Матеріали, що використовуються при спорудженні водогінних мереж.
Розглядати властивості водопровідних труб доцільно виходячи з виду матеріалу, з якого вони виготовлені, так як даний параметр визначає експлуатаційні характеристики труби, її довговічність і способи монтажу. Сталеві труби для води міцні, стійкі до механічних пошкоджень. Через низький коефіцієнта теплового розширення малочутливі до високих температур - працюють в системах з температурою теплоносія до 120 ° С і зі стрибками тиску до 16 бар. Правда, з плином часу сталева труба заростає органічними і неорганічними відкладеннями, що призводить до зменшення її внутрішнього діаметру і падіння тиску води. Термін служби сталевої труби становить 15-20 років. Сталеві труби монтуються за допомогою зварювання і різьбових з'єднань.
Для облаштування систем гарячого і холодного водопостачання можна використовувати мідні труби. Вони мають високу механічну міцність, стійкі до зносу і корозії. Бактерецідни, на їх внутрішніх стінках не утворюються органічні відкладення і мінеральні нашарування. Хлор, який міститься у водопровідній воді (у разі підключення до міського водопроводу) не чинить на мідні труби негативного впливу, і, навіть будучи сильним окислювачем, продовжує термін служби комунікацій, утворюючи міцний захисний шар (патину). Мідні труби екологічно безпечні. До переваг також можна віднести високу стійкість до перепадів температур (діапазон робочих температур від -200 ° C до +250 ° C), низький коефіцієнт термічного розширення і малий опір водного потоку (за рахунок рівномірного розподілу тиску). Також мідь володіє низьким коефіцієнтом лінійного розширення (0, 017 (мм / м * К)), отже, при нагріванні така труба не буде «гуляти». Руйнівна тиск для мідної труби - більше 200 атмосфер. До того ж, мідні труби технологічні: їх легко різати. Монтаж водопостачання мідними трубами проводиться методом високотемпературної або низькотемпературної пайки з використанням відповідно твердого або м'якого припою. Правда, коштувати врахувати: при монтажі мідних труб необхідно застосовувати однорідні матеріали (тобто мідь та її сплави), з іншими металами мідь може коррозіровать. Слід також знати, що для використання у водяних системах водопостачання годиться не кожна мідна труба, а тільки труба з клеймом EN 1057. Це означає, що труба відповідає стандарту DIN, підкислити фосфором, що забезпечує найбільшу стійкість до впливу води. Мідні труби випускають у вигляді прямих жорстких відрізків довжиною 3 і 6 м, і у вигляді бухт завдовжки 9, 18 і 30 м. Жорсткі обрізки дуже міцні і не гнуться, а труби, що продаються в бухтах, м'якше і їх легше встановлювати, оскільки вони можуть бути зігнуті відповідно до вигинами траси.
Термін «полімерні труби», включає в себе вкрай широкий перелік матеріалів, які різняться сировиною виробництва і, відповідно, експлуатаційними характеристиками.
Прийнято скорочені позначення для різних матеріалів: ПЕ - поліетилен, ПЕМ - зшитий поліетилен, ПП - поліпропілен, ПП-арм - армований поліпропілен, ПВХ - полівінілхлорид, ХПВХ - хлорований полівінілхлорид, МП - металопластик.
Сьогодні для виробництва таких труб застосовують:
Поліетилен (ПЕ)
Труби з даного матеріалу стійкі до негативних температур, що дозволяє проводити їх прокладку навіть в зимових умовах. Область застосування - в основному холодне водопостачання. При більш високих температурах міцність поліетилену падає, і він переходить в пластично-в'язке стан. Поліетилен швидко старіє під дією прямих сонячних променів. Поліетиленові труби з'єднуються механічним способом - латунними або поліпропіленовими фітингами.
Зшитий поліетилен (PEX)
Це поліпшений варіант поліетилену. Такі труби можуть експлуатуватися при робочій температурі до +90 ° C. Максимальний робочий тиск при такій температурі 10 бар, при температурі ж 0 +25 ° C - 25 бар. Труби мають високу хімічну стійкість, не схильні до корозії. Мають гладку внутрішню поверхню, шорсткість якої не перевищує 0.007 мм. Не схильні до обростання солей і біологічного обростання. Не проводять електрику, мають низьку теплопровідність. Екологічно чисті. Термін служби - до 50 років.
Полубутілен (ПБ)
Труби витримують широкий діапазон температур (від -30 до +950 ° C) можна не піклуватися про систему в морози, якщо, скажімо, будинок не опалюється в зимовий час. ПБ є матеріалом з найнижчим коефіцієнтом теплового розширення, серед всіх «полімерів». Володіє підвищеною стійкістю до гідроудару і механічним подряпин. Коефіцієнт його мікробіологічної стійкості (не підтримує розвиток мікрофлори) трохи відрізняється від міді. Наприклад: у міді він 1, 5, у полібутилену 3, 5, для порівняння поліетилену - 30, поліпропілену - 90. (До речі, останній заборонений в Європі для підведення питної води). Полібутилен дуже гнучкий, що дозволяє згинати трубу, а не робити на поворотах з'єднання з фітингами (відповідно уникаємо придбання зайвих фітингів). Еластичність матеріалу дозволяє поглинати випадкові удари сторонніми предметами
Поліпропілен (ПП)
Труби з цього матеріалу не схильні до корозії і мінералізації внутрішньої поверхні, морозостійкі. Мають низьку теплопровідність, що дає можливість не застосовувати ізоляцію труб. В залежності від робочого тиску температура носія може досягати 95 ° C; також можливе короткочасне підвищення температури до 100 ° C. Відсутня електрична провідність (не проводить блукаючі струми). Такі труби забезпечують акустичну ізоляцію (не виникає резонансу у зв'язку з протіканням води і шуму від гідравлічних ударів). Завдяки еластичності матеріалу, вода в поліпропіленових трубах може замерзати, не руйнуючи їх. Поліпропіленові труби з'єднують за допомогою поліпропіленових фітингів методом контактного зварювання, а також за допомогою комбінованих фітингів з поліпропілену, в які уварені металеві різьбові вставки.
Склопластик
Склопластикові труби відрізняються високою корозійною, хімічної і механічної міцністю, а також стійкістю до підвищених температур (температура робочого середовища - до +70 ° C). Термін служби склопластикових труб, складає більш 20 років. Однак такі труби гігроскопічні, вологопоглинання склопластику (0, 2-0, 8%). До цього необхідно додати, що їх застосування небажано при негативних температурах, так як є ймовірність виникнення мікротріщин. Монтаж склопластикових труб проводять клейовим або розтрубних з'єднанням за допомогою гумових манжет.
Тандем металу і пластика
Металопластикова труба являє собою конструкцію з 5-ти шарів, де три основних шару і два сполучних. Внутрішній шар труби виробляється із зшитого поліетилену або пропілену.
Металопластикові труби можуть застосовуватися для гарячого і холодного водопостачання при наступних параметрах теплоносія: максимальна робоча температура +95 ° C
максимальний робочий тиск при температурі +95 ° C -10 бар; максимальний робочий тиск при температурі 0 - +25 ° C - 25 бар. Короткочасно допустима температура +130 ° C.
Металопластикові труби мають високу корозійну стійкість, не допускають мінеральних відкладень на внутрішніх стінках, морозостійкі. Термін служби металопластикових труб для зазначених умов експлуатації складає близько 50 років. Металопластикові труби пластичні, легко гнуться і зберігають додану їм форму, що зручно при складній геометрії приміщень. Допустимий радіус вигину становить, від 3, 5 до 5 діаметрів труби, якщо зігнути сильніше, то буде пошкоджений внутрішній шар труби.
Наявність алюмінієвого шару в таких трубах кілька разів зменшує їх температурне подовження, тому коефіцієнт лінійного розширення металопластикових труб значно менше, ніж скажімо у пропіленових і незначно вище, ніж у мідних труб. П'ятиметровий відрізок труби при збільшенні температури на 60 ° C подовжується на 7, 5 мм. Алюмінієвий шар також запобігає дифузію кисню в порожнину труби.
До недоліків металопластикових труб слід віднести їх нестійкість до ультрафіолетового опромінення - пряме сонячне світло їм протипоказаний. Трубопроводи з металопластику слід оберігати від механічних впливів - ударів, зламів; від термічних впливів - відкритого вогню, іскор і т. д.
Є два види з'єднань металопластикових труб - пресові і цангові.
Пресове з'єднання, безсумнівно, найнадійніше, воно допускає приховане (в порожнині або штрабі) і відкрита прокладка. Вимагає дорогого устаткування (обтискний прес і прес-кліщі), яке, крім високої вартості, припускає прив'язку до конкретної трубі і певних фітингів (металеві з'єднувачі труб).
Цангові з'єднання нагадують технологію кріплення металевих труб. Однак внаслідок температурних деформацій труби можливе послаблення сполуки, що викликає необхідність протягання трубопроводу після першого року експлуатації. Це не так страшно, якщо з'єднання доступні. Крім того, це можна компенсувати мінімальною кількістю з'єднань і застосуванням так званої колекторної розводки. При цій схемі збільшується витрата труби, але і росте надійність трубопроводу.
Для металопластику характерна одна з найпотужніших теплофізичних властивостей серед пластикових труб - робочий тиск до 10 атм, максимальна тривала робоча температура 95 ° С, максимальна короткочасна 110 ° С протягом кількох годин.
Ділянка застосування металопластикових труб досить широкий - холодне, гаряче водопостачання, центральне опалення, теплі підлоги і т.д.
На позначенні труби спочатку вказують матеріал внутрішнього шару труби, а в кінці - матеріал зовнішнього шару, наприклад PEX-Al-PE (зшитий поліетилен - алюміній - поліетилен). Алюмінієву оболонку в металопластикових трубах в поперечному перерізі завжди розташовують посередині, а обидва полімерних шари (внутрішній і зовнішній) мають однакову товщину.
Хмарно алюмінієва оболонка, крім забезпечення механічної міцності труби, забезпечує антидифузійний захист закритих систем опалення та знижує температурне подовження труби. Металопластикові труби не схильні до корозії і заростання.
Виробники металопластикових труб маркують труби набором значень діаметрів - внутрішнього і зовнішнього: 12-16, 20-25 і т.д. Це пов'язано з тим, що з'єднують металопластикові труби фітингами по двом діаметрам. Спочатку трубу внутрішнім діаметром насаджують на посадочне місце фітинга, потім, закручуючи різьбову пресмуфту, трубу з'єднують з фітингом по зовнішньому діаметру.
При виборі труб для домашнього водопроводу рекомендується враховувати наступні характеристики:
Високі фізичні властивості: розтягнення і стиснення;
Високу хімічну стійкість;
Високу стійкість до корозії;
Гладкість внутрішньої частини труби, на якій нічого не буде осідати;
Витримуються навантаження тиском;
Безпека для людини і навколишнього середовища;
Простоту в монтажі;
Можливість інтеграції з системами з інших матеріалів, в разі часткового ремонту або добудови водопровідних мереж;
Термін служби;
Високі показники шумопоглинання - цей показник дуже важливий сьогодні, так як сучасні будівлі дуже герметичні, і рівень шуму всередині дуже високий.
Також слід звернути увагу на пропонований системою діапазон розмірів і фітингів.
На трубі обов'язково має бути присутня маркування, на якій будуть вказані завод виробник, умовне позначення труби, дата виготовлення, розмір партії, тип матеріалу, робоча та максимальна температури, розмір, клас тиску в барах.
Зовнішній вигляд також дуже важливий. Зовнішні і внутрішні стінки полімерних «жив» повинні бути гладкими, без подряпин, раковин, сторонніх включень, часток нерозплавленого полімеру, також неприпустимі області іншого кольору (світлі, білі, прозорі), які можуть проявитися на торцях труби, або в стружці, що знімається при торцюванні (це свідчить про використання у виробництві незабарвленого сировини). Зовнішній вигляд продукції, звичайно, - не єдиний критерій. Ще необхідно переконатися в наявності сертифікатів та іншої супровідної документації.
Труби для водопроводу повинні відповідати гігієнічним вимогам, що має бути підтверджено відповідною документацією, зокрема у продавця повинен бути на продукцію гігієнічний сертифікат санітарної служби Мін-здрава Україні. Рекомендується використовувати тільки системи з поточною омологацією (документ, що підтверджує міжнародне визнання сертифікаційних органом, наприклад KIWA, AENOR т. д.), оскільки у них дуже високі вимоги до якості, гігієни і терміну служби. При цьому необхідно переконатися, що цей сертифікат поширюється на "всю систему", а не тільки на її окремі складові.
Труби водопостачання проводять до оздоблювальних робіт і заливки підлоги і згодом приховують під штукатуркою, керамічною плиткою або бетонною стяжкою. Також можливий монтаж трубопроводів в спеціально передбачених для цього каналах. Діаметри основного трубопроводу зазвичай складають 32 - 40 мм, відводів до точок водозабору - від 16 мм. Діаметр труби підбирається виходячи з кількості споживаної рідини.
У приватному будинку істотних гідроударів, як правило, не буває - робочий тиск складає близько 6 атмосфер, однак невеликий запас міцності в будь-якому разі не зашкодить, тому вибір труби, що витримує 10 атмосфер, буде ідеальним рішенням. Що стосується температури теплоносія, то труби, повинні, як мінімум, витримувати +70 ° C. Існує кілька способів з'єднань водопровідних труб:
Різьбове з'єднання. У місцях стиків труб застосовуються фасонні з'єднувальні деталі (фітинги); - зварне з'єднання;
Клейове з'єднання;
Прес-з'єднання
Кожне із з'єднань відрізняється не тільки технологією робіт, а й іншими нюансами. Наприклад, різьбові з'єднання неприпустимо замуровувати в стіни, вони обов'язково повинні бути доступні для обслуговування.
Також слід враховувати, що при проході труб крізь стіну або стельове перекриття стики труб не можна розташовувати так, щоб вони припадали на ділянки всередині проходу, треба їх влаштовувати до або після конструкції.
У місці введення водопровідної труби в будинок (через отвір у фундаменті або під ним) її необхідно захистити від можливого передавлювання при осіданні фундаменту або грунту. Для цього достатньо закласти в отвір у фундаменті металеву трубу. Довжина труби повинна бути такою, щоб виступала на 20 - 30 см за межі фундаменту з обох сторін.
Слід врахувати, що монтаж водопроводу в дерев'яному будинку має свої особливості. Роботи повинні проводитися з урахуванням усадки будинку. Так труби з верхнього поверху повинні допускати усадку. У кожній трубі може бути рухома частина, і установка повинна допускати ковзання труб.
При будь-якому із способів монтажу водопроводу необхідно враховувати довжину траси.
При нагріванні труба подовжується, а при охолодженні звужується. Коефіцієнт лінійного розширення відрізняється у різних матеріалів. Наприклад, при довжині траси 10 м труба з зшитого поліетилену подовжується на 10-12 см, металопластикова на 4 см. Найнижча питома теплова характеристика у труб з металу - нержавіюча сталь, сталь і мідь. Враховуючи ці чинники, на довгих трасах необхідно робити термокомпенсаціонную петлю або розв'язку у вигляді літери П, Z. Якщо при довгій трасі монтаж водопостачання був виконаний без пристрою термокомпенсации, то це може привести до розриву труби.
Монтаж водопроводу повинен включати в себе захист труб від зовнішніх факторів - корозії, конденсату, механічних пошкоджень, теплових втрат, абразивного тертя, блукаючих струмів і пр. Для захисту використовуються: захисна гофра, пінофлекс, спінений поліетилен та ін
Слід зазначити, що якісний монтаж - запорука довговічною і бездоганної служби всієї системи. Він повинен проводитися акуратно і згідно всім технологічним вимогам. Будь-яка дрібниця може позначитися згодом при експлуатації. Наприклад, якщо перед установкою на фітінг потрапляє пил або пісок, необхідно очистити його від забруднень. В іншому випадку вони будуть негативно впливати на місця з'єднань, які з часом почнуть протікати.
Облаштовуючи зовнішній водопровід (зона поливу, барбекю, баня і пр.) обов'язково необхідно врахувати, що система буде піддаватися впливу низьких температур, в Україні навіть в Криму бувають морози. Тому матеріал труби повинен бути стійкий до мінусових температур (наприклад мідь, поліпропілен, полібутилен тощо), якщо взимку мережа не використовується, то рекомендується злити повністю воду, а в разі використання полібутиленові системи воду можна не зливати. Використовуваний цілий трубопровід необхідно прокладати нижче зони промерзання грунту (у першій кліматичній зоні - 0, 8 м, у другій кліматичній зоні - 1 м, в третій кліматичній зоні 1, 2 м, у четвертій - 1, 4 м). Крім того, що підводиться до будинку труби можна утеплити теплоізоляційними матеріалами (мінвата, керамзит, пінопласт та ін.) Також як варіант можна обігрівати труби кабельними системами опалення.
Руйнування поліпропіленових трубопроводів - це не перевищення робочих параметрів, а неписьменна прокладка, особливо в протяжних системах.
Щоб цього уникнути, роблять температурні компенсатори (а на побутовому рівні ніколи не замикають відрізки труби завдовжки більше 1 м в замкнуті тісні русла) або забезпечують повітряний зазор або створюють амортизуючих прокладок, укладають трубу в теплоізоляційну трубку зі стінкою не менше 13 мм.
Металопластик має менший коефіцієнт розширення - 1 м при нагріванні на 1 ° С подовжується на 0,02 мм. Це зовсім небагато, і, крім того, внутрішні напруги для металопластикової труби не так страшні. Але подовження дуже неприємно для фітингів. Металопластикові труби можна укладати в щільну штробу і ставити в закриті обсяги, але все цангові розбірні фітинги для цього повинні бути доступні.
Заключний етап монтажу - перевірка системи тиском і здача її в експлуатацію. Готовий до роботи трубопровід повинен бути змонтований по проекту, чистий і видимий по всій довжині. Випробування рекомендують починати не раніше ніж через 1 годину після деаерації і доведення до максимального тиску системи, причому обов'язково слід дотримуватися таких умов: мінімальна пробний тиск - 15 атм, тривалість перевірки - 60 хв, максимальне падіння тиску - 0,2 атм.