Трубы из полимерных материалов

Для обустройства систем отопления и водоснабжения частных домов в большинстве случаев используют трубы из полимерных материалов. О выборе и монтаже пластиковых и металлопластиковых трубопроводов мы и расскажем в этом материале.

Прорыв труб отопления и водоснабжения в большинстве случаев влечет за собой необходимость косметического, а иногда и капитального ремонта. Поэтому от правильности выбора, укладки и соединения труб зависит не только работоспособность инженерных сетей, но и состояние всего дома.

Для того чтобы выбрать трубу, нужно учитывать множество факторов. Это базовые исходные данные, такие как место применения трубы, давление в системе отопления или водоснабжения, тип жидкостей, которыми заполнена система, и т. д.

Нужно учитывать и качество используемых материалов. Например, трубы из некоторых материалов подходят практически для любых целей (отопление, горячее и холодное водоснабжение, теплый пол), характеристики других отвечают исключительно требованиям конкретных систем. Отсутствие проблем с пластиковыми трубами можно гарантировать, только если выбирать их с учетом всех упомянутых особенностей и, что не менее важно, обеспечить им грамотный монтаж.

Плюсы и минусы

Ключевое преимущество полимерных труб - малый вес при достаточно высоких прочностных характеристиках. Кроме того, такие трубы просты и удобны в монтаже.

Пластик не подвергается коррозии, его гладкая поверхность позволяет использовать трубы небольшого сечения при высокой пропускной способности, и всяким отложениям и мелким частицам не за что зацепиться, то есть трубы остаются дольше чистыми, без всяких внутренних наростов. Полимеры имеют низкую теплопроводность и высокое звукопоглощение, что означает уменьшение теплопотерь на пути от котла, а также невысокий уровень шума при прохождении воды. Кроме того, на стенках пластиковых труб со временем не накапливаются отложения, а заявленный срок службы полимерных труб в большинстве случаев составляет 50 лет.

Однако есть у полимерных труб и отрицательные качества. Это относительно высокий коэффициент теплового расширения и быстрое старение под воздействием прямых солнечных лучей. Так что полимерные трубы лучше прятать от солнца. Кроме того, прочность пластика зависит от температуры и давления жидкости.

Материал труб

Вариантов полимерных труб немало. Это могут быть изделия из полиэтилена (рус. - ПЭ, англ. - РЕ), сшитого полиэтилена (ПЭС, РЕХ), полипропилена (ПП, РР), полибутилена (ПБ, РВ) и поливинилхлорида (ПВХ, PVC). Несмотря на обилие наименований, почти все эти материалы (за исключением ПВХ) имеют сходное строение и относятся к общей группе химических соединений - полиолефинов.

Используются упомянутые полимеры при производстве композитных металлопластиковых труб, а также других типов армированных труб (например, полипропиленовых изделий, усиленных слоем металла или стекловолокна). Принципиальное отличие этих труб от остальных как раз и заключается в наличии дополнительного армирующего слоя.

Опишем основные разновидности полимерных труб.

• Полиэтиленовые трубы имеют наименьшую стоимость сырья и минимальную температурную стойкость. Их можно использовать при рабочей температуре не более +40-45 °С и давлении (в зависимости от толщины стенок) до 5-25 бар. Эти параметры соответствуют требованиям для организации систем холодного водоснабжения. Соединяют полиэтиленовые трубы с помощью сварки, резьбовых соединений или опрессовки. Сам по себе полиэтилен - вещество белого цвета, которое имеет минимальную устойчивость к солнечному ультрафиолету. Для замедления старения в состав полиэтилена добавляют стабилизаторы (например, сажу) и получают более стойкие изделия черного цвета.
• Для организации холодного и горячего водоснабжения применяют и трубы из поливинилхлорида и хлорированного поливинилхлорида (ХПВХ, PVC-C), предельный диапазон рабочих температур которых не должен превышать, соответственно, +6о °С и +95 °С (рабочее давление до 6-25 бар). Трубы из поливинилхлорида удобны в монтаже, поскольку позволяют делать неразъемные соединения путем склейки, а также использовать фасонные изделия с резьбой. Однако продаются такие трубы только в виде прямых отрезков, тогда как трубы из всех видов полиэтилена можно купить в бухтах. Кроме внутреннего водовода, и полиэтиленовые трубы, и ПВХ-трубы гораздо более широко представлены в сегменте канализации, водоотведения и наружного водопровода.
• Полипропиленовые трубы - следующий этап развития химического производства после полиэтилена и поливинилхлорида. Этот материал имеет более высокую термическую стойкость и механические характеристики. Полипропиленовые трубы используют для систем холодного и горячего водоснабжения, отопления (а также канализации и водоотведения). При их эксплуатации нужно понимать, что максимальный диапазон рабочих температур этих труб - +70-75 °С с возможностью лишь кратковременного повышения до +95 °С Рабочее давление в зависимости от толщины стенок может достигать 10-25 бар. Недостаток полипропилена - довольно высокий коэффициент линейного расширения, и такие трубы часто армируют стабилизирующей прокладкой из алюминия или стекловолокна. Как и изделия из ПВХ, трубы из полипропилена не отличаются высокой эластичностью и их тоже выпускают в виде прямых отрезков. Монтируют полипропиленовые трубы с применением сварки, а также посредством компрессионных фитингов. Благодаря комбинированным фитингам, их удобно использовать для ремонта старых металлических трубопроводов.
• Еще сильнее улучшить температурную стойкость пластиковых труб удалось в РЕХ-трубах из сшитого полиэтилена, где линейные молекулы полимера поперечно соединены («сшиты») между собой. Разные варианты РЕХ-труб можно использовать как для горячего и холодного водоснабжения, так и для отопления. Допустимые пределы температуры и рабочего давления отличаются в зависимости от производителя и модели и достигают, соответственно, значений в +90-95 °С и 8-25 бар. РЕХ-трубы отличаются пластичностью и наличием эффекта температурной памяти (деформированная при монтаже труба после прогрева до температуры +100-120 °C способна восстанавливать форму). Однако сшитый полиэтилен не дает возможности использования сварки для соединения труб и отличается неспособностью держать форму, что усложняет монтаж. Соединяют РЕХ-трубы посредством компрессионных и прессовых фитингов.
• Существует еще одна разновидность термостойкого полиэтилена PE-RT, которую нередко ошибочно относят к трубам из сшитого полиэтилена, поскольку их технические характеристики почти совпадают. Разные типы труб PE-RT тоже можно использовать для холодного и горячего водоснабжения, а также отопления. При этом они, в отличие от РЕХ-труб, подлежат сварке, но не имеют эффекта температурной памяти. Однако независимые исследования этих труб показали, что при температурах выше +70-75 °С их долговечность все же снижается быстрее, чем в случае со сшитым полиэтиленом.
• Самый новый и наименее распространенный материал для создания труб - полибутилен. Он отличается повышенной гибкостью, термостойкостью и прочностью, которая дает возможность минимизировать толщину стенок трубы в сравнении с другими материалами. Трубы из полибутилена можно изгибать без фитингов и соединять посредством сварки, а также прессфитингов. Эти трубы выдерживают широкий диапазон температур: от -30 °С до +95 °С У полибутилена самый низкий коэффициент теплового расширения из всех полимерных труб. Это очень хороший материал и для отопления, и для холодного или горячего водоснабжения, главным минусом которого на сегодня является невысокое распространение и сравнительно высокая цена.
• Отдельно выделяют также металлопластиковые трубы, которые состоят из трех слоев. Обычно это внутренняя РЕХ-труба из сшитого полиэтилена, средний слой из алюминиевой фольги и внешняя защитная оболочка из полиэтилена или сшитого полиэтилена (однако состав слоев может быть и другим с применением полиэтилена PE-RT). Внутренняя, основная труба имеет высокие теплостойкость и пропускную способность, которые характерны для обычных РЕХ-труб (температура до +90-95 °С, давление до 8-25 бар). Средний слой позволяет уменьшить термическое расширение и неспособность сохранять форму при изгибе, благодаря чему разметка и порезка треб не требует высокой точности. И, наконец, прочная внешняя оболочка создает сопротивление внутреннему давлению.

В большинстве случаев соединяют металлопластиковые трубы двумя способами - прессовым и цанговым (резьбовое соединение). Второй способ напоминает стыковку металлических труб, но в ходе эксплуатации из-за температурных деформаций такое соединение может ослабнуть, и его нужно будет укрепить. Поэтому этот вариант не используют при скрытой прокладке. Прессовое соединение надежнее и долговечнее, допускает как открытую, так и скрытую прокладку. Металлопластиковые трубы используют и для отопления, и для горячего или холодного водоснабжения.

Принципы выбора

Чаще всего для обустройства внутренних систем холодного и горячего водоснабжения, а также отопления и водяного теплого пола выбирают между трубами из термостойкого или сшитого полиэтилена (РЕХ, PE-RT), полипропилена и металлопластика.

Наиболее частая ошибка выбора труб - использование изделий не по назначению (которое определяется предельной рабочей температурой и другими параметрами). Например, не допускается применение пластиковых труб для горячего водоснабжения в отопительной системе. В лучшем случае такой подход сокращает срок службы системы, в худшем - приводит к аварии.

Другой важный критерий выбора - расчетное давление трубы. Ведь если давление в системе превысит допустимое значение, труба может лопнуть. Однако в отличие от многоэтажных зданий давление в системе теплоснабжения частного дома обычно не превышает 5-6 атмосфер, и этот параметр в большинстве случаев некритичен.

Третья ключевая характеристика - диаметр трубы. Его выбирают таким образом, чтобы обеспечить легкое и надежное соединение с отопительными устройствами и котлом. При этом нужно знать, что для обвязки котлов производители рекомендуют использовать металлические трубы. Подключение полимерных труб непосредственно к котлу недопустимо.

При выборе труб очень важно с самого начала определиться с трассировкой системы и решить, как будет проходить маршрут - внутри стяжки или открыто. Для скрытой прокладки удобнее использовать полиэтиленовые или металлопластиковые трубы, которые продают в бухтах.

Еще один важный показатель - цена, которая включает сами трубы, фитинги, а иногда и аппарат для соединения труб. Например, латунные фитинги для металлопластиковых труб ощутимо дороже полимерных. Поэтому преимуществом обладают трубы из полипропилена и термостойкого полиэтилена PE-RT, которые допускают создание более дешевого неразъемного соединения труб с помощью сварки.

Наконец, при выборе труб следует обратить внимание на их внешний вид. Качественные материалы сделаны аккуратно, стыки у них гладкие, без заусениц и задиров. Заранее нужно определиться с требуемым количеством и набором деталей и соединителей. Приобретать весь набор нужно у одного производителя. При покупке разнородных деталей возможно несовпадение размеров. Соединение будет неплотным и, поэтому, недолговечным.

Кроме того, при покупке стоит поинтересоваться наличием санитарно-эпидемиологического заключения и сертификата соответствия, а также обратить внимание на срок их действия и соответствие типоразмеров труб в документации и в наличии.

Кислородная проницаемость труб

Важная характеристика полимерных труб - диффузия кислорода. Это явление в разной степени присуще всем типам пластиковых изделий, за исключением композитных металлопластиковых труб. Его суть в том, что кислород воздуха способен проникать через стенки труб и растворяться в жидкости.

В результате в процессе эксплуатации системы отопления в теплоносителе возможно появление пузырьков воздуха. Это ведет к коррозии металлических элементов отопительных приборов, арматуры и оборудования, вызывает появление шумов и воздушных пробок. «Завоздушенные» радиаторы хуже отдают тепло.

Чтобы предотвратить этот процесс, во всех отопительных системах с использованием, в том числе и металлопластиковых, и металлических труб, применяют ручные или автоматические воздухоотводчики.

• Первые (так называемые краны Маевского) нужны для удаления газов из верхних точек радиаторов или полотенцесушителей. Здесь отвод воздуха осуществляется вручную - время от времени придется самостоятельно проверять места потенциального завоздушивания.
• Удобнее в эксплуатации автоматические воздухоотводчики. Их принцип работы напоминает колесный ниппель. При нажатии на золотник воздух выходит, при отпускании клапан закрывается. Удаление газа осуществляется автоматически за счет воздействия скобы на поплавке.

Видео: Полипропиленовые трубы для систем водоснабжения и отопления. Виды и преимущества.