Трубопроводы систем водоснабжения

Трубопроводы – основной элемент систем холодного и горячего водоснабжения. Трубы производятся из различных материалов, имеют определенные характеристики и способы монтажа. Выбор вида и материала труб для водопровода – важнейший этап при разработке и строительстве внутренних и наружных сетей водоснабжения. Материал публикации дает обзор типов труб, методик монтажа, преимуществ и недостатков трубопроводных систем.

Виды труб для водоснабжения

Системы водопровода делятся на 2 вида:

1. Наружный водопровод;
2. Внутренний водопровод.

По назначению выделяют следующие виды сетей водоснабжения:

• Хозяйственно-питьевая;
• Система горячего водоснабжения;
• Пожарный водопровод;
• Оборотный водопровод;
• Технологические сети подачи воды.

Хозяйственно-питьевой водопровод часто комбинируется с пожарным водоводом. Оборотные и технологические сети используют в своей работе техническую (промышленную) воду, обеспечивают нужды производственных процессов.

Снабжение питьевой (холодной) и горячей водой производится из централизованных сетей или из индивидуального источника (скважины, колодца). Нагрев воды при автономной системе ГВС производится в бойлерах и водонагревателях.

По способу прокладки трубопроводы водоснабжения делят на 2 вида:

1. Открытой прокладки;
2. Скрытой (закрытой) прокладки.

В зависимости от всех этих признаков и технических показателей (рабочее давление, температура) производится выбор трубопроводов для систем водоснабжения.

Трубопроводы водоснабжения по материалу изготовления делятся на 2 большие группы:

1. Металлические;
2. Полимерные (пластиковые).

К металлическим трубам относятся следующие:

1. Стальные из углеродистой стали;
2. Стальные из нержавеющей стали;
3. Стальные оцинкованные;
4. Медные.

К полимерным пластиковым системам труб относят следующие виды трубопроводов:

1. Металлопластиковые;
2. Полипропиленовые;
3. Полиэтиленовые;
4. Поливинилхлоридные;
5. Полибутиленовые.

Стальные трубопроводы водоснабжения

Трубы из стали являются универсальными для холодного и горячего водоснабжения, отопления, используются для наружных и внутренних сетей. Это обусловлено высокой прочностью материала, термической стойкостью.

Монтаж систем производится с помощью сварки (электродуговой, газовой) и резьбовых соединений (муфтовых). Для самостоятельного проведения работ нужны навыки сварщика и соответствующее оборудование, при муфтовых соединениях – слесарные навыки.

Оцинкованные трубы имеют цинковое покрытие – внутреннее, наружное или сразу оба.

Соединение таких трубопроводов производится только посредством муфт, при сварочных работах защитный цинковый слой разрушится. Причем во всех случаях (черная, оцинковка или нержавеющая сталь) в зоне резьбы толщина стенки трубы уменьшается на витках и именно здесь чаще всего происходят первые утечки.

Стальные углеродистые трубы (шовные, бесшовные) служат обычно около 15 – 20 лет. Это вызвано высоким коррозионным износом материала.

Внутренняя поверхность труб склонна к образованию отложений, наростов, загрязнению, накипи. Это отрицательно влияет на проходимость рабочей среды, ухудшает качество воды.

Оцинкованные трубы служат в среднем до 30 лет (при качественном оцинковании). Нержавеющие трубы прослужат долго, более 50 лет, но они имеют весьма высокую стоимость. К тому же не все нержавеющие стали разрешены к использованию в сетях питьевой воды.

Достоинствами стальных труб являются:

1. Универсальность;
2. Прочность;
3. Фасонные части (фитинги) имеют полнопроходное сечение, аналогичное сечению трубы;
4. Продолжительный срок службы для нержавеющих и оцинкованных труб.

Стальные трубы в последнее десятилетие активно вытесняются полимерными системами. Это вызвано наличием массы недостатков:

1. Подверженность коррозии;
2. Большой вес, неудобство монтажа;
3. Непродолжительный срок службы (для «черных» труб);
4. Необходимость в покраске, тепловой изоляции.

Медные трубы водопровода

Медные трубопроводы редко используются для монтажа систем водоснабжения. Применение их ограничивается внутренним горячим водопроводом, изредка используются в системе внутреннего холодного водоснабжения. Это вызвано высокой стоимостью материала.

Монтаж медных трубопроводов производится двумя способами:

1. Пайка специальным припоем;
2. Использование компрессионных (резьбозажимных) фитингов.

Для пайки труб требуется наличие навыков и оборудования. Сборку с помощью компрессионных фитингов можно провести самостоятельно. Причем следует знать, что медная труба делится на 2 типа:

Отожженная труба при отжигании приобретает гибкость и пластичность, что значительно облегчает монтаж – трубопровод можно сгибать (в разумных пределах, не более 60 – 70 0 ). Неотожженые материалы более прочны, но обладают высокой жесткостью.

К преимуществам медных трубопроводов относятся:

• Длительный срок службы (самый продолжительный среди основных материалов);
• Нейтральность;
• Высокая прочность.

Главными недостатками медной системы являются:

1. Высокая стоимость материала;
2. Сложности при самостоятельном монтаже (пайке).

Полимерные (пластиковые) трубы для водоснабжения

Полимерные трубы в последние десятилетия стали уверенным лидером среди всех материалов при строительстве водопровода. Это обусловлено их низкой стоимостью, продолжительным сроком службы, удобством монтажа. Основными видами полимерных труб являются:

1. Металлопластиковые;
2. Полипропиленовые;
3. Полиэтиленовые;
4. Поливинилхлоридные (ПВХ), полибутиленовые.

Металлопластиковые трубы

Металлопластиковые трубы состоят из 5 слоев – внутреннего из полиэтилена, среднего из алюминия, наружного из полиэтилена, между ними располагаются 2 слоя клеящего вещества. Максимальное рабочее давление составляет 10 кгс/см 2 , максимальная температура – до 95 0 С (кратковременная – до 130 0 С).

Диаметр труб ограничен 40 мм (внутренний – 33). Трубопровод обладает хорошей гибкостью, что облегчает монтаж и уменьшает количество соединений. Применяется металлопластик в основном для внутренней разводки водопровода.

Монтаж металлопластиковых труб производится с помощью латунных фитингов двумя способами:

1. Компрессионным (резьбозажимным);
2. Обжимным (прессовым).

Фитинги обоих видов имеют уплотнительные кольцевые резинки на адаптерах. Компрессионные фитинги затягивают резьбовыми гайками, обжимающими уплотнительное латунное кольцо. Впоследствии, особенно при использовании на горячей воде, гайки требуется периодически подтягивать.

Прессовые фитинги обжимаются специальными клещами (ручными или автоматическими). При этом в местах расположения резиновых уплотнителей сдавливается алюминиевая гильза и достигается герметичность соединения. Фитинги этого типа являются неразборными, не требуют обслуживания.

Сгибание труб производится с определенным радиусом вручную или с помощью специальной фиксирующей пружины, не допускающей излома трубы.

Достоинства металлопластиковых труб:

1. Отсутствие коррозионного износа;
2. Нейтральность;
3. Прочность, при этом имеется хорошая гибкость;
4. Простота монтажа;
5. Длительный срок эксплуатации – до 25 лет.

Имеется и ряд следующих недостатков:

1. Фитинги имеют сниженное проходное сечение;
2. Фитинги имеют высокую стоимость;
3. Отсутствие возможности скрытой прокладки;
4. Негативное влияние ультрафиолета на наружный слой изделия.

Полипропиленовые трубы для водопровода

Трубы из полипропилена имеют классификацию по давлению и температуре:

1. PN10, температура рабочей среды до 45 0 С;
2. PN16, температура рабочей среды до 60 0 С;
3. PN20, температура рабочей среды до 95 0 С;
4. PN25 (армированные, стабилизированные), температура рабочей среды до 100 0 С.

Срок службы изделий варьируется от 10 до 50 лет, в зависимости от рабочей температуры. Чем выше температура – тем меньше срок службы. Трубы с давлением от 10 до 20 кгс/см 2 применяются для систем ХВС, для горячей воды – только PN25. Стабилизация (укрепление) труб производится слоем алюминия или стекловолокна.

Полипропилен обладает всеми достоинствами полимерных систем – легкость, нейтральность, стойкость к засорам и коррозии.

Полипропиленовые трубы не имеют пластичности и гибкости, поэтому монтаж их производится с соблюдением углов и применением сварочных полнопроходных фитингов (тройников, углов, муфт, переходников). Сварка (пайка) материалов производится специальным сварочным аппаратом, при этом образуется однородное (неразборное) гомогенное соединение.

Трубы из полипропилена можно прокладывать любым способом, чаще всего они используются для внутренней разводки, реже – для монтажа наружных сетей.

Полиэтиленовые трубы

Для монтажа наружных сетей наиболее популярными являются полиэтиленовые трубопроводы. Они бывают двух видов:

1. Полиэтилен низкого давления;
2. Сшитый полиэтилен.

Полиэтилен низкого давления (ПНД) применяется для транспортировки холодной воды с температурой не более 40 0 С, давлением до 40 – 50 кгс/см 2 . Материал не поддается коррозии, нейтрален и экологичен, не образует засоров. Главным его недостатком является ограничение по максимальной температуре. Кроме того, ПНД отрицательно относится к ультрафиолету.

Монтаж труб ПНД производится с помощью компрессионных фитингов или сваркой на специальном оборудовании. Сварка производится при больших (более 63 мм) диаметрах труб.

Для систем ГВС используется сшитый полиэтилен – при его производстве образуются дополнительные связи между молекулами (сшивка). Такой материал имеет повышенную прочность, термическую стойкость. Монтаж системы производится компрессионными и прессовыми фитингами, причем благодаря свойствам полиэтилена резиновые уплотнения на прессовых фитингах не устанавливаются.

Полиэтиленовые трубы обладают определенной гибкостью, но имеют максимальное тепловое удлинение среди всех полимеров. В связи с этим крепить жестко трубопроводы не рекомендуется. Трубы из полиэтилена применяются для внутренних и наружных сетей водоснабжения, прокладываются открытым и скрытым методом (кроме случаев использования компрессионных фитингов).

Поливинилхлоридные (ПВХ) трубы

Трубы из ПВХ применятся несколько реже вышеописанных материалов. Это вызвано ограничением по максимальной температуре (65 0 С – кратковременно).

Поливинилхлоридные трубопроводы не обладают гибкостью, монтируются методом склеивания. Поверхность трубы и фитинг предварительно обрабатываются специализированным составом, который очищает и немного смягчает поверхности будущего стыка. После этого стык смазывается клеем, труба вставляется в фитинг и проворачивается на ¼ оборота для равномерного распределения клея.

Готовому соединению дают застыть, продолжительность выдерживания зависит от диаметра трубопровода.

Трубопроводы для систем холодного и горячего водоснабжения следует выбирать с учетом следующих критериев:

1. Рабочее давление и температура воды;
2. Способ прокладки;
3. Продолжительность службы;
4. При необходимости – возможность самостоятельного монтажа;
5. Стоимость.

Какую трубу выбрать для водоснабжения: разбираемся какие трубы лучше и почему

Сортамент труб для устройства коммуникаций обширен. Выпускаемая продукция значительно отличается по своим характеристикам: материалу, гибкости, прочности, долговечности. Пользователю часто сложно определить, какую трубу выбрать для водоснабжения дома или квартиры.

Тип трубопровода и транспортируемой среды, количество сантехнических точек в сети — все это факторы, которые перетягивают чашу весов пользу выбора того или иного типа.

В нашем материале мы попробуем разобраться с тонкостями выбора, а также расскажем о том как определить оптимальный диаметр трубопровода.

Выбор труб с учетом условий эксплуатации

К внутреннему водопроводу относится система трубопроводов (разводка), которая транспортирует воду к сантехнике, оборудованию. Трубы и соединительные элементы из полиэтилена, поливинилхлорида, полипропилена, полибутилена, металлополимеров могут применяться не для всех сетей. Для каждого из них существуют свои условия эксплуатации и они могут сильно различаться.

Без ограничений могут использоваться трубы из меди, латуни, бронзы — для систем с высоким давлением, для транспортировки питьевой и технической, холодной и горячей воды. Стальные изделия с внешним и внутренним антикоррозийным покрытием также могут применяться для любых целей.

Для каждого вида труб и их типоразмера определено значение максимального напора в сети, которое они способны выдержать. Лучше, чтобы оно было выше, чем максимально возможное давление в водопроводной сети.

Например, в доме с централизованным водоснабжением давление воды может колебаться в пределах 2,5—7,5 бар при норме в 4 бар. При этом пиковые показатели могут достигать иногда 10 бар, а тестирование системы проводят при значениях в 12 бар. Чтобы трубопровод не прорвало, при выборе труб предусматривают «запас прочности» с ориентиром на максимальные показатели.

Выбирая трубы для строительства внешних подземных систем, обращают внимание на показатель кольцевой жесткости. При безканальном прокладывании полимерного трубопровода в грунте, в котором возможно его повреждение, используют изделия с защитным покрытием.

Одним из определяющих выбор факторов являются эксплуатационные условия:

Как определить необходимый размер трубы?

Для удобного определения диаметра труб и фасонных частей, привязки их ко всем элементам системы используют величину внутреннего диаметра (D_y — условный проход труб). Ориентируются на типичные размеры стальных труб — они производятся с D_y — 15 мм, 20 мм, 25 мм, 32 мм.

Длина поставляемых стальных труб может быть разной, в основном это отрезки длиной от 4 до 12 м. Металлопластиковые трубы могут иметь диаметр (D_y) 16—30 мм и толщину стенок 2—2,5 мм.

Выбор диаметра будущего трубопровода зависит от таких факторов:

1. Напора воды в сети. Чем ниже он, тем больший диаметр должен быть. Тонкая труба при недостаточном напоре даст лишь тонкую струйку воды.
2. Длины трубопровода. Чем больше его протяженность, тем ниже напор в сети и соответственно необходимо применять больший диаметр.
3. Количества поворотов и стыков. Каждый такой элемент снижает давление. Выбирая трубы с большим диаметром, удается увеличить поступление воды в дом.

Эти факторы связаны со свойствами самого трубопровода. Кроме них учитывается температура воды, параметры насосного оборудования и многое другое.

Для точного расчета диаметра существуют специальные формулы, но общее правило при покупке — не склонять свой выбор в пользу экономии за счет уменьшения диаметра трубы.

В узком трубопроводе происходит больше гидравлических потерь, которые придется компенсировать более мощным насосом и большим количеством электроэнергии, необходимой для его работы, а это дополнительные расходы.

При монтаже трубопровода в квартире чаще всего не возникает необходимости в расчетах — на входе уже имеется разводка. Ее размеры известны, они рассчитаны на нужный расход воды. Обычно, до ввода в квартиру, общий трубопровод монтируют из труб, D_y которых равен 20—32 мм, для квартирной разводки используют трубы с Dy 15—20 мм.

Характеристика труб из различных материалов

При выборе труб для водоснабжения из определенного материала, учитывают физико-механические характеристики, а также условия эксплуатации — максимальные показатели температуры, рабочего давления, сроки эксплуатации. Все параметры прописываются в нормативных актах и должны отвечать государственным стандартам.

Вариант #1 – стальные трубы

Главное, за что ценится металлический трубопровод, это прочность, стойкость к высоким температурам, превышению давлению в сети и внешним механическим повреждающим воздействиям.

Но те немногие недостатки, имеющиеся у таких изделий, иногда вычеркивают их из списка изделий, доступных и удобных для монтажа.

Во-первых, это низкая коррозийная стойкость, если это не трубы из меди или латуни, значительно уменьшает срок службы, ухудшает качественные показатели водопровода в целом.

Во-вторых, большой вес, который создает дополнительные сложности при монтаже. И, в-третьих, проблемы, возникающие при соединении различных частей водопровода — необходимость нарезки резьбы и труднодоступность фасонных изделий из дорогостоящих металлов.

Изделия применяют для монтажа внешних и внутренних сетей водопровода, горячей и холодной магистрали. Могут быть оцинкованные и не оцинкованные. Первые служат немного дольше и меньше засоряются. Но со временем и они теряют защитный слой и также как не оцинкованные начинают ржаветь. В среднем стальные трубопроводы служат около 40 лет.

Стальные трубы производят с разной толщиной стенок, по этим параметрам их разделяют на легкие, обыкновенные, усиленные. Чем стенка толще, тем дольше служит изделие и наоборот. Усиленные трубы тяжелее разрезать, они требуют больших усилий при изгибе.