Компенсаторы для полипропиленовых труб

В процессе эксплуатации трубопроводы испытывают механические и тепловые воздействия, которые сокращают срок службы, а порой провоцируют разрывы. Для увеличения надежности и предотвращения аварийных ситуаций используются специальные устройства – компенсаторы. Особенно актуально их применение на коммуникациях из полипропиленовых труб, прочность которых ниже, чем у стальных аналогов.

Что такое компенсаторы

При изменении температуры у трубопроводов происходит линейная деформация. Чтобы ее компенсировать, на коммуникациях устанавливаются гибкие элементы. Они за счет своей упругости возмещают температурное расширение и часть давления при его резком повышении, возвращаясь к первоначальному виду после прекращения воздействия. Устройства для полипропиленовых труб обычно изготавливаются в форме петли, но в зависимости от условий прокладки применяются и другие конструкции. Такие изделия можно приобрести в магазине или изготовить самостоятельно.

Когда нужны компенсаторы

Поскольку у полипропилена высокий коэффициент температурного расширения, трубы из него должны быть оснащены защитными устройствами. Компенсаторы устанавливаются:

• на водопроводе;
• при монтаже теплых полов;
• на канализации;
• в системах отопления и горячего водоснабжения.

Устройства устанавливаются на горизонтальных и вертикальных трубах в жилых домах, зданиях производственного и административного назначения. Их применение обеспечивает:

• длительный безаварийный срок службы трубопровода;
• гашение завихрений;
• стабильность давления в трубах при его скачках;
• защиту от гидроударов;
• отсутствие искажений при температурном расширении.

Классификация компенсаторов

Устройства для борьбы с деформациями подразделяются на два вида: естественные и конструкции из упругих материалов. В первом используются амортизационные свойства труб. Компенсаторы этого типа могут быть:

1. Г-образными – устанавливаются на поворотах.
2. П-образными – используются для трубопроводов с температурой более 50 ⁰C. Перед установкой рекомендуется растянуть, чтобы увеличить пределы компенсации.
3. Z-образными – применяются для присоединения отводов.
4. Кольцевыми – благодаря форме обладают повышенными компенсационными свойствами.

К высокотехнологическому классу относятся:

1. Сильфонные компенсаторы, защищающие от теплового расширения, вибраций, гидроударов. Выпускаются поворотные, сдвиговые, осевые, универсальные разновидности.
2. Линзовые – предназначены для работы на горячих и холодных трубопроводах, системах вентиляции.
3. Сальниковые – используются для теплосетей с частыми изменениями температуры. Могут работать в одно- и двухстороннем режиме, если оснащены подвижным стаканом.

Какой вариант лучше установить на полипропилен

Ассортимент устройств, предлагаемый изготовителями, позволяет подобрать нужный тип для полипропиленовых трубопроводов любого назначения и способа прокладки. В зависимости от условий применения используются:

1. Осевые компенсаторы сильфонного типа, предназначенные для работы в системах отопления и горячего водоснабжения. С трубами соединяются с помощью муфт. Сильфон из тонкой нержавеющей стали выдерживает давление до 16 атмосфер при температуре 115 ⁰C.
2. Сдвиговые устройства с двумя гофрами – компенсируют тепловое расширение одновременно по 2 направлениям.
3. Поворотные – применяются в местах изменения линии трубопровода на 90⁰.
4. Универсальные разновидности – используются на небольших участках с отводами. Компенсируют поперечные, угловые, осевые смещения. Устанавливаются там, где использовать другие виды нет возможности.
5. Фланцевые компенсаторы из мягких материалов – предназначены для смягчения гидроударов. Сгладят небольшие огрехи, допущенные в процессе прокладки труб. Легко устанавливаются и заменяются, так как при монтаже не требуется сварка.
6. Компенсаторы в виде змеевиков.
7. Петлеобразные – наиболее простые. Их нетрудно изготовить самостоятельно из отрезка полипропиленовой трубы. Несмотря на незамысловатость конструкции, успешно выполняют те же функции, что и заводские аналоги, но занимает больше места.

Монтаж: расчеты и требования

У полипропиленовых труб с алюминиевым армированием коэффициент теплового расширения равен 3×10⁻⁵ 1/°С, а у обычных – 15×10⁻⁵ 1/°С. Из этого следует, что изменение температуры на 10 ⁰C увеличивает длину в первом случае на 0,3, а во втором – на 1,5 мм. Зная протяженность трубы и пределы изменения ее температуры, несложно подсчитать, на сколько она удлинится.

Предположим, система отопления монтируется при температуре 20 ⁰C, нагреваться она будет до 100 ⁰C. Получившаяся разница в 80 ⁰C заставит каждый метр армированных труб увеличиться на 0,3×8=2,4 мм, а обычных – на 1,5×8=12 мм. Если их длина 10 м, общий прирост составит 2,4×10=24 мм и 12×10=120 мм.

Для коммуникаций, предназначенных работать в условиях сильного нагрева, следует выбирать трубы с минимальным линейным расширением. Подойдут варианты, армированные алюминием или этиленвиниловым спиртом. Для подачи холодной воды можно использовать обычные полипропиленовые трубы, поскольку величина изменения температуры невелика. Максимальный перепад составляет 20 ⁰C в холодное время года, если они проходят по неотапливаемому подвалу.

Теплые полы монтируются в стяжках при 16-20 ⁰C, максимальная температура нагрева санитарными нормами допускается до 55 ⁰C. При такой разнице допустимо использование обычных труб. Несмотря на то что тепловое расширение изделий в стяжках и под штукатуркой гасится окружающим материалом, армированные варианты более надежны. Лучше подстраховаться, чтобы потом не долбить пол и стены.

Коммуникации, прокладываемые под штукатуркой, должны закрываться кожухами из вспененного полиуретана или полиэтилена. Этот метод называется «труба в трубе». Его применение снижает потери тепла на нагрев стен, а эластичность кожуха позволяет изделиям расширяться, разгружая тем самым внутреннее напряжение.

Полипропиленовые коммуникации крепятся к стенам на жестких и подвижных опорах. Первые не позволяют изделиям удлиняться при тепловом расширении. Они используются для разбивки водопровода на компенсационные участки. Для защиты стояка от проседания его жестко крепят под тройниками, у отводов и муфт, соединяющих трубы. На середине, между неподвижными креплениями, устанавливаются компенсаторы.

Второй вид крепежа не препятствует удлинению изделий при температурном расширении. С его помощью можно смонтировать коммуникацию, избежав проседания стояка. Поскольку при таком способе ничто не мешает движению труб, установка компенсаторов необязательна.

Прокладывая коммуникации в шахте или канале, необходимо предусматривать компенсацию температурного сдвига на ответвлениях. Ее можно осуществить путем добавления плеча изгиба, если расположить коммуникацию дальше от стены. Увеличение отверстия до размеров, достаточных для свободного перемещения отвода, или установка Г-образного компенсатора также решают проблему. Точки жесткого крепления стояка в шахте и канале должны располагаться на расстоянии не больше 3 метров между ними. На прямых участках коммуникаций из неармированных труб длиной более 10 м компенсаторы обязательно устанавливаются на стояках и отводах.

Чем опасно тепловое расширение

В результате ошибок проектирования, когда не учитывается температурное расширение трубопровода, его участки при нагреве отклоняются в стороны, создавая волнообразную форму. При этом уровень шума от текущей жидкости значительно усиливается. В результате видоизменения труб происходит:

• разрушение опор крепления;
• снижение пропускной способности из-за скопления воздуха в верхних точках;
• падение температуры радиаторов отопления;
• образование трещин на изгибах и утечек через них.

Заключение

Выбирая компенсаторы, предпочтение следует отдавать моделям, которые устанавливаются с помощью сварки – она обеспечивает высокую надежность стыка. Фланцевые крепления сложно монтировать из-за необходимости установки на полипропилен металлических деталей, что по силам только мастерам. Резьбовые соединения не отличаются высокой надежностью. Системы отопления и горячего водоснабжения лучше собирать из армированных труб при любом методе монтажа. В отличие от обыкновенных, они избавят от необходимости придумывать способы компенсации линейного расширения.

Компенсаторы температурного расширения ПП труб. Виды, особенности и принцип работы

Компенсаторы для полипропиленовых (ПП) труб служат одной цели — предотвратить аварийные ситуации в системах отопления и водоснабжения. Полипропиленовые трубопроводы под воздействием избыточных температур могут линейно расширяться и деформироваться, и это, порой, приводит к нарушению их целостности.

Принцип работы компенсаторов в ПП трубопроводах прост, но эффективен

Представьте, работа ведется с обычной ПП трубой диаметром 20 мм. Температура окружающего воздуха — 20°C, а теплоносителя — 90°C. В этом случае разница температур составит 70°C.

Коэффициент линейного расширения трубы при таких параметрах может достигать — 10,5 мм на 1 погонный метр. А если трубопроводная магистраль имеет длину 5 м, тогда ее линейное расширение может превысить 5 см. Это уже опасно, и может привести к разрыву трубы.

Чтобы избежать этого, и нужны компенсаторы. Принцип их работы прост. При расширении или сжатии трубопровода компенсатор берёт нагрузку на себя и изменяется в размере. Достигается это за счет конструкции компенсатора и материала, из которого он сделан.

Виды и особенности компенсаторов для ПП труб

Простейший, кустарный компенсатор изготавливается в виде П-образной вставки в трубопровод. Это простой, но эффективный способ, часто применяемый сантехниками при монтаже несложных участков систем водоснабжения и отопления. Конструкция похожа на букву П. Длина сторон такого компенсатора обычно не превышает 30-50 см, перемычка 15-20 см.

При монтаже длинных отрезков трубопровода применяют другой вид компенсатора, напоминающего по форме петлю. Отсюда и его название — «кольцевой компенсатор». Действует он по принципу пружины. При расширении трубопровода сжимается, а при сжатии — распрямляется. Такое действие компенсатора обеспечивает целостность системы и предотвращает ее от разрушения. Монтируется при помощи обычных соединительных муфт.

Для монтажа систем отопления с повышенными требованиями к безопасности применяют сильфонные компенсаторы. Их чаще всего используют в системах, где теплоносителем является пар или вода, нагретые до 90-95°C и под давлением до 16 бар. Эти устройства изготавливают из нержавеющей стали, высококачественного алюминия и гофры. Обычно крепятся при помощи резьбовых сферических муфт.

Виды компенсаторов для особых случаев

В зависимости от конфигурации системы и основных характеристик теплоносителя могут использовать различные модификации компенсаторов.

Например:

• Г-образные. Устанавливают на поворотных участках труб.
• Z-образные. Применяются, когда необходимо к основной магистрали подсоединить дополнительный контур.

Как видите, на все случаи жизни можно найти свой компенсатор. Устанавливать их или понадеяться на русское «авось», зависит только от вас. Но практика показывает, что эти устройства значительно продлевают безаварийную жизнь объектов. А в некоторых случаях их установка является просто обязательной!

Типы компенсаторов для полипропиленовых труб и способы их установки

Организовать подводку коммуникаций к сантехническим приборам своими руками в последнее время стало намного проще и удобнее, ведь на рынке можно найти множество материалов и комплектующих, работать с которыми сможет даже непрофессионал. В данной статье мы расскажем, что такое компенсаторы для полипропиленовых труб, в каких случаях они применяются, как устанавливаются и на что обратить внимание при покупке готовых изделий.

В каких случаях используются компенсаторы

В сущности, компенсаторы представляют собой гибкий отрезок полипропиленовой трубы, завернутый в петлю, который призван частично компенсировать тепловую нагрузку при расширении трубы и принимать часть нагрузки при усилении давления внутри трубы. Следовательно, компенсаторы для пластиковых труб позволяют существенно продлить срок эксплуатации сантехнической разводки в доме и сделать ее функционирование более качественным.

В продаже имеется целый перечень типов компенсаторов фабричного производства, однако, зачастую такие элементы можно изготовить и самостоятельно, что будет намного дешевле. Главное при этом – придерживаться технологии сборки изделия.

Основными объектами, где уместно использование компенсаторов полипропиленовых труб, являются:

• водопроводная разводка;
• канализационная система;
• центральное или индивидуальное отопление.

Однако не только в частном доме может потребоваться монтаж дополнительных устройств. Петлеобразный компенсатор для полипропиленовых труб может потребоваться и в промышленных или общественных помещениях, где его монтируют между прямыми участками отопительных труб.

Благодаря такому компенсированию нагрузку можно достичь:

• роста сроков полезной эксплуатации трубопроводов;
• погашения вихревых потоков в трубах;
• сохранения герметичности магистрали в условиях возросшей нагрузки;
• приведения в норму показателей давления в трубопроводе;
• сведения к минимуму степени линейного расширения труб с горячим водоснабжением.

Стоит отметить, что компенсатор петлевого типа может крепиться как на горизонтальных, так и на вертикально размещенных трубах, и подходит для любых магистралей, транспортирующих жидкости.

Типы компенсационных устройств

На практике активно применяется несколько основных разновидностей компенсаторов для труб из полипропилена:

1. В форме петли – он самый простой.
2. Змеевик или спираль.
3. Сильфонный осевой с маркировкой КСО или ОПН.
4. Фланцевого типа – позволяет смягчать гидроудары, изготовлен из мягкого материала и удобно монтируется.
5. Сильфонный компенсатор для полипропиленовых труб – узловое устройство для сдерживания линейного расширения.
6. Сдвиговый – позволяет сдерживать линейное расширение в 2-х плоскостях. Состоит их двух отрезков нержавеющей гофротрубы, соединенных специальным креплением.
7. Поворотный – применяется везде, где труба изгибается под углом 90º.
8. Универсальный – подходит для компенсации сдвигов в поперечном, угловом или осевом сечении, особенно, на небольших отрезках разветвленных трубопроводов, где прочие типы устройств не применимы.

Все эти устройства объединяет тот факт, что для получения желаемого эффекта, они должны монтироваться только на отрезках трубопровода из гибкого полипропилена.

Очень удобно использовать компенсаторы во время монтажа поворотных участков. Благодаря этим приспособлениям можно погасить завихрения жидкости и стабилизировать давление в трубопроводе.

Стоит отметить, что трубопроводы для транспортировки горячей воды при грамотном монтаже компенсаторных приспособлений способны прослужить на 50 лет больше, оставаясь при этом абсолютно герметичными.

Среди лучших зарубежных производителей компенсаторов расширения полипропиленовых труб можно назвать финские фирмы, а также турецкую компанию Kayse. Среди отечественных поставщиков можно отметить фирму SanTermo.

Фиксация компенсаторов

Компенсатор в форме петли можно изготовить самостоятельно из куска гибкой полипропиленовой трубы высокой плотности, либо приобрести эту деталь в готовом виде (в продаже можно найти изделия белого или серого цветов). Ее нужно правильно установить в трубопроводе.

Крепить компенсаторы для трубопроводов отопления или водоснабжения можно так:

• с помощью сварки;
• посредством фланцев.

Метод сваривания или спайки применяется достаточно часто, ведь он несложен и может обеспечить герметичное соединение, если его диаметр совпадает с трубой.

А вот монтаж П образного компенсатора для полипропиленовых труб на фланцах самостоятельно осуществить довольно сложно – лучше доверить это профессионалам. При этом деталь крепится не на трубу – нужен встречный фланец. Таким образом, получается разъемное соединение, легко поддающееся разборке и замене деталей.

Компенсатор сильфонного типа приемлем на небольших участках трубопроводов, поскольку он сглаживает линейное расширение (прочитайте также: «Предварительный расчет теплового расширения полипропиленовых труб»). В частности, его можно встретить на отопительных системах, которым свойственно частое изменение температуры их содержимого.

Рекомендации по выбору компенсатора

Чтобы система работала долго и бессбойно, при подборе компенсационного узла стоит обратить внимание на такие моменты:

1. Приобретаемый готовый узел должен отвечать требованиям к эксплуатации конкретной системы.
2. Сечение компенсатора следует подбирать аналогично диаметру трубы. Наиболее популярны в частном пользовании трубы сечением 20-40 мм.
3. Качественные фланцевые компенсаторы для полипропиленовых труб отопления в случае поломки системы должны легко демонтироваться, а крепление предполагается герметичное и надежное.
4. Перед началом монтажа, стоит убедиться, нужен ли компенсатор на полипропиленовой трубе в принципе, соответствует ли его диаметр параметрам трубопровода, а также насколько выбранный тип устройства целесообразен в конкретном случае.
5. Расстояние между узлами разного типа составляет порядка 3 метров. При этом для соединений с помощью сварки оптимально подходит сильфонный или петлевой компенсатор.

Устройство компенсационных узлов довольно простое, а их монтаж можно осуществить самостоятельно. Да и стоимость их невелика, так что лучше не пренебрегать этой деталью.

Некоторые тонкости расчетов перед установкой компенсаторов

Стоит отметить, что прежде чем начинать установку компенсаторов на полипропиленовые трубы, стоит ознакомиться с технологией их монтажа и конструкционными особенностями. Тогда вы гарантированно получите герметичную конструкцию. В частности, очень важно, чтобы параметры внешних и внутренних диаметров трубопровода и компенсатора были одинаковыми.

Для надежности желательно составить схему разводки и рассчитать максимальную нагрузку на систему. Тогда вы сможете определить наиболее слабые места, где стоит разместить компенсаторы. Кроме того, рассчитывая количество дополнительных узлов, стоит учесть, сколько таких устройств уже установлено, какова структура и особенности разводки, а также выяснить внешние и внутренние диаметры трубопроводов.

Влияние на давление и нагрузку в системе могут оказывать такие факторы, как расстояние между жесткими и гибкими отрезками трубы, наличие различных опорных элементов, количество поворотов и разветвлений в трубопроводе. При установке компенсатора вблизи зафиксированной опорной конструкции, она дополнительно укрепляется. А если обеспечить компенсационными узлами поворотные участки, общая нагрузка на систему снизится.

Кроме того, чтобы облегчить работу, на схеме нужно указать в масштабе все размеры отступов, а также показатели линейного расширения от воздействия тепла на каждом конкретном участке.

Как производится монтаж компенсационных узлов для труб

Для корректной работы по монтажу компенсационных узлов следует соблюдать ряд инструкций:

1. Перед началом сваривания поверх полипропиленовых труб нужно постелить асбестовую ткань – она защитит материал от металлических искр.
2. Установка узлов производится на прямых отрезках водопроводной разводки.
3. Проверка качества и исправности компенсатора перед монтажом позволит в дальнейшем избежать проблем с водопроводом и обеспечит герметичность системы.
4. Для каждого конкретного типа компенсационных устройств предусмотрена особая технология монтажа. Поэтому нельзя всегда использовать один и тот же способ. Мастера довольно часто пользуются сварочным методом, а также «американкой», то есть креплением компенсатора на разъемных фитингах из полипропилена с металлической резьбой.

В целом процесс монтажа компенсационного узла состоит из таких этапов, как предварительная подготовка, планировка и расчет мест крепления всех конструкционных элементов системы, разметка и нарезка труб, а также финишная сварка.

Чтобы сварка была максимально качественной, лучше пользоваться профессиональным паяльником с большой мощностью. Также обязательно нужно тщательно зачистить торцевые части труб, до получения гладкой поверхности. Использовать паяльник можно после нагрева его до 260 ℃, когда погаснет индикатор на устройстве.

Установив на сварочный аппарат насадки, соответствующие диаметру труб и узлов, изделия нагревают до нужной температуры, чтобы края начали оплавляться, а затем плотно прижимают их друг к другу, чтобы полипропилен схватился и остыл. На время застывания детали жестко фиксируют и не перемещают, чтобы получить герметичные швы. Если речь идет о стыковке полипропиленовых гибких деталей и металлических труб, оптимальными методами соединения будут резьбовое и наплавление.

Слив из системы воду, снимают все вентили и прочищают трубы от осадка, чтобы он не мешал работе. Далее выполняют комбинированное соединение элементов. Сначала гибкий участок трубы припаивают на фланец, а потом на резьбу соединяют металлические отрезки.

Если все работы по монтажу компенсаторных устройств для полипропиленовых труб выполнены грамотно, то соединение будет герметичным, а внутри трубопровода будут гаситься вихревые потоки, а также поглощаться процессы линейного расширения при подаче горячей воды в водопроводе или системе отопления.