Почему труба ПНД – лучший выбор для водопровода

Почему труба ПНД – лучший выбор для водопровода

Трубы из полиэтилена, появившись сравнительно недавно на отечественном рынке, заслужили популярность и стали вытеснять аналогичные изделия из других материалов. Сферы применения продукции, изготовленной из полимера низкого давления (ПНД) различны, благодаря универсальности и техническим свойствам этого материала. Использование полиэтиленовых труб для водопровода, оснащения бассейнов, автоматизированных поливных установок, подъема воды из колодцев, артезианских скважин вместо металлических и бетонных конструкций – современное и выгодное решение.

Выбирая трубы для водопровода, следует ориентироваться на их надежность, функциональность, обратить внимание на срок эксплуатации и возможные затраты на ремонт.

Выбор труб с учетом условий эксплуатации

Для прокладки водопровода применяются трубы разных видов. При этом следует помнить, что перечисленные изделия из полимерных материалов практически всегда имеют эксплуатационные ограничения.

У деталей из меди или нержавеющей стали их почти нет. Изделия из оцинкованных или нержавеющих стальных сплавов, латуни, меди и бронзы можно использовать и для горячего, и для холодного водоснабжения, в т. ч. и в случаях, когда вода подается под высоким давлением.

Но у этих материалов есть свои недостатки, главным из которых является высокая стоимость. Поэтому такие изделия чаще всего применяются для прокладки коммуникаций на промышленных предприятиях, где вода требуется для технических целей.

В то же время в квартире целесообразно использовать полимерные трубы. Они стоят дешевле, для их монтажа можно применять специальные каналы, а иногда доступна даже прокладка под плинтусом. Так что такой трубопровод не испортит дизайна квартиры. Существуют даже гибкие разновидности, которые в быту называются подводками. Их можно устанавливать открытым способом, например, в санузле за бачком унитаза.

У разных видов полимеров могут быть свои ограничения по рабочему давлению, на которое они рассчитаны, и по тому максимальному давлению, которое смогут выдержать.

На выбор труб для водопровода влияют условия эксплуатации.

Но не все зависит от трубы. Многое определяется тем, где она установлена. Например, в многоквартирных домах потребители подключаются к централизованному водоснабжению. В такой системе давление варьируется в диапазоне 2,5-7,5 бар. Но иногда оно может увеличиваться и до 10 бар, а если сотрудники коммунальных служб осуществляют проверку системы, показатель поднимается до 12 бар.

Поэтому лучше с самого начала брать изделия с запасом по этому параметру.

Кроме того, специалисты советуют обратить внимание на еще 1 критерий выбора — коэффициент кольцевой жесткости. Но он имеет значение в основном для тех деталей, которые будут монтироваться снаружи здания.

Полимерные изделия можно устанавливать и в почве. Но тогда им понадобится сделать дополнительный защитный канал, который поможет выдержать холод, влажность, перепады температуры.

Металлические

На рынке широко представлены трубы из различных металлов, по сути – это классическое решение при инсталляции систем холодного и горячего водоснабжения, которое включает изделия из стали и меди.

Преимущества применения металлических труб:

• термостойкость;
• способность выдержать воздействие высокого давления;
• повышенная степень прочности;
• устойчивость к воздействию ультрафиолетового излучения;
• низкие значения коэффициента теплового линейного расширения.

Недостатки, присущие ряду металлических элементов горячего и холодного водоснабжения:

• недостаточная химическая стойкость по таким параметрам, как рН воды, наличие ряда химических веществ, таких как кислород, хлор, хлорсодержащие соединения (на стальных трубах откладывается налет, хлор и кислород разрушают структуру металла);
• сложность монтажа, необходимость применения специального инструмента, оборудования, наличие профессиональных навыков.

Медные

Медь имеет повышенную степень химической стойкости, очень проста в обработке, практически не подвержена старению и коррозии, с нулевой газопроницаемостью, весьма пластична, имеет бактерицидные свойства.

Медные трубы могут быть: твердыми, полутвердыми, отожженными.

К недостаткам отнесем: высокую стоимость изделий, низкую устойчивость к жесткой воде (рН не должна превышать 7,0, меньшее значение приводит к ускоренной коррозии металла).

Для инсталляции медного водоснабжения применяются различные технологии соединения:

• неразъемные – пайка (твердая или мягкая), пуш-фитинги для скрытой прокладки инженерных коммуникаций;
• разъемные – компрессионные фитинги, для открытых систем.

Медные трубы отличаются повышенными эстетическими характеристиками, зачастую применяются в открытых системах как элемент дизайна интерьера. Фитинги могут изготавливаться не только из меди, но и сплавов (олова, бронзы, ряда других).

Срок полезной службы 70 лет.

Стальные

Изделия из стали – широкий класс, включающий:

• сталь;
• оцинкованную сталь;
• нержавеющую сталь.

Это классический вариант при установке горячего, холодного водоснабжения.

Недостатками стальных труб являются:

• плохая устойчивость к коррозии;
• сужение внутреннего диаметра вследствие отложения солей, ржавчины при длительной эксплуатации;
• низкие органолептические показатели воды, что обусловлено развитием микрофлоры в налете.

Оцинкованные материалы (цинковое покрытие наносится путем использования технологий диффузионного нанесения смесей в порошкообразном состоянии или горячего оцинкования) отличаются повышенной коррозионной стойкостью, но при температуре рабочей среды свыше 600 С образуются хлопья, а свыше 900 С могут выделяться вредные вещества на основе химических соединений цинка.

Нержавеющая сталь имеет высокую химическую и коррозионную устойчивость, но подвержена влиянию хлора, хлорсодержащих сложных соединений и стоит практически на уровне меди.

Для стальных водопроводов используется:

• сварка;
• соединения с применением резьбовых фитингов;
• прессовка, в том числе при помощи фланцев, обжимных пресс-фитингов, переходников специального типа.

Срок полезной службы от 50 лет и выше. В этой статье вы можете узнать больше о классических горячедеформированных стальных бесшовных трубах для водопровода и о том, как их выбрать.

Пришедшие им на замену пластиковые трубы также оправдали себя только по части дешевизны. На практике они оказались не лучшим решением: исследование ВЦИОМ, проведённое в 2006 г., выявило, что в первые 3 года использования пластиковых труб аварии происходят в 8 квартирах из 100 (на примере жилищного фонда г. Саратов). При этом вред наносится как непосредственно хозяевам квартир, так и соседям. Для собственников жилья первоначальная экономия на трубах привела к дополнительным затратам на ремонт как своей, так и соседних квартир. Затраты на ремонт таких труб в случае аварий ложатся на собственников квартир и домов.

Исследование показало, что медные трубы по соотношению «цена — качество» обладают серьёзными преимуществами перед прочими видами водопроводных труб.

Трубы ПНД для водоснабжения

Полимерные изделия в зависимости от их функционального использования производятся с различной толщиной стенки и разного диаметра. Трубы, предназначенные для водоснабжения, обозначаются по всей длине синей полосой. Популярность подобных изделий обуславливается их техническими характеристиками и свойствами:

• низкой стоимостью;
• малым удельным весом, что снижает расходы на транспортировку и монтаж;
• простой сборкой трубопровода из отдельных элементов, не требующей громоздкого сварочного оборудования;
• исключаются гидроизоляционные работы, что в целом снижает сметную стоимость прокладки коммуникаций;
• вода из полимерных труб не имеет запаха железа, присущего той, что проходит по стальным трубопроводам;
• благодаря идеально гладкой внутренней стенке, не образуются наросты накипи, ржавчина;
• длительность эксплуатации исчисляется несколькими десятками лет, при условии соблюдения технологии монтажа.

Трубы ПНД наряду с достоинствами, обладают и некоторыми недостатками, которые заключаются в ограничении сферы использования при устройстве горячего водоснабжения и невозможности монтажа в подвижных грунтах. Кроме этого полиэтилен боится ультрафиолетового воздействия, вследствие чего трубы нуждаются в защите от солнца.

Трубы ПНД для холодного водоснабжения должны отвечать требованиям государственного стандарта 18599-2001, который регламентирует использование материала с плотностью не менее 80 или 100 МПа. Полимерная трубная продукция может использоваться в напорных трубопроводах.

Изделия из ПВХ

ПВХ . это еще один материал, который используется при изготовлении труб для систем холодного водоснабжения. Он, как и все вышеперечисленные, обладает своими преимуществами и своими недостатками. Преимущества ПВХ труб заключаются в следующем:

• очень высокая степень жесткости, что позволяет производить монтаж канализационных стояков очень большого диаметра;
• верхний и нижний температурные пределы немного больше, чем у ПНД, порядка 45 градусов;
• достаточно низкий коэффициент теплового расширения;
• высокая устойчивость к плавлению.

Основными недостатками, которыми обладают трубы из ПВХ, являются:

• сложность работы с ними и их переработкой;
• ПВХ при горении выделяет некоторые вредные для человека вещества, например, диоксины и хлор. Стоит отметить, что данное выделение вышеуказанных веществ происходит только при температурах горения свыше 400 градусов;

Основные характеристики

Первое, что следует учесть – тип сети водообеспечения. Она может быть наружная или внутренняя.

Трубы для систем водоснабжения наружного типа

В качестве материала для наружных коммуникаций могут выступать:

• медь,
• полипропилен,
• поливинилхлорид,
• полиэтилен,
• сталь,
• асбестобетон и пр.

Также для наружного использования могут применяться трубы из комбинированных материалов. В наше время наиболее популярным решением для создания надежного и долговечного водопровода выступают полимерные наружные системы. Являясь достойной альтернативой чугунным трубам, водопроводы из непластифицированного поливинилхлорида могут использоваться как для подачи холодной, так и горячей воды под требуемым давлением.

Незамерзающий водопровод. Труба в изоляции с подогревом.

В частных жилых домах и дачных домиках, рассчитанных на сезонное проживание, имеется, как правило, только холодное водоснабжение.

Неправильно проложенный водопровод в холодное время года может перемёрзнуть и дом останется без воды. Поэтому водопроводные трубы следует укладывать в строгом соответствии с положениями действующих нормативных документов, в частности, СП за номером 61.13330.2012. Текст упомянутого свода правил Минрегиона России утвердил своим приказом за № 608, изданным 27.12. 11.

Общие принципы теплоизоляции трубопроводов

Согласно вышеназванному документу в теплоизоляции нуждается любой трубопровод, по которому передаётся носитель с температурой от -180°С до +600°С.

Изолирование поверхности водопровода заключается в нанесении на его поверхность и надёжном закреплении изоляционного материала. Этим решается задача исключения её прямого контакта с окружающей средой и обеспечение сохранения максимально возможного количества энергии носителя, перемещаемого по трубе. Для того чтобы подобрать оптимальную изоляцию, рекомендуется выполнить необходимые расчёты.

Требования, которым должны соответствовать утеплители

Принимая решение о выполнении теплоизоляции водопровода, следует оценивать существующие утеплители не только по классическому соотношению их стоимости и качества, но и с обязательным учётом условий, в которых должен работать водопровод.

Выбираемый материал должен обладать простотой монтажа, длительными сроками эксплуатации и хорошими теплоизоляционными характеристиками. Кроме этого важное значение для качественного выполнения теплоизоляции имеют такие свойства материала, как:

Его герметичность, характеризующая устойчивость теплоизолятора к пропусканию влаги;

Пригодность материала для повторного применения;

Способность обеспечивать качественную теплозащиту при минусовых температурах без дополнительного слоя теплоизоляции;

Стойкость к отрицательному воздействию химических и биологических факторов внешнего характера;

Основные виды утеплителей, пользующиеся повышенным спросом

Повышенным спросом у российских потребителей в настоящее время пользуются:

Вспененный синтетический каучук;

На последнем материале стоит остановиться более подробно.

Полное наименование материала – пенополиэтилен вспененный (ППЭ). Международное обозначение EPE. Утеплитель обладает прекрасными эксплуатационными характеристиками:

Материал полностью сохраняет присущие ему свойства даже при температурах до -60°С. ППЭ остаётся эластичным и прочным;

Теплопроводность материала минимальна, 0,038 Вт/м*К. Что позволяет демонстрировать высокие коэффициенты теплоизоляции;

Вспененный ППЭ, при прямых контактах с жидкостью, за месяц непрерывного взаимодействия впитает её в объёмах, не превышающих 3,5 % от собственного объема;

Материал обладает высокой стойкостью к агрессивным средам, например, к бензопродуктам и маслам;

При помещении в грунт (и иные среды с биологически активной микрофлорой) материал демонстрирует высокую устойчивость к её воздействию;

Материал обладает нулевой токсичностью, легко поддаётся монтажу и обладает очень высокой долговечностью (не менее 80 лет).

По своим теплоизоляционным характеристикам данный материал многократно превосходит многие материалы. Например: слой вспененного ППЭ толщиной в 2 см обладает теплосберегающими возможностями, присущими 10 см минеральной ваты, 40 см дерева или газосиликатных блоков, 120 см слою керамзитобетона или 200 см кирпича.

Чаще всего упомянутый материал предлагается в виде трубы с продольным разрезом или двух полуцилиндров (скорлуп), имеющих специальный замковый фиксатор, позволяющий свободно устанавливать их на утепляемую трубу. Изделия выпускаются в ассортименте для труб различных диаметров. При утеплении каждый следующий элемент устанавливается со смещением линии стыковки на 10 -15 см.

Кабельные системы обогрева труб

Наряду с классическими и давно используемыми вариантами утепления: прокладкой труб в земле на глубине, превышающей уровень промерзания грунта, и применением специальных утеплителей, сегодня, всё чаще, используются системы обогрева с применением электрического кабеля. Принцип её работы аналогичен функционированию системы «тёплый пол».

Греющий кабель специальной конструкции позволяет обеспечить комплексную защиту труб от промерзания за счёт создания определённой температуры. Существуют варианты использования кабеля как внутри трубопровода, так и на его поверхности.

Применение кабеля позволяет:

Повысить устойчивость труб к возникновению ледяных пробок;

Поддержать необходимую скорость перемещения воды;

Предотвратить оседание конденсата на внешних поверхностях труб.

В состав подобной системы входит кабель, имеющий один или два металлических проводника, по которым пропускается ток. Труба обогревается за счёт получения тепловой энергии от разогревающегося металла. Степень нагрева можно регулировать посредством изменения сопротивления используемых проводников. Металлические жилы защищены от проникновения влаги многослойной изоляционной оплёткой.

Вместе с кабелем необходимо использовать термостат, контролирующий температуру трубы. При превышении максимального значения заданной температуры, он автоматически отключает кабель от питающей сети.

Кабель может прокладываться по поверхности обогреваемой трубы или внутри неё.

Как правило, для систем обогрева более предпочтительными являются двухжильные кабели. Объясняется это тем, что проводники с одной жилой требуется закольцовывать, что достаточно проблематично в рассматриваемой ситуации.

Саморегулирующийся кабель работает более экономично и не требует подключения термостата.

Чтобы система функционировала в оптимальном режиме энергопотребления и обеспечивала нужную температуру обогрева трубы, требуется правильный выбор мощности изделия, задаваемой таким показателем, как Ватт/м.пог. При расчётах следует учитывать длину трубы, подлежащей обогреву, её диаметр, тип транспортируемого вещества и существующее дополнительное утепление трубы.

Как рассчитать тип кабеля и толщину теплоизоляции, зная диаметр трубы и диапазон температур окружающей среды. См таблицу.

Внешний диаметр трубы, мм

Толщина теплоизоляции, мм

Диапазон температур Т трубы — Т среды

20°С

30°С

40°С

50°С

60°С

Как пользоваться таблицей? Таблица теплопотерь для труб используется для того, чтобы определить теплопотери, и следовательно, необходимую для защиты от замерзания мощность на погонный метр трубы. К значениям, полученным из таблицы, не- обходимо добавить еще коэффициент запаса – 1.3 – 1.5.

1. В первой колонке указан внешний диаметр трубы.

2. Во второй колонке указана толщина теплоизоляции.

3. В следующих колонках указаны различные диапазоны температур – от 20°C до 60°C – между температурой трубы и окружающей среды.

Например, для поддержания трубопровода в незамерзающем состоянии при максимально низкой температуре –30°C, диапазон температур выбирается из колонки 40°C.

Пример:

Пластиковая труба с внешним диаметром 48мм и толщиной теплоизоляции 50мм. Диапазон температур составляет 40°C. Расчетные теплопотери по таблице – 7.8Вт/м, с учетом коэффициента запаса 1.3, требующаяся мощность равна 7.8 x 1.4 = 10.14Вт/м. Поскольку для пластиковой трубы максимально допустимая мощность на погонный метр составляет 10Вт/м, выбираем кабель Optiheat 10.

Нагревательные кабели предназначены для предотвращения замерзания жидкостей в трубах, а не для их размораживания, поэтому особое внимание нужно уделить правильному монтажу и расчету необходимой мощности. Систему следует включать в период, когда температура воздуха опускается до +5ºС, так как именно в это время возможно резкое похолодание. Если систему включить уже при отрицательной температуре, то потребуется значительное время для размораживания образовавшегося льда, а напор воды может быть минимальным.

Принцип установки на трубу кабеля обогрева

Прокладка обогрева по поверхности трубы. Кабель фиксируется по длине трубы или оборачивается вокруг неё.

Линейный монтаж наиболее прост. Обязательное условие, протяжка кабеля под нижней частью трубы, что обеспечивает дополнительную защиту проводника от механических повреждений. Вторая причина заключается в том, что вода замерзает снизу. Вполне логично размещение обогревателя именно здесь быстрее устраняет проблему. При продольной укладке могут выполняться 1 – 4 линии.

Фиксация проводника к трубе производится скотчем на алюминиевой основе. Он не просто закрепляет проводник на трубе, но и повышает его теплоотдачу. Возможно крепление обычным скотчем, который оборачивается вокруг трубы в два-три раза с шагом в 300 мм.

Повышенного внимания требуют прохождения углов. В этих местах, для сокращения изгиба, рекомендуется класть проводник по наружному радиусу трубы.

В районах с холодными зимами рекомендуется выполнять спиральный обвив трубы кабелем. При этом минимальный шаг витка должен составлять 50 мм. Для работы потребуется кабель, длина которого составляет ≥ 1,7 от длины обогреваемого трубопровода.

В труднодоступных местах укладка имеет определённую специфику. Кабель следует намотать с припуском, после чего завернуть излишек в обратную сторону. При этом кабель, при входе и выходе с данного участка, необходимо зафиксировать скотчем.

При обогреве отдельных узлов водопровода (фланцевые соединения, запорная арматура и т.п.) расход кабеля будет выше, так как в данных местах у водопровода повышенный теплоотвод.

Датчик контроля температуры, следует размещать в самом холодном месте трубопровода, с максимальным удалением от нагревательного элемента. Место установки предварительно проклеивается скотчем на основе алюминия.

Этот вариант прокладки целесообразно применять в тех случаях, когда наружный обогрев невозможен. Например, если трубопровод уже смонтирован и уложен под землёй, либо в бетонном сооружении и т.п. Вариант имеет некоторые особенности:

Уменьшение внутреннего диаметра трубопровода;

Проводник провоцирует активное зарастание трубы твёрдыми отложениями и способствует возникновению засоров;

Появляется дополнительный сальник для ввода кабеля в трубу;

Монтаж применим в малоизогнутых, либо прямых участках трубопровода. Проводка кабеля через установленную запорную арматуру или имеющиеся тройники запрещена.

В числе достоинств можно отметить пониженное энергопотребление (обогреватель напрямую контактирует с водой). Ремонт такого варианта проводить значительно проще. Его следует просто вынуть через установочный сальник.

Подключение к электросети

До момента установки внутреннего проводника требуется выполнить изоляцию его конца. Указанная процедура выполняется с использованием специального элемента, термоусадочной трубки, обеспечивающей надёжную защиту жил от проникновения влаги. В процессе подключения гибкого обогревательного кабеля его греющую часть соединяют с холодной.

Для того, чтобы гарантировать безопасную работу системы обогрева и её экономичность, целесообразно подключить 2-а дополнительных устройства: первым является терморегулятор, вторым – УЗО. Первое обеспечивает регулировку температуры через установленные термодатчики, а второе защищает систему от возможных утечек тока.

Рекомендуется, в обязательном порядке, утеплить трубы с использованием классического утеплителя. Например, скорлупок из ПВХ или вспененного пенополиэтилена ППЭ (смотри выше).

В качестве дополнительной защиты водопроводных труб от факторов атмосферного характера (осадки ветры и т.п.) могут использоваться кожухи из гофрированных ПНД труб (водопроводная труба прокладывается внутри трубы гофрированной).

Эти варианты прокладки широко применяются также при протяжке водопроводных труб сквозь перекрытия, перегородки и стены. Наличие кожуха позволяет минимизировать возможный ущерб от протечек, упрощает замену трубы и обеспечивает свободное изменение её размеров под воздействием температур.

Армированные полипропиленовые трубы

Необходимо отметить, что при обустройстве систем горячего водоснабжения, укладку облегчит использование армированных изделий. Обусловлено это наличием у пропиленовых труб склонности к чрезвычайному удлинению при повышении температуры. По этой причине места соединений трубопровода могут разгерметизироваться.

Чтобы не допустить данного явления, разводку труб необходимо проводить со всей тщательностью. Выполнение этого требования увеличивает объём трудозатрат и, соответственно, стоимость создаваемой системы горячего водоснабжения. От этого недостатка избавит вас выбор усиленных полипропиленовых изделий. В этом случае достижение требуемых технических характеристик полипропиленовых труб для горячей воды обеспечивается их армированием, выполняемым одним из следующих способов:

• армирование стекловолокном. Монолитная структура получается в результате спекания слоёв полипропилена с добавкой стекловолокна;
• использование дополнительного слоя полиэтилена. Прокладывается он не снаружи, а внутри изделия;
• армирование слоем фольги. Место прокладки – середина стенок полипропиленовой трубы для горячей воды.

Подобные технологии увеличивают срок службы труб, их прочность и при этом они не ржавеют изнутри.

Легче всего соединять сегменты труб, армированных стекловолокном

Наибольшее распространение получил первый способ, поскольку этот вариант усиления не вызывает сложности монтажа. Полученное с помощью такой технологии изделие легко паяется. Поэтому использование полипропиленовых труб для горячего водоснабжения, армированных стекловолокном, рекомендовано на участках, где предполагается выполнять частую резку и соединение сегментов водопровода.

Полезная информация! По мнению экспертов, самый правильный выбор — это обустройство системы водоснабжения компонентами с разными техническими характеристиками. Так будет обеспечена эффективность работы водопровода и продолжительный срок его службы.

Но такая техническая характеристика, как высокая эластичность, ограничивает их сферу применения и срок службы. А повышенная пластичность вынуждает ограничить производителей в диаметре изделий. Сегодня максимальное значение этого параметра полипропиленовых труб, армированных стекловолокном, составляет 63 мм.

Совокупность этих факторов является причиной того, что опытные мастера при выборе полипропиленовых труб водоснабжения (как горячего, так и холодного) зачастую отдают предпочтение изделиям, армируемых алюминием. Правомерность такого решения заключается не только в том, что максимальный диаметр в 2 раза больше, но и в их высокой жёсткости. Последний фактор увеличивает срок службы системы водоснабжения.