Характеристики полимерных труб для отопления, особенности соединения и монтажа

По причине наличия ряда достоинств у полимерных труб для отопительных систем они в последнее время приобрели большую популярность. Что представляют собой данные изделия и в чем их неоспоримые преимущества?

Причины востребованности трубной полимерной продукции

Если сравнить полимерные трубы для отопления и аналогичную продукцию из металла, то они намного долговечнее и экономичнее. Их отличает устойчивость к перепаду температурного режима. Полимерные изделия способны выдерживать передвижение рабочей среды, нагретой до 95 градусов. При этом максимальное давление может достигать 10 бар.

Перечисленные преимущества труб из полимеров обусловили их широкое распространение. Данные изделия демонстрируют устойчивость к воздействию агрессивных соединений, таких как — щелочи и кислоты и т.д. Внутренняя поверхность стенок полимерной трубной продукции настолько гладкая, что на ней не собирается налет и со временем она не зарастает минеральными отложениями.

Отопительные трубы из полимеров без проблем монтируются, поскольку они легкие и эластичные. Эти изделия не деформируются, не поддаются гниению и коррозийным процессам. Коэффициенты их теплового расширения аналогичны данному показателю у металлических труб. По этой причине полимерная трубная продукция станет отличным выбором для создания системы «теплый пол».

Преимущества пластиковых труб

Данные изделия чрезвычайно долговечны, подтверждением чему является продолжительный срок их эксплуатации – при температуре 75 градусов и рабочем давлении 10 бар, он достигает полувековой отметки. Трубы из полимерных материалов отличаются безопасностью, поскольку при наличии очага воспаления они воспламеняются.

Затраты на транспортировку и монтаж полимерных изделий на 20 процентов меньше, чем расходы, связанные с использованием трубной продукции из оцинкованной стали. Читайте также: «Виды пластиковых труб для отопления – преимущества и особенности».

Трубы из полимеров обладают еще одним важным преимуществом, о котором вспоминают нечасто, но оно играет большую роль. В отопительных металлических системах могут возникать блуждающие токи. Полимерным конструкциям такое физическое явление не грозит.

Специалисты советуют при покупке таких отопительных труб внимательно проверять каждую единицу товара. Невзирая на неоспоримые преимущества, полимерные изделия могут иметь дефекты. Так иногда встречаются трубы, у которых есть на поверхности небольшие шероховатости. Срез должен быть строго вертикальным и не иметь заусенцев.

Виды труб из полимеров

Полимерная трубная продукция бывает:

Что касается однослойных изделий, то их производят из поливинилхлорида и полиэтилена. Для выпуска труб из сжатого полиэтилена исходный материал прессуют под давлением. Это придает продукции термостойкость, необходимую при обустройстве теплоснабжения.

Хорошо себя зарекомендовали многослойные пластиковые трубы для системы отопления. В них средний из слоев делают из фольги.

Между собой полимер и фольгу скрепляют:

• другим сортом пластика;
• мостами посредством отверстий в фольгированном материале;
• стальной или стекловолоконной сеткой.

Металлопластиковые изделия лучше не использовать в отопительных системах, поскольку коэффициенты расширения материалов, имеющихся в их составе, разнятся.

Однослойные трубы можно паять даже при помощи обычного паяльника и это обстоятельство позволяет улучшить качество соединений в несколько раз. В результате трубопроводы получаются более герметичными.

Но у этих изделий имеется недостаток – их нельзя гнуть и поэтому повороты и изгибы можно делать, только применяя отводы. Трубы, состоящие из нескольких слоев, хорошо гнутся, поскольку у них сложная структура.

Можно сделать вывод, что полимерные изделия, произведенные из однослойных сжатых полимеров, будут наилучшим выбором при обустройстве системы теплоснабжения. Допускается использование продукции, армированной сеткой.

Производители также выпускают из полимеров спиральновитые трубы. В отопительных системах их можно применять наравне с другими изделиями, поскольку при расширении они почти не подвергаются деформации, а только немного удлиняются без изменения толщины стенок.

Особенности технологии производства

С технологической точки зрения изготовление полимерной трубной продукции считается несложным. Чтобы запустить производственную линию для выпуска данных труб, необходимо подготовить помещение площадью примерно 100 «квадратов». Процесс изготовления изделий не требует большого потребления электроэнергии.

Монтаж всего одной линии способен обеспечить беспрерывное поддержание в рабочем состоянии всех технологических процессов. Выпуск полимерных труб экологически безопасен.

Изготовление продукции происходит следующим образом:

1. В рабочую камеру при помощи сжатого воздуха подается гранулированный полимер, где он нагревается. После этого исходный материал становится расплавленным пластиком.
2. Потом его выжимают в формирующую головку особым устройством — винтовым гидро- или пневмопрессом. Длина винта этого устройства составляет около 30 диаметров выталкиваемых изделий. Благодаря такой конструкции удается уменьшить дрожь расплава, в результате чего качество изготавливаемой продукции повышается. Если производится труба с тонкими стенками, задействуют пресс с винтами, передвигающимися в осевой плоскости, что дает возможность регулировать величину зазора между головкой дорна и окончанием винта.
3. Сформированное изделие поступает в калибратор для обрезки и обточки в соответствии с нормами.
4. После этого продукцию погружают в специальную ванну с целью охлаждения.
5. На следующем этапе матричным принтером наносят соответствующие метки.
6. Продукцию еще раз проверяют при помощи оптикоэлементного оборудования и снова калибруют.
7. При диаметре трубы более 50 миллиметров, ее обрезают по кругу гильотинной или дисковой пилой. Готовую продукцию укладывают в штабеля. При диаметре менее 50 миллиметров задействуют специальное устройство для укладки изделия в бухту. Этим же намоточным оборудованием трубы вытягиваются из печи.

Трубную спиральновитую продукцию производят по особой технологии. Когда полимерная лента выдавлена, ее наматывают на круглую арматуру и затем места, где соприкасаются витки, спаивают. После завершения намотки трубы обрезают и убирают с арматуры. Такие изделия характеризуются высокой прочностью, не передают тепло на поверхность.

Сварка полимерных трубопроводов

Процесс сварки отопительных труб из полимеров имеет ряд особенностей. Для соединения полипропиленовых изделий применяют специальный паяльник. Современные сварочные аппараты позволяют выполнять работу своими руками даже при отсутствии соответствующих навыков.

Аналогично сваривают трубы из поливинилхлорида. Для данных изделий использование паяльника позволяет создавать наиболее прочный и экономичный вариант соединения в кратчайшие сроки.

Металлопластиковую трубную продукцию монтируют с помощью особых деталей – фитингов. В некоторых случаях при стыковке изделий диаметром не более 40 миллиметров допускается применение метода холодной сварки. Для труб, имеющих большие диаметры, нужно использовать монтажные приспособления.

В результате сварки полимерных труб получают высококачественные соединения и это притом, что для этого задействуют самое простое и недорогое по стоимости оборудование. Данное обстоятельство является неоспоримым преимуществом изделий из полимера по сравнению с металлической продукцией.

Свойства труб для отопления из полимеров

Характеристики полимерных труб для отопления:

1. Продукция из сжатого полиэтилена имеет рабочую температуру, равную 95 градусов. В течение короткого периода она способна выдерживать 110 градусов.
2. У хлорированного ПВХ максимальная рабочая температура составляет 93 градуса, а у полипропилена — 75 градусов. Аналогичный температурный режим выдерживают трубы из обычного поливинилхлорида.
3. Если используется полиуретан – трубы при температуре более 80 градусов начинают утрачивать гибкость, что может привести к разрыву трубопровода.
4. Менее всего температурной деформации подвержены изделия из ПВХ, поскольку их линейное расширение на один градус составляет 0,06 миллиметра из расчета на один погонный метр.
5. Поливинилхлоридные трубы считаются одними из наиболее тяжелых изделий, так как плотность у них равна 1,4 грамма на см³. Эта продукция после хлорирования становится еще более тяжелой – данный показатель увеличивается до 1,5 грамма.
6. Более легкие материалы, такие как сжатый полиэтилен или полипропилен имеют плотность 0, 93 грамма на см³. При возрастании температуры на один градус каждый метр изделий становится длиннее на 0,12 миллиметра.
7. У изделий из ПВХ наиболее упругая структура, поэтому они способны выдержать без деформации почти 4000 МПа. Наименьшая упругость имеется у труб из полипропилена и сжатого полиэтилена – соответственно 800 и 550 МПа. Читайте также: «Как устанавливать полиэтиленовые трубы для отопления – нюансы монтажа из практики».
8. По сравнению с другими материалами высокой степенью теплопроводности — 0,4 Вт на погонный метр на один градус – характеризуется сжатый полиэтилен. Наименее теплопроводна продукция из полипропилена и обычного поливинилхлорида — 0,13-0,2 Вт на метр на градус. Аналогичный параметр отмечается у хлорированного вида ПВХ.

Применение полимерных труб в системах отопления

Использование полимерных труб в системах отопления сулит немалые выгоды. Ведь такие трубы не подвержены коррозии и гарантируют «доставку» теплоносителя к радиатору с минимальными энергетическими потерями. Однако все преимущества полимерных труб удалось реализовать только с появлением особых, термостойких пластмасс.

И в данной статье мы рассмотрим как сами полимерные трубы для отопления, так и технологии монтажа подобных трубопроводов. Надеемся, что эта информация поможет вам создать систему отопления без неоправданных финансовых затрат.

Виды полимерных труб

Трубы из конструкционных полимеров используют в строительстве инженерных коммуникаций еще со второй половины ХХ века. Именно тогда появились первые поливинилхлоридные и полимерные трубы. Причем первые использовались в строительстве безнапорных трубопроводов (канализация), а вторые – при прокладке подземных водоводов.

А вот горячую воду и теплоноситель по полимерным трубам начали прокачивать только с появлением сшитого полиэтилена и полипропилена. Изготовление полимерных труб этого типа позволило преодолеть «врожденный» недостаток пластмасс – потерю жесткости конструкции при нагреве выше 60-90 градусов Цельсия. Трубы из сшитого полиэтилена и полипропилена размягчались при температуре выше 140 градусов Цельсия.

Отопительные трубы из полимера

Современные отопительные трубы производят из следующих разновидностей конструкционных полимеров:

Металлопластика (РЕХ-AL-PЕ). Этот композитный материал имеет трехслойную структуру следующего типа: внутренний слой изготовлен из сшитого полиэтилена, далее идет армирующая обмотка из алюминиевой фольги, а укрывает всю конструкцию обычный полиэтилен. Подобная структура позволяет воспользоваться термостойкостью сшитого полиэтилена без оглядки на риск возможного увеличение габаритов, спровоцированного повышенными температурами. И такие спиральновитые трубы, а алюминиевое армирование наматывается на РЕХ основу именно по спирали, прослужат в системе не менее 50 лет.

Трубы из полипропилена

Габариты и прочие характеристики таких труб регламентируются отечественным ГОСТ Р 52134-2003, требования которого распространяются на весь трубный прокат из конструкционных полимеров.

Монтаж полимерных труб

Согласно СНиП 41-01-2003, которым регламентируется строительство отопительных трубопроводов (а равно и трубопроводов систем кондиционирования), существует всего три способа монтажа полимерных труб:

Сборка полимерных труб на сварку

• Сборка на сварку.
• Сборка на клей.
• Сборка на фитинги.

Выбор одного из вариантов зависит от типа конструкционного материала трубы. И далее по тексту мы рассмотрим, к какому процессу подходит каждая разновидность топливных труб, попутно приводя и подробности каждой монтажной технологии.

Сварка полимерных коммуникаций

Сварка труб из полипропилена

Этот способ практикуют при сборке трубопроводов из полиэтилена и полипропилена. Ведь указанные материалы относятся к категории термопластичных полимеров.

Следовательно, нагрев трубу и фитинг можно соединить расплавленные участки, воспользовавшись, по сути, технологией термической сварки давлением:

• Трубу обрезают и надевают на насадку сварочного паяльника. На противоположную сторону насадки надевают фитинг (муфту, уголок, тройник).
• Аппарат для сварки полимерных труб – сварочный паяльник – разогревает внешнюю часть тела трубы и внутреннюю поверхность фитинга.
• После разогрева трубу и фитинг снимают с насадок и соединяют с небольшим усилием. То есть, трубу попросту вставляется в фитинг.

Спустя 10-15 минут соединение отвердеет. Причем прочность «сварочного шва» будет сравнима с прочностью конструкционного материала.

Монтаж на клей

Этот способ монтажа практикуют при сборке полипропиленовых трубопроводов. Суть процесса заключается в соединении трубы и фитинга на клей, который состоит из разжиженного растворителем полипропилена. Причем клеящие составы продают сами производители труб.

Сборка полипропиленовых трубопроводов на клей

Такой способ монтажа позволяет собрать отопительный трубопровод безо всякого инструмента.

Ведь сам процесс выглядит следующим образом:

• Трубу обрезают и обезжиривают (в зоне предполагаемого контакта). Внутреннюю поверхность фитинга обезжиривают точно так же.
• На обезжиренные участки наносят клей.
• Трубу вставляют в фитинг и удерживают в течение 15-20 секунд.

После этого соединение оставляют в покое на пару часов. За это время клеящая прослойка окончательно отвердеет. По прочности клееное соединение уступает основному материалу. Поэтому такую сборку практикуют при монтаже слабонапорных и безнапорных трубопроводов.

Сборка на фитинги

Сборка полимерных труб на фитинги

Этот способ применяют при монтаже металлопластиковых и полимерных трубопроводов. Причем металлопластик можно монтировать и на пресс-фитинги, и на обжимные (цанговые) соединительные элементы. А трубы из сшитого полиэтилена монтируют только на цангу.

Соответственно процесс монтажа металлопластиковых труб на обжимной фитинг, выглядит следующим образом:

• Трубу обрезают, снимают фаску с торца. Обжимной фитинг разбирают, сняв с торца уплотнительную гайку и обжимное кольцо, и переместив их на трубу.
• После этого труба одевается на ниппель фитинга.
• Далее к торцу соединительного элемента перемещается обжимное кольцо, а после этого навинчивается уплотнительная гайка.

Монтаж металлопластиковой трубы на пресс фитинг осуществляется по той же схеме. Только вместо обжимного кольца и гайки используется гильза из мягкого металла, которую обжимают, установив поверх участка трубу, надетой на ниппель фитинга.

Монтаж труб из сшитого полиэтилена происходит еще проще:

• Трубу обрезают. Фитинг разбирают. Обжимную гайку одевают на трубу.
• Торец трубу расширяют с помощью специального инструмента – экспандера.
• Расширенный торец надевают на ниппель фитинга.
• Место монтажа фиксируют обжимной гайкой.

Такой способ фиксации возможен из-за особого свойства РЕ-Х полимера – эффекта обратной усадки. Расширенный экспандером торец стремится сжаться до «заводского» диаметра. В результате труба прилегает к ниппелю более чем плотно. Ну а обжимная гайка просто фиксирует место контакта.