Как минимизировать риски при монтаже систем отопления и водоснабжения?

Р. Витченко

Как подобрать трубную систему, чтобы минимизировать возможность ошибки при монтаже трубопроводов и получить долговечную систему отопления и водоснабжения для внутренних инженерных сетей?

Материалы трубопроводов

Современные материалы для внутридомовых систем ХВС, ГВС и отопления имеют ряд специфических технологических и эксплуатационных особенностей, которые следует учитывать еще до этапа монтажа.

Самые популярные материалы для изготовления водопроводных и отопительных систем – это сшитый полиэтилен (PE-X), полиэтилен повышенной термостойкости (PE-RT), полипропилен (PP), металлопластик (MLC).

Изображение формула строения полиэтилена для труб Рис. 1. Строение полиэтилена

Сшитый полиэтилен (PE-X) — полимер этилена с поперечно сшитыми молекулами (PE — PolyEthylene, X — Cross-linked). От обычного полиэтилена он отличается дополнительными поперечными молекулярными связями в своей структуре.

Существует три основные технологии производства PE-X - две химические и физическая:

1. Пероксидные (химические), из которых основной способ – это «способ Томаса Енгеля» (при высокой температуре, под высоким давлением в присутствии пероксида – вещества с повышенным содержанием активного кислорода) — PE-Xa.

Изображение процесс производства трубы PEX-a Рис. 2-3. Процесс производства PE-Xa

Силановая (химическая) или PE-Xb – обработка экструдированной трубы влагой, в которую предварительно был имплантирован силан + катализатор.

Изображение формула строения PE-Xb для трубРис. 4-5. Процесс производства PE-Xb

Электронный (физический) метод, PE-Xc – обработка потоком электронов. Полиэтилен повышенной термостойкости (PE-RT) – это этилен-октеновый сополимер, обладающий молекулярной структурой с контролируемым распределением боковых цепей, что позволяет достичь высоких показателей сопротивления гидростатическому напряжению в широком интервале температур эксплуатации.

Изображение производства трубы PE-Xс обработкой потоком электронов из электронной пушки Рис. 6. Процесс производства PE-Xс обработкой потоком электронов из электронной пушки

Полипропилен (PP) – термопластичный полимер пропилена (пропена). Полипропилен получают полимеризацией пропилена в присутствии металлокомплексных катализаторов, например, катализаторов Циглера–Натта (например, смесь TiCl4 и AlR3).

Без-имени-8795 Рис. 7. Кристаллическая микроструктура компаунда термостойкого полиэтилена PE-RT

Изображение формула и структура полипропилена Рис. 8. Формула и структура полипропилена

Металлопластик (MLC) – композиционный материал, используемый в производстве водопроводных труб, в котором комбинируются алюминиевый и полиэтиленовые слои.

Изображение металлопластиковой трубы Рис. 9. Металлопластиковая труба

Имеются разные варианты изготовления металлопластиковых труб:

  • PEX/AL/PEX – слой сшитого полиэтилена/ слой алюминия/слой сшитого полиэтилена;
  • PE-RT/AL/PE-RT – слой полиэтилена повышенной термостойкости/слой алюминия/ слой полиэтилена повышенной термостойкости;
  • PEX/AL/PE – слой сшитого полиэтилена/слой алюминия/слой полиэтилена.

В Таблице 1 показаны основные сравнительные данные трубных материалов.

Таблица 1. Полимерные трубы для водыИзображение трубопроводов для воды

На основе данных таблицы 1 можно сделать ряд выводов.

• Полипропилен – жесткие трубы. Полипропиленовые трубы в современных системах из-за отсутствия антидиффузионного барьера применяются только в системах водоснабжения. В случае использования полипропиленовых труб (без антидиффузионного слоя) в закрытых отопительных системах заказчики теряют гарантию на свои стальные элементы системы (например, котлы или радиаторы). Из-за свойств полипропилена – жесткости и высокого коэффициента линейного расширения, трубная система из ПП требует компенсаторов теплового удлинения, что увеличивает количество необходимых фитингов и несколько увеличивает стоимость системы и время монтажа.

Изображение теплового расширения труб для отопления и водоснабжения дома Рис. 10. Тепловое расширение труб из различных материалов длиной 50 м при Δt = 50 K

Изображение выполнения стояка трубопроводов из полипропиленовой системы в доме Рис. 11. Пример выполнения стояка из полипропиленовой системы

В металлопластиковых трубах металлическая основа трубы, скрыта внутри изделия, обеспечивая ее жесткость и сохранение формы, а полиэтиленовые слои закрывают ее снаружи, обеспечивая гладкость поверхности, стойкость к коррозии и привлекательный внешний вид. Также алюминиевая основа выполняет функцию антидиффузионного барьера. Важным фактором является толщина и качество алюминия, а также вид сварного соединения, используемого при изготовлении трубы – в стык или внахлест. Сварка встык требует большей толщины алюминия, что увеличивает стоимость изделия, но в результате получается более качественная труба. Устойчивость к температурам зависит от типа используемого полиэтилена.

Изображение сварного соединения трубопроводов для дома Рис. 12. Виды сварного соединения: в стык (левый), внахлест (правый)

PE-RT трубы из-за своих свойств в основном предназначены для систем напольного отопления (низкотемпературных систем отопления).

Изображение монтажа системы водяного «теплого пола» Рис. 13. Пример монтажа системы «теплого пола» из трубы PE-RТ

PE-X трубы пластичны и не требуют присутствия компенсаторов в смонтированной системе. Имеют хорошие показатели выносливости в широком диапазоне температур (от –100°С до +110°С) и к нагрузкам на протяжении длительного времени. Обладают памятью формы.

Изображение монтаж стояка из трубопроводов в доме из PE-XРис. 14. Пример выполнения стояка из PE-X

Изображение бухты трубы Purmo CLEVERFIT Рис. 15. Бухта трубы PE-X

На основе данных таблицы 2 можно сделать следующие выводы.

Таблица 2. Сравнение труб из разных видов PE-X

Изображение таблицы сравнения труб из разных видов PE-X

  • Использование PE-Xb для подачи питьевой воды запрещено в некоторых странах Европы, а использование его для систем отопления связано с определенными рисками. При воздействии высоких температур силан, который остается в трубах, стимулирует процесс старения, в результате чего труба из PE-Xb постепенно теряет пластичность и становится хрупкой. Использование на объекте нескольких видов PE-X (например, PE-Xb для отопления и другой материал для водоснабжения) может привести к ошибке монтажа (трубы могут быть перепутаны между собой). С точки зрения монтажа и эксплуатации на объекте удобнее применять один вид труб и систему соединений.
  • Использование PE-Xа, в отличии от PE-Xb, связано с меньшими рисками. Пероксид, находящийся в стенке трубы, в пределах нормы считается безопасным для человека. Поэтому при монтаже нужно обращать внимание на то, чтобы не перепутать трубы для водоснабжения с трубами для отопления.
  • Использование PE-Xc минимизирует риск человеческой ошибки при монтаже, так как труба является универсальной для любой системы. В сравнении с другими видами труб при воз действии высоких температур PE-Xc сохраняет свои свойства дольше, что минимизирует риск досрочного выхода системы из строя.

Монтаж систем трубопроводов

К сожалению, нельзя предупредить все риски только рациональным подбором материала. Трубная система – это трубы, фитинги и соединения. Тип соединения, скорость монтажа, простота монтажа и долговечность соединений играет большую роль в современном строительстве. А учитывая то, что все материалы в той или иной степени взаимозаменяемы, нужно обратить внимание на способ соединения, разработанные для каждого типа трубы. Ниже приведена таблица 3 с типами соединения, обычно применяемыми для монтажа системы отопления и водоснабжения.

Таблица 3. Способы монтажа фитинговИзображение способы монтажа фитингов систем трубопроводов для дома

Каждый способ соединения имеет определенные преимущества и недостатки.

Сварка полипропилена. Этот способ соединения применяется для полипропиленовых труб и требует определенного навыка. С одной стороны, при правильном его исполнении, это соединение можно считать вполне надежным. Но в условиях стройки (в разных температурных условиях) имеется опасность недостаточного прогрева кромок трубы и фитинга перед соединением, в результате чего шов не будет иметь герметичности (будет расслаиваться) или не будет иметь достаточной прочности под нагрузкой. Или, наоборот, в случае перегрева могут возникнуть внутренние наплывы в зоне соединения вплоть до полного перекрытия отверстия в фитинге. Такие наплывы опасны тем, что визуально не обнаруживаются и мешают прохождению воды через соединение (многократно повышают местные потери давления).

Изображение соединения полипропиленовых труб Рис. 16. Пример монтажа трубопродов из полипропилена

Прессовое соединение – при соединении трубы и фитинга труба не подлежит расширению, что требует меньшего диаметра фитингов, в результате растут местные потери давления. Уплотнение соединения обычно выполняется резиновыми кольцами, а их срок службы ограничен. Также существует риск недостаточного обжима в месте соединения трубы и фитинга, что может со временем привести к потере герметичнгерметичности при эксплуатации.

Изображение соединения трубы радиальной опрессовкой Рис. 17. Пример монтажа систем трубопроводов с радиальной опрессовкой

Цанговое соединение – при соединении трубы и фитинга труба не подлежит расширению, что требует меньшего диаметра фитингов, в результате чего растут местные потери давления. Обычно фитинги делаются из латуни и имеют высокую стоимость. Само же соединение остается разъемным (на резьбе). К таким соединениям всегда должен быть доступ из-за возможности утраты герметичности во время эксплуатации (согласно ДБН их нельзя прятать в стены и полы).

Изображение цангового соединения трубы и фитинга Рис. 18. Пример цангового соединения

Соединение с помощью натяжной гильзы. При данном способе монтажа труба PE-X расширяется (калибруется) и внутренний диаметр фитинга не меньше, чем внутренний диаметр трубы. Это хорошо тем, что местные потери давления увеличиваются минимально. Уплотнение на фитингах обычно без резиновых уплотнительных колец, что гарантирует долгий безаварийный срок эксплуатации. Благодаря монтажу с помощью специальных инструментов, такой вид соединений практически не допускает ошибок монтажника.

Изображение монтажа систем трубопроводов при помощи натяжной гильзы Рис. 19. Пример монтажа соединения трубопроводов с помощью натяжной гильзы

Совет потребителям – помимо осознанного правильного выбора материалов трубных систем, чтобы избежать ошибок монтажа, последствия которых проявятся со временем, следует использовать услуги профессионалов, обладающих навыками, опытом и необходимым специальным инструментом.

Больше важных статей и новостей в Telegram-канале AW-Therm. Подписывайтесь!


Вас может заинтересовать:



Оставьте комментарий

Telegram