Чтобы выбрать нужный тип трубы, необходимо знать цель использования трубопровода, параметры его работы и требуемую долговечность

Многие специалисты считают, что успех в деле реформирования жилищно-коммунального хозяйства, а именно повышение качества обслуживания потребителей и надёжности работы инженерных систем, во многом зависит от надёжности, долговечности и эффективности трубопроводов. В настоящее время в замене и ремонте нуждаются 30% водопроводных сетей, 36% сетей в системе водоотведения и 17% тепловых сетей.

Известно, что дырявые трубопроводы не могут обеспечить подачу воды от её забора до крана потребителей без снижения качества, что ведёт к ухудшению здоровья последних, не говоря о затратах на очистку воды и её потерях, которые составляют от 14% до 30% от общего объёма всей перекачанной воды. Если учесть, что сети водоотведения являются также изношенными, часто разгерметизированными, то становится ясно, что качество питьевой воды значительно ухудшается ещё и из-за того, что сточные воды попадают в систему водоснабжения.

Не лучшим образом обстоят дела и на тепловых сетях. Из-за утечек в них ежегодно теряются миллионы тонн условного топлива, ежегодные аварии также выливаются в непомерные дополнительные расходы. При таких непроизводительных потерях энергоресурсов не может нормально функционировать ни одно ЖКХ. А в конечном итоге все эти потери неблагоприятно сказываются на социальной, экономической, экологической составляющих жизни любого города.

Специалисты выход из этого положения видят в одном — использование при строительстве и ремонте зданий и сооружений более надёжных и долговечных труб, изготовленных с применением прогрессивных технологий и материалов.

В настоящее время для производства труб используют самые разные материалы: металлы (сталь, чугун, медь и др.), пластмассы, керамику, асбестоцемент, бетон, стекло и даже композиции из нескольких материалов. Например водопроводные напорные трубы из полиэтилена ПЭ80 и ПЭ100 позволяют монтировать прочные и легкие трубопроводы, применимые как гражданском, так и в промышленном строительстве. От остальных элементов коммуникаций отличаются трубы водогазопроводные, которые требуют особой надежности и устойчивости при эксплуатации. Каждый материал имеет свои достоинства и недостатки. В сетях ГВС и теплоснабжения применяются трубы в ППУ изоляции. Их использование экономит на прокладке сетей значительные средства. Трубы из ПВХ, предназначены для напорных и безнапорных систем, материалом изготовления которых служит полиэтилен низкого давления, ПЭ80 и ПЭ100. Полиэтилен морозоустойчив и легок в применении. Монтаж труб из полиэтилена достаточно прост и доступен для любого подготовленного специалиста.

Чтобы сориентироваться в этом многообразии и выбрать нужный тип трубы, необходимо знать цель использования трубопровода, параметры его работы (температуру, давление, характер среды и т.п.) и требуемую долговечность (естественно, с учетом своих финансовых возможностей). Долговечность часто является камнем преткновения, т.к. возникает дилемма: если труба дешевая, то она недолговечная, и наоборот. При этом следует помнить, что ремонт трубопроводов - серьезная проблема, сопряженная с большими затратами, т.е., как обычно, скупой платит дважды. Поэтому может оказаться, что большие единовременные затраты во время строительства помогут сэкономить ваши деньги на ремонте. Еще одна не менее важная проблема - сложность (или простота) монтажа системы трубопровода и связанные с ней затраты.

Рассматривать свойства труб целесообразно по виду материала, из которого они изготовлены, т.к. вид материала определяет эксплуатационные характеристики трубы, ее долговечность, методы монтажа и, естественно, стоимость.

Металлические трубы

Стальные трубы применяются в строительстве пока чаще других. Для локальных систем используют так называемые водогазопроводные сварные трубы с диаметром условного прохода от 6 до 150 мм. Выпускаются три типа труб: легкие (рассчитанные на давление до 0,6 МПа), средние (0,6-1 МПа) и тяжелые (давление более 1 МПа). Кроме того, выпускаются бесшовные горячекатаные трубы больших диаметров (от 45 до 550 мм). Стальные трубы могут быть обычными (черными) и оцинкованными. Они имеют довольно большой вес. Так, труба с условным проходом 15 мм (1/2") весит 1,25 кг/м. Положительным свойством стальных труб является низкий температурный коэффициент линейного расширения (ТКЛР) - 0,012 мм/м х К; он в 5-10 раз ниже, чем у полимерных.

При транспортировании по стальным трубам холодной воды в отапливаемых помещениях из-за высокой теплопроводности стали (74 Вт/м х К) они могут "отпотевать". По той же причине стальные трубы при прокладке в грунте могут замерзать. При подаче горячей воды трубы изнутри быстро обрастают продуктами коррозии и другими отложениями, что резко снижает их пропускную способность.

Стальные трубы соединяют на резьбе с помощью фланцев или сварки. Монтаж системы довольно трудоемок; после длительной эксплуатации разобрать систему трудно, а порой просто невозможно.

Чугунные трубы

— толстостенные, относительно большого размера (внутренний диаметр 65-1000 мм) получают отливкой из серого чугуна, поддающегося механической обработке. Внутренняя поверхность труб шероховатая. Чугунные трубы за счет большой толщины стенки обладают высокой долговечностью и надежностью, но вес их существенно выше, чем у стальных. Соединяются чугунные трубы с помощью раструбов и уплотняющих прокладок. Трубы выпускаются в комплекте с фасонными деталями.

Медные трубы применялись человеком уже несколько тысяч лет назад. Но широкое их использование в строительстве началось в 20-30-е годы XX века, а пик популярности пришелся на 70-е.

Особенности свойств медных труб:

- ТКЛР меди 0,017 (мм/м х К), что близко к ТКЛР стали;

- теплопроводность меди 394 (Вт/м х К), т.е. в 4 раза выше, чем у стали; медь устойчива к действию УФ-излучения;

- медные трубы абсолютно непроницаемы для газов;

- медь обладает бактерицидным действием;

- диапазон рабочих температур медных труб очень широк — от - 200 до + 2000 С;

В отличие от стальных, медные трубы не боятся замораживания в заполненном водой состоянии благодаря пластичности меди; медь не подвержена коррозии в обычной воде.

Медь практически целиком подвергается повторной переработке (это подтверждается ставшими уже привычными для нас сообщениями о хищениях меди). Подсчитано, что около 80% всей меди, когда-либо выплавленной на Земле, до сих пор находится в эксплуатации.
Трубы из меди очень технологичны: их легко резать и гнуть. Соединяют их с помощью пайки, а чаще обжимом муфт. У медных труб более низкий коэффициент шероховатости Кш = (1,5-2)х10-6 м, чем у стальных (Кш = 200х10-6м) труб. Это увеличивает их пропускную способность и позволяет применять трубы малого диаметра 8-10 мм.

Как уже говорилось, медь очень коррозионностойка в обычной воде, но при сильном хлорировании и в кислых средах (при рН <7) она все же корродирует с выделением вредных для человека веществ. Кроме того, при контакте меди с другими металлами (сталью, в том числе и оцинкованной, алюминием) возникает электрохимическая коррозия, которая быстро приводит к разрушению этих металлов. Для исключения этого явления металлы, используемые в одной системе, необходимо разделять электроизолирующими прокладками.

Металлополимерные трубы

Наше время - период увлечения композиционными материалами - стеклопластиком, углепластиком и т.п.. Металлополимерные трубы относятся к числу таких композитов. Они представляют собой многослойную конструкцию, состоящую из тонкой алюминиевой трубы (толщиной 0,5-2 мм), снаружи и изнутри покрытой сшитым полиэтиленом (РЕ-Х). Полиэтилен зафиксирован на алюминиевой подложке клеем.

Такая слоистая конструкция трубы обеспечивает ее надежность и долговечность (50 лет и более); при этом каждый элемент выполняет определенную функцию.

Алюминиевый сердечник:

- гарантирует защиту от диффузии кислорода через стенку трубы;

- обеспечивает малый ТКЛР - 0,024.. .0,026 мм/м х К;

- гарантирует длительную прочность при повышенных температурах.

Слои из сшитого полиэтилена:

- обеспечивают гладкость внутренней поверхности трубы и защищают ее от обрастания;

- предохраняют алюминиевый сердечник от образования гальванических пар с латунными и стальными элементами сети;

- снижают теплопроводность трубы, например, предохраняя ее от запотевания;

- Обеспечивают декоративность и чистоту наружной поверхности трубы.

Металлополимерные трубы выпускаются с наружным диаметром от 16 до 63 мм. Они поставляются свернутыми в бухты длиной от 200 до 50 м.

Металлополимерные трубы легко гнутся даже руками, режутся и стыкуются с помощью набора специальных соединительных и фитинговых деталей. Вес металлополимерных труб мал. В зависимости от диаметра он составляет от 0,1 до 0,3 кг/п.м. Интервал рабочих температур от - 40 до + 950 С.

Недостатком этого вида труб по сравнению с полимерными является чувствительность к замораживанию в заполненном водой состоянии.

Журнал "СЕВЕР строительный" № 4 2005 г.

Еще статьи на тему "трубы":

Зачем морозить трубы?

Трубы: для каждого случая свой полимер

Соединение труб с пресс-фитингами