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.

Обзор металлопластиковых труб для горячего водоснабжения

Металлопластиковые трубы для горячей воды – изделия, совмещающие преимущества стальных и полимерных изделий, которым свойственны уникальные эксплуатационные характеристики. Среди достоинств металлопластика – низкий вес, устойчивость к коррозии, минимальная теплопроводность и эстетичный внешний вид.

Металлопластиковая труба

В данной статье мы детально рассмотрим применения металлопластиковых труб в сфере водоснабжения, их конструкцию и технические характеристики, а также дадим рекомендации по выбору изделий и монтажу трубопроводов.

Особенности устройства металлопластиковых труб

Металлопластиковые трубы состоят из трех слоев: наружный и внутренний – полиэтиленовые, промежуточный – алюминиевая фольга. Слои соединены посредством термически устойчивого клеевого состава.

Каждый из слоев металлопластиковой трубы выполняет отдельную функцию – внутренний полиэтилен выступает в качестве несущего, от его толщины и плотности зависит итоговая механическая прочность конструкции.

Фольга дает изоляционный эффект, она уменьшает теплопроводность линии, тем самым снижая риск образования конденсата на ее поверхности. Лицевой слой наружного полиэтилена выполняет декоративную роль и выступает в качестве оболочки, защищающей алюминиевую фольгу от повреждений.

Типоразмеры и сфера применения

Металлопластиковые трубы широко востребованы как в индивидуально-бытовой, так и промышленной сфере. Данные изделия используются как:

• трубопроводы холодного и горячего водоснабжения;
• трубопроводы отопительных систем;
• трубопроводы для транспортировки сжатого воздуха и горячего пара;
• трубопроводы для подачи жидких материалов в химической, пищевой и сельскохозяйственной сфере.

Также металлопластиковые трубы нередко применяются как защитные и экранирующие рубашки для укладки проводов и высоковольтных кабелей.

Используемые для водоснабжения металлопластиковые трубы представлены на рынке в диапазоне диаметров 16-64 мм. В системах индивидуального водоснабжения и отопления наиболее востребованными диаметрами являются 12-24 мм. С завода изделия поставляются в бухтах длиной 50-200 метров.

Преимущества и недостатки, обзор аналогов

Полиэтиленовые металлопластиковые трубы имеют следующие преимущества:

1. Устойчивость к коррозии и, как следствие, отсутствие проблем с проходимостью из-за накипи и сторонних образований на внутренних стенках.
2. Пластиковые материалы полностью антистатичны.
3. Повышенная пропускная способность. За счет гладкой внутренней поверхности полиэтиленовые изделия транспортируют воду на 30% эффективнее, чем металлические.
4. Долговечность – эксплуатационный ресурс, защищенной от механических повреждений, может доходить до 50 лет.
5. Минимальный вес и простота монтажа (сварка не требуется, трубопроводы формируются посредством доборных фитингов);
6. Низкая теплопроводность за счет наличия изолирующего слоя фольги, который предотвращает потерю энергоносителем температуры на этапе его транспортировки из котла в радиаторы.
7. Полиэтиленовые металлопластиковые трубы имеют идеально гладкую внутреннюю поверхность, что обеспечивает отсутствие шума циркулирующей воды.
8. Эстетичный внешний вид, отсутствие потребности в покраске.

Помимо систем отопления, металлопластиковые трубы можно использовать для горячего и холодного водоснабжения. Используемые при их производстве пластиковые материалы экологически безопасны и соответствуют всем санитарным нормам. Они не выделяют вредных для человеческого организма веществ при нагреве ниже температуры плавления (+120 градусов).

Конструкция металлопластиковой трубы

Важным недостатком металлопластиковых изделий является их подверженность неравномерному линейному расширению, из-за того, что слои фольги, клея и полиэтилена, из которых изготовлена труба, имеют разные температурные коэффициенты.

На практике проблема следующая – при нагреве от теплоносителя соприкасающиеся слои трубы увеличиваются в размерах, что приводит к протечкам трубопровода в месте фитинга. Проблема устраняется подтягиваем фитинга, однако спустя некоторое время она появляется повторно.

Череда последующих подтягиваний приводит к тому, что фитинг начинает продавливать слой фольги и малейшая затяжка может привести к ее повреждению. Именно по этой причине политиленовые трубы запрещено укладывать внутри бетонных стен.

Данная проблема не характерна для трубопроводов холодного водоснабжения. В качестве аналога для горячего водоснабжения и отопительных систем можно рассматривать трубы из полипропилена (не относятся к металлопластиковым).

В отличие от полиэтиленовых изделий, такие трубы непластичны (не подлежат изгибам, для укладки трубопроводов используются переходники) и для стыковки используется сварка, а не фитинги.

Также нельзя допускать заледенения воды в металлопластиковых изделиях, что может стать причиной их деформации и повреждений. Если планируется эксплуатации трубопровода при минусовых температурах без слива воды, лучше отдать предпочтение полиэтиленовым ПНД трубам.

ПНД – наиболее жесткий полимер среди всех видов пластиковых материалов. ПНД отличается повышенным числом межмолекулярных соединений и, как следствие, максимальной плотностью. Высокая плотность ПНД обеспечивает:

• устойчивость к деформации при заледенении теплоносителя;
• минимальную паропроницаемость;
• устойчивость к химически агрессивным веществам;
• высокую механическая прочность.

Отличить трубы ПНД от пластиковых аналогов можно по звонкому звуку, которые они издают при ударе о твердый предмет, тогда как обычные полиэтиленовые изделия издают глухой звук. Главный недостаток ПНД – непригодность для горячего водоснабжения (максимально допустимая для ПНД температура теплоносителя +70 градусов).

Технические характеристики

Рассмотрим технические характеристики металлопластиковой трубы наиболее востребованного диаметра 20 мм:

• толщина стенки – 2.25 мм, толщина слоя алюминия – 0.25 мм;
• вес 1 п.м – 0.17 кг;
• объем теплоносителя на 1 п.м. – 0.200 л;
• коэффициент теплопроводности – 0.44 Вт/мК;
• коэффициент шероховатости внутренней поверхности – 0.06;
• нормативное сопротивление на разрыв – 2900 Н;
• минимально допустимый радиус изгиба – 80 мм (при ручном сгибе) и 48 мм (с применением трубогиба);
• паропроницаемость – 0 г/м3.

Металлопластиковые трубы и фитинги

Применяемые для горячего водоснабжения металлопластиковые трубы Рехау могут эксплуатироваться при постоянной температуре теплоносителя в +95 градусов, возможно кратковременное повышение температуры до +110 градусов.

Максимальное рабочее давление, которое может выдержать армированная фольгой пластиковая труба, зависит от сферы ее применения:

• транспортировка холодной воды (до +20 градусов) – 94 мПа;
• горячее водоснабжение и отопительные системы (до +90 градусов) – 10 мПа.

Соединение металлопластиковых труб своими руками (видео)

Монтаж металлопластиковых труб

При использовании металлопластиковых изделий при монтаже параллельных друг другу трубопроводов для горячей и холодной воды, необходимо выдерживать расстояние между трубами минимум в 10 см (согласно нормам СНиП). Горячий трубопровод, при горизонтальной укладке, всегда размещается сверху, при вертикальной – справа.

Пластиковые трубы водоснабжения крепятся посредством одинарных либо двойных клипс, которые фиксируются в стене дюбелями. Расстояние между крепежными элементами зависит от температуры теплоносителя в трубопроводе и диаметра:

• для металлопластиковых труб диаметром 16 мм. расстояние между фиксаторами составляет 50 см. при любой температуре воды;
• для труб Ø 20 мм: при температуре воды в пределах 20-50 0 – расстояние 60 см, при температуре воды 60 0 – расстояние 55 см, при температуре 70 и 80 0 – расстояние 50 см.

Для стыковки металлопластиковых труб между собой применяются фасонные элементы – фитинги, трех видов:

Чаще всего используются компрессионные фитинги, поскольку они не требуют применения специальных инструментов – необходим лишь гаечный ключ. Фитинг состоит из разрезного кольца, гайки и штуцера. Алгоритм соединения пластиковых труб компрессионным фитингом следующий:

1. Труба обрезается и чистится от заусениц на кромке.
2. На трубу одевается обжимная гайка и разрезное кольцо (размещается на расстоянии 1 см от среза).
3. Труба до упора насаживается на штуцер фитинга.
4. С помощью гаечного ключа гайка затягивается на штуцере.