Какие бывают металлополимерные трубы и способы их использования

Пластиковые трубы обладают, по сравнению с металлическими, множеством преимуществ: они намного легче, их проще переносить до места сборки и соединять друг с другом; кроме того, полимерная продукция дешевле. Однако есть у изделий и ряд недостатков: многие марки пластмасс не переносят повышенные механические нагрузки и обладают высоким коэффициентом температурного расширения. Нейтрализовать эти проблемы, хотя бы отчасти, помогает введение в полимерные трубы металла; свойствам и особенностям металлопластиковых труб посвящена эта статья.

История возникновения металлополимерных труб

Один из самых старых материалов изготовления трубопроводов различных назначений – железо, а позже его сплавы (стали и чугуны), медь и прочие цветные металлы.

Особую популярность медные водопроводы стали приобретать с 1950-х годов, сначала в США и Европе, затем по всему миру.

Преимущества медных изделий:

• отсутствие угрозы возникновения ржавчины;
• лучшая, по сравнению со сталью или чугуном, гидроизоляция стыков;
• меньшая засоряемость внутреннего объёма.

Несмотря на очевидные преимущества, у медной продукции есть и несколько существенных недостатков:

• для сварки (пайки) труб необходимо специальное дорогостоящее оборудование, не всегда доступное;
• высокая стоимость меди: этот материал стоит дороже и стали, и алюминия, и всех видов полимеров.

Таким образом, хотя медь и обладала отличной пластичностью и хорошо поддавалась обработке, требовалось предложить другой, более дешёвый материал.

Им стал алюминий. Поначалу, сразу после открытия, он стоит очень дорого, однако через некоторое время, благодаря развитию технологии добычи, очистки и обработки цена на металл значительно снизилась.

Среди недостатков алюминия необходимо отметить:

• чрезмерную мягкость: находящиеся в любой водопроводной воде мелкие абразивные частицы неизбежно портили внутреннюю поверхность труб, вплоть до прорыва;
• большая разница электрохимических потенциалов с медью и железом: при контакте с этими металлами или даже с водой алюминиевые трубы начинают стремительно разрушаться, что в итоге сводит выгоду от использования металла на нет.

Тем не менее, полного отказа от алюминия не произошло: с открытием способа получения высокомолекулярных соединений, то есть полимеров, возникла идея изолировать легкоразрушающийся металл слоями пластика – как снаружи, так и изнутри. Так появились многослойные металлополимерные трубы.

Полученные изделия обладали целым рядом значительных преимуществ по сравнению как со стальной продукцией, так и с медной:

1. Гораздо более гладкая внутренняя поверхность. В этом случае не страшны даже мелкие абразивные частицы в воде: они лишь полируют пластик, придавая ему ещё большую гладкость.
2. Благодаря гладкой поверхности металлополимерные трубы для водоснабжения обладают отличной пропускной способностью, превышающей аналогичные параметры металлических изделий. Кроме того, внутренняя гладкость не позволяет оседать в трубах различного рода загрязнениям, следовательно, внутренний просвет такой продукции со временем практически не уменьшается.
3. Благодаря диэлектрическим свойствам, металлопластиковые трубы не разрушаются при контакте с металлами и водой и не проводят ток, то есть не требуют дополнительной изоляции.
4. Минимальные потери тепла: пластик хуже, чем металлы, отдаёт тепловую энергию, следовательно, отопительные контуры из этого материала позволят сэкономить денежные средства.
5. Простота соединения труб между собой. Можно использовать различные фитинги (с разрезными кольцами и накидными гайками) или осуществлять пайку (сварку) полимерных изделий.

Особенности и история использования металлополимерных труб в России

При первом появлении в России металлополимерные трубы получили признание и широкое распространение. Объёмы продажи труб, разумеется, нарастали не сразу, поскольку использование нового материала всегда представляет собой риск.

Поначалу металлопластиковые трубы и арматура (фитинги) поставлялись из Европы и, обладая отличным качеством, дорого стоили. Со временем выпуск аналогичной продукции был налажен в Китае; традиционно эти изделия характеризовались значительно более низким качеством, но и меньшей себестоимостью и, соответственно, ценой.

Ещё через некоторое время появились первые образцы труб, выпущенные в России.

Привлекательный внешний вид таких изделий, выгодно отличающихся от аналогичных стальных или чугунных, позволял прокладывать трубы снаружи стен, не пряча их в ниши. Это не только значительно облегчало монтаж и последующий ремонт трубопроводов, но и позволяло при их установке не портить поверхности и не использовать различные декоративные приспособления.

После периода активной эксплуатации металлополимерных многослойных труб для горячего водоснабжения и отопления было замечено, что их соединения не вполне герметичны и через некоторое время сквозь них просачивается вода.

Поначалу вину перекладывали на сантехников, однако после было замечено, что практически все случаи протечки приходились на фитинги. Полностью исправить ситуацию на тот момент не получилось, в результате чего многие хозяева стали заменять металлопластиковую продукцию оцинкованной сталью, не вызывающей таких проблем. Читайте также: «Применение труб ППМ, особенности производства, правила установки».

Решение проблемы протечек

Неприятности с протечками были связаны исключительно со способом соединения фитингами.

Чтобы понять, в чём именно проблема, необходимо ознакомиться со строением металлопластиковой трубы и процессом соединения отрезков такой продукции.

Металлополимерная труба, по определению многослойная, состоит из трёх основных слоёв и двух клеевых. По порядку это: пластик (обычно сетчатый полиэтилен, хотя есть варианты), клеящее вещество, тонкая алюминиевая трубка со сварным швом, снова клеящее вещество, а снаружи – слой пластика.

Порядок соединения труб посредством фитингов:

1. На торец трубы надевают разрезное кольцо и накидную гайку.
2. Изнутри торца снимают фаску, после чего внутрь вставляется штуцер фитинга. Надёжность соединения обеспечивается применением нескольких резиновых колец, надеваемых на штуцер, и обжим полимером материала изготовления штуцера – латуни.
3. Накидное кольцо опускается, гайка надевается на резьбу и завинчивается. Это обеспечивает дополнительный обжим штуцера.

В результате получается плотное герметичное соединение с хорошей гидроизоляцией. Однако через некоторое время, из-за повышенной температуры теплоносителя, резиновые кольца теряют упругость и пластичность и начинают просто крошиться.

Это наиболее часто встречающаяся проблема, однако возможна и другая – неаккуратность при сборке.

В частности, перед соединением имеющих овальную форму сечения труб их следует тщательно выровнять с помощью калибратора и обязательно снять с торцов фаски. Качественный калибратор для металлопластиковых труб справится с подобной задаче без каких либо трудностей.

В противном случае уплотнители с большой вероятностью сместятся и соединение начнёт протекать почти сразу же.

Металлопропиленовые трубы в этом отношении гораздо надёжнее и устойчивее к воздействию высоких температур. В многослойных полипропиленовых трубах алюминий выполняет лишь армирующую функцию, снижающую коэффициент термического расширения.

Полипропилен, в отличие от полиэтилена, поддаётся сварке (пайке), следовательно, при сборке водопроводных или отопительных контуров из этого материала можно использовать не только обжимные фитинги, но и сварочные аппараты, и электромуфты.

Ещё один современный способ соединения металлопластиковых труб – использование пресс-фитингов, в которых разрезное кольцо заменяется латунной гильзой. Это соединение отличается большей герметичностью, однако для его осуществления требуется обжимной аппарат.

Свойства металлопластиковых труб

Основные технические характеристики металлополимерных труб – это габариты, максимальное рабочее давление и температура. ГОСТа, регламентирующего другие параметры продукции, такие как износостойкость, не существует.

В большинстве случаев на рынке представлены трубы следующих диаметров: 16, 20, 26, 32, 40 мм.

Верхний порог рабочего давления, по мнению производителей, составляет 10…12 бар.

Максимальное значение рабочей температуры – 95°С; допускаются кратковременные повышения этого параметра до 130°С.

С завода-изготовителя такая продукция поступает в бухтах, что позволяет отмерять практически любую требуемую длину изделия.

К опасным грузам трубы, согласно ГОСТу 19433-88, не относятся, поэтому перевозить их можно на любом транспорте.

Металлопластиковые трубы, несмотря на возникающие при монтаже и замене элементов сложности, имеют много качеств, выгодно отличающих их от аналогичных изделий из других материалов.

При добросовестно выполненном соединении и своевременном осмотре и ремонте контура можно гарантировать, что трубопроводы из металлопластика прослужат долго и без перебоев.

Разрушаем мифы: подходят ли металлопластиковые трубы для водоснабжения и отопления

Металлопластик на подводках холодной и горячей воды

Считается, что металлопластик — не лучший материал для монтажа отопления и разводки горячей воды: через некоторое время труба может потечь на соединении с фитингом. Сегодня нам предстоит разобраться, подходят ли металлопластиковые трубы для отопления и водоснабжения и в чем причины многочисленных жалоб на течи.

Что это такое

Что представляют собой трубы металлопластиковые для водоснабжения и отопления?

Многослойную конструкцию, обычно включающую три слоя: две полиэтиленовых оболочки (внешнюю и внутреннюю) и алюминиевый сердечник. Сердечник обеспечивает прочность по отношению к гидростатическому давлению, оболочки — коррозионную стойкость и низкое гидравлическое сопротивление.

Современные металлопластиковые трубы для холодного и горячего водоснабжения производятся в нескольких модификациях:

• В качестве материала оболочек может применяться не только обычный полиэтилен PE, но и сшитый PE-X или термомодифицированный PE-RT. Первый обеспечивает большую прочность на разрыв, второй — повышенную термостойкость (до 110°С);

Труба с оболочками из термостойкого полиэтилена PE-RT

• Сердечник может быть не только сплошным, но и сетчатым.

Полезно: в Российской Федерации трубы производятся по техусловиям ТУ 2290-001-12333095-96. Стандарта, регламентирующего их производство, не существует.

Истоки

Металлопластик начал свое победное шествие по российским просторам в середине 90-х. Причины его исключительной популярности сводились к разительному контрасту с массово использовавшимися тогда черными стальными трубами:

• Внешний вид труб и фитингов вполне допускал открытый монтаж и не требовал покраски или любой другой отделки. Белоснежные трубы и блестящие элементы арматуры не портили внешний вид комнаты или санузла, а украшали помещение;

Трубы и фитинги вполне способны стать частью дизайна помещения

• Трубы не зарастали ржавчиной и минеральными отложениями, сохраняя свою пропускную способность весь период эксплуатации;
• Производители и продавцы обещали заоблачный срок службы в 50 и более лет;

Справка: черная сталь служит на холодной воде не больше 25 лет. Автор сталкивался с первыми течами по швам водогазопроводных (ВГП) труб уже через 10 лет после сдачи нового дома.

• Наконец, главное: монтаж водоснабжения металлопластиковыми трубами был по силам, по словам одного продавца из магазина сантехники, «восьмикласснику с двумя разводными ключами». Он не требовал особых навыков, сложного инструмента и занимал совсем немного времени.

Для сборки соединения достаточно пары разводных ключей

Разочарование

Всего через 2-3 года после массового появление нового материала на полках магазинов о нем стали появляться первые отрицательные отзывы. Они сводились к жалобам на течи компрессионных (с накидными гайками и разрезными кольцами) фитингов на горячей воде и отоплении (см. Фитинги для водоснабжения частного дома). Обычно течь удавалось ликвидировать, подтянув гайку; но зачастую через некоторое время она возникала снова.

Типичное место течи — соединение трубы с фитингом

Заметьте: трубы металлополимерные многослойные для холодного водоснабжения не вызывали ни малейших нареканий ни у кого и никогда. При постоянной температуре рабочей среды течей не возникает, водопровод служит владельцу долго и безупречно.

Труба металлопластиковая холодного водоснабжения: течей можно не бояться

Отношение к металлопластику изменилось. Опытные сантехники стали рекомендовать своим клиентам использовать стальные трубы — черную сталь и более сложную в монтаже оцинковку.

Справка: оцинкованная труба должна монтироваться только на резьбовых соединениях. При сварке в области шва полностью выгорает антикоррозионное покрытие: сталь плавится при 1400 градусах, цинк же при 900 уже испаряется.

Упадок

Практически полностью металлопластиковые трубы для горячего водоснабжения и отопления перестали использовать с появлением на российском рынке полипропилена.

Полипропиленовые стояки и подводки водоснабжения

Металлополимерные трубопроводы проигрывали ему буквально во всем:

• В цене фитингов и труб;
• В скорости монтажа;
• В надежности соединений (раструбная сварка полипропилена гарантировала прочность, как минимум не проигрывающую прочности цельного участка трубы). При этом необслуживаемые соединения могли укладываться в штробы или стяжки.

Металлопластик переместился на дальние витрины магазинов сантехники и постепенно уходит в забвение. По мнению автора — абсолютно незаслуженно.

Об ошибках монтажа

Давайте задумаемся, почему труба металлопластиковая для водоснабжения дает течи. Причина — только и исключительно в грубейших ошибках монтажа.

Как надо

Компрессионный фитинг для металлопластика представляет собой штуцер-елочку с одним или двумя резиновыми уплотнительными кольцами, посажеными в канавки. Именно эти резиновые кольца должны обеспечивать герметизацию соединения. Форма штуцера призвана лишь обеспечить надежную фиксацию обжатой разрезным кольцом трубы.

Устройство компрессионного фитинга

За герметизацию отвечают резиновые уплотнительные колечки

Вот пошаговая инструкция по монтажу соединения своими руками:

Роликовый труборез для металлопластика

Калибровка под фитинг

Ручной калибратор с ножами для снятия фаски

Силиконовая антиадгезионная смазка

Изображение	Описание этапа работ
Отрежьте трубу по размеру с помощью трубореза. Специализированный инструмент для металлопластика делает срез идеально ровным и строго перпендикулярным продольной оси трубы.
Откалибруйте конец трубы ручным калибратором. Трубы небольшого диаметра обычно поставляются в бухтах, и после разматывания они сохраняют овальное сечение. Калибровка делает его идеально круглым.
Снимите внутреннюю фаску на торце трубы. Фаска позволит ей зайти на фитинг, не сдвинув уплотнительное кольцо на его штуцере. Ножами для снятия фаски часто комплектуются калибраторы для металлопластика.
Нанесите на штуцер фитинга немного нейтральной смазки (силиконовой, жидкого мыла и т.д.). Не используйте в качестве смазки ГСМ на основе продуктов переработки нефти: уплотнительные кольца могут со временем растрескаться.
Сборка фитингового соединения	Поступательным движением наденьте трубу с накидной гайкой и разрезным кольцом на штуцер фитинга и затяните гайку с умеренным усилием. Корпус фитинга при этом нужно удерживать вторым ключом, который не даст ему провернуться.

Как делают

А теперь давайте вспомним, как собирают отопление и водоснабжение из металлопластика новички в области монтажа этих труб.

• Для резки используется, как правило, ножовка по металлу. Рез лишь очень приблизительно перпендикулярен оси трубы;
• Фаску на торце никто не снимает. Мало того: даже заусенцы от резки убираются с внутренней поверхности трубы далеко не всегда;
• Калибровка? Не, не слышали. Калибратора в арсенале начинающего мастера точно нет. Овальная труба натягивается на штуцер с усилием и затягивается до упора гайкой с разрезным кольцом.

Результат полностью соответствует затраченным усилиям:

1. Натянутая на штуцер овальная труба с косым срезом и незачищенной фаской вырывает уплотнительные кольца из канавок и сдвигает их к корпусу фитинга. При этом уплотнительные кольца нередко рвутся (край трубы, как мы помним, неровный и с заусенцами);
2. При затягивании накидной гайки разрезное кольцо обжимает на штуцере трубу, обеспечивая герметизацию соединения за счет деформации ее внутренней оболочки;
3. При нагреве до 70-80 и более градусов размягченный полиэтилен выдавливается из просвета между штуцером и сердечником;

Полиэтилен плавится при +120 градусах, но размягчаться он начинает уже при 80 °С

1. При последующем охлаждении и сопутствующем ему сжатии всех участвующих в соединении деталей фитинг дает течь.

Иногда после двух-трех подтяжек накидной гайки соединение удается герметизировать, обжав штуцер мягким алюминиевым сердечником. Полиэтилен при этом полностью выдавливается из-под сердечника, оставляя его беззащитным перед электрохимической коррозией. Куда чаще мелкие неровности на поверхности сердечника и штуцера мешают герметизации, и соединение продолжает течь.

Неровности и царапины на штуцере могут помешать герметизации

Как ремонтировать

Что делать, если трубы металлополимерные многослойные для горячего водоснабжения дали течь на фитинговом соединении из-за ошибок монтажа?

К счастью, этот тип соединений — обслуживаемый и допускает демонтаж:

1. Отверните накидную гайку и сдвиньте разрезное кольцо;
2. С усилием снимите трубу с штуцера;
3. Откалибруйте ее и снимите внутреннюю фаску;
4. Установите уплотнительные кольца в штатные канавки. Если они порваны — замените уплотнители (или, при их отсутствии, фитинг целиком);
5. Смажьте штуцер и соберите соединение заново.

Пресс-фитинги

Трубы для водоснабжения металлопластик могут монтироваться не только на компрессионных, но и на пресс-фитингах. Что это такое?

Конструктивно такой фитинг отличается отсутствием резьбы, разрезного кольца и накидной гайки. Их функции выполняет нержавеющая гильза, которая обжимается на соединении механическими или электрическими клещами.

Разрешите представить: обжатые пресс-фитинги

Считается, что этот тип соединений гораздо надежнее компрессионных и может смело применяться на ГВС и отоплении. И это действительно так, но не из-за волшебных свойств гильзы.

Дело в том, что клещи для обжимки — инструмент довольно дорогой, и поэтому они попадают исключительно в арсенал профессионалов. Которые, понятное дело, не экономят на покупке куда более дешевых трубореза и калибратора.

Ручные клещи для обжимки пресс-фитингов на металлопластике Valtec (16-32 мм). Розничная цена — 9500 рублей

Ограничения

Мы убедительно доказали, что при правильном монтаже металлопластик можно использовать на отоплении и ГВС. Однако ряд ограничений все же существует. Некоторые из них прямо упоминаются в строительных правилах СП 41-102-98, регламентирующих монтаж и проектирование металлопластиковых трубопроводов.

• Прокладка металлополимерных труб отопления по возможности делается скрытой — в штробах, плинтусах и нишах;

Комментарий: требование связано с уязвимостью оболочки и сердечника металлопластика к механическим повреждениям. Сильный удар может смять трубу, а то и нарушить ее герметичность.

На фото — монтаж металлопластиком внутрипольной системы водяного отопления (теплого пола). Труба укладывается в утепленную стяжку

• При скрытой прокладке должен сохраняться свободный доступ к соединениям и арматуре;
• Металлополимерные трубы не могут применяться в системах с элеваторными узлами (то есть в большинстве многоквартирных домов);

Комментарий: в некоторых режимах работы элеваторный узел обеспечивают прямую подачу технической воды из прямой нитки теплотрассы в системы ГВС и отопления. Температура в ней в пик холодов согласно температурному графику достигает +150 градусов, что далеко превышает возможности металлопластика.

Температурный режим теплотрассы и его зависимость от погодных условий

• Перед металлопластиковым трубопроводом на отоплении и ГВС должна быть установлена запорная арматура (см. Арматура для водоснабжения: виды, назначение, нюансы подбора), позволяющая оперативно прекратить подачу воды или теплоносителя в случае аварии;
• Если бухта металлопластиковой трубы хранилась при отрицательной температуре, то перед раскаткой ее нужно выдержать в отапливаемом помещении не менее суток;

Комментарий: полиэтилен сохраняет эластичность при отрицательных температурах. Однако попавшая в трубы и кристаллизовавшаяся там вода может повредить внутреннюю оболочку или сердечник при разматывании.

Металлопластик небольшого диаметра поставляется в бухтах, для которых допустимо хранение на холодных складах

• Радиус изгиба трубы не должен быть меньше пяти ее диаметров. При изгибе нельзя допускать «складывания» стенок: оно пагубно сказывается на прочности трубопровода и уменьшает его пропускную способность;

Комментарий: при небольших радиусах изгиба трубу гнут в надетой на нее стальной пружине.

Пружина позволяет согнуть трубу с небольшим радиусом, не повредив ее сердечник

• Металлопластик прокладывается через строительные конструкции в гильзе, заполненной упругим материалом с низким коэффициентом трения (например, вспененным полиэтиленом);

При горизонтальной прокладке подводок и розливов шаг крепления не должен превышать:

Наружный диаметр трубы, мм	Шаг крепления, мм
16	500
20	500
25	750
32	1000
40	1000

Клипса для крепления парных металлопластиковых подводок водоснабжения к стене

Заключение

Надеемся, что нам удалось ответить на все вопросы уважаемого читателя. Узнать больше о том, как монтируются металлополимерные трубы для водоснабжения и отопления, вам поможет видео в этой статье. Успехов!