Полимерные трубы для водоснабжения: основы по видам, параметрам и способам монтажа, как выбрать

Полимеры – это пластмассы, полиэтилены, но не обычные, а со специальными добавками. Это намного продвинутые современные материалы с повышенной стойкостью к механическим нагрузкам. Срок эксплуатации полимеров немного меньший по сравнению с металлической продукцией, но не настолько, чтобы зачислять эту особенность к минусам таких изделий. В то же время металлопластик, поливинилхлорид и подобные вещества не подвержены ржавчине, стойче к влияниям химических сред, к перепадам температур. С полимерными трубами несравненно легче работать, чем с металлическими: можно нарезать обычными ножовками, соединение пайкой простое, оборудование для такой процедуры дешевое, с работой справится даже человек без опыта. Рассмотрим виды полимерных труб, как подобрать, как читать маркировку, основы по работе с ними и как их соединять (паять).

Что такое полимерные трубы

Полимеры в современном мире давно стали популярными. На многих объектах, в квартирах, частных домах трубы с таких материалов пришли на замену стальным и чугунным. И дело тут не только в том, что они дешевле, а в сугубу практичных аспектах. А также по некоторым своим качествам, причем именно технического хараткера, касающихся свойств материала (стойкость к коррозии и подобное), такие изделия превосходят металлические.

Полимерные вещества – это композиция химических составов, именуемых олигомерами, мономерами, полимерами с дополнительными специальными компонентами для получения особых свойств. В роли добавок используют многочисленные типы наполнителей, стабилизаторов, пластифицирующих и связывающих ингредиентов, красителей и пр. За счет разнообразности таких составляющих существует множество разновидностей изделий с чрезвычайно широким диапазоном свойств под применения в конкретных условиях, в частности, для водоснабжения.

Свойства полимеров, достоинства и недостатки

Достоинства пластичных и прочных полимеров:

• стойкость к износу, особенно связанному с химическими влияниями и перепадами температур. Такие вещества не подвержены ржавлению, влиянию влажности. Минимальный срок эксплуатации 25 – 35, граница максимального находится на отметке приблизительно в 50 лет (например, для полипропилена), но тут все зависит от давления, температурного режима и качества соединений;
• экологичность. Для водоснабжения применяются трубы, химвещества которых безопасные для окружающей среды и человека. Изделия не выделяют токсины, вредные частички – состав рабочей среды, перекачиваемого ресурса не изменяется;
• превосходная морозостойкость. Данное свойство ниже, чем у металлов, но в среднем полимеры выдерживают около 50 циклов заморозки/разморозки;
• трубы можно применять многократно, они обладают хорошей ремонтопригодностью. С полимерами легко работать: потребуется труборез, который также можно заменить любым режущим инструментом типа ножовки или даже большого ножа. Также понадобится недорогое оснащение для создания соединений: прибор для пайки (особый нагреватель, паяльник), фитинги специальные или электро, спецклей. Можно повторно использовать трубы без больших затрат: произвести демонтаж системы, перенести ее в иное место и собрать там или применить отдельные части по потребности. Причем такой процесс намного легче и ускоренный, чем, если бы работали с металлическими трубами;
• процедуры по уходу и чистке не трудозатратные. Поверхность не впитывает грязь, она гладкая, без пор;
• чрезвычайно большой ассортимент фитингов, фиксаторов, переходников, труб. Широкий диапазон диаметров, длины, толщины стенок. Есть также перекрывающие краны и клапаны полностью из полимеров или из них, включающих металлические сегменты;
• минеральные отложения не накапливаются;
• легкий вес;
• диэлектричность;
• способность сохранять форму.

Единственный недостатко по сравнению с металлическими изделиями (стальными, чугунными) – относительно невысокая прочность. Именно поэтому полимеры не применяют для центральных магистралей водоснабжения с высоким давлением. Но у них есть всегда неоспоримое преимущество – неподверженность коррозии, полное отсутствие хрупкости (которая особо характерна для чугуна), дешевизна и простота в обработке, монтаже, перевозке.

Надо сказать, что есть один металл для водоснабжения, превосходящий именно по своим техническим свойствам (не по простоте монтажа) сталь, чугун и полимеры. Это медь – неоспоримый победитель всех рейтингов, элитный и лучший из всех возможных материал, но такая продукция чрезвычайно дорогая.

Разновидности материалов

Есть несколько десятков разновидностей полимеров, но для труб водоснабжения используются следующие:

• поливинилхлорид (ПВХ). Пожалуй, наиболее распространенный, с самой низкой ценой среди таких материалов. Часто используется для открытых линий. Не подходит для сред с высокими температурами, поскольку при нагреве понижается прочность, повышается эластичность. Но есть подвид без указанных недостатков – хлорированный поливинилхлорид;
• полипропилен (ПП). Плюсы – малая масса, высокая прочность. Подойдет для горячей воды;
• полиэтилен низкого и высокого давления он же ПВД или ПНД (ПЭНД). Последний подходит для ХВС. Для ГВС берут сшитый ПНД. Особенность – высокая гибкость, вибростойкость. Считается, что для горячих сред лучший полипропилен или металлопластик, но в последнее время специалисты отмечают, что и современный сшитый ПНД весьма хорош для данных целей;
• металлопластик. Дороже всех других, но и качественнее, прочнее. Восстанавливает форму после сгибов, деформаций, полностью сохраняет свои качества при любых манипуляциях. Выдерживает до +95° C.

Надо сказать, что часто первые 3 вида труб обобщено называют пластиковыми, а последний, как правило, выделяется отдельно и так и позиционируется – именно металлопластик. Иногда указанные термины применяются вообще для всех полимеров. Но желательно различать каждый из перечисленных вариантов, так как они имеют разные свойства.

Все перечисленные материалы можно соединять сваркой (хотя это скорее пайка, мы расскажем о ней ниже), электрофитингами, клеями, а также применяют резьбовые соединения, компрессионные (зажимные), цанговые фитинги.

Что учесть при выборе труб водоснабжения

Использование низкокачественных полимерных изделий приведет к течи, к разгерметизации. При подборе учитывают:

• для каких условий, рабочих сред. Особо выделим параметры:
  • температура воды;
  • давление;
• заявленное производителем, а также реальное (по отзывам специалистов) время службы;
• геометрические параметры: длина, диаметр и пр.

Специалисты советуют выбирать трубную полимерную продукцию с долговременными показателями, соответствующими ГОСТу Р52134.

Маркировка

Для трубной продукции из полимеров есть своя специальная маркировка и стандарты. Надо отметить, что изделия из одного и того же материала, но с разной толщиной стенок разняться по своим свойствам.

Символы маркировки означают следующее:

• PN – величина макс. допустимого раб. давл. при t° +20. При нем, в нормальных условиях, срок эксплуатации принимается за 50 лет;
• SDR – показатель равный наружному диаметру, разделенному на значение толщины стенок.

После литер PN часто идет числовое значение, например, 25, указывающее на макс. давление. Это особо следует учитывать при выборе. В домашних системах показатель может колебаться в районе 2,5 – 7,5, порой возрастает до 10 бар. Впрочем, в большинстве случаев в среднем он 4 – 4,5 бара.

Маркировка иногда прописывает два диаметра в мм: наружный и внутренний.

Есть полимерная продукция для газовых магистралей, холодного/горячего снабжения, питьевого, технического назначения. Для материалов есть специальные обозначения, для водоснабжения они такие:

• PPH. Так называемые гомополимеры, получаемые при использовании малого объема добавок. Обычно такая продукция с большими диметрами. Применяется для наружных линий;
• PPB. Это усложненный тип полимера – блоксомер – со специальной молекулярной структурой с чрезвычайно высокой прочностью. Может применяться для обычных линий, что только улучшит их, но, как правило, его потенциал там не будет затребованным в полной мере, поэтому его ставят на особо ответственные участки для жестких, агрессивных, неблагоприятных условий;
• PPR. Так обозначаются статические сополимеры с кристаллическим типом молекулярных структур. За счет данной особенности материал выдерживает значительные и учащенные перепады температур окружающей среды. В этом сегменте наблюдается несколько ограниченный диапазон диаметров (16 – 110 мм), впрочем, этого вполне достаточно для всех стандартных домашних систем;
• PPS. Особо стойкий к высоким термическим и механическим нагрузкам полимер. Имеет увеличенные прочностные характеристики (по стойкости к повреждениям механическим, коррозионным, к перепадам температур). Показатели по прочности почти сравниваются с металлами и выдающиеся настолько, что позволяют использовать данный материал для центральных магистралей водоснабжения. Диапазон диаметров 20 – 1200 мм.

Интересный факт: полимеры являются материалами, которые можно совершенствовать различными добавками и число последних чрезвычайно многочисленное. С развитием технологий появляются новые вещества, а также можно модифицировать саму структуру слоев труб. Поэтому на рынке может встречаться продукция, характерная для определенных производителей, со своей маркировкой и особыми свойствами. Расшифровка всегда прописывается в техдокументации, ее без труда можно найти в интернете.

Основы по монтажу и соединению полимерных труб

Рассмотрим способы соединения полимерного трубопроката. Их условно можно разделить на термические, клеевые и механические (компрессионные и подобные фитинги).

Термические методы: сварка, пайка

Самый распространенный метод – пайка (сварка). Применяется специальный паяльник. Конец трубы и фитинга вставляется в нагревательные разъемы (они съемные разных диаметров под параметры изделий), по достижению на этих элементах температуры около +270° C (может отличаться для конкретных составов и типоразмеров) их вынимают и вставляют друг в друга. В процессе нагрева происходит расплавление верхних слоев материала. Элементы входят друг в друга, слои смешиваются, создавая цельную структуру, не отличимую от основного массива тела труб. Образуется чрезвычайно крепкое и надежное соединение.

Важные нюансы: нельзя менять положение частей по отношению к оси, а также проворачивать, покачивать, проворачивать сегменты, их надо вставить одним уверенным (не резким) движением и держать без отклонений. Таким методом также можно соединять полимерные части с металлическими.

Особый метод – электросварные (терморезисторные) фитинги. Внутрь в них вставлен нагревающийся при подаче на него тока спиралевидный элемент (закрытого или открытого типа) из металла с высоким удельным сопротивлением. Снаружи муфты выведены две клеммы – остается всего лишь вставить трубу и подключить контакты к специальному блоку питания с определенной мощностью, с функцией регулировки электропараметров и нагрева. Принцип прост: пластик на стыках расплавляется внедренным в них элементом накаливания (наподобие спирали ТЭНа), доходит до полужидкой консистенции, затем застывает. При таком влиянии (начиная от +170° C) молекулярные цепочки разрушаются, смешиваются слои, а при остывании возникают новые связи, создавая сегмент почти неотличимый от цельного полотна трубы.

Но недостатков электросварных фитингов достаточно много:

• обычно только для полиэтиленовых труб;
• соединение неразъемное, то есть размонтировать его, для дальнейшего использования частей без повреждений невозможно;
• низкая температура плавления, что исключает применения для горячего водоснабжения. Полиэтилен непригоден для трубопроводов с высоким давлением, для сильнокислых и щелочных веществ.

Клеи

Клеи (холодная сварка) дают вполне надежные соединения, так как действуют на молекулярном уровне. Порой даже лучшие, чем при термических способах. Такие смеси применяют также, если нет сварочного аппарата, спецоборудования, доступа к электросети или если надо сэкономить на электроэнергии. Но есть минус – большинство составов не для горячего водоснабжения. Практика свидетельствует, что соединение с помощью данного вещества держит как минимум 15 лет. Если в такой точке появляется течь, то не составит труда купить комплект клей+обезжириватель и восстановить соединение. Не надо возиться с габаритным паяльником, подключать его к питанию. Отметим, что данная технология не очень распространенная и используется реже. Пластиковые системы на клее встречаются нечасто, но работать с описанными средством чрезвычайно просто.

Механически методы с зажимными и подобными фитингами

Есть также и фитинги для соединения механическим способом, без пайки:

• компрессионные, пресс;
• пуш;
• резьбовые, цанговые.

Для полимерных труб более распространенная пайка, но для весьма популярных разновидностей – полиэтиленовых (ПНД) – часто применяют перечисленные изделия.

Если составить рейтинг надежности способов, то пайка на первом месте, после нее – фитинги «пресс», затем компрессионные и после них «пуш». Последние самые простые в использовании, применяются для сборок быстрых, временных, с меньшими требованиями по надежности (труба в таком соединении проворачивается), одновременно они самые дорогие. Клеевые соединения по надежности можно поставить перед пуш-фитингами.

Недостаток фитингов, установленных механическим способом: их рекомендуется проверять время от времени и подтягивать.

Особенности и советы по монтажу полимерных труб

Для изменения длины труб, нарезки нужных по геометрическим параметрам частей используют специальные резаки и кусачки труборезы, но фактически это обычные режущие изделия, облаченные в удобные держатели с лезвиями, приспособленными для специфики работы. Если такого инструмента нет, то можно применить ножовку, острый тяжелый тесак (можно по нему постукивать молотком). Но надо понимать, что именно труборез обеспечит чистый чрезвычайно ровный срез, что предпочтительнее.

Края труб перед сваркой зачищают ножом, напильником, от заусениц. Для зачистки, снятия фаски также продаются особые инструменты.

Итак, для работы потребуется следующее:

• рулетка;
• линейки: обычная и угловая;
• маркер, карандаш;
• труборез (иногда ограничиваются ножовкой или тесаком, большим ножом);
• инструмент для снятия фаски, зачистки. Можно применить наждачку;
• прибор для соединения: паяльник, электрофитинг, клей, фитинги для механических методов. Обычно для полимерного проката применяют паяльники, если это полиэтилен, то фитинги электро или зажимные, цанговые и подобные;
• обезжириватель. Желательно применять всегда, но обязательно, когда используют клеи;
• как вспомогательные инструменты могут потребоваться плоскогубцы, разводной ключ и пр.

Этапы монтажа:

1. Желательно создать план с точными размерами будущей системы, его можно нарисовать от руки. Впрочем, можно также готовить необходимые отрезки по мере монтажа.
2. Разметка и нарезка.
3. Зачистка срезов, снятие фаски.
4. Подбор подходящих фитингов.
5. Обезжиривание.
6. Монтаж с фиксацией.

После нарезки важно зачистить торцевые кромки, сделав их максимально гладкими и ровными. Даже маленькие сколы и подобные изъяны могут нарушить соединение создаваемое монтажом стык в стык, соответственно, и его герметизацию. Если свариваются небольшие диаметры, то сразу проверяют их проходимость, так как из-за нарушения технологии пайки, а точнее, из-за превышения температуры, ошибочного выбора насадки, могут возникнуть наплывы на внутренних поверхностях.

В отличие от металлических магистралей пластиковую систему можно создать за считанные часы. Полимерные трубы легко укладываются на стройплощадке, на объекте, переносятся, при потребности изгибаются.