Как выбрать диаметр труб для водопровода

Многим из нас приходится сталкиваться с необходимостью замены водопроводных труб. Решать этот вопрос можно самостоятельно или с помощью профессионального мастера. Осуществляя замену трубопровода, важно понимать, какой диаметр труб для водопровода является оптимальным с технической точки зрения. Сегодня на рынке представлено широкое разнообразие труб, которые различаются по качеству материала, размеру и диаметру. Изделия какого диаметра подойдут в том или ином случае, расскажет наша статья.

Трубы малого и большого диаметра

Размерные характеристики труб

Современный водопровод представляет собой достаточно сложную конструкцию, важным элементом которой являются трубы. Наиболее востребованными считаются металлопластиковые, стальные и медные трубы. Основными физическими характеристиками, определяющими размер труб для водопровода, являются:

1. Внутренний диаметр – единая характеристика для узлов и труб водопроводной системы. Внутренний диаметр должен быть одинаков как для соединяемых труб, так и для соединяющих их фитингов.
2. Диаметр условного прохода – номинальная величина, измеряемая в миллиметрах, используемая при монтаже водопроводных труб.
3. Толщина стенки.
4. Длина трубы.

Dy – внутренний диаметр, S – толщина стенки трубы

Взаимосвязь характеристик

Как длина водопровода влияет на диаметр труб

Средняя скорость потока в стандартном водопроводе равна 0.02 км\с . Этот показатель влияет на подбор диаметра труб. Как рассчитать диаметр трубы водопровода с учетом длины данной коммуникации:

1. Если длина системы составляет менее 30 метров, следует обратить внимание на трубы диаметром 25мм.
2. Если длина системы составляет более 30 метров, актуальным считается применение труб диаметром 32 мм.
3. Если длина системы менее 10 метров, отлично подойдут трубы диаметром 20 мм.

Стандартной длиной труб бытового водоснабжения считаются 4 метра. Но на практике могут применяться трубы длиной до 14-15 метров.

При выборе длинных изделий особое внимание стоит обратить на качество фитингов, муфт и прочих соединений. Именно они обеспечат надежную и долговечную эксплуатацию водопровода.

Соотношение условного диаметра трубы и толщины стенки

Почему диаметр труб определяет пропускную способность водопровода

Диаметр трубы определяет важную характеристику – пропускную способность водопровода. Так, например, трубы диаметром в 25 мм могут прогонять до 30 литров воды в течение минуты. Для трубы в 32 мм этот показатель увеличивается до 50 литров.

При этом следует учитывать, что обыкновенный кран на кухне или в ванной способен пропустить не более 5 литров воды. Таким образом, выбор диаметра труб напрямую зависит от расхода водных ресурсов.

Решая, какой диаметр трубы для водопровода вам необходим, обратите пристальное внимание на следующие параметры:

1. Длину водопровода.
2. Количество предполагаемых стыков.
3. Количество поворотов.
4. Напор воды в системе.

Пример технического расчета диаметра трубы

Сложные технические расчеты, применяемые профессионалами, позволяют рассчитывать комплексное влияние этих факторов на водопроводную систему. Однако, для помещений в многоквартирном доме их применение вряд ли целесообразно.

Типовые решения

По общему правилу для водопровода выбирают трубы диаметром 10 или 15 мм, при этом диаметр труб для стояка должен составлять 25 мм. Приобретая трубы указанного диаметра, будьте готовы к тому, что данные изделия не обладают ювелирной точностью. Т.е труба 10 мм на самом деле может иметь диаметр 10-12 мм.

Сложные сантехнические работы предполагают применение труб увеличенного диаметра. Они оптимальны для эксплуатации системы с многочисленным стыками, поворотами и перманентным изменением давления воды.

Резюмируем: при выборе диаметра труб для водоснабжения обращаем внимание на следующие моменты:

1. Чем сложнее конструкция водопровода, тем больше диаметр труб.
2. Для труб с горячей водой требуются трубы с усиленной стенкой.
3. Чем выше норма потребления воды, тем больше диаметр труб.

Трубы водоснабжения: виды, размеры и способы монтажа

Полимерные трубы и фитинги

Сегодня нам предстоит познакомиться с разновидностями труб, применяющимися в системах водоснабжения. Мы узнаем, из каких материалов они производятся, и какие ключевые особенности имеет каждый материал.

Какие размеры трубной продукции присутствуют на рынке, и как эти изделия соединяются друг с другом и с запорной арматурой.

Черные стальные

Трубы стальные для водоснабжения вы можете встретить в любом доме советской постройки, который не ставился на капремонт с полной заменой инженерных систем в последние 20 лет.

Нормативная документация и размеры

Водогазопроводные трубы производились и производятся по ГОСТ 3262-75. Стандарт предусматривает диаметры от 6 до 150 мм. В квартирах многоквартирных домов вы можете встретить трубы для водоснабжения 15 мм, использующиеся для разводки воды по сантехническим приборам.

Обратите внимание: стальные трубы обозначаются не внутренним или внешним диаметром, а условным проходом (или условным диаметром, ДУ). Он указывает лишь на размер присоединяемой трубной резьбы. Например, трубы для водоснабжения 20 мм (ДУ 20) имеют фактический наружный диаметр 26,8 мм и внутренний 20,4 — 21,8 в зависимости от толщины стенки.

Условный проход близок к внутреннему диаметру, но не обязательно равен ему

Размеры водогазопроводных труб могут указываться не только в миллиметрах, но и в дюймах.

Английский дюйм равен 25,4 мм; однако система пересчета размеров цинично пренебрегает арифметикой:

Условный проход	Размер трубы для водоснабжения в дюймах
ДУ15	1/2
ДУ20	3/4
ДУ25	1
ДУ32	1 1/4
ДУ40	1 1/2
ДУ50	2

Наши предки использовали для измерения длины собственную антропометрию

Преимущества

Высокая прочность на разрыв (ВГП трубы согласно ГОСТ должны проходить гидравлические испытания при 25, а трубы с усиленными стенками — при 32 атмосферах).

Кроме того: стальные трубы обладают высочайшей термостойкостью, что позволяет использовать их при монтаже теплотрасс, паропроводов и систем парового отопления.

Недостатки

• Нестойкость к коррозии и, как следствие, невысокий срок службы (согласно ведомственным строительным нормам ВСН 58-88, не более 15 лет);

Коррозия стального водопровода

• Высокое гидравлическое сопротивление;
• Склонность к зарастанию отложениями. Они снижают пропускную способность водопровода, что приводит к потере напора воды при ее расходе.

Отложения на стенках магистрали водоснабжения

Способы монтажа

Изображение	Описание
Газовая и электродуговая сварка.
Подмотка трубной резьбы	Резьбовые соединения с герметизацией органическим волокном или полимерными материалами.
Устройство компрессионного фитинга	Компрессионные фитинги с эластичными уплотнителями.

Обратите внимание: компрессионные фитинги для стальных труб довольно дороги и применяются преимущественно в тех случаях, когда состояние водопровода или длина патрубка для подключения не позволяет нарезать на нем резьбу.

Области применения

СП 30.1333.2012 фактически запрещает применение черных стальных труб на водоснабжении. Документ требует, чтобы используемые при монтаже внутренних водопроводов материалы имели срок службы не меньше 50 лет при +20°С, и 25 лет при +75°С — и все это при неизменном гидравлическом сопротивлении. Эпоху стальных водопроводов в зданиях можно считать закончившейся.

Оцинкованные стальные

Как и следует из названия, оцинкованные стальные трубы отличаются от черных стальных антикоррозионным цинковым покрытием.

Черные и оцинкованные трубы хранились в одинаковых условиях. Сравните их состояние

Нормативная документация и размеры

Оцинковка относится водогазопроводным трубам и производится по тому же ГОСТ 3262-75, предусматривающему размеры труб 6 — 150 мм. Как и стальная, она обозначается условным проходом.

Преимущества

• Прочность;
• Термостойкость;
• Коррозионная стойкость;
• Отсутствие отложений;
• Большой срок службы. ВСН 58-88 устанавливает его равным 30 годам; фактически, по наблюдениям автора, правильно смонтированные оцинкованные трубы служат не меньше полувека.

Стояки из оцинковки в техническом подвале

Недостатки

Трудоемкий монтаж с точной подгонкой размеров патрубков и нарезкой многочисленных резьб (своими руками, с помощью плашки, или на токарно-винторезном станке).

Впрочем: для присоединения сантехнических приборов обычно используются не жесткие, а гибкие подводки (или, как их неправильно называют, резиновые трубы для водоснабжения). Гибкие шланги заметно упрощают монтаж водопровода.

Гибкая подводка для воды

Способы монтажа

При монтаже оцинкованных труб должны применяться только резьбовые или компрессионные соединения. Точка.

Но позвольте, с чем связана столь категоричная инструкция? Ведь эти трубы прекрасно варятся электрической и газовой сваркой, так почему не упростить себе работу?

Потому, что при этом участок трубы рядом со швом полностью лишается антикоррозионного покрытия. Сталь плавится при 1400 градусах, а цинк уже при 900 °С переходит в газообразное состояние. Какой смысл ставить на воду оцинковку, способную прослужить полвека, если сквозная коррозия шва пожалует в гости уже через 15 лет?

Оцинковка на сварке: швы поражены ржавчиной

Области применения

Внутренние водопроводы ХВС и ГВС (при любой схеме нагрева горячей воды).

Чугунные

Чугунные трубы для водоснабжения массово применялись при монтаже магистральных водопроводов несколько десятилетий назад. Сейчас их практически вытеснили более дешевые и простые в монтаже пластиковые.

Нормативная документация и размеры

Чугунная напорная труба производится по ГОСТ 9583-75. Стандартом предусмотрены размеры 65 — 1000 мм.

Любопытно: ГОСТ требует, чтобы трубы имели внутреннее и внешнее защитное покрытие, выполненное из нетоксичных материалов.

Напорная чугунная труба с песчано-цементным покрытием

Преимущества

• Высокая кольцевая жесткость, делающая возможной прокладку водопровода на значительной глубине и под автотрассами;
• Прочность на разрыв. Согласно ГОСТ, чугунные трубы для водоснабжения 300 мм должны проходить гидравлические испытания давлением 25-40 атмосфер (в зависимости от класса изделий);
• Долговечность. Достаточно сказать, что фонтаны Петергофа, введенные в эксплуатацию при Петре Алексеевиче Романове, снабжаются водой по чугунному водопроводу.

Чугунный водопровод, питающий фонтаны Петергофа

Недостатки

• Дороговизна;
• Большой вес;
• Хрупкость при ударных нагрузках;
• Трудоемкий монтаж.

Способы монтажа

• Раструбные соединения с зачеканкой свинцом;

Впрочем: сейчас этот метод герметизации соединений вытеснен более технологичными.

• Раструбные соединения с эластичными кольцевыми уплотнителями;

Чугунные трубы с уплотнительными кольцами

• Фланцевые соединения с фланцами под приварку.

Области применения

Прокладка магистральных водопроводов в условиях значительной нагрузки (прежде всего под автодорогами).

Полиэтиленовые

Полиэтилен — самый дешевый и распространенный из промышленно производящихся пластиков. Среди прочего, он применяется для производства напорной трубы для наружного водоснабжения.

На фото — трубы для водоснабжения PE (полиэтиленовые)

Нормативная документация и размеры

Характеристики труб для водоснабжения из полиэтилена регламентируются ГОСТ 18599-2001. Он предусматривает размеры от 10 до 2000 миллиметров.

Обратите внимание: все полимерные и металлополимерные трубы обозначаются внешним диаметром. Поэтому их пропускная способность меньше, чем у стального водопровода того же размера.

Преимущества

• Долговечность (не менее 50 лет);
• Крайне низкое гидравлическое сопротивление. Стенки водопровода идеально гладкие и остаются такими весь период эксплуатации;
• Полное отсутствие отложений. Полиэтилен — материал с очень низкими адгезивными качествами;
• Эластичность, сохраняющаяся при отрицательных температурах. Если уложить трубы для водоснабжения в землю, то они не будут повреждены при подвижках грунта и даже при замерзании воды в водопроводе: тот растянется и вернется к первоначальному размеру при оттаивании.

Полиэтиленовые магистраль и ввод водоснабжения

Недостатки

Ограниченная термостойкость (до 40°С с возможностью кратковременного нагрева до 65 градусов).

Способы монтажа

Изображение	Описание
Компрессионные фитинги с эластичными уплотнителями.
Монтаж электромуфтового фитинга	Электросварные муфтовые фитинги. Заложенная в фитинг нагревательная спираль при подаче тока надежно сплавляет его с трубой. Параметры тока и продолжительность нагрева, автоматический сварочник считывает из штрих-кода фитинга, что исключает ошибки при монтаже.
Стыковая сварка магистрального водопровода	Стыковая сварка: торцы труб оплавляются и прижимаются друг к другу с усилием в 1,5 кгс/см2.

Полезно: стыковая сварка применяется для трубопроводов с толщиной стенок от 4 мм. Прочность шва составляет 80% от прочности цельного участка водопровода.

Области применения

• Магистральные водопроводы;
• Дачные водопроводы и системы полива;
• Вводы водоснабжения;
• Реконструкция старых магистралей водоснабжения.

Реконструкция изношенного водопровода

Поливинилхлоридные трубы для водоснабжения — сравнительно малораспространенный материал, не завоевавший популярности из-за двух особенностей:

1. Ограниченной термостойкости, делающей невозможной его эксплуатацию на горячей воде;
2. Жесткости. Полиэтиленовые трубы — гибкие — для водоснабжения дачи или монтажа системы полива подходят гораздо лучше.

Водопроводные трубы из ПВХ

Нормативная документация и размеры

Напорные трубы из ПВХ производятся по ГОСТ Р 51613-2001. Размеры — от 10 до 315 мм.

Однако: на практике в прайс-листах производителей и продавцов фигурируют размеры вплоть до 500 мм.

Преимущества

• Относительная дешевизна;
• Небольшой вес;
• Низкое гидравлическое сопротивление;
• Простой монтаж;
• Долговечность (50 и более лет).

Недостатки

Жесткость, низкая термостойкость.

Способы монтажа

На снимке хорошо видны раструбы с кольцевыми уплотнителями

Раструбы с уплотнительными кольцами.

Раструбы под клеевое соединение. Клей растворяет пластик поверхности трубы и раструба. После его испарения соединение становится монолитным.

Области применения

Внутренние хозяйственно-питьевые водопроводы, магистрали водоснабжения с укладкой в лотки.

Полипропиленовые

Пропиленовые трубы для водоснабжения — самый популярный материал для внутренних водопроводов. Причина довольно очевидна: и сами трубы, и фитинги для них очень дешевы. Например, трубы для водоснабжения PN20 без армирования обходятся всего в 20-30 рублей за погонный метр.

Фитинги и трубы PPR

Нормативная документация и размеры

Как и любые другие полимерные трубы для водоснабжения, полипропиленовые должны соответствовать требованиям российского ГОСТ Р 52134-2003, регламентирующего производство напорных труб из термопластов. Им предусмотрены диаметры от 10 до 1600 мм.

Кроме того: на те же изделие распространяется действие межгосударственного стандарта ГОСТ 32415-2013. Таблица размеров в нем полностью соответствует таблице в российском документе.

Преимущества

• Дешевизна труб и фитингов;
• Небольшой вес (полипропилен — единственный пластик с меньшей, чем у воды, плотностью);
• Низкая потеря напора в водопроводе благодаря его гладким стенкам;

Полипропиленовый водопровод сохраняет минимальное гидравлическое сопротивление весь срок своей службы

Недостатки

• Падение прочности на разрыв с ростом температуры;
• Большой коэффициент удлинения при нагреве;

Фото наглядно демонстрирует серьезность проблемы

Впрочем: эта проблема решается установкой на длинных прямых участках системы ГВС компенсаторов (П-образных или кольцевых) и креплением водопровода на скользящих хомутах.

Кольцевые компенсаторы на стояках ГВС

• Сильная зависимость прочности армированных фольгой труб от качества клея, применяющегося для соединения слоев.

Способы монтажа

При монтаже полипропилена применяется раструбная низкотемпературная сварка: фитинг и труба оплавляются на насадке паяльника и соединяются. Ее Величество Молекулярная Диффузия за несколько секунд превращает две детали в единое целое.

Пайка муфтового соединения

Нюанс: некоторые трубы для водоснабжения — армированные алюминиевой фольгой — перед сваркой требуют зачистки от армирующего слоя. Без зачистки разрушение фольги электрохимической коррозией может привести к расслоению водопровода с критическим падением его прочности.

Зачистка наружного армирования

Области применения

Внутренние системы водоснабжения, вводы воды.

Важный момент: полимерные трубы любого типа нежелательно использовать в системах ГВС с подачей воды из элеваторного узла. В них нередки гидроудары и отклонения температуры воды от штатной. В частности, если ГВС по какой-то причине не переключено с прямого на обратный водопровод в зимние холода, температура воды может достигнуть 150 градусов.

Последствия перегрева полипропиленового водопровода при высоком давлении воды

Напомним: температура кипения растет с ростом давления. Вода в контуре ГВС не закипает и не испаряется при перегреве потому, что подается с избыточным давлением.

Из сшитого и термостойкого полиэтилена

Сшивкой полиэтилена называется его химическая или лучевая обработка, приводящая к образованию между длинными молекулами полимера поперечных связей. Сшитый полиэтилен (PEX) имеет более высокую температуру плавления по сравнению с обычным; кроме того, он прочнее и обладает любопытным свойством — молекулярной памятью формы.

Термостойкий полиэтилен (PERT, или металлоценовый линейный полиэтилен) приобретает повышенную термостойкость за счет введения в полимер модифицирующих добавок (сополимеров бутена, октена или гексена). Он лишен молекулярной памяти, но обладает несколько более высокой по сравнению с PEX термостойкостью.

Нормативная документация и размеры

На PEX и PERT распространяется действие ГОСТ Р 52134-2003 и ГОСТ 32415-2013. Размеры — те же, что у полипропилена.

Преимущества

Обладая всеми достоинствами полипропиленовых труб, изготовленные из модифицированного полиэтилена могут похвастаться еще одним: при небольшом диаметре они поставляются в бухтах (см. Трубы из сшитого полиэтилена для водоснабжения: особенности материала, области применения, технология монтажа). Это упрощает разводку воды, уменьшает количество соединений и тем самым повышает надежность системы водоснабжения: 9 из 10 протечек происходят именно на соединениях труб.

Недостатки

• При перегибе на трубе остаются заломы;

Залом и его восстановление при нагреве трубы до 100 градусов

• Рабочее давление труб PEX и PERT несколько ниже, чем у полипропиленовых, благодаря более тонким стенкам;
• Трубы и фитинги дороже полипропиленовых.

Способы монтажа

PEX монтируется на фитингах трех разновидностей:

1. Использующих молекулярную память. Фитинг представляет собой штуцер-елочку с надвигающейся на него гильзой. Труба растягивается экспандером, надевается на штуцер и надежно фиксируется гильзой;

Штуцер с надвижной гильзой для PEX

1. Компрессионных;
2. Пуш-фитингах — самых простых в применении, но сравнительно дорогих.

Для PERT применяются компрессионные фитинги и муфтовые фитинги под сварку.

Тройник для трубы PERT

Области применения

Коллекторная разводка воды во внутренних водопроводах, реже — тройниковая разводка.

Металлопластиковые

Металлопластик относится к многослойным композитным трубам. Поскольку между двумя трубками из обычного, сшитого или термостойкого полиэтилена вклеена труба алюминиевая — водоснабжение может работать с более высоким максимальным давлением.

Металлопластиковые трубы для водоснабжения Kan с оболочками из полиэтилена PERT

Нормативная документация и размеры

В России металлопластик производится по ГОСТ Р 53630-2009. Стандарт допускает производство труб с размерами из ГОСТ ИСО 161-1-2004 (от 2,5 до 2000 мм), но не возбраняет и их изготовление с другими размерами.

Преимущества

Все преимущества полимерных труб дополняются повышенной прочностью на разрыв и большей жесткостью (что несколько упрощает открытый монтаж водопровода).

Недостатки

Заломы при перегибе.

Способы монтажа

Компрессионные, пуш- и пресс-фитинги. Последние используют для обжима трубы на штуцере нержавеющую гильзу, деформируемую рычажными клещами.

Обжатые гильзы на пресс-фитингах

Важно: пресс- и компрессионные фитинги чувствительны к качеству сборки соединения. Труба должна быть откалибрована, иметь ровный торец и снятую внутреннюю фаску. В противном случае при сборке соединения сдвигаются уплотнительные кольца, и фитинг через некоторое время дает течь.

Герметичность обеспечивается парой колец на штуцере фитинга

Области применения

Тройниковая и коллекторная разводка воды во внутренних водопроводах.

Медные

Трубы для водоснабжения из меди — одни из самых долговечных: старейшие медные водопроводы работают уже второй век.

Нормативная документация и размеры

Медная труба производится в РФ по ГОСТ Р 52318. Она маркируется внешним диаметром, который может принимать значения от 6 до 267 миллиметров.

Преимущества

• Долговечность;
• Абсолютная стойкость к коррозии;
• Пластичность металла, делающая трубу гибкой (впрочем, при диаметре 15 и более мм допустимы лишь изгибы с достаточно большим радиусом), и позволяющая ей выдержать четырех- или пятикратное замерзание воды без разрыва;

Трубы из меди для водоснабжения гнутся ручным рычажным трубогибом

Недостатки

• Цена. Если составить ценовой рейтинг труб для водоснабжения, медь окажется в первой строчке: при диаметре 15 мм погонный метр обойдется в 300 и более рублей;
• Заломы при изгибе;
• Невысокая механическая прочность водопровода. Вмятину на нем может оставить любой случайный удар.

Способы монтажа

Паяные соединения на медных подводках

Изображение	Описание
Пайка: раструбное соединение после обработки флюсом прогревается газовой горелкой, после чего в него вводится пруток припоя. Полость между деталями заполняется расплавом припоя благодаря капиллярному эффекту.
Устройство компрессионного фитинга	Компрессионные фитинги: при затяжке накидной гайки труба обжимается медным или латунным уплотнительным кольцом конического сечения.
Пресс-фитинги и инструмент для их обжимки	Фитинги с эластичными уплотнительными кольцами под обжимку клещами.

Области применения

Внутренние водопроводы (в том числе ГВС с подачей воды из теплосети).

Нержавеющие

Нержавеющие трубы для водоснабжения имеют минимальную толщину стенок — всего 0,3 миллиметра. Кольцевую жесткость трубы (а заодно и ее гибкость) обеспечивает гофрирование.

Нормативная документация и размеры

Действие отечественных стандартов на гофрированную нержавейку не распространяется, что вполне логично: собственное производство материала в нашей стране началось всего несколько лет назад и еще не стандартизировано. Отечественные трубы Neptun IWS производятся по ТУ 1371-001-4877-4975-2013 с размерами 15, 20, 25 и 32 мм.

Стенд компании Нептун

Преимущества

• Высочайшая прочность на разрыв (до 200 атмосфер);
• Высокая термостойкость (ограничена уплотнителями фитингов на отметке 150 градусов);
• Гибкость (радиус изгиба равен диаметру трубы), позволяющая уменьшить до минимума количество фитингов;

Нержавейка гнется с минимальным радиусом

• Простой монтаж фитинговых соединений;
• Неограниченный срок службы;
• Стойкость к гидроударам: благодаря гофрированию водопровод гасит их;
• Сравнительно невысокая цена (метр той же Нептун IWS диаметром 15 мм обойдется покупателю в 110 рублей).

Недостатки

Высокое гидравлическое сопротивление благодаря гофрированным стенкам.

Способы монтажа

Компрессионные соединения на фитингах с термостойкими силиконовыми уплотнителями.

Области применения

Внутренние водопроводы (в том числе ГВС с подачей из теплотрассы).

Стояки и подводка из нержавейки

Заключение

Надеемся, что читатель сочтет знакомство с разновидностями материалов для водопровода познавательным и полезным. Видео в этой статье расскажет вам больше о том, какими бывают и как монтируются трубы для питьевого водоснабжения. Успехов!