Преимущества и недостатки стальных труб для водоснабжения, виды и правила монтажа

В каких случаях используются стальные трубы для водоснабжения, какие недостатками и преимуществами они обладают? Эти вопросы требуют детального рассмотрения, как и существующие альтернативные материалы для создания водопровода.

Традиционное решение

С тех пор, как люди начали использовать напорные водопроводы и специальные насосы, предназначенные для увеличения давления потока, до сегодняшнего дня стальные изделия не потеряли своей популярности, несмотря на обилие других более современных материалов.

В настоящее время в каждом супермаркете строительных материалов металлические водопроводные трубы занимают значительную часть стеллажей. Очевидно, что такая популярность связана с достоинствами этих изделий, с которыми не могут конкурировать трубы из других материалов.

Преимущества

Сравнительно доступная стоимость и прочность являются основными достоинствами стальных труб, но существуют и другие важные плюсы:

1. Низкий коэффициент расширения при нагреве. Это важное свойство, поскольку водопроводные трубы не редко штукатурятся либо утапливаются в стяжку. При высоком коэффициенте теплового расширения материала в таких случаях на изделиях появляются трещины.
2. Механическая прочность. В местах трубопровода, которые подвергаются существенным внешним механическим воздействиям, стальные трубы не заменимы. Лучшим вариантом они являются и для прокладки трубопровода в коридоре под полом. Не имеет конкурентов эти изделия также в случае необходимости транспортировки воды под высоким давлением. Например, после насоса подкачки во время его работы на трубопровод оказывает неблагоприятное воздействие вибрации от мотора и крыльчатки аппарата, а также значительные перепады давления при пуске и выключении подкачки.
3. Приемлемая цена. Металлические трубы для водопровода не самые дешевые, но в числе изделий, наиболее доступных по цене. Тем более практически всегда они имеются в хозяйстве в отличие от бухт металлопластиковых или полипропиленовых изделий.
4. Широкий ассортимент, доступность любой арматуры. В любом магазине стройматериалов чугунные тройники и уголки всегда есть в большом количестве, чего нельзя сказать, например, о фитингах произвольной формы для полипропиленовой продукции.

Недостатки

Каждый материал имеет недостатки, но что касается железных водопроводных труб, то они вполне решаемы. К минусам таких изделий относятся:

1. Подверженность коррозии. Чаще всего ржавеют трубы системы холодного водоснабжения, поскольку для них губительным оказывается воздействие повышенной влажности (из-за конденсата, образующегося на холодной трубе) в сочетании с атмосферным кислородом. Несмотря на то, что современный рынок предлагает более выгодные решения по цене и устойчивости к ржавлению, дополнительные меры защиты стали от коррозии не требуют больших расходов или какой-то сложной работы. Например, предотвратить образование конденсата на трубе можно с помощью грунтовки и покраски изделия.
2. Уменьшение просвета. Для стальных труб холодного водоснабжения характерно зарастание внутри по истечении какого-то времени. Просвет может существенно уменьшиться уже через несколько лет с начала пуска в эксплуатацию водопровода.
3. Большой вес. Можно подумать, что это не столь важный показатель, но мнение изменится сразу, когда начнется процесс транспортировки труб и их последующей разгрузки.
4. Трудоемкость установки/разборки. Чтобы соединить металлические трубы для водоснабжения, нужен опытный сварщик либо владелец может самостоятельно вручную нарезать резьбы на изделиях. Для этого потребуется не только специальный инструмент, но и много усилий.

Стальные трубы без ржавчины

Какие эффективные решения применяются для устранения главного недостатка стальных изделий – подверженности к коррозии?

Оцинкованные изделия

Изготавливаются они из обычных стальных труб путем электрохимического напыления цинка на внешнюю и внутреннюю поверхности. Такой метод позволяет решить сразу несколько проблем: предотвратить ржавление и образование наростов внутри трубы.

Такие изделия, конечно, дороже простых аналогов, но в отличие от них являются лучшим решением для водопровода. Что касается срока эксплуатации, то он может и имеет какие-то ограничения, но в любом случае он не меньше продолжительности жизни человека.

Важно! Рекомендуется все же красить резьбу, поскольку на ней обнажена сталь. Это позволит предотвратить ржавление этих участков. Однако вся стальная оцинкованная водопроводная труба не нуждается в покраске.

Изделия из нержавеющей стали

Такие водопроводные трубы – идеальное решение тогда, когда требуется особая надежность. Если не смотреть на стоимость, то этот материал отлично подходит для создания водопровода, после прокладки которого он не требует каких-то особых усилий по уходу и обслуживанию. В редком случае потребуется ремонт, который сводится к удалению кусочков окалины и чистке фильтров.

Конечно, продукция из нержавеющей стали имеет недостатки, но они не связаны с характеристиками и свойствами материала. К минусам относятся:

• высокая стоимость изделий – нержавеющая сталь стоит недешево, соответственно трубы из нее имеют высокую цену, особенно по сравнению с аналогами из других материалов;
• сложная обработка – получение нержавеющей стали подразумевает достаточно трудоемкий процесс (добавка в исходный материал металлов, присадок), но это обеспечивает высокие показатели изделия по твердости и устойчивости к коррозии.

При недостатке опыта токарь может не справиться с нержавеющей сталью, не говоря уже о попытках нарезать резьбу вручную. Таким образом, оцинкованные трубы для водопровода являются не идеальным, но наиболее подходящим вариантом.

Альтернативные решения

Если по каким-то причинам требуется использование только металлических изделий для создания водопровода, то помимо стали стоит рассмотреть и другие материалы:

• Медь. Несмотря на то, что ее практически вытеснили современные изделия из других материалов, она давно и широко используется в западных странах для разводки воды по домовладению.
• Чугун. В советское время такие изделия применялись для сооружения водопроводов большого диаметра, когда требовалось обеспечить водой не только многоквартирный дом, но и целый квартал. Этот материал в отличие от стали, не ржавеет и менее склонен к зарастанию со временем. В современное время используется такие продукты крайне редко, поскольку нуждается в трудоемком монтаже.

Если не требуется обязательного использования только металлических труб, современный рынок предлагает большое разнообразие изделий из других материалов, которые к тому же удобны в эксплуатации и просты в установке:

• Полипропилен. Продукт представляет собой монолитный пластик, для стыковки которого применяются фитинги и самый простой паяльный аппарат. Герметичность швов абсолютная, поэтому такие трубы никогда не протекают.
• Металлопластик. Это алюминиевые изделия, которые с внутренней и наружной сторон покрыты пластмассой. Отличаются простым монтажом, хорошей гибкостью.

Методы монтажа труб

Чтобы соединить стальные оцинкованные трубы водоснабжения или изделия из других металлов используется два способа: сварка и резьбовая стыковка.

Рекомендуется доверить этот процесс электросварщику, особенно если речь идет об изделиях из нержавеющей стали. Чаще всего для этих целей используются сварочные горелки, работающие на пропане.

Однако они не обеспечивают такого горячего пламени, которое будет достаточным для комфортной сварки нержавеющей стали, а нарезка резьбы вручную – нереальная задача. Это возможно только для стальных и оцинкованных продуктов. Для нарезки резьбы в этих случаях лучше, чтобы поблизости был токарный станок. Если самостоятельно изготовить патрубки и сгоны с резьбой требуемой длины, сборка водопровода будет значительно упрощена.

Диаметры труб

В большинстве случае диаметры стальных труб обозначаются в дюймах. При этом недостаточно умножить указанное количество на 25,4 для расчета точного внутреннего/внешнего диаметра в привычных для нас миллиметрах. Например, если оцинкованные водопроводные трубы имеют обозначение этого параметра как 0,5 дюйма – значит, на таких изделиях допускается нарезка цилиндрической резьбы данного диаметра.

Специалисты и продавцы помимо дюймов могут применять или упоминать диаметр изделия в привычной для нашей страны метрической системы. При этом чаще указывается внутренний диаметр, а внешний рассчитывается по толщине стенок.

Классификация труб по толщине стенок

В соответствии с государственным стандартом 3262-75 газовые и водопроводные трубы в зависимости от толщины стенок подразделяются на три вида:

Толщина стенок трубы в миллиметрах рассчитывается с учетом диаметра. Например, если внутреннее сечение составляет 25 мм, толщина стенка – 4 мм, то такая труба будет относится к усиленным. В то же время такая толщина стенки для трубы-сотки относит ее к категории легких изделий.

Обычные трубы предпочтительнее в тех случаях, когда отсутствуют какие-то особые требования к устойчивости водопровода к воздействию повышенного давления или, например, к весу материала. Усиленные трубы имеют не только большой вес, высокую стоимость, но и труднее поддаются сварке газом. Может не получиться и нарезка резьбы, поскольку они имеют стандартный внутренний диаметр, а внешний – больше. Нержавеющие изделия с толстыми стенками требуют еще более трудоемкой обработки.

Однако если посмотреть с другой стороны, легкие изделия с тонкими стенками изначально использовались для газовых магистралей, которые соединялись сваркой. Естественно, тонкие трубы быстрее разрушаться от ржавчины, к тому же резьбы у них довольно хрупкие. Незначительное напряжение, учитывая, что в не редко они монтируются хотя и с небольшой, но все же натяжкой, уже через два года резьба может просто отломиться.

Выводы

Если судить по совокупности требуемых потребительских характеристик, то из всех вышеперечисленных видов изделий наиболее подходящей для водоснабжения является оцинкованная труба. Но на современном рынке представлены и достойные альтернативы стальным продуктам.

Стальные трубы водоснабжения: разновидности, классификация, нюансы монтажа

Трубы в заводской изоляции с торцевыми заглушками

Несмотря на то, что обычная легированная сталь со временем активно подвергается коррозии, трубы стальные для холодного и горячего водоснабжения, используются чаще, чем любые другие. Причиной тому их высокая прочность, что особенно важно для прокладки магистральных трубопроводов.

Просто, для обеспечения более длительной эксплуатации, а так же сокращения сроков прокладки трасс, сегодня используют трубы с защитными покрытиями. О них мы обязательно расскажем, но начнём всё же с общей классификации и сортамента. А ещё, предложим к просмотру видео в этой статье на тему: «Водоснабжение: монтаж трубопроводов из стальных труб».

Разбираемся в разновидностях стальных труб

Основным классификационным признаком стальных труб, является их способ изготовления.

Класс труб	Общая информация
Литые	Этот вид труб изготавливается посредством труболитейных станков. Такое производство является специализированным, да и сами трубы используются только в определённых сферах промышленности.
Бесшовные	По названию становится понятно, что у такой трубы нет шва. Её можно изготовить либо путём проката или прессования слитка, либо из цельной трубной заготовки.

Это достаточно дорогие трубы, и применяются чаще в нефтегазовой и химической промышленности, в гидравлических системах – то есть там, где утечка жидкости недопустима, а так же где трубопроводы испытывают высокие нагрузки.

На цельнотянутые трубы из легированной стали, и на трубы из нержавеющей стали для водоснабжения, существуют разные стандарты: 8732*78 и 9941*81. В централизованных системах водоснабжения такие трубы не используют. А вот для разводки внутри дома – это отличный, хотя и недешёвый вариант. Сварные Самое широкое применение — у труб электросварных, производимых из стальной ленты или полосы, которая сначала гнётся, а потом сваривается. Трубы стальные для водоснабжения ГОСТ 3262*75, являются так же и газопроводными. Этот стандарт регламентирует производство обычных и оцинкованных труб диаметром до 150 мм.

Трубы общего назначения, изготавливают по другим стандартам: прямошовные по 10704*91(сортамент) и 10706*76 (технические условия), спиральношовные 8696*74. Прокладка трубопроводов водоснабжения из стальных электросварных труб, чаще всего осуществляется с применением варианта с прямым швом. Вот его и возьмёт за основу наша инструкция.

Трубы прямошовные для водопроводных систем

Трубопроводы водоснабжения стальные, представляют собой обширный сортамент, начиная от 10 мм, и заканчивая 1420 мм — всего более сотни диаметров. А учитывая, что у каждого размера есть ещё десяток вариаций толщины стенок, список получается довольно внушительный. Именно поэтому всё, что касается размеров труб, вынесено в отдельный документ.

Технические требования формулируются примерно так.

Трубы должны соответствовать четырём основным показателям, по которым их делят на группы:

Группа	Требуемые показатели
А	Основное значение для изделий этой группы имеют механические свойства.
Б	Для группы «Б» наиболее важен химический состав.
В	Здесь объединяются показатели двух первых групп.
Г	Для труб этой группы нормируется только гидравлическое давление. Механические и химические показатели особого значения не имеют.

Обратите внимание! Трубопроводы стальные для наружного водоснабжения, изготавливают только из стали определённых марок с требуемыми механически свойствами, и подвергают термической обработке. Они могут иметь как один продольный шов, так и два. Два шва обычно бывает у труб, диаметр которых превышает 820 мм.

На них так же может быть и поперечный шов – чаще всего один, но по согласованию с потребителем, допускается увеличение их количества. Только в этом случае, продольные швы будут не параллельными, а смещёнными на 10 и более сантиметров.

В магистральных трубопроводах, соединение стальных труб водоснабжения обычно выполняется посредством сварки. Поэтому, для удобства монтажа, на трубах должна быть фаска, снятая под углом, и оставлено небольшое притупление.

Торцы подготавливаются ещё на производстве. Но если в процессе сборки водопровода трубы приходится резать, то фаску нарезают на месте, с помощью торцовочного приспособления, один из вариантов которого представлен на фото выше. Таким образом, монтировать стальные трубопроводы своими руками можно только в том случае, когда в распоряжении имеется специальный инструмент и навыки обращения с ним.

В процессе производства, на трубы обязательно наносится маркировка, в которой указаны:

• дата изготовления (обычно просто год);
• диаметр и толщина стальных труб для водоснабжения;
• номер партии;
• номер трубы;
• обозначение стандарта, по которому она изготовлена;
• клеймо, подтверждающее прохождение изделием технического контроля.

Если изделия прошли термическую обработку, к маркировке ещё добавляется литера «Т». Партии обязательно сопровождают сертификаты на стальные трубы водоснабжения.

Трубы с заводскими защитными покрытиями

По протяжённости трубопроводов, наша страна занимает если не первое, то довольно близкое к пьедесталу почёта место. Это не менее 2 000 000 км инженерных магистралей, и ещё один миллион – сети в системах жилищно-коммунального хозяйства. И это, не считая разводок внутри зданий! Из них три четверти от общего количества, приходится на стальные трубы.

Учитывая, что фактический срок службы трубопроводов обычно превышает нормативные сроки, количество аварий на магистралях только растёт. Особо страдают теплотрассы, ведь в этом случае трубы подвергаются не только воздействию высоких температур, но и контактируют с примесями, содержащимися в теплоносителе.

Трубопроводы стальные для горячего водоснабжения изнашиваются сильнее

Да и холодная вода, забираемая из природного источника, за счёт содержания минеральных солей, тоже нередко обладает коррозионными свойствами. В результате постоянного взаимодействия стали с водой, внутренний просвет труб буквально зарастает окалиной и известковыми отложениями, а их пропускная способность сильно снижается.

Виной тому отсутствие на трубах внутреннего защитного покрытия, и нормальной наружной изоляции. Поэтому сегодня, для строительства водопроводных магистралей применяют трубы с заводской антикоррозийной защитой. Правда, их изготавливают совсем по другому стандарту.

Покрытия труб, регламентируемые ГОСТ 53384*2009

Что же за ассортимент изолированных труб предлагают сегодня производители?

У защитных покрытий, как и у самих труб, тоже есть своя классификация. Основным её признаком, является материал, из которого это покрытие изготовлено.

Если их сгруппировать, то получится такой список:

1. Покрытия на основе полимеров и соединений термореактивного типа;
2. Неорганические покрытия на основе стекловидных (силикатных) компонентов;
3. Неорганические покрытия на основе металлов, неметаллов и их сплавов.

Однако тут есть масса вариантов, потому что конструкция этих покрытий – слойность, различные варианты адгезионных прослоек, бывают самыми разнообразными. В результате мы имеем внушительный перечень.

В таблице приведены основные варианты:

Стальные трубы с двухсторонним полиэтиленовым покрытием

• Наружные двух- и трёхслойные покрытия, состоящие из реактопласта (адгезив), клея и слоя полиэтилена или полипропилена.
• Наружное и/или внутренне футеровочное покрытие, выполняемое полиэтиленовой трубой.
• Порошковое полиэтиленовое покрытие.
• Покрытие жидким полиуретаном.
• Порошковое или жидкое покрытие эпоксидной смолой.
• Лакокрасочное покрытие.
• Нанесение парафино-воскового слоя.

• Наружное и/или внутреннее нанесение расплавленного цинка.
• Газовое напыление цинка.
• Нанесение расплавленного алюминия.
• Напыление цинка с последующим окрашиванием.
• Металлизация алюминием.
• Напыление алюминия с последующей пропиткой или окрашиванием.

Внешний вид труб с коррозионным покрытием	Группы покрытий	Основные сферы применения
В основном, это трубы для горячего водоснабжения стальные, для подземной и подводной прокладки. Температура транспортируемой воды, в зависимости от слойности и вида покрытия, составляет от +60 до +110 градусов Цельсия. Внимание! Фактически, трубы этой группы получаются композитными. Обладая прочностью стали, они приобретают коррозионную устойчивость полимеров. Трубы со стеклоэмалевым покрытием Эмалевое стекло без грунта. Эмалевое стекло в два слоя с грунтом. Органосиликатное покрытие. Полимерцементное покрытие. Песчано-цементное покрытие.	Стеклоэмали используют для труб, которым предстоит эксплуатироваться при +150 градусах. Прочие покрытия являются защитой не столько для самих труб, сколько для нанесённой на них изоляции другого вида. Они уберегают изоляцию от механических повреждений.
Оцинкованная труба – это самый распространённый вариант для водопроводов общего назначения – как наружных, так и внутренних. Алюминиевые покрытия наносят на трубы, применяемые исключительно для наружных трубопроводов (подземных, подводных), эксплуатируемых в особых условиях.

Производители всё время предлагают новые разработки, в результате чего появились комбинированные покрытия. Например: слой грунта, слой битумной мастики, и слой термоусадочной ленты. Такое покрытие, кстати, можно выполнить и прямо на месте сборки трубопровода.

Оно очень удобно для изоляции стыков между трубами, а так же соединительной и другой арматуры, которая является в любой системе самым слабым звеном.

Для прокладки сетей холодного водоснабжения, сегодня можно приобрести не только трубы с готовой изоляцией, но и с предусмотренным в ней кабель-каналом, или уже проложенным в ней греющим кабелем. Этот вариант мы и видим на картинке сверху. Такая защита может быть предусмотрена для труб от диаметра 32 мм, и до максимального размера 1420 мм. Она позволяет поддерживать оптимальный режим эксплуатации трубопроводов в зимнее время.

Монтаж трубопроводов: полезная информация

Километровые магистрали, конечно, никто не собирает по одной трубе, так как это занимало бы слишком много времени. Да и организовать в походных условиях и резку, и сварку, и изоляцию, не так-то просто. Поэтому, специализированные предприятия, которые производят монтаж труб стальных для водоснабжения, собирают у себя на базах укрупнённые секции – или, как их ещё называют, трубные плети.

Готовые секции длинномерным автотранспортом перевозят на объект, благодаря чему прямые участки магистрали монтируются в ускоренном темпе.

Трубовоз-плетевоз доставляет готовые секции на объект

Как собирается трубная плеть

Для сборки секций из отдельных труб, используются специальные установки. Уложенные на них трубы сушат, очищают от грязи, производят сварку торцов. Если заводская изоляция отсутствует, наружную поверхность секции грунтуют и выполняют защитное покрытие термоусадочной лентой, о которой мы упоминали чуть выше.

Каждая из этих операций производится в своей зоне, так как в цеху есть отдельные линии по сварке и нанесению изоляции. При выполнении этих работ, трубы или готовые секции вращаются вокруг собственной оси.

Разновидности применяемых установок зависят от объёма выполняемых работ, размеров труб, технологии их сборки и изоляции. Фасонные части для крупных трубопроводов, так же собираются в цеху – на специальных сборочных столах.

• Рассмотрим для примера монтаж секции на установке III типа – на них собирают трубы диаметром от 219 мм и выше. Их укладывают подъёмным механизмом на стеллаж, откуда перемещают на линию центровки. Там собирают секции трёх вариантов длины: 18м, 24м, 36м. Все они кратны 6, так как это стандартная длина одной трубы.
• По завершении сборки, на всех стыках секции формируют корень шва. Делают это либо полуавтоматической сваркой, либо путём установки изнутри специальной прокладки. Затем, «полуфабрикат» секции, через промежуточный стеллаж, подаётся к линии автоматической сварки, выполняемой под флюсом.

На следующем этапе, готовая плеть подаётся на линию изоляции, где её просушивают, покрывают праймером, и наносят защитное покрытие. Остаётся только погрузить плети на длинномерный транспорт, который так и называют «плетевоз», и доставить к месту монтажа.

Нюансы строительства трубопровода

Вообще, для соединения стальных труб могут использоваться не только сварные, но и резьбовые, и фланцевые соединения. Тут главное, чтобы была обеспечена прочность и герметичность водопроводных трасс. Однако монтажникам нет нужды самостоятельно выбирать способ соединения, так как он всегда указан в проекте.

Их дело — перед началом работ изучить техническое задание на монтаж, спецификации и рабочие чертежи, а так же ознакомиться со схемами прокладки трубопроводов, узлами их крепления к опорным конструкциям, вариантами обвязки оборудования и арматуры.

После теоретического изучения документации, бригадой монтажников должны быть произведены такие работы:

• Проверка установки опорных конструкций на соответствие проекту;
• Проверка наличия технологических отверстий в конструкциях, через которые будут проходить трубопроводы;
• Установка деталей крепления для секций;
• Приёмка по акту от строителей траншей, лотков, эстакад и узлов установки и заделки закладных конструкций;
• Фиксация в журнале производства работ любых отклонений от проекта;
• Организация площадок для промежуточного складирования секций и узлов;
• Приёмка и складирование трубных секций и других деталей укрупнения трубопровода;
• Проверка комплектности поставки согласно спецификациям, и визуальный осмотр материалов;
• Подготовка монтажных устройств и инструмента, сварочных постов, подмостей, и т.д.;
• Там, где монтаж труб будет производиться в здании, нужно убедиться, что все необходимые общестроительные работы в них завершены.

Если в местах пролегания строящегося трубопровода есть какие-либо действующие коммуникации, они должны быть вскрыты, ограждены и освещены ещё до рытья траншей. В случае, когда расстояние между ними и новым трубопроводом оказывается недопустимым, их перекладывают.

Укладка и центровка труб в траншее

Только после этого приступают к разбивке трасс в соответствии с проектом, размечают оси трубопроводов, места расположения опор, арматуры и креплений. Вначале разбивается главная трасса, а потом уже её ответвления, после чего составляют акт, к которому прикладывают ведомость привязки осей.

Дело остаётся за малым: трубопроводы водоснабжения стальные собираются из укрупнённых секций, предварительно уложенных на подготовленное дно траншеи, или опоры. При этом соединения выполняются тем способом, который оговорен в проекте. Ну а те, кто интересуется подробностями этих способов, могут прочитать статью по монтажу наружных трубопроводов на нашем сайте.