Трубы для отопления и водоснабжения: виды и характеристики

Янв 12, 2020 2 минуты

Труба — пустотелое, цилиндрическое тело, промышленное изделие на основе полого профиля постоянного сечения для провода жидкостей, растворов, газа, пара, изготавливаются промышленным способом, из металлов и сплавов, органических материалов (пластмасс, смол), бетона, керамики, стекла и их комбинации.

Основные характеристики

Размеры и масса
• Диаметр наружный, Дн. Измеряется в миллиметрах.
• Диаметр внутренний, Дв. Измеряется в миллиметрах, или вычисляется арифметически, Дв = Дн — 2хS.
• Диаметр условного прохода (DN, Ду) — условная величина внутреннего диаметра в миллиметрах и иногда в дюймах, основная размерная характеристика водогазопроводных труб, соединительных частей к ним и запорной арматуры.
• Толщина стенки, S, в миллиметрах.

Прочностные характеристики

• Давление рабочее (Рраб) — наибольшее давление транспортируемой среды при рабочей температуре, при котором обеспечивается длительная работа арматуры и соединительных частей;
• Давление номинальное (PN) измеряется в мегапаскалях (МПа)
• Давление условное (Ру). Прочность труб и их соединительных частей должна соответствовать условному давлению Py транспортируемой среды. Под условным давлением понимается наибольшее избыточное давление, измеряемое в килограмм-силах на квадратный сантиметр (кгс/см2) при температуре 293 К (20˚С), при котором обеспечивается длительная работа трубопроводов и их элементов (соединительных частей, арматуры) Численное значение условного давления указывают в ГОСТ-ах или иных нормативных документах на каждый вид изделия.
• Давление испытательное, опресовки, пробное (Рисп, Рпр). , а также прочность труб, соединительных частей и арматуры проверяют пробным (испытательным) давлением Рпр, которое больше рабочего давления.;
• Давление избыточное (манометрическое).
• Температура рабочая, максимальная, минимальная. Обычно рабочая температура транспортируемой среды отличается от температуры 20˚С в значительных пределах, колебания температуры должны учитываться при проектировании, так как разрушительно влияют на материал трубы.

Металлы и сплавы

• Сталь
• Чугун
• Медь

Полимеры

• Поливинилхлорид ( ПВХ) на основе соединений хлора
• Поливинилдифторид ( ПВДФ ) на основе соединений фтора
• Полиэтилен ( ПЭ)
• Сшитый Полиэтилен ( PEX), различают PEXa,PEXb,PEXc в зависимости от способа сшивки
• Полипропилен

Комбинированные материалы

• Алюминиевые металлополимерные трубы состоят из внутреннего рабочего слоя полиэтилена теплостойкого PERT или PEX, промежуточного несущего слоя алюминия и внешнего защитного слоя полиэтилена, с использованием клеящих веществ
• Медные металлополимерные трубы состоят из внутреннего рабочего слоя меди толщиной 0.3 мм и внешнего защитного слоя полимерного материала толщиной 2—3 мм без использования клеящих веществ.

Комбинированные материалы

Металлополимерные трубы

композитные трубы, состоящие из двух или более компонентов: полимерная труба, армированная сварным сетчатым металлическим каркасом или алюминиевой фольгой. Существует большое количество видов металлополимерных труб, различающихся по материалам, технологии производства, назначению и другим параметрам. Область применения металлополимерных труб очень широка. Металлополимерные трубы небольшого диаметра (16—40 мм), армированные алюминиевой фольгой, успешно применяют в жилищно-коммунальном хозяйстве (водоснабжение, отопление, канализация)

Материалом для трубы обычно служит полиэтилен (PERT, PEX ), перерабатываемый посредством экструзии. Листы алюминиевой фольги (толщиной от десятых долей миллиметра) свариваются между собой ультразвуковой сваркой. Для обеспечения прочной связи между полимером и металлом используется адгезив.

Качественными показателями металлополимерных труб

• прочность сварного шва алюминиевой фольги
• высокая адгезия полимера с металлом
• низкая шероховатость наружной и внутренней поверхностей трубы

Достоинства металлополимерных труб

• коррозионная и химическая стойкость;
• удобство монтажа и надежность соединений;
• широкий диапазон рабочих температур: от многократного замораживания до +95 °C (кратковременно — до +110 °C);
• высокая гибкость, способность труб сохранять изогнутую форму.

Недостатки металлополимерных труб

• возможность механических повреждений;
• низкая температурная стойкость;
• невысокий предел усталостной прочности (свойство материала разрушаться под действием изменяющихся рабочих нагрузок).

Полиэтиленовы трубы

вид полимерной трубы изготовленный из термопластического материала полиэтилен (ПЭ) и применяются для строительства и ремонта наружных трубопроводов, транспортирующих воду для хозяйственного и питьевого водоснабжения и водоотведения и другие жидкие и газообразные вещества, к которым полиэтилен химически стоек. Температура воды в режиме нормальной эксплуатации — не более 40 градусов по Цельсию.

Для измерения коэффициента прочности трубы применяется коэффициент SDR и рассчитывается как отношение наружного диаметра к толщине стенки трубы. Чем выше SDR тем тоньше стенки у трубы, чем меньше SDR тем стенки тубы больше. Также показатель SDR вместе с толщиной полиэтиленового слоя определяет допустимую нагрузка или давление.

Достоинства полиэтиленовых труб:

• длительный срок службы
• устойчивость к коррозии и всевозможным химическим веществам
• не засоряются илом или накипью
• устойчивость к гидроударам
• низкая теплопроводность
• не разрушается при замерзании в ней воды
• небольшой вес

Недостатки полиэтиленовых труб:

• невысокая устойчивость к ультрафиолету
• соблюдение технологии при проведении монтажных работ
• не высокие технологические характеристики

Сшитый полиэтилен

вспененный полиэтилен, молекулярная структура которого меняется в результате сшивки, в процессе которого образуются дополнительные химические связи между молекулами полимера. Во вспененном виде, поперечно-связанная молекулярная структура сшитого полиэтилена обладает высокой прочностью и плотностью, низкой теплопроводностью, низким влагопоглощением, длительным сроком эксплуатации, высокой стойкостью к химическим воздействиям и хорошими показателями поглощения ударного шума. Сшитый пенополиэтилен отличается сложной технологией производства, экологической безопасностью и приятным внешним видом. Молекулы сшиваются за счёт химических веществ введённых в полимер или за счёт облучения пучком электронов, поэтому различают химически и физически (радиационно) сшитый полиэтилен.

Технологии производства сшитого полиэтилена PE-X для труб:

• Пероксидная (нагрев в присутствии пероксидов), при которой получают материал с обозначением PEX-A. Трубы PEX-A обладают лучшими характеристиками устойчивости к нагрузкам среди всех разновидностей. Сшивание пероксидом позволяет скрепить до 90% макромолекул. При разматывании бухты они быстро выпрямляются и хорошо держат форму. На изгибах (в пределах допустимых норм и соблюдении технологии) не заламываются
• Силановая (обработка влагой, в которую предварительно был имплантирован силан + катализатор), при которой получают материал с обозначением PEX-B. Сшивка силаном даёт около 80% скрепления молекул исходного полимера. Производственный процесс проходит в два этапа. На первом полимер насыщается силаном, на втором – насыщается дополнительной водой (гидратируется). Трубы не уступают по прочности пероксидным, но менее эластичны и хуже восстанавливают первоначальную форму
• Электронная (бомбардировка электронами), при которой получают материал PEX-C. Здесь применяется радиоактивное излучение для сшивки полимеров, выход поперечных связей в готовом материале составляет около 60% от общего числа возможных. В процессе материал бомбардируется электронами. Выходные характеристики материала зависят от пространственной ориентации при производстве. Трубы получаются не слишком гибкими, склонными к заломам. Заломы устранить можно только с помощью соединительной муфты

Область применения труб из сшитого полиэтилена

Сшитый полиэтилен обладает уникальными свойствами по прочности и стойкости к различным разрушающим явлениям, включая высокую температуру.
• изготовление напорных труб для холодного и горячего водоснабжения
• изготовление систем отопления
• изготовление изоляции кабелей высокого напряжения
• изготовление специальных строительных материалов и как элемент конструкционного назначения

Достоинства труб из сшитого полиэтилена:

• устойчивость к коррозии
• широкий температурный диапазон
• память формы
• высокие гидравлические показатели
• хорошее вибро и шумопоглащение

Недостатки труб из сшитого полиэтилена:

• восприимчивость к воздействию ультрафиолета
• кислородная проницаемость (исключение труб с защитным слоем EVOH
• высокий коэффициент линейного расширения при нагреве

Полипропилен

термопластичный полимер пропилена (пропена). Полипропилен получают полимеризацией пропилена в присутствии металлокомплексных катализаторов. Полипропилен выпускается в виде порошка белого цвета или гранул с насыпной плотностью 0,4—0,5 г/см³. Полипропилен выпускается стабилизированным, окрашенным и неокрашенным. В отличие от полиэтилена, полипропилен менее плотный (плотность 0,91 г/см³, что является наименьшим значением вообще для всех пластмасс), более твёрдый (стоек к истиранию), более термостойкий (начинает размягчаться при 140 °C, температура плавления 175 °C), почти не подвергается коррозионному растрескиванию. Обладает высокой чувствительностью к свету и кислороду (чувствительность понижается при введении стабилизаторов). Полипропилен — химически стойкий материал. Заметное воздействие на него оказывают только сильные окислители — хлорсульфоновая кислота, дымящая азотная кислота, галогены, олеум. Концентрированная 58%-ная серная кислота и 30%-ный пероксид водорода при комнатной температуре действуют незначительно. Продолжительный контакт с этими реагентами при 60 °C и выше приводит к деструкции полипропилена. Полипропилен — водостойкий материал. Даже после длительного контакта с водой в течение 6 месяцев (при комнатной температуре) водопоглощение полипропилена составляет менее 0,5 %, а при 60ºС — менее 2 %.

Большое распространение полипропилен получил в сантехнической отрасли. Из него производят трубы для отопления и водоснабжения.

• «PN» — обозначение номинального давления
• «10, 16, 20, 25» — соответствие значению номинального рабочего давления в атмосферах (кгс/кв.см).

Достоинства труб из полипропилена:

• механическая прочность
• стойкость к резкому перепаду давления или температуры
• высокая экологичность материалов
• химическая устойчивость к воздействию агрессивной среды и токсичных веществ
• высокие диэлектрические свойства
• хорошее шумопоглощение
• высокие антикоррозийные свойства
• отсутствие отложений внутри труб
• эластичные свойства материала не позволяет воде замерзнуть
• высокая надежность соединений среди других видов пластиковых труб
• широкий ассортимент различных видов соединительной и запорной арматуры
• удобство, простота и быстрота установки

Недостатки труб из полипропилена:

• высокое линейное расширение
• удобство, простота и быстрота установки
• подвержен воздействию солнечных лучей
• плохо поддается деформации