Скидка ­ 50 %

Пластиковые трубы для теплотрассы


Особенности выбора и прокладки теплотрассы для автономной отопительной системы

В частных домовладениях источник тепла часто находится вне дома. Для того чтобы обеспечить эффективную систему отопления, доставить теплоноситель в помещение необходимо с минимальными потерями. Независимо от того, где проложена теплотрасса — под землей или над ней — следует позаботиться о выборе труб из наиболее подходящего материала и об обеспечении качественной теплоизоляции. В противном случае до 25% тепла не дойдет даже «до дверей».

Материал, из которого выполнены трубы и изолирующий слой, не должен деформироваться под влиянием высокой температуры, должен быть долговечным и устойчивым к химическим и механическим воздействиям. Рассмотрим подробнее, какие трубы в большей степени отвечают этим требованиям, в чем преимущества «заводской» теплоизоляции и как правильно организовать строительство теплотрассы для частного дома.

Виды теплотрасс: выбираем лучшее решение для частного дома

Есть разные способы организации отопления для частного дома. При оценке вариантов следует учитывать доступность топлива, финансовые расходы и особенности самого объекта: площадь, этажность и даже материалы и технологии, применяемые при строительстве. Значение имеет вопрос зависимости отопительной системы от внешних магистралей — если жильцы не готовы к сбоям в подаче газа или электроснабжения, значит, ее следует делать автономной. Ответив на все поставленные вопросы, домовладелец сужает список оборудования и технологических решений, которые потребуются для обогрева помещений.

В качестве теплоносителя используется фильтрованная вода, в которую часто добавляют антифриз. Он предотвращает замерзание и предохраняет трубопроводы теплотрассы от разрывов. Впрочем, если есть уверенность, что система будет функционировать круглогодично без перерывов, можно обойтись и обычной водой. Нагревает ее газовый, твердотопливный, жидкотопливный или электрический котел. Работа последнего обходится наиболее дорого. Самый бюджетный вид топлива — газ.

Важно! Работать с водой, в составе которой присутствует этиленгликоль (антифриз), способен не каждый котел. Перед установкой необходимо внимательно изучить инструкцию.

Прокладывать теплопроводы можно канальным или бесканальным способом. Последний является наиболее бюджетным. Однако трубы в открытом грунте подвергаются коррозии, затрудняется ремонт. Поэтому чаще их помещают в каналы, закрепленные на опоры. Различны и сами трубы. Они могут быть не изолированными — в этом случае потребуется приобретать и накладывать дополнительный защитный слой — и теплоизоляционными, когда изоляция выполнена в заводских условиях, а трубы полностью готовы к укладке в грунт.

Система прокладки теплотрасс может быть:

  • однотрубной;
  • двухтрубной;
  • лучевой.

В первом случае система включает в себя всего одну трубу, по которой вода поочередно достигает каждой батареи. Плюсы — в экономичности, поскольку труб требуется значительно меньше. Однако обогревать таким способом можно только одну или две комнаты. В следующие радиаторы вода будет поступать заметно охлажденная. Кроме того, из-за влияния батарей друга на друга интенсивностью отопления сложно управлять.

При лучевой системе трубопроводы подключают к коллектору, откуда идет распределение по батареям. Такой метод применяют при обустройстве «теплого пола» и трубы прокладывают до того, как выполнять заливку. Он эффективен, но отличается дороговизной.

Наиболее популярна двухтрубная схема, которая является чем-то средним и по цене, и по эффективности. В этом случае вода по одной трубе поступает к верхнему торцу радиатора, а обратно возвращается из нижнего торца по другой. Теплоноситель ко всем радиаторам поступает с одинаковой температурой, поэтому дополнительно наращивать секции не требуется. Термостатические вентили дают возможность управлять работой батарей.

В целом двухтрубная система считается надежной и прогрессивной. Однотрубную можно рекомендовать для небольшого домика или дачи с малым количеством приборов либо применять ее в двухэтажных объектах. Однотрубные вертикальные стояки на практике оказываются довольно успешны.

Обогревать дом можно и с помощью воздуха (горячего пара). Он нагревается в воздухообменнике и движется по воздуховодам, проложенным под полом или на чердаке. В комнаты тепло поступает через специальные отверстия. Однако такая система недолговечна, кроме того, требует тщательного планирования еще до постройки дома. Поверхность отопительных элементов часто нагревается до 100 °С, поэтому легко получить ожог.

Вариантов организации отопления в частном доме много. Для того чтобы грамотно в них разобраться, потребуется наличие специальных знаний либо профессиональная консультация специалиста. Многое зависит и от правильного подбора материала теплотрассы, качества монтажа и своевременности технического обслуживания.

Выбираем трубы для теплотрассы

Материал для труб оценивают по определенным критериям. Он должен соответствовать условиям, с которыми придется столкнуться элементам теплотрассы. Прежде всего это температура и давление. Согласно своду правил СП 60.13330.2012. «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха», температура воды в отопительных системах не должна превышать 95 °С. На практике она обычно ниже и редко поднимается выше 80 °С, даже если речь идет о частном доме, где владелец сам регулирует нагрев. Второй показатель — давление. Типичное значение для контура автономного отопления — 1,5 атмосферы. При несоответствии характеристик теплотрассы этому значению возникает риск гидроудара.

Материалы, которые отвечают этим критериям и чаще других применяются при изготовлении труб:

  • Оцинкованная сталь. Не имеет ограничений по температуре, легко переносит скачки давления (вплоть до 12 атмосфер). Высокая механическая прочность, единственным слабым элементом может оказаться резьбовое соединение. Тем не менее от стальных труб часто отказываются из-за высокой цены и сложности монтажа. Кроме того, они не совместимы с «теплым полом».
  • Полипропилен. Этот синтетический материал имеет ограничение по температуре в 90–95 °С. То есть в штатном режиме нагрузку выдержать способен, но при форс-мажоре не исключен прорыв. Максимальное давление при высоких температурах — до 9 атмосфер (0,9 МПа). В числе плюсов — высокая механическая прочность конструкций, надежность сварных соединений, быстрый монтаж.
На заметку Согласно СП 60.13330.2012 в системах водяного отопления с трубопроводами из полимерных материалов температура теплоносителя не должна превышать 90 °C, а давление — 10 атмосфер (1,0 МПа). Кроме того, максимально допустимые значения для труб и фитингов установленного класса эксплуатации приведены в ГОСТ 32415-2013 «Трубы напорные из термопластов и соединительные детали к ним для систем водоснабжения и отопления. Общие технические условия». И наконец, предельно допустимые рабочее давление и температурный режим указываются в документации предприятий-изготовителей к полимерным трубам.
  • Сшитый полиэтилен . Отличается большой термостойкостью и прочностью. Максимальная температура — 95 °С. Давление — до 12 атмосфер (1,2 Мпа). Разорвать трубу практически невозможно. Коэффициент теплового расширения низкий. Это высокотехнологичный, эффективный и удобный в монтаже материал, который располагается в премиальной ценовой категории.
  • Металлопластик . Предельные показатели давления и температуры сходны с полипропиленом. Для монтажа используют пресс-фитинги, которым необходимо специальное устройство для обжима. Обычные компрессионные соединения не подходят, они начинают протекать очень быстро. Металлопластиковые трубы не отличаются высокой гибкостью, и в процессе монтажа зачастую требуются дополнительные соединения с помощью фитингов. Это увеличивает конечную стоимость системы.

В ситуации, когда речь идет о проведении теплотрассы для центрального отопления, однозначно рекомендованными являются только трубы из оцинкованной стали. Прочие материалы используются в автономных отопительных системах. Повышенная гибкость, простота монтажа и длительный срок эксплуатации в конечном счете делают популярными полипропилен и сшитый полиэтилен. Последний часто применяют при оборудовании «теплого пола».

В числе прочих требований к теплотрассам отдельно следует выделить устойчивость к промерзанию. Эта проблема обостряется в зимний период, когда вода в трубах даже самого высокого качества превращается в лед, срывая работу системы. Во избежание проблем необходимо предусмотреть теплоизоляцию.

Подбираем теплоизоляционный материал

Рассмотрим преимущества и недостатки наиболее распространенных материалов, которые применяют для изоляции теплотрасс в частных домовладениях.

  • Стекловата . Чаще всего сочетается с металлопластиковыми трубами. Имеет низкую плотность и нуждается в дополнительных материалах: стеклоткань, рубероид. Это увеличивает время на проведение работ и стоимость, хотя сама по себе стекловата очень недорогая. Материал имеет низкий показатель гидроизоляции.
  • Базальтовый утеплитель . Имеет форму цилиндров из базальтовых волокон, отличается хорошими теплоизоляционными показателями. Удобен в монтаже, не требует специальных навыков, долговечен в использовании. Недостаток — высокая цена.
  • Пенополистирол (пенопласт) . Долгое время был популярен среди владельцев коттеджей и дачных строений в силу простоты монтажа и доступности. Детали имеют вид скорлупы, которая собирается в единую конструкцию. Скорлупа утеплителя для теплотрассы может дополнительно иметь наружное покрытие. Укладка лотков не требуется. Материал многоразового использования, экономичен, устойчив к износу. Недостатки: неэластичен и подходит только для прямых участков трубы, легко разрушается, пожароопасен.
  • Пенополиуретан . Это разновидность пластмассы, наиболее актуальный в современном мире утеплитель. Превосходит пенополистирол по технологичности и устойчивости к перепадам температур. Может иметь вид скорлупы с фольгированным покрытием либо жидкую форму. Такой материал наносят на трубопроводы любой сложности, он быстро отвердевает и обеспечивает высокое энергосбережение, снижая теплопотери с 20–30% до 2–3%, обеспечивает хорошую гидроизоляцию и защиту от коррозии. Увеличивает долговечность самих труб. Однако пенополиуретан разрушается под действием ультрафиолета, поэтому требуется защитный кожух.
  • Сшитый полиэтилен . Это полимерное покрытие повышенной прочности. Устойчиво к термофизическим нагрузкам, механическому и химическому воздействию. По многим эксплуатационным качествам схоже со сталью. Имеет длительный срок эксплуатации. Недостатки — это высокая цена и разрушение под действием ультрафиолета.

Правильно подобранный материал для изоляции — это гарантия того, что теплоноситель будет греть дом, а не улицу. Но не менее важно правильно выполнить утепление труб, обеспечить герметичность. Если утеплитель будет пропускать воду, он вряд ли сможет выполнять свои функции. Провести работы по утеплению, не имея специальных строительных знаний, непросто. Решением в этой ситуации может стать использование при строительстве теплотрассы теплоизолированных в заводских условиях труб.

Теплоизолированные трубы как альтернатива традиционным решениям

Теплоизолированные трубы используют для наружных тепловых сетей с температурой носителя до 95 °С и давлением до 1,0 МПа (системы горячего и холодного водоснабжения, отопления, водоотведения).

Теплоизолированные трубы представляют собой многослойную сэндвич-конструкцию. Внутренний слой — это сама труба различных диаметров, по которой движется теплоноситель. Внешнее покрытие — защита. Сами трубы изготавливаются либо из полимера, либо из оцинкованного металла. Между двумя слоями заливают изоляционный материал, который не имеет швов, а значит, обеспечивает качественное сохранение тепла. На концах трубы оставлен участок для выполнения сварочных работ. Не изолированные участки впоследствии закрывают «скорлупой», оборачивают металлическими поясами, выравнивая с внешним кожухом. Кстати, именно здесь нередко организуют противопожарные разрывы.

Теплоизолированные трубы имеют различный диаметр. Использовать их можно не только на прямых участках, но и на поворотах, в тройниках, компенсаторах и т.д. Теплоизолированные трубопроводы имеют одно- двух- или четырехтрубное исполнение.

Изоляция бывает стандартная или усиленная. Наиболее современный и технологичный изоляционный материал — вспененный сшитый полиэтилен. Сами трубы могут быть металлическими, пластиковыми или металлопластиковыми. Распространены трубы из модифицированного полиэтилена с пенополиуретановой изоляцией, покрытой бесшовной полиэтиленовой оболочкой.

Плюсы теплоизолированных труб:

  • Отсутствие необходимости в сварке — дорогостоящая и пожароопасная процедура.
  • Самокомпенсация — труба и изолирующий слой прилегают неплотно, есть запас для изгибов и расширений без вреда для системы.
  • Небольшой вес труб — не требуется специальной техники для укладки и перевозки.
  • Гибкость — обеспечивает быстрый монтаж на участках любой сложности и экономию на фитингах.

Трубы легко монтируются с использованием обжимных фитингов. При монтаже теплотрассы следует учитывать, что пластиковая защитная оболочка имеет невысокую прочность. Поэтому утепленные трубы укладывают на подготовленную подушку из песка. Если монтаж открытый, то следует обеспечить большую площадь опоры, чтобы не допустить повреждения защитной оболочки в результате деформации.

Теплоизолированные трубы используют не только снаружи, но и внутри помещений — отапливаемых или нет. Переходить с утепленной трубы на обычную можно при помощи специального переходника.

Признанные марки теплоизолированных изделий — Uponor (Финляндия), Rehau (Германия), Isoplus (Австрия), Brugg Rohrsysteme (Швейцария), Dizayn Group (Турция). Они предлагают изолированные трубы для систем водо- и теплоснабжения. Одним из немногих недостатков продукции является сравнительно высокая цена относительно обычных труб и изоляционного материала. Однако потребитель должен помнить, что качественные материалы — это залог долговечности и эффективной функциональности системы.

Этапы прокладки теплотрассы для частного дома

Прокладка теплотрассы в частном домовладении проходит в несколько этапов. До приобретения труб и закладки их в грунт, следует провести большую подготовительную работу, которая определит ключевые характеристики будущей теплотрассы.

  1. Проектирование системы . Начинается с комплексного обследования здания с целью установления теплопотерь. Затем рассчитывается эффективное распределение тепла от радиаторов, чтобы правильно разместить отопительные приборы. При этом:
  • учитывают способ управления системой и размещение котельной;
  • подбирают оптимальную конфигурацию оборудования;
  • расчетным способом определяют требуемый диаметр инженерных сетей, температуру теплоносителя;
  • находят места закрепления распределительных узлов.

Все это позволяет минимизировать возможные сбои в системе после запуска. Завершает процесс проектирования спецификация, смета и проектная документация.

Важно! Основным нормативным документом, который регламентирует требования к системам отопления, является свод правил СП 60.13330.2012. В числе других документов, которые могут быть полезны при организации работ:
  • СП 61.13330.2012 — регламентирует нормы теплоизоляции трубопроводов и используемого оборудования.
  • СП 50.13330.2012 — устанавливает нормы обеспечения теплозащиты объекта.
  • СП 131.13330.2012 — содержит правила строительной климатологии.
  1. Подготовка пространства под закладку труб . Если для укладки выбран канальный способ, необходимо уложить специальные каналы. Для теплоизолированных труб этого не требуется. Прокладка может проходить на минимальной глубине — всего 40 см. Это избавляет от большого объема работ на озелененных территориях и сокращает количество подъемов на более высокий уровень, если участок террасирован.
  2. Установка трубопроводов . Трубы укладывают в специальные лотки, в грунт или крепят надземным способом, собирают в звенья. Для неизолированных коммуникаций выполняют изоляцию. Завершает работу проверка прочности креплений. Трубы должны выдерживать высокие температурные нагрузки и скачки давления.

Стоимость проектно-монтажных, пусконаладочных, испытательных работ существенно влияет на итоговую стоимость организации системы отопления в доме. Сюда же входит и цена материалов, и использование специального оборудования, и стоимость самой теплотрассы.

Стоимость организации теплотрассы

Смета устройства теплотрассы включает в себя проектные и монтажные работы с учетом цены на материалы и оборудование. При расчете стоимости строительства теплотрассы учитывают способ прокладки трубопровода, протяженность, расчетную мощность, количество вспомогательных сооружений, сложность монтажа. За основу берут данные, указанные в проекте.

Нередко в смету добавляют и другие расходы: вскрытие асфальтового покрытия с последующим восстановлением, благоустройство территории, восстановление ограждений и т.д. Влияние оказывают такие факторы, как рельеф местности, возможность пересечения с другими коммуникациями, тип грунта, глубина заложения труб и т.д.

Для того чтобы рассчитать примерную стоимость прокладки теплотрассы за метр, требуется как минимум знать способ, мощность, нагрузку и общую протяженность. Более точную цифру определяют в индивидуальном порядке.

Итак, заметная часть стоимости теплотрассы приходится на материалы. Однако в расчет целесообразно закладывать не только прямую стоимость труб и утеплителя, но и будущие затраты на обслуживание и поддержание системы в рабочем состоянии. Например, обмотка слоем стекловаты обойдется недорого. Однако скоро такой утеплитель начнет рассыпаться и терять первоначальные свойства. Придется дополнительно тратиться на раскопку труб и новое утепление. С учетом фактора стоимости обслуживания теплотрассы наиболее эффективным решением является применение высокопрочных гибких теплоизолированных труб. Устройство такой теплотрассы предполагает минимальное количество стыков. Результат — абсолютная водонепроницаемость, защита от повреждений и существенная экономия денег при монтаже, ремонте и эксплуатации.

www.kp.ru

Полимерные трубы для теплоснабжения : основные виды, нормативные документы

Совсем недалеко время, когда появление полимерных труб в тепло- водоснабжении стало настоящей революцией. Среди их достоинств назывались: высокая коррозионная стойкость; гладкость внутренней поверхности, обеспечивающая более низкое, по сравнению с металлическими трубами, гидравлическое сопротивление; небольшой вес; удобство монтажа; невысокая стоимость; длительные (свыше 50 лет) сроки эксплуатации. Отмечались и недостатки, существенно ограничивавшие их использование в горячем водоснабжении и отоплении. Низкая температурная стойкость, малое рабочее давление, газопроницаемость, невозможность применять надежные резьбовые соединения и большое линейное тепловое расширение потребовали разработки новых материалов, технологий производства и монтажа полимерных труб. Параллельно совершенствовалась нормативная база. Поливинилхлорид (ПВХ) Исторически трубы из поливинилхлорида (ПВХ) – первые полимерные трубы, появившиеся в Германии еще в 1935 г. для применения в системах холодного водоснабжения и канализации. Еще недавно они первенствовали по общему объему производства, а теперь заметно сдают свои позиции, уступая сшитому полиэтилену и полипропилену. Для горячего водоснабжения этот материал не применялся вследствие низкой (не более 60 °С) температурной стойкости, а также из-за выделения при повышенной температуре ряда вредных для нашего организма соединений. Совсем иное – хлорированный поливинилхлорид (ХПВХ). Трубы из него имеют приемлемые для горячего водоснабжения и отопления характеристики. С момента появления в 1960 г. установлено 600 млн пог. м труб из этого материала. Среди его достоинств – пожаробезопасность, обусловленная высокими температурой воспламенения (+440 °С) и кислородным индексом (необходимым для под держания процесса горения уровнем кислорода) – 60 %. Для полипропилена он, например, всего 17, а полибутена – 18 %. Недостаток труб из ХПВХ – повышенная жесткость. В европейских странах они нашли ограниченное и, что важно, с 1998 г. сокращающееся применение. В то же время в США трубы и другие сантехнические изделия из ХПВХ порежнему достаточно популярны. Так, американская фирма Genova Рroducts производит трубы для ГВС и отопления из ХВПХ, рассчитан ные на работу при температуре 82 °С и давлении 0,7 МПа в течение 50 лет.

Полиэтилен (ПЭ)

Трубы из полиэтилена (изначально высокого, а затем и низкого давления) появились на рынках Англии и США в середине 50-х гг. прошлого века, получив широкое распространение за рубежом уже к началу 1960-х. Существеннейшими недостатками этих труб, не позволившими использовать их для отопления, стали недостаточные теплостойкость и прочность. Достоинства: возможность сварки, простота оборудования для производства, низкая себестоимость. Вектор развития направлен в сторону производства труб из полиэтилена для водоснабжения и канализации большей длительной прочности. Если в начале это был РЕ 32, затем РЕ 63 кстати, у нас до сих пор преобладающий – свыше 65 %), затем РЕ 80, то теперь в развитых странах на трубы идет в основном РЕ 100, имеющий значительно большие, чем его предшественники, прочность и теплостойкость. В России производство труб из РЕ 80, которые выпускаются на основе полиэтилена как средней, так и высокой плотности, освоено на буденновском ООО «Ставролен» и ОАО «Казаньоргсинтез». Значительно хуже обстоит дело с «соткой». Эпизодически такие трубы выпускает ЗАО «Завод АНД «Газтрубпласт» и ОАО «Кузполимермаш». В СНГ недавно пущены два завода, производящие трубы для водоснабжения из РЕ 100, – «Шеврон Мунайгаз» (Казахстан) и Darnagul Boru (Азербайджан). В последнее время на европейском рынке появился РЕ-RT (полиэтилен для повышенной температуры). Например, на трубы Dowlex для отопительных систем получены самые различные сертификаты, подтверждающие их соответствие стандартам. В России трубы из данного материала с антидиффузионной защитой предлагает польская компания KAN. Однако действует ряд факторов, ограничивающих распространение PЕ-RT: более низкие давление, стойкостьк воздействию хлора и рабочая температура по сравнению с трубами из РЕ-Х и металлопластика, конкурирующими с ними в одной номенклатурной и ценовой нише. В целом маркетинговые перспективы труб из этого материала пока неясны: они пока лишены основного преимущества, позволяющего обойти конкурентов.

Сшитый полиэтилен (РЕ-Х)

Эта технология начала распространяться около тридцати лет назад. У труб из этого материала, по сравнению почти со всеми термопластами, более высокие показатели ударной вязкости при низких температурах, стойкости к медленному и быстрому распространению трещин, химической стойкости, минимальной длительной прочности. Среди недостатков называют невозможность применять для транспортировки нефтепродуктов или в местах, где возможен контакт с ними или продуктами их переработки: маслами, растворителями, жирами. В качестве сырья для производства труб систем горячего водоснабжения обычно используется полиэтилен высокой плотности (PEHD), в котором тем или иным способом создана трехмерная сетчатая структура (cross-linked). Такой материал имеет повышенную плотность, причем основная черта его внутренней структуры – сильная молекулярная связь между полимерными цепочками. Ее добиваются, вводя в исходное сырье cшивающие добавки – пероксиды (РЕ-Ха), силаны (РЕ-Хb) – или «прошивая» исходное сырье электронами (РЕ-Хс), выбивающими из полимерных цепочек атомы водорода с образованием трехмерных связей. Именно это значительно повышает тепловую стабильность материала, обеспечивая эксплуатацию труб в отопительных системах. Степень или плотность сшивки, измеряемая в процентах, показывает долю связей между молекулами полиэтилена. Рекомендуемое значение этого показателя (в зависимости от типа сшивки) – 65–80 %. Оно определяется экспериментально в соответствии со стандартной методикой. Различие в процессах cross-linked приводит к различиям и в термомеханических свойствах. В общем случае более высокая плотность сетчатой структуры, повышая прочность, одновременно увеличивает жесткость материала, делая трубы менее эластичными. В настоящее время можно отметить уверенное наступление на рынках РЕ-Хb, имеющего две разновидности – monosil и sioplas. Причем в области ЖКХ лидирует вторая технология, основанная на имплантации винилсилана с пероксидом в полиэтилен и использовании каучука-катализатора (при monosil-технологии винилсилан вводится в полиэтилен при экструзии). Труба из этого заранее подготовленного материала сшивается в паровой бане, сохраняя один из основных параметров полимера – кристалличность. Скорость операции определяется диффузией влаги внутрь материала. Технология позволяет также производить сшивку уже смонтированных и сваренных трубопроводов. Однако промежуток времени межизготовлением трубы и сшивкой не может превышать полугода. Технология monosil предполагает адсорбцию жидкого силана пористым полимерным носителем и успешно применяется при производстве большемерных труб (внешний диаметр более 63 мм). Максимальную долю сшивки определяют количество винилсилана и время выдержки в паровой бане. При радиационной технологии, в целом более дорогой, сшивка производится в уже готовом изделии. Добавка каких-либо веществ не требуется. Возможно получение трубы большого диаметра с толщиной стенок и долей сшивки, лимитированных лишь мощностью излучателя и необходимым временем облучения. Немецкая фирмы ТеСе производит трубы из РЕ-Хс для различных систем отопления. Они покрываются слоем этиленвинило вого спирта (EVOH), создающего дополнительную защиту от внешних повреждений и препятствующего диффузии кислорода. Такой защитный барьер применяет в своих трубах из РЕ-Х и другая немецкая фирма – Rehau. Существенные недостатки однослойных труб из РЕ-Х – большое (1,6–1,7Ч 10–4 м/К) линейное тепловое расширение и проницаемость для кислорода воздуха. По СНиП 41-01-2003 она не должна превышать 0,1 г/м3•сут. К настоящему времени только в Европе уже установлено свыше 5 млрд м. труб из РЕ-Х (все способы сшивки), на них приходится свыше 50 % общего объема рынка полимерных труб для сантехники и ГВС. Первый их производитель шведская фирма Wirsbo (с 1988 г. – в составе концерна Uponor) – вышел на рынок с пероксидной технологией в 1972 г. К настоящему времени только ею произведено 1,2 млрд м труб из РЕ-Ха. Сегодня она предлагает трубы для радиаторного отопления. На отечественном рынке представлена также продукция фирм Viega,ТеСе (Германия), Pexep, Purmo(Финляндия), Golan Plastic Products (Израиль). Отечественные предприятия – «Ван Тубо», ЗАО «Завод АНД «Газтрубпласт», «БирПекс», корпорация «Твэл» – работают на зарубежном оборудовании, используя импортное сырье.

Полипропилен (ПП)

Для производства труб используются три его модификации: гомополимер РР-Н, блок-сополимер РР-В и статистический сополимер пропилена с этиленом РР-R. Вследствие различия их долговременных характеристик РР-Н нашел применение в технологических трубопроводах, РР-В – в канализационных системах, а РР-R, имеющий более высокую долговременную прочность, – в горячем теплоснабжении и отоплении. Однако отопительные системы из полипропилена, десятилетие назад распространенные в Европе, в последнее время сдают позиции системам из труб на основе РЕ-Х. Впрочем, в России они находятся на пике популярности. И для этого есть серьезные основания. К ним, например, можно отнести наличие собственного производства. К числу важнейших достоинств труб из этого материала относят свариваемость, позволяющую получать высоконадежные соединения. У нас в стране это обстоятельство в целом ряде случаев перевешивает недостатки: жесткость, относительно большую скорость распространения трещин, меньшие, чем у сшитого полиэтилена, MRS и рабочие давления. А также линейное тепловое расширение вдвое выше, чем у основного конкурента – труб из металлопластика. Полипропилен успешно применяется и в системах холодного водоснабжения и канализации, вытесняя ПВХ за счет более высокой химической и тепловой стойкости. Полипропиленовые трубы обладают достаточно большой жесткостью и требуют при монтаже компенсаторов и соединительных деталей. На российском рынке их представляет продукция зарубежных фирм Aquatherm, Polymelt Kunststoftechnik, Pipelife (Германия), Wavin (Дания), Prandelli (Италия), Ekoplastik, FV-Plast (Чехия), Pilsa, Versbo, Ege Polimer, Evici Plastic, Dizayn Group (Турция), «Ельпласт» (Украина), а также российских компаний («Стройполимер», «Агригазполимер», «Бородино-Пласт», «Акватекс-Пласт», «Кузполимермаш», «Мега-Терм», «Трехгорный пластик»,«Эгопласт». Для получения качественных параметров труб из полипропилена необходимо определенное сырье. «Эталонным» считается продукция шведской фирмы Borealis, хотя она значительно (в среднем – на 150 евро за т) дороже аналогичного и вполне качественного сырья других фирм из Германии, Венгрии, Кореи и России – основных поставщиков полипропилена на мировом рынке.

Полибутен (полибутилен)

Гибкие и прочные трубы из этого материала хорошо зарекомендовали себя в системах отопления, в том числе напольного и настенного: долго служат; имеют прочностные характеристики, не уступающие РЕ-Х; удобны при монтаже; соединяются сваркой. Одна из их отличительных особенностей – меньшая, чем у других термопластов, толщина стенки (при сохранении тех же характеристик). Немецкая фирма Gabo Sistemtechnik предлагает трубопроводные системы из полибутеновых труб диаметром 6–8 мм. Трубы «Флексаген», продаваемые голландским холдингом «Термофлекс», выпускаются в теплоизоляции из вспененного полиэтилена. Но потребление сдерживается существеннейшим фактором – ценовым. На российском рынке также можно встретить продукцию концерна Hepwerth (Англия), Shell, Dupont (США), Aquatherm (Германия).

Многослойные трубы

К таковым можно отнести трубы РЕ-Х и РЕ-RT, имеющие слои из этиленвинилового спирта и трубы с кислородным барьером из алюминия на полипропиленовой основе. Их обычно называют металлопластиковыми. Но точнее было бы назвать их композитными, поскольку решения, позволяющие избавиться от основных недостатков полимерных труб, лежат не столько в плоскости армирования металлом, сколько в улучшении и из менении их характеристик за счет конструктивных технических решений. (Так, в нефте- и газодобыче применяются металлопластиковые трубы из полиэтилена, армированного стальной проволокой, рассчитанные на температурный диапазон от –45 до +80 °С.) Армирующий металл (как правило, алюминий), создавая непроницаемый для кислорода барьер, уменьшает коэффициент линейного расширения (например, для труб внутридомовых отопительных сетей, в зависимости от конструкции и армированного термопласта, – в 3–5 раз). Металлопластиковые трубы бывают трех- и пятислойными, а ЗАО «НПП «Маяк-93» разработало технологию производства семислойных металлополимерных труб (к полиэтиленовым, клеевым, алюминиевому слоям добавлен еще и теплоизоляционный). Конструкции этих труб могут различаться. Так, фирма Geberit предлагает металл, покрытый полимером. Как правило, алюминиевая прослойка, бывающая перфорированной, помещается между слоями полипропилена или РЕ-Х. Однако концерн Unicor и фирма Golan Plastic Products, например, используют в качестве внутреннего и наружного слоев теплостойкий полиэтилен. Немецкая фирма ТеСе предлагает трубы РЕ-Х/AL/РЕ и РЕ-MDXc c промежуточным противодиффузионным слоем из EVOH, а датская фирма L/ogst/or R/or – медные трубы в теплоизоляции из вспененного полиуретана и внешней оболочкой из полиэтилена для магистральных трубопроводов с температурой теплоносителя до 130 °С. Снижая линейное тепловое расширение полимера, клеевой слой принимает на себя довольно большое термическое воздействие. Отсюда – повышенные требования к клеевым слоям и качеству обработки поверхности соединяемых материалов. Важная характеристика металлопластиковой трубы – толщина металлического слоя. Данный параметр оказывает существенное влияние на гибкость и механическую прочность трубы: когда он меньше 0,2 мм, ее называют фольгированной. В этом случае существенного увеличения прочности не происходит. Слой металла может быть толще: до 0,4 и более мм. Металл, сообщая конструкции значительную прочность, делает трубу жестче, однако не настолько, чтобы она стала негнущейся. Алюминиевая лента, расположенная между слоями полимера, соединяется продольным сварным швом внахлест или встык. Последний способ надежнее и позволяет избежать отклонений от круглой формы трубы в перпендикулярном к оси сечении. Сварка стыков внахлест производится ультразвуком, встык – лазером или неплавящимся вольфрамовым электродом в защитной среде. Пластмассовые трубопроводы для разводящих тепловых сетей состоят из внутренней напорной трубы (РЕ-Х, РР), противодиффузионного слоя, теплоизолирущей и внешней оболочек. Кислородный барьер в трубах может быть сделан из этиленвинилового спирта. Именно такие трубы для систем отопления предлагает, например, бельгийская фирма Solvay Padanаplast. В России представлена продукция и других зарубежных фирм: Oventrop, Unicor, Viega, Frankische, Aquatherm, TeCe, Hewing Pro Aqua, HAKA Herodur, IVT, Uponor-Unipipe (Германия); Valsir, Prandelli, PEC, Valtec, NTM, Сo E.C.(Италия); Geberit (Швейцария); Henco (Бельгия); Wester line (Англия); Pexep, Purmo (Финляндия); KAN, Kisan-Kitec (Польша); LG Chemical (Южная Корея); Metzerplast, Golan Plastic Products (Израиль), а также российских компаний (АО «Каучук», НПФ «Металлополимер», ЗАО «Завод АНД «Газтрубпласт»).

Нормативные документы

Использование для теплоснабжения труб из термопластов в России до недавнего времени определяли СНиП 2.04.05-91* «Отопление. Вентиляция и кондиционирование», Приложения к нему, а также СП 41-102-98 «Проектирование и монтаж трубопроводов систем отопления с использованием металлополимерных труб» и СП 40-101-96 «Проектирование и монтаж трубопроводов из полипропилена «Рандом сополимер». С 1 января 2004 г. в действие введены новые СНиП 41-01-2003, разработчики которых постарались учесть требования основных зарубежных стандартов и произошедшие на рынке изменения. Общие требования к напорным трубам из сшитого полиэтилена определены в России ТУ 2248-039-00284581-99, а из сополимеров полипропилена – ТУ 2248-032-00284581-98. Необходимые параметры нормируются также российским ГОСТ Р 52134-2003 «Трубы напорные из термопластов и соединительные детали к ним для систем теплоснабжения и отопления. Общие технические условия», разработанным впервые. В нем перечисляются все необходимые зарубежные стандарты. ГОСТ содержит требования к трубам из полиэтилена, непластифицированного и хлорированного поливинилхлорида, полипропилена и его сополимеров, сшитого полиэтилена (отнесен в настоящем стандарте к термопластам) и полибутена. В связи с тем, что закон «О техническом регулировании» привел к нестабильности в области нормативной базы, отнесению целого ряда положений продолжающих действовать документов в разряд рекомендательных, есть смысл привести ряд международных стандартов, регламентирующих важнейшие параметры термопластов. Эти нормы, как правило, находят адекватное отражение и в новых российских нормативных документах. Европейские требования к трубам: из поливинилхлорида – EN 1452-1: 1999; к полибутеновым – EN 12319-2:1999. Международный стандарт ISO 15875 определяет требования к трубопроводам для горячего и холодного водоснабжения из сшитого полиэтилена, ISО 15874 – из полипропилена, ISO 161- 1:1996 – номинальные наружные диаметры и номинальные давления для труб из термопластов, ISO 4065:1996 – толщину стенок; ISO 9080:2003 содержит методику определения длительной гидростатической прочности, ISO 10508:19995 – требования к трубам и фитингам.

Аква-Терм

plastinfo.ru

Трубопроводы тепловых сетей

Приветствую Вас, дорогие и уважаемые читатели сайта «world-engineer.ru». итак, мы продолжаем наш цикл лекций и начнем углублять свои знания в теме “ Трубопроводы, арматура, оборудование для тепловых сетей”. Так как тема очень обширная, то придется разбить ее на 4 статьи. В этой статье №1 поговорим про трубопроводы тепловых сетей.

Тепловые сети – это элемент системы центрального теплоснабжения, через которые тепловая энергии от источника теплоснабжения доставляется потребителям теплоты.

Назначение тепловых сетей – обеспечение эффективной и надежной подачи теплоты, а также точность ее распределения между потребителями. При этом потери теплоты и утечки теплоносителя должны быть минимальными.

Тепловые сети включают:

— трубопроводы;

— запорная и регулируемая арматура;

— компенсаторы;

— опоры.

Трубопроводы для тепловых сетей должны соответствовать следующим требованиям:

— высокая механическая прочность, герметичность (в заданном диапазоне изменения температуры и давления теплоносителя;

— стойкие к наружной и внутренней коррозии;

— материал трубопроводов должен иметь высокие теплоизоляционные свойства;

— материал трубопроводов должен иметь малый коэффициент температурной деформации; — соединение трубопроводов, а также соединения между деталями трубопроводов должны быть надежны и герметичны;

— трубопроводы должны быть удобны для транспортировки, монтажа, хранения;

— трубопроводы должны иметь не высокую стоимость и должны быть доступны на рынке.

Для тепловых сетей применяются следующие виды трубопроводов:

1.1. Стальные, электросварные, прямошовные, спиральношовные или бесшовные трубы. Эти трубопроводы обладают хорошими механическими свойствами, выдерживают давление теплоносителя 16-25 атм. и температуру до 200 0С. Соединение стальных трубопроводов просты, надежны, герметичны.

dВГОСТ = 14-1400 мм

Нормативный срок службы стальных трубопроводов составляет от 20 до 25 лет.

В последнее время в тепловых сетях используются гофрированные гибкие трубопроводы, изготавливаемые из нержавеющей стали. Такие трубы выдерживают давление до 25 атм. и температуру до 120 0С.

Недостатки стальных труб:

— стальные трубы подвержены внутренней и наружной коррозии. Этот фактор приводит к сокращению фактического срока службы трубопровода в 3-4 раза меньше по сравнению с нормативными требованиями.

— внутренние поверхности стальных трубопроводов подвержены зарастанию продуктами коррозии и отложениям. Это обстоятельство приводит к уменьшению площади поперечного сечения и снижения пропускной способности.

— материал стальных трубопроводов отличается высоких коэффициентов теплопроводности. Этот фактор объясняет значительные теплопотери и обуславливает обязательное применение теплоизоляции λСТ = 50-70 Вт/м0С.

— большой вес трубопроводов. Масса в зависимости от величин внутреннего и наружного диаметра равна от 1 до 492 кг.

1.2. Трубы из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом (Трубы ВЧШГ)

В отличие от серого чугуна, в котором графит существует в виде хлопьев, в трубопроводах из ВЧШГ графит входит в сферический фактор, этот фактор исключает образование трещин на чугуне, и повышает его прочность и пластичность.

ГОСТ на трубы ВЧШГ: ГОСТ ISO 2531-2012 Трубы, фитинги, арматура и их соединения из чугуна с шаровидным графитом для водо- и газоснабжения. Технические условия.

Трубы ВЧШГ выдерживает давление до 16 МПа и температуру до 150 0С.

Трубопроводы из ВЧШГ имеют следующие сортамент dВГОСТ = 100-1000 мм.

Нормативный срок службы труб ВЧШГ – 45-50 лет.

Увеличение нормативного срока службы трубопроводов из ВЧШГ обусловлено тем фактором, что чугунные трубы гораздо меньше подвержены коррозии.

Недостатки труб ВЧШГ:

— стоимость труб ВЧШГ выше стоимости стальных трубопроводов приблизительно на 50-60 процентов;

— стоимость монтажных работ для трубопроводов из ВЧШГ выше, чем трубопроводов из стали приблизительно в 2,5-3 раза;

— у труб ВЧШГ более сложная технология сварки по сравнению со стальными трубопроводами.

1.3. Трубы из полимерных материалов (пластиковые)

Для труб из полимерных материалов используются следующие материалы:

— полиэтилен;

— ”сшитый” полиэтилен (РЕХ – трубопроводы);

— полипропилен.

Под “сшивкой” понимается процесс обработки полиэтилена под давление с целью образования дополнительных поперечных связей между молекулами. Цель процесса сшивки – это получение возможности использования полиэтилена при более высоких давлениях и температуры.

Достоинства пластиковых труб:

— высокая стойкость к наружной и внутренней коррозии. Этот фактор приводит к увеличению нормативного срока службы (25-50 лет);

— трубы из полимерных материалов имеют более гладкую внутреннюю поверхность по сравнению со стальными трубами и как следствие обладают более низким гидравлическим сопротивлением;

— материалы обладают высоким коэффициентом теплопроводности λП = 0,3-0,5 Вт/м 0С. Этот фактор обуславливает небольшие потери теплоты через стенки пластиковых труб не более 2-3 % от количества транспортируемой теплоты;

— малый вес труб из полимерных материалов. Масса 1 метра пластикового трубопровода в зависимости от величины внутреннего и наружного диаметра составляет от 0,66 до 9,4 кг;

— удобны для транспортировки и монтажа.

Как правило пластиковые трубопроводы поставляются в бухтах с определенным диаметром и длиной. По сравнению со стальными трубопроводами пластиковые трубы имеют довольно узкий сортамент от 50 до 150 мм.

На предприятиях производящие пластиковые трубы планируется расширить сортамент до 500 мм.

Недостатки пластиковых труб:

— большое линейное тепловое расширение пластиковых труб – это когда при увеличении температуры теплоносителя трубопровод начинает расширяться и тем самым увеличивает свою длину и объем, это фактор может привести к возникновению напряжения на стенках, и, следовательно, происходит деформация трубопроводов.

Для трубопроводов из полиэтилена и ”сшитого” полиэтилена коэффициент расширения 0,16-0,17 (мм/м*0С). Для трубопроводов из полипропилена 0,15 (мм/м*0С). Для стальных трубопроводов 0,0127 (мм/м*0С).

— имеются существенные ограничения по величине рабочего давления и температуры теплоносителя в пластиковых трубопроводах.

Допустимые рабочие давление и температуры теплоносителей в пластиковых трубах

Температуры

теплоносителя

Рабочее давление для трубопроводов в МПа Срок службы

трубопровода

Из полиэтилена и ”сшитого” полиэтилена Из полипропилена
20 1,25-2,12 (12,5-21,2) 2,59-2,71 50-5
30 1,16-1,9 (11,6-11,9) 50-5
40 1,04-1,7 50-5
50 0,91-1, 1,54-1,7 50-5
60 0,81-1,38 50-5
70 0,71-1,19 0,75-1,19 50-5
80 0,63-1,02 0,64-0,96 25-5
90 0,57-0,92 0,61-0,79 10-5
95 0,54-0,88 0,5-0,77 10-5

Из анализа данных таблицы видно, что для обеспечения нормативного срока службы пластиковых труб рабочее давление теплоносителя должно быть на уровне 0,6-1 МПа, а температура теплоносителя не должна превышать 80 0С. При увеличении давление и при увеличении температуры теплоносителя уменьшается долговечность пластиковых труб и сокращается фактический срок службы на 5-10 лет.  Все эти факторы ограничивают применение пластиковых трубопроводов в тепловых сетях.

— стоимость труб из полимерных материалов выше стоимости стальных трубопроводов.

1.4. Металлополимерные трубы (МПТ). В этих трубопроводах между слоями полимера приклеивается слой металла, как правило, алюминий толщиной 0,2-0,4 мм. Основные задачи металлической прослойки, следующие:

— сокращение проникновение кислорода в теплоноситель через стенки трубопровода;

— частичная компенсация линейного теплового расширения трубопроводов. Для металлополимерных трубопроводов коэффициент линейного теплового расширения в 3-5 меньше по сравнению с пластиковыми.

— увеличение прочности трубопровода.

В остальном достоинства металлополимерных труб такие же, как и у пластиковых трубопроводов. Также, как и у пластиковых трубопроводов у металлополимерных труб имеются ограничения по величине рабочего давление и температуре теплоносителя. Помимо этого, у металлополимерных трубопроводов возможны естественные подвижки слоев пластика и металла, из-за различных коэффициентов теплового расширения. Результатом этого фактора является расслоение пластика и металла, следовательно, нарушение монолитности и пластичности конструкции и как следствие разрушение трубопровода.

1.5. Стеклопластиковые трубы (СПТ).

Стеклопластик – это специальный композитный конструкционный материал, который имеет высокую прочность и относительно небольшую плотность. Как правило, стеклопластиковые трубопроводы изготавливаются методом намотки стекловолокна на стержень с определенным диаметром. После намотки трубопровод затвердевает, затем снимается со стержня, испытывается и отгружается заказчику.

Стеклопластиковые трубы (СПТ) выдерживают давление до 1-1,6 МПа и температуру до 75-95 0С. Сортамент стеклопластиковых трубопроводов довольно обширен dВГОСТ = 50-1000 мм. Нормативный срок стеклопластиковых труб составляет 25-50 лет.

Достоинства стеклопластиковых труб:

 — высокая стойкость к внутренней и наружной коррозии;

— стеклопластиковые трубы имеют более высокую гладкую внутреннюю поверхность по сравнению с остальными трубопроводами и, следовательно, обладают более низким гидравлическим сопротивлением;

— малый вес стеклопластиковых труб (в 4-6 раз меньше веса стальных трубопроводов);

— невысокий коэффициент теплопроводности λСП = 0,25-0,3 (Вт/м*0С). Этот фактор обуславливает небольшие потери теплоты через стенки трубопровода;

— коэффициент линейного теплового расширения у стеклопластиковых трубопроводов приблизительно в 10 раз меньше по сравнению с трубопроводами из полимерных материалов 0,018-0,021 (мм/м*0С) для СПТ, для пластиковых трубопроводов 0, (мм/м*0С);

— стеклопластиковые трубы соединяются между собой высокопрочными резьбовыми соединениями вместе с отвердевшим герметиком;

— время монтажа 1 клей-резьбового стыка составляет 5 минут;

— соединение стеклопластиковых труб (СПТ) не требует сварочной техники и не требует расхода электроэнергии на соединение труб;

— стоимость стеклопластиковых труб сопоставима со стоимостью стальных трубопроводов.

world-engineer.ru

Трубы для прокладки теплосетей

При создании централизованного теплоснабжения в городах большое внимание сегодня уделяется качеству теплоизоляции трубопроводов и их долговечности. Решить все связанные с этими требованиями вопросы наиболее эффективно позволяют предварительно изолированные металлические или полимерные трубы. В качестве материала для создания теплоизоляции используют пенополиуретан или сокращенно ППУ. Пенополиуретан имеет подходящую для создания теплоизоляции мелкоячеистую структуру с замкнутыми порами. Материал отличается низкой теплопроводностью и небольшим влагопоглощением. В качестве недостатков ППУ можно назвать горючесть и ограниченную температурную стойкость.

Пластиковые трубы в ППУ-изоляции используют для прокладки внешних тепловых сетей, их производство ведется в соответствии с требованиями ГОСТ Р 52-134 - 2003. Они могут быть изготовлены из нескольких видов полимеров:

  • полипропилена,
  • сшитого полиэтилена ,
  • хлорированного поливинилхлорида,
  • теплостойкого полиэтилена,
  • полибутена,
  • композитов.

Довольно большой объем рынка пластиковых труб в ППУ-изоляции занимают изделия из сшитого полиэтилена (РЕХ). Главное их преимущество — хорошие гибкость, химическая стойкость и теплостойкость. Радиус поворота составляет около метра, уровень допустимой температуры - 950С. Максимально допустимое рабочее давление этих пластиковых труб в ППУ-изоляции составляет 1 МПа. Поскольку такие стройматериалы выпускаются в виде бухт, то монтаж теплотрассы проводится довольно быстро. Разные марки отечественных труб такого типа имеют свои пределы диаметра. Так, например, у «Изопекс» и «Армафлекс» это 110 мм, у «Изопрофлекс»- 160. Недостатками изделий из сшитого полиэтилена является

  • быстрое снижение прочности при повышении температуры,
  • большая толщина стенок,
  • высокая стоимость.

Сроки эксплуатации трубопроводов из этого вида полимеров напрямую зависят от рабочей температуры в системе. Так, например, при +200 С они составляют 14 лет, при + 600 С – 25, при +800 С – 10, а при + 900С только год. Уровень в +1000 С является для таких пластиковых труб в ППУ-изоляции аварийным, его они могут выдержать в течение всего 100 часов. Если возникает потребность в прокладке магистральных сетей большого диаметра, где теплоноситель будет иметь температуру до +150ºС, ее удовлетворяют с применением стальных труб в ППУ-изоляции. Если же максимальный уровень температуры теплоносителя не превышает + 95ºС, использовать выгоднее полимерные изделия. Эксплуатация полимерных коммуникаций обходится дешевле, поскольку такие трубопроводы не нуждаются в регулярных ремонтных работах по причине влияния коррозии и в электрохимической защите. Такие трубы могут применяться в системах отопления с электрическими котлами электродного типа или на ТЭН.

По материалам сайта www.afinara.ru

e-kotly.ru


Смотрите также

© "Совершенные окна", 2019 г.
Перепечатка текстов, а так же полное или частичное воспроизведение других материалов сайта возможно только с согласия их авторов.

телефон: (495) 755-10-94
(многоканальный)