Трубопроводы для внутренних систем теплоснабжения

Трубы из ХПВХ

Область применения труб из поливинил-хлорида (ПВХ, PVC). широко внедрявшегося в 1930-х гг. ограничивалась системами холодного водоснабжения и канализации из-за низкого (не более 60 °С) порога допустимой рабочей температуры. Появление в 1960 г. хлорированного поливинилхлорида (ХПВХ, PVC-C) сделало возможным использование пластиковых труб в системах ГВС. К достоинствам труб из этого материала можно отнести устойчивость к ультрафиолету и пожаробезопасность (температура воспламенения – 433 °С), к недостаткам – жесткость. ХПВХ обладает самым низким среди применяемых в отоплении и ГВС полимеров коэффициентом линейного теплового расширения – 0,062 мм/(м•К). Соединение выполняется при помощи фитингов и клея (метод «холодной сварки»). Как правило, рабочая температура труб из ХПВХ составляет 95 °С.

Трубопроводы из ХПВХ имеют длительный срок службы. Так, один из ведущих мировых производителей таких систем, фирма Genova Products (США), называет 50-летний срок службы для своей продукции при разбросе допустимых рабочих параметров: от 20 °С/27,6 бар до 95 °С/4,7 бар.

Среди представленных в нашей стране европейских производителей назовем германскую фирму Friatec, предлагающую ХПВХ-систему Friatherm starr для питьевого водоснабжения диаметром от 16 до 90 мм. Отметим, что применение ХПВХ-систем в Европе в настоящее время сокращается.

На основе полиэтилена

Инженерные трубопроводы из полиэтилена получили широкое распространение в 1960-х гг. Наряду с такими достоинствами, как возможность сварки, простота производства и относительная дешевизна, трубы из обычного полиэтилена (ПЭ/PE) обладают существенным недостатком – их нельзя использовать в системах отопления и ГВС.

В настоящее время выпускают полиэтилены низкой (ПНД) или высокой (PEHD) плотности, среднего (ПСД или PEMD) и высокого (ПВД, PELD) давления. Наибольшие прочность и термоустойчивость среди них у ПНД, который также находит применение в ГВС.

Ситуация изменилась с появлением труб из сшитого полиэтилена (СПЭ/PEX), имеющего более высокие пороги допустимых рабочих температур и прочность. Трубы из этого материала обладают также большей ударной вязкостью при низких температурах, стойкостью к медленному и быстрому распространению трещин.

Причина улучшения свойств полиэтилена в результате сшивки заключается в образовании дополнительных молекулярных связей. По способу их создания PEX подразделяется на PEX-a, PEX-b и PEX-c. В первых двух случаях сшивку производят химическими методами – добавкой в исходный материал пероксидов (PEX-a) или органосилоксанов (PEX-b), в третьем – физическим (радиационное облучение). Измеряемая в процентах степень сшивки показывает долю образовавшихся связей по отношению к общему числу молекул и определяется лабораторным путем. Стоит отметить, что повышение плотности полиэтилена в результате сшивки имеет и негативную сторону – уменьшение пластичности. Поэтому предпочтительной считается степень сшивки от 60 до 80 %.


Основные недостатки труб из сшитого полиэтилена – относительно высокий (0,16 мм/(м•К)) коэффициент линейного расширения, ускоренное старение материала под воздействием ультрафиолетового излучения, невозможность повторной переработки.

В качестве современной альтернативы сшитому полиэтилену иногда рассматривают термоустойчивый полиэтилен (PE-RT), разработанный концерном Dow Chemical (США) и выпускаемый под маркой Dowlex. Он не требует сшивки для приобретения длительной гидростатической прочности при высокой температуре, и поэтому дешевле. Превосходя сшитый полиэтилен по технологичности, до недавнего времени PE-RT уступал ему по таким параметрам, как допустимые рабочее давление и температура, а также стойкость к воздействию хлора.

В конце 2006 г. в России была представлена новая модификация PE-RT – Dowlex 2388. Это сополимер этилена с октеном, получаемый методом полимеризации в растворе и пригодный к использованию при низких (до –40 °С) температурах. Точка размягчения материала по Вика – 124 °С.

Общую для труб из полиэтилена всех видов опасность кислородной диффузии через стенку трубы обычно устраняют включением в конструкцию трубы защитного слоя из этиленвинилового спирта (EVOH). Так, труба Rautitan flex, выпускаемая фирмой Rehau из PEX-a, имеет наружное EVOH-покрытие. Напротив, в трубе Wefaflex фирмы Wefa Plastic слой EVOH расположен между внутренним и наружным слоями PE-RT.

На российском рынке внутренних инженерных систем предлагают трубы из сшитого полиэтилена, выпускаемые заводом «Казаньоргсинтез», компаниями «Бир Пекс», «Ван Тубо», Sanext (Рос- сия), Comap (Франция), Golan Plastic Products (Израиль), KAN (Польша), Hewing, Prineto (Германия), Purmo, Upo- nor (Финляндия), Tiemme Raccorderie, Unidelta (Италия) и др.

Из полипропилена

В горячем водоснабжении и отоплении широко используют трубопроводы из полипропилена – статического сополимера пропилена с этиленом (ПП/PP-R), у которого более высокая долговременная прочность, чем у гомополимера (PP-H, применяется в технологических трубопроводах), и блок-сополимера (PP-B, канализация). Полипропиленовые трубы могут соединяться сваркой. Они обладают более высокими, чем у труб из ПВХ, химической и тепловой стойкостью, а так- же стойкостью к поверхностным изгибам и истиранию. К их недостаткам можно от- нести жесткость (затрудняет применение в системах «теплый пол»), относительно большую скорость распространения трещин, меньшие, чем у сшитого полиэтилена, прочность и рабочее давление. Коэффициент удельного расширения полипропилена – 0,15 мм/(м•К). В 2006 г. международный концерн Borealis (заводы в Австрии, Бельгии, Бразилии, Германии, Италии, Финляндии и Швеции; головной офис – в Вене), выпускающий сырье, которое считается эталонным для производства полипропилена, анонсировал новую модификацию этого материала – PP-RCT (предлагается под маркой Beta-PPR). Материал отличается от PP-R большей прочностью, достигаемой, в частности, применением влияющих на кристаллизацию полипропилена добавок (метод ?-нуклеирования).

По данным производителя, это позволяет на 18 % уменьшить толщину стенки трубы при сохранении ее прочностных характеристик. Трубы из PP-RCT выпускает ряд европейских компаний. Так, на международной выставке ISH-2007 во Франкфурте-на-Майне была представлена система Wefaklim Faserrohr PP-RCT с наружным диаметром от 20 до 160 мм, изготовленная из сырья Borealis. Армирование стекловолокном позволило уменьшить коэффициент теплового расширения и улучшило прочностные характеристики: трубы, в зависимости от толщины стенки, рассчитаны на рабочее давление 10 и 16 бар. Применение нового материала в трубопроводах Германии уже регламентировано стандартом DIN 8077-2007 «Трубы из полипропилена (PP) – PP-H, PP-B, PP-R, PP-RCT. Размеры».

В России предлагаются трубы из полипропилена различных модификаций, выпускаемые заводом «Импульс-пласт», НПО «Стройполимер» (Россия), компаниями Wavin Ecoplastic, FV Plast (Чехия), Pilsa, (Турция), Pipe Life (Австрия) и др.

Материал – полибутен

Трубы из полибутена (ПБ/PB) обладают рядом достоинств: прочностью, гибкостью, морозоустойчивостью, непроницаемостью для кислорода, высоким (до 95 °С) порогом рабочей температуры. Коэффициент линейного расширения полибутена – 0,13 мм/(м•К). Монтаж производится сваркой или при помощи фитингов. Нормативные сроки эксплуатации – свыше 50 лет.

Полибутеновые трубы могут применяться в системах панельного отопления. Свежий пример – анонсированный в 2007 г. комплекс панельного отопления Fonterra германской фирмы Viega, основные элементы которого – трубы из PEX-c диаметром 17 и 20 мм и полибутена (12 и 15 мм). Применение тех или иных зависит от специфики объекта.

Распространенное решение – системы трубопроводов на основе полибутена с предварительной теплоизоляцией. В качестве примера приведем выпускаемые голландской фирмой Therma- flex системы марки Flexalen на основе одной или двух труб из полибутена, изолированных слоем вспененного полиэтилена и заключенных в гофрированный пластиковый кожух. Область их применения – отопление, ГВС и технологические линии.

Трубопроводы их полибутена распространены в Великобритании, Германии, Скандинавских странах и Северной Америке. В нашей стране полибутеновые трубы предлагают компании Aquatherm, Gabotherm, Georg Fischer (Германия), Giacomini (Италия) и др.

Композитные трубы

Существенные недостатки большинства однослойных пластиковых труб – возможность диффузии кислорода через их стенки, способствующая коррозии отопи- тельного оборудования, а также высокое линейное температурное расширение.

Распространенный способ решения первой проблемы – включение в конструкцию трубы изолирующего слоя из кислородонепроницаемого материала, выполняемого, как правило, из этилен-винилового спирта. Другой способ предус матривает наличие в конструкции металлического слоя, как правило, алюминия. В этом случае говорят о металлополимерных трубах (МП). Слой металла не только создает непроницаемый для кислорода барьер, но и существенно (в 3–5 раз, в за- висимости от конструкции) снижает коэффициент линейного расширения трубы и повышает ее прочность.

Толщина алюминиевого слоя – важная характеристика металлополимерных труб. Если она составляет менее 0,2 мм, говорят о фольгированных трубах. В некоторых случаях толщина металлического слоя может значительно превышать эту величину, достигая 1,5 мм. Отметим, что, увеличивая прочность трубы, метал- лический слой повышает жесткость конструкции в целом. Поэтому производители металлопластиковых труб указывают для своей продукции минимальные допустимые радиусы изгиба – с гибочным инструментом и без него.

Конструкции металлополимерных труб, помимо слоев внутреннего, металлического и внешнего, могут включать клеевые (адгезивные), а также защитные покрытия и теплоизоляцию. Наиболее распространена конструкция PEX/AL/PEX, в которой внутренний и наружный слои выполнены из сшитого полиэтилена, а между ними помещен слой алюминия. Некоторые производители вместо сплошного металлического слоя применяют перфорированную алюминиевую ленту. Такое строение, например, имеет труба Fusiotherm Stabi на основе PP-R фирмы Aquatherm. Труба Unipipe концерна Uponor изготавливается на основе PE-RT. Как правило, алюминиевый слой в современных металлополимерных трубах располагается ближе к наружной поверхности. Но, например, в трубах PP/AL/PP, изготавливаемых компанией Dizayn Grup (Турция) он размещен по центру стенки.

Другое интересное решение предлагает компания Blue Ocean (Великобритания). В выпускаемых ею трубах PPR/AL/PPR и PE-RT/AL/PPR алюминиевый слой смещен еще дальше к внутренней стенке. Такая конструкция металлопластиковой трубы позволяет производить соединение раструбной сваркой, как в обычных полипропиленовых трубах, что сокращает время монтажа. Еще одно интересное предложение Blue Ocean – трубы марки Fiber-G с кислородоизолирующим слоем из стекловолокна.

Сегодня российский рынок металлополимерных труб насыщен предложениями отечественных и зарубежных компаний. Трубы на основе PEX различных модификаций выпускают компании «Валтек», «Каучук-Пласт», «Маяк-93», «Металлпо- лимер», «Омскводпром», НПО «Пластик», «Стройполимер» (Россия), CoES, Valsir(Италия), Comap (Франция), Oventrop, Rehau, Tece (Германия), Geberit (Швейцария), Henco (Бельгия), Kisan (Польша), Nibco (США), Wavin (Нидерланды), Metzerplas (Израиль) и др.

Медные системы

В сантехнических целях применяют «раскисленную» фосфором медь (Cu- DHP). В качестве материала для труб и соединительных деталей медь обладает рядом достоинств. К ним относятся высокая прочность (допустимое рабочее да- вление для неотожженной медной трубы диаметром 12 мм с толщиной стенки 1 мм – 100 бар), широкий (до 250 °С) температурный диапазон применения и устойчивость к коррозии.

Медные трубы выдерживают аварийное размораживание. Так, согласно американским данным, отожженная мягкая или полутвердая труба диаметром 0,5 дюйма способна без разрыва выдержать до шести размораживаний. Медь непроницаема для кислорода, имеет относительно небольшой коэф- фициент теплового расширения, не боится прямого воздействия ультрафиолетовых лучей.

Другим важным достоинством меди является ее универсальность, позволяющая применить на объекте единую технику монтажа, выполнив из медных труб различные инженерные системы здания – горячего и холодного водоснабжения, отопления, газоснабжения, вен- тиляции.

Материал предоставлен сайтом Termoclub.ru

Новые статьи:

По материалам сайта: http://www.termoclub.ru