократичная цена. Приведем несколько конкретных примеров из прайс-листа интернет-магазина Леруа Мерлен:
- Неармированная труба PN 20 отечественного производства, предназначенная для нужд горячего водоснабжения, обойдется при диаметре 20 мм всего в 23 рубля за погонный метр;
- Армированная волокном труба того же диаметра стоит 40 рублей за метр, а армированная алюминиевой фольгой - 57 рублей;
- Муфта для соединения 20-миллиметровых труб порадует покупателя ценником всего в 2,8 рубля, тройник того же размера стоит 5 рублей 70 копеек.
Заметьте: ближайший конкурент по ценам на трубы - металлопластик. При одинаковом с полипропиленом внешнем диаметре он лишь незначительно дороже армированной алюминием трубы для горячей воды. Однако фитинги для металлопластика (компрессионные и под обжимку гильзой) дороже полипропиленовых в 10-15 раз, что в масштабах водопровода создает более чем заметную разницу в цене.
Фитинги для полипропиленовых трубопроводов конструктивно просты и поэтому предельно дешевы
Однако дешевизна не сыграла бы решающей роли, если бы не прочие свойства полипропилена:
- Трубы долговечны. На горячей воде они служат не меньше 25 лет, на холодной - и вовсе от 50. Сравните их ресурс, к примеру, со сроком службы на водоснабжении черной стали (15 лет);
- Гладкая внутренняя поверхность полипропиленовых труб не зарастает отложениями. Стало быть, не снижается пропускная способность водопровода и не растет со временем его гидравлическое сопротивление;
Для сравнения: при проектировании стальных водопроводов приходится брать поправку на рост коэффициента шероховатости в процессе эксплуатации, намеренно завышая их диаметр.
- Сварные соединения с фитингами - необслуживаемые. Они превосходят прочностью цельную трубу и могут укладываться в стяжки и штробы;
- Внешний вид трубопровода сохраняется десятилетиями. Его не нужно периодически красить и очищать от ржавчины;
- Полипропилен -диэлектрик, что исключает поражение током при, к примеру, попытках соседей сэкономить электроэнергию путем заземления электроприборов на водопровод;
- Он обладает низкой теплопроводностью. Это означает, что горячая вода в трубах будет медленнее остывать, а стояки и подводки ХВС не покроются конденсатом в летнюю жару.
Области применения
Всегда ли можно применять полипропиленовые трубы для горячего водоснабжения?
Под запретом
Вот стандартные характеристики полипропиленовой трубы, предназначенной для нужд ГВС.
- Рабочее давление - до 20-25 атмосфер;
- Рабочая температура - до 95 градусов с возможностью кратковременного повышения до 120°С.
Характеристики трубы обычно указываются в ее маркировке
Есть нюанс: приведенные значения рабочего давления актуальны для температуры в +20°С. При максимальных 90 градусах оно снижается до 8-9 кгс/см2. Ресурс трубы в 25-30 лет тоже остается актуальным лишь в строго определенном диапазоне эксплуатационных температур - до +70°С.
Формально приведенные характеристики укладываются в типичные параметры и автономного, и централизованного горячего водоснабжения (для последнего характерна температура воды в 60-75 градусов при давлении в 3-7 атмосфер).
Однако все гладко лишь до тех пор, пока система ГВС многоквартирного дома работает в штатном режиме. Приведем несколько наиболее распространенных форс-мажорных ситуаций:
- Работа ГВС с подачи элеваторного узла в пик холодов. Температура подачи согласно температурному графику работы теплотрассы может достигать 150 градусов. Горячее водоснабжение при превышении подачей температуры в 80 градусов должно переключаться на обратный водопровод, однако забывчивость слесарей может сыграть дурную шутку с владельцем полипропиленового водопровода;
- На время испытаний теплотрасс и систем отопления на температуру горячая вода должна отключаться. Однако неисправная задвижка или человеческий фактор опять-таки могут привести к тому, что в трубы пойдет перегретая до 150°С вода;
- Наконец, падение щечек задвижки или быстрое заполнение контура ГВС может привести к гидроудару - мгновенному повышению давления на фронте потока несжимаемой жидкости до 30 и более атмосфер. Гидроудар длится доли секунды, но этого времени часто оказывается достаточно для разрушения водопровода.
Вывод: полипропилен опасно использовать на центральном горячем водоснабжении с подачей воды непосредственно из теплотрассы через врезку элеватора (так называемая открытая система теплоснабжения).
Разрешено
Полипропилен безоговорочно можно использовать в:
- (с приготовлением горячей воды в бойлерах и проточных водонагревателях). Давление воды в них всегда равно давлению в системе ХВС и укладывается в диапазон 1,5 — 5 кгс/см (до 6-7 атмосфер при наличии в доме мощной подкачки), а температура ограничивается термостатом нагревательного прибора;
- Системах централизованной подачи ГВС в домах с закрытой схемой теплоснабжения (без отбора воды из теплотрасс). В них горячая вода нагревается за счет теплообмена с теплоносителем, при этом контуры ГВС и отопления не сообщаются. Соответственно, гидроудары и скачки температуры в теплотрассе не окажут никакого влияния на параметры работы внутреннего водопровода.
Армирование
Оно выполняется:
| Изображение | Тип армирования |
|
|
Алюминиевой фольгой, вклеенной между двумя слоями полипропилена. |
|
|
Фиброй (рубленным минеральным волокном), включенным в состав среднего слоя полимера в структуре трубы |
Полезно: три слоя армированной фиброй трубы формируются на одном экструдере и надежно сплавлены друг с другом в силу самой технологии производства. При производстве труб с алюминиевым армированием качество продукции сильно зависит от качества применяемого клея и соблюдения технологии.
Считается, что задача армирования - обеспечить максимальную прочность трубы на разрыв. И действительно, максимальное рабочее давление в 25 атмосфер типично для армированных труб; однако на этом функции армирующего слоя не заканчиваются.
Одна из особенностей полипропилена - крайне высокий коэффициент удлинения при нагреве. При подаче в полипропиленовый водопровод с комнатной температурой воды, нагретой до 70 градусов, каждый его погонный метр удлинится на 6,5 мм (против, к примеру, 0,5 мм у стального трубопровода).
Армирование заметно сокращает изменение размеров при нагреве:
- Фибра уменьшает удлинение до 3,1 мм;
- Алюминиевая фольга еще эффективнее: с ней полипропиленовые трубы армированные для горячего водоснабжения удлиняются при нагреве на 50°С всего на 1,5 мм/м.пог.
Сборка водопровода
Способ монтажа полипропиленовых труб - низкотемпературная пайка. Поверхности трубы и фитинга оплавляются при контакте с тефлоновой насадкой паяльника и совмещаются друг с другом. Благодаря молекулярной диффузии пластик деталей сплавляется в единое целое, и после охлаждения соединение готово к эксплуатационным нагрузкам.
Как паять
Как долго нужно греть трубу и фитинг паяльником? Исчерпывающая инструкция содержится в приложении к СНИП 2.04.01-85, описывающем правильный монтаж полипропилена.
| Наружный диаметр водопровода, мм | Нагрев, сек | Время соединения, сек |
| 16 | 5 | 4 |
| 20 | ||
| 25 | 7 | |
| 32 | 8 | 6 |
| 40 | 12 | |
| 50 | 18 |
У пайки водопровода своими руками есть несколько тонкостей.
- При совмещении трубы и фитинга с насадкой паяльника и при соединении деталей друг с другом их нельзя поворачивать вокруг продольной оси. При повороте на поверхности пластика останутся волны, которые снизят качество соединения, оставив внутри фитинга полости;
- Пайку можно начинать не менее чем через пять минут после включения паяльника;
- Подвергать соединение эксплуатационным нагрузкам можно лишь после полного охлаждения (2 минуты для диаметров 16-25 мм и 4 минуты для диаметров 32-50 мм);
- Трубы полипропиленовые горячего водоснабжения армированные алюминием перед сваркой с фитингом нуждаются в зачистке. Шейвер или торцеватель (эти инструменты отличаются лишь положением ножей) удаляют внешний или внутренний слой фольги, позволяя сварке объединить фитинг с внутренней полимерной оболочкой трубы.
При выборе труб для горячего водоснабжения каждый предстает перед выбором – сэкономить деньги на более дешевых изделиях, либо потратиться на дорогие, но долговечные. Попробуем объективно рассмотреть все достоинства и недостатки разных труб и определиться, какой же вариант действительно выгоден.
Металлические трубы – прошлый век или неустаревающая классика?
Сегодня изделия из металла кажутся нам априори невыгодными – первым делом в глаза бросается высокая цена таких труб, потом мы вспоминаем о необходимости сварочных работ, о коррозии, об отложениях на внутренних стенках. Одним словом, все кажется очевидным – металлические трубы не вариант!
Однако металл металлу рознь. Например, медный трубопровод не подвержен коррозии, медь не вступает в реакцию с водой и возможными примесями, на внутренние стенки практически не налипает грязь, сама система имеет небольшой вес. Медь выглядит весьма эстетично, и если какой-то участок трубопровода будет находиться на видном месте, его не обязательно закрашивать или – наоборот, можно выгодно обыграть трубы, как деталь интерьера.
Правда, открытой на всей продолжительности систему труб оставлять не следует, особенно если в вашем доме циркуляционный трубопровод – медь обладает слишком высоким коэффициентом теплопроводности, что в данном случае можно трактовать, как недостаток. Чем больше длина труб, тем больше будет остывать горячая вода . На это можно закрыть глаза, если длина трубопровода небольшая, но в противном случае придется потратиться еще и на теплоизоляцию.
Долговечность медных труб – самый главный плюс таких изделий. В разных условиях, а также в зависимости от параметров самих труб, система горячего водоснабжения может прослужить от 70 лет до 200! Точные данные пока не установлены – медные трубы для горячего водоснабжения в широком доступе появились относительно недавно, а верить производителям на слово мы не спешим. В любом случае, за такой длительный срок службы придется платить – медные трубы самые дорогие в нашем списке.
Оцинкованная сталь – хорошо известное, но все же устаревающее решение для трубопроводов. Хоть трубы и оцинкованы снаружи и изнутри, в местах соединения в процессе сварки или нанесения резьбы слой оцинковки разрушается, в результате чего стыки становятся подвержены коррозии. Коррозия приводит к протечкам, вода приобретает металлический привкус. Поэтому проектные сроки эксплуатации стальных трубопроводов – 20 лет. Не так уж и много, согласитесь.
У стальных труб есть лишь одно важное достоинство – высокая прочность. В некоторых условиях это качество является очень важным.
Чугунные трубы – откровенно устаревший вариант. Тяжелые, громоздкие, шероховатые, хрупкие. Единственное их достоинство – это самая высокая степень гидросопротивления. На фоне недостатков это качество теряется. В проектах современных домов чугунные трубы не используются, поскольку материал не поддается сгибанию. Срок службы в магистралях колеблется от 15 до 30 лет.
Разбираемся в аббревиатурах – пластиковые изделия
Пластиковые трубы – это общее название для разных, по сути, изделий, которых объединяет лишь синтетический характер материала, из которого они изготовлены. С полимерными изделиями современный потребитель познакомился еще в 90-х годах прошлого века – за это время удалось объективно оценить все их качества.
Для начала выясним, что за изделия скрываются за аббревиатурами.
- ПВХ – хорошо известный поливинилхлорид. ПВХ-трубы – пионеры среди полимерных изделий. Срок службы – 15–20 лет.
- ПНД и ПВД - полиэтилен низкого и высокого давления, весьма распространенный вариант. Полиэтиленовые трубы служат от 15 до 20 лет.
- PP - так маркируются пластиковые полипропиленовые трубы. Срок службы – 15–20 лет.
- PEX - маркировка на трубах из сшитого полиэтилена. Многие неправильно трактуют значение слова «сшитый», понимая под этим процесс соединения стенок. Однако на самом деле этот термин обозначает высокотехнологичную процедуру объединения цепочек молекул в особую сетчатую систему. Результат такого объединения – эластичные, термостойкие и сверхпрочные трубы. Срок службы – от 20 до 50 лет, в зависимости от условий эксплуатации.
- PEX-AL-PEX - так маркируются металлопластиковые трубы. Они обладают повышенной прочностью, которая достигается за счет сразу двух слоев сшитого полиэтилена. Между ними прокладывается слой алюминиевой фольги. Эти изделия стоят особняком – о них уже не скажешь, что стоят они недорого, но зато затраты будут оправданы долгим сроком эксплуатации – от 30 до 50 лет.
Достоинства пластика хорошо известны – он не подвержен коррозии, его можно изогнуть силой рук, он не вступает в реакции с водой и примесями, внутренние стенки не накапливают отложения. Минимальный вес, простота и высокая скорость монтажа – в этом плане трубы из пластика не имеют конкурентов. По сроку службы они находятся где-то посередине между дешевыми стальными и дорогими медными изделиями – при благоприятных условиях эксплуатации трубы из качественного пластика могут прослужить до 50 лет.
Этот срок могут существенно уменьшить такие факторы, как частые гидродинамические удары в системе водоснабжения, механические повреждения стенок, попадание прямых солнечных лучей. Трубы должны быть изготовлены строго из пищевого пластика – требуйте сертификат, подтверждающий такое качество. Невысокая стоимость изделий позволяет быстро и надолго обустроить систему горячего водоснабжения, в том числе и циркуляционный водопровод.
Пластиковые трубы – дополнительные знания
Помимо основных качеств, вам пригодятся и эти знания о пластиковых трубах. Так, полипропиленовые изделия используются как в горячем, так и в холодном водоснабжении, а также для создания систем канализации и отопления. Учтите, что для горячего водоснабжения и отопления лучше использовать трубы только с армированием, металлическим или стекловолокнистым. Для холодного водоснабжения и канализации подойдут любые трубы нужного диаметра.
Полипропиленовые и полиэтиленовые изделия – достаточно эластичны, чего не скажешь о трубах из ПВХ. Это самые жесткие пластиковые трубы, однако с этим качеством можно смириться, если приходится прокладывать большие участки трубопровода, который будет попадать под прямые солнечные лучи. ПВХ наиболее устойчив к облучению ультрафиолетом. К тому же, благодаря большому количеству различных фитингов, ПВХ-трубы становятся пригодны, если нужно обустроить циркуляционный трубопровод.
Рынок полимерных материалов растет с каждым днем. Значительный сектор от общего объема представленной продукции занимают трубопроводные системы. Спектр их применения весьма широк. Изучив виды полипропиленовых труб для водоснабжения, свойства материала, осуществить в дальнейшем правильный выбор будет намного проще.
Характеристика полипропиленовых труб
Планируя монтаж системы водоснабжения, пристальное внимание стоит уделить свойствам используемого материала. Каковы основные характеристики полипропиленовых труб? Среди достоинств, отмечаются следующие особенности:
- Не подвергаются воздействию коррозийных процессов. Это способствует сохранению качественных показателей изделия длительное время.
- Стойкость к биохимической агрессивной среде.
- Надежность при эксплуатации в период зимних морозов. Разрывы на элементах полипропиленовых труб, выполненных из пластика, отсутствуют.
- Качественная изоляция шума и вибрации. Движение воды в полипропиленовых трубах для окружающих практически незаметно.
- При использовании в горячем водоснабжении экономия тепла колеблется в пределах 10-20 % относительно эксплуатации металлических изделий.
- Монтаж не требует существенных финансовых затрат, соединения отличаются повышенной надежностью.
- Потери напора практически не происходит.
- Широкий ассортимент фитингов позволяет производить монтаж водоснабжения любой конфигурации.
- Экологическая безопасность материала.
При условии приобретения качественных полипропиленовых труб и комплектующих к ним, соблюдения технологических процессов при монтаже водоснабжения и правильной эксплуатации, срок службы изделий превышает 50 лет.
Маркировка изделий
Использование труб из полипропилена в различных сферах хозяйственной деятельности обуславливает необходимость ознакомиться с их маркировкой для четкой ориентации в широком ассортименте продукции. Классификация изделий включает несколько параметров. По исходному сырью полипропиленовые трубы делятся на четыре типа:
- В основе труб РРН лежит гомополипропилен, отличаются высокой прочностью. Область применения - холодное водоснабжение, трубопроводы промышленного назначения, системы вентиляции.
- Блоксополимер является исходным материалом для труб второго типа РРВ. Сфера применения аналогична первому типу, помимо этого эксплуатируются в системах напольного отопления.
- Аббревиатура PPR свидетельствует о принадлежности к самому распространенному третьему типу. Использование при производстве продукции рандомсополимера обеспечивает возможность эксплуатации в холодном и горячем водоснабжении, при монтаже теплых полов и водяного отопления.
- Основная черта изделий с маркировкой PPs - трудно воспламеняемость, характеризуются устойчивостью при воздействии температур до +95 о С.
Предупреждение ! Предельная температура при длительном воздействии на полипропиленовые трубы третьего типа для горячего водоснабжения - 70оС тепла, превышение уровня допускается на краткосрочный период времени.
Цветовая гамма выпускаемой продукции:
- белые;
- серые;
- зеленые;
- черные.
Первые три типа имеют практически одинаковые характеристики, черный цвет свидетельствует о дополнительной защите от ультрафиолета. Полипропиленовые трубы бывают однослойные и многослойные. При армировании многослойных изделий применяется алюминиевая фольга или стекловолокно.
После фирмы изготовителя по первым буквам в маркировке определяют материал, из которого изготовлена труба. Следующие цифры свидетельствуют о наружном диаметре трубы, диапазон составляет от 10 до 1200 мм, и минимальной толщине стенки. За символом PN указывается величина номинального давления, оптимальное значение для длительной эксплуатации в системе водоснабжения варьируется в пределах 10-25 бар.
Совет ! Запомните закономерность: толщина стенки полипропиленовой трубы должна увеличиваться пропорционально значению номинального давления.
Помимо основных сведений, на продукции указывается соответствие техническим регламентам, дата изготовления и другая полезная информация.
Свойства армированных труб
Наряду с множественными достоинствами, эксплуатация полипропилена сопряжена с определенными трудностями. В чем они заключаются? Стойкость материала к воздействию высоких температур весьма низкая: +140 о С достаточно для размягчения, гарантированная температура эксплуатации без повреждений +95 о С, в зависимости от исходного сырья этот показатель может быть еще меньше. При совокупном воздействии высокой температуры и давления устойчивость полипропилена существенно снижается, чем при влиянии по отдельности каждого фактора. Это приводит к деформации полипропиленовых изделий. Избежать проблем горячего водоснабжения поможет армирование, создающее своеобразный каркас, препятствующий удлинению и расширению трубы. На сегодняшний момент производители предлагают два варианта армирования - с использованием алюминия или стекловолокна.
Алюминий
Полипропиленовая труба с алюминиевым армированием бывает двух видов. В первом случае своеобразный каркас выполняет функцию внешней оболочки, во втором - располагается между слоями полипропилена. В этом случае убедиться в наличии защитного каркаса можно при изучении среза изделия.
Сущность конструкции заключается в клеевом соединении алюминиевой фольги толщиной 0,1-0,5 мм и полипропилена. Качество конечного изделия напрямую зависит от характеристик исходных материалов. Стремление сэкономить может стать причиной приобретения некачественной продукции, способной со временем расслоиться, от чего существенно пострадает прочность системы водоснабжения.
Стекловолокно
Альтернативным решением, стоящим на ступень выше предыдущего варианта, является стекловолокно. Хотя труба состоит из трех слоев: внутри и снаружи полипропилен, а посередине стекловолокно, в целом она представляет собой монолитную конструкцию. Такая особенность формируется в процессе изготовления при сваривании среднего слоя с наружным и внутренним.
За счет склеивания волокон фибера с полипропиленовыми слоями и обеспечивается отсутствие деформации труб в системе водоснабжения при нагревании. Определить армирование стекловолокном при выборе полипропиленовых труб достаточно просто - на срезе изделия отчетливо видно три слоя, средний из которых имеет яркую окраску. Цвет не свидетельствует о каких-либо характеристиках трубы, изготовитель опирается исключительно на собственные пристрастия.
Особенности выбора материала
При покупке полипропиленовых труб руководствуются ключевыми критериями выбора материала:
- планируемые особенности эксплуатации;
- холодное или горячее водоснабжение.
- Полипропиленовые изделия белого и серого цвета в основном предназначены для применения в отоплении и водоснабжении.
- Монтаж системы водоснабжения осуществляется с использованием запорной арматуры и полипропиленовых фитингов.
- Для сборки системы вам понадобятся фитинги с углом изгиба 45 и 90 о С, вентили, заглушки и муфты.
- Процесс окончательного монтажа предполагает применение специального сварочного аппарата, именуемого паяльником для труб.
Очень важно выбрать правильный диаметр изделия для системы водоснабжения. В частном доме по умолчанию применяют диаметр 20 мм. При строительстве многоэтажного дома каждому этапу соответствует свой размер, определенный исходя из уточненного расчета.
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!
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.
