Главная  ›  Полезные материалы

Долговечность пластиковых труб.

Для начала давайте определимся с терминами.

Под пластиковыми трубами я подразумеваю все виды пластиковых труб:

• полипропиленовые;

• металлопластиковые

• сшитый полиэтилен

И все они регламентируются одним ГОСТ 52134-2003  Российской Федерации. Из этого и будем исходить.

На сегодняшний день, к сожалению, маркетинговые ходы и рекламные уловки всё чаще влияют на различные технические решения и выбор того или иного материала и оборудования для проектирования систем водо и теплоснабжения.
 
Всё чаще у проектировщиков вместо полноценного технического паспорта или каталога на оборудование на столе оказывается рекламные буклеты и брошюры, по которым он и производит подбор.

То, что недопустимо писать в серьёзной технической литературе, перекочевывает на страницы таких буклетов. Очень часто маркетологи присваивают своему товару завышенные или вовсе несуществующие показатели, вводя инженеров в заблуждение.

Как правило, незаурядные технические особенности оборудования в буклетах представляются как неоспоримые преимущества. И наоборот, любая техническая информация о конкурентной продукции представляется в виде существенных и неисправимых недостатков.

Все эти факторы в конечном cчете приводят к неверному выбору материалов и оборудования, что в итоге может привести к аварийной ситуации. Вина в этом случае ложится на плечи инженера-проектировщика, так как у любого производителя наряду с красочной рекламой, триумфально описывающей все прелести товара, имеются либо сноски мелким шрифтом, либо тщательно скрываемый от людского глаза технический паспорт с реальными данными.

Чаще всего в рекламных брошюрах приводится информация, не противоречащая паспортным данным, но преподнесенная таким образом, что у людей создается ложное представление о реальных технических особенностях товара.

Например, фразы «труба выдерживает температуру 95ºС и давление 10 бар» и «труба выдерживает температуру теплоносителя 95ºС при его давлении 10 бар в течение 50 лет» кардинально отличаются друг от друга. В первом случае загадана загадка: труба способна выдержать 95ºС температуру теплоносителя и 10 бар одновременно, либо это две критические точки применения данной трубы? А самое главное – отсутствует временной показатель, то есть неизвестно, в течение какого времени трубопровод выдерживает данные параметры – пять минут, час или 50 лет?

В этом обзоре я приведу основные маркетинговые уловки и мифы, распространяемые производителями труб из полипропилена и металлопластиковых труб. 
 
 Миф 1.: пластиковые трубы безоговорочно можно использовать для систем радиаторного отопления».

Условия применимости пластиковых и металлопластиковых трубопроводов на территории Российской Федерации регламентируются ГОСТ 52134-2003.

Так как на прочность пластиковых трубопроводов довольно ощутимо влияет время воздействия на них теплоносителя с определённой температурой, то для них установлены классы эксплуатации , которые отражают характер воздействия определённых температур на трубу в течение всего срока эксплуатации.

Рис. 1. Допустимое рабочее давление при эксплуатации полипропиленовых труб

При этом применение трубопроводов в системах отопления и водоснабжения ограничивается пунктами 5.2.1 и 5.2.4:

«5.2.1 Трубы и фитинги из термопластов следует применять в системах водоснабжения и отопления с максимальным рабочим давлением Р_макс 0,4; 0,6; 0,8 и 1,0 МПа и температурными режимами, указанными в таблице 10 и 11.

Рис. 2. Допустимое рабочее давление при эксплуатации труб из сшитого полиэтилена

 «5.2.4 Могут устанавливаться другие классы эксплуатации, но значения температур должны быть не более указанных для класса 5».

ГОСТ P 52134-2003 определяет, какую температуру выдерживают полипропиленовые трубы различных классов:

 - ХВ – холодное водоснабжение (20°С);

 - первый класс – горячее водоснабжение, рабочая температура 60°С;

 - второй класс - горячее водоснабжение при 70°С;

 - третий класс - напольное отопление 60°С;

 - четвертый класс – низкотемпературное радиаторное и высокотемпературное напольное отопление – 70°С;

 - пятый класс – высокотемпературное радиаторное отопление, температура эксплуатации – 90°С.

 Минимальная допустимая температура для хранения и эксплуатации – минус 20°С.

Иными словами, соотношение времени влияния различных температур производитель может устанавливать любое. Но максимальную рабочую температуру нельзя задавать свыше 90°C. В большинстве систем отопления расчётная температура теплоносителя равна 95°C.

Отсюда следует вывод: в старых системах полиэтиленовые трубы недопустимо использовать. И если применять данные трубы для высокотемпературного радиаторного отопления, то только в системе, которая спроектирована на максимальную рабочую температуру 90°C. . Какие трубы лучше подойдут для системы отопления написано в этой статье

Но почему же в большинстве рекламной продукции производителей полиэтиленовых труб указана максимальная рабочая температура 95°C?

При устройстве отопления следует знать, что не все полипропиленовые трубы можно использовать. Например: труба марки PN20 имеет рабочую температуру до 60°C, а изделие с маркировкой PN25 способно выдержать горячую воду с температурой до +90°C.

Дело в том, что в п. 5.2.1 ГОСТ устанавливает нормы только по применению пластиковых труб, иными словами регламентирует виды систем, в которых можно применять трубы, но не сами трубопроводы, что даёт право производителям писать в технических характеристиках труб практически любую рабочую температуру.

«Разница всего лишь в 5°C сильно не влияет на долговременную прочность трубы » – можно услышать как оправдание применения трубы.

Но у трубы есть три основных параметра: температура, давление и срок службы, и если увеличивать один из параметров, то неизбежно снизятся остальные два. Таким образом, применять трубу при более высоких температурах можно, но следует учитывать тот факт, что это неизбежно вызовет сокращение срока службы.

Минимально допустимый срок службы трубопроводов по СНиП 41-01-2003 составляет 25 лет, причём, если трубопроводы прокладываются скрытно в строительной конструкции, срок службы должен быть не менее 40 лет.

При увеличении рабочей температуры до 95ºС срок службы трубопровода сокращается до 5 лет, в зависимости от толщины стенки, отсюда можно сделать вывод, что трубы при таких параметрах применения недопустимо укладывать скрытно.

Ниже представлены примеры использование недомолвок поставщиков, при указании технических характеристик:  Рабочая температура 95ºС при давлении 0,77 МПа не может соответствовать сроку службы 50 лет. Из графика на рис. 1 видно, что максимальный срок эксплуатации трубопровода при температуре 95ºС составляет 1 год. Указывается максимальная рабочая температура 95ºС и срок эксплуатации 50 лет, но умалчивается, что на трубу данная температура может действовать максимум 1 год из этих 50 лет.

Миф 2.: «Кислородозащитный слой трубопровода является маркетинговым ходом и никакого влияния на эксплуатационные характеристики не оказывает…»

Применение кислородозащитного слоя прежде всего обусловлено выполнением требований СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование» пункта 6.4.1 «…Полимерные трубы, применяемые в системах отопления совместно с металлическими трубами (в том числе в наружных системах теплоснабжения) или с приборами и оборудованием, имеющим ограничения по содержанию растворенного кислорода в теплоносителе, должны иметь кислородопроницаемость не более 0,1 г/м сут…»

Кислородопроницаемость трубы из сшитого полиэтилена с толщиной стенки 2 мм, диаметром 16 мм при температуре воздуха 20 ºС составляет 670 г/м³·сут.

Очевидно, что обычная труба из сшитого полиэтилена не удовлетворяет требованиям данного СНиПа.

Однако опасность присутствия кислорода в системе весьма значительна и отнюдь не преувеличена.

Но это всё должно учитываться при проектировании, и простому потребителю эта информация бесполезна. Так как чаще всего котел расположен в частном доме на одного или нескольких потребителей и метраж труб системы отопления совершенно незначителен по сравнению с магистральными теплотрассами.

Миф 3.: «Температурное удлинение пластиковых труб во много раз превышает температурное удлинение остальных материалов, вследствие такого большого температурного удлинения замоноличенная труба ломает стяжку и штукатурку…»

Рис. 3. Линейное удлинение труб

Полипропилен обладает очень высоким коэффициентом теплового расширения. Он равен 0,15 мм/мºС. Простой расчет показывает, что трехметровый прямой отрезок трубы между полом и потолком, нагревшись с 20ºС до 90ºС, удлинится на 0,15*3*(90-20)=31,5 миллиметра. Удлинение больше чем на три сантиметра будет означать, что труба не просто будет искривлена — она выгнется на манер натянутого лука. Еще один большой и очень весомый минус материала.

Как и обычно, данные мифы базируются на достоверных фактах (температурное удлинение трубы из сшитого полиэтилена практически в 8 раз больше, чем металлопластиковой), но вывод сделан неправильной.

Для того чтобы узнать, произойдёт ли разрушение стяжки пола или нет, необходимо разобраться в процессах, протекающих в замоноличенной трубе.

Трубопровод, проложенный в открытую, при нагревании на определённую температуру начнёт удлиняться. Но в стяжке пола труба не может удлиниться, так как её температурному расширению препятствует цементно-песчаная стяжка.

В данном случае на каждую единицу удлинения трубопровода стяжка будет сжимать его на то же самое расстояние. В конечном счете трубопровод сожмётся стяжкой пола на расстояние, равное его температурному удлинению (рис. 3 ), длина его при этом не измениться.

Возникает вопрос, куда же всё-таки девается лишний кусок трубы. Дело в том, что для сжатия трубы требуется определённое усилие. Удлинившийся отрезок трубы просто-напросто переходит в напряжение, которое оказывает труба на стяжку пола.

И ответ на вопрос, выдержит ли стяжка температурное напряжение трубы, зависит лишь от того, какое напряжение труба окажет на стяжку. 

Нагрузка от трубопровода на стяжку зависит не только от температурного расширения трубопровода, но и от модуля упругости, который у сшитого полиэтилена относительно низкий по сравнению с остальными типами материалов. Сталь, за счёт большого модуля упругости, несмотря на самый низкий коэффициент температурного расширения, вызывает в стяжке намного большее напряжение, нежели трубы с большим температурным расширением.

ВЫВОДЫ

Они сводятся к следующему:

1. Полипропиленовые трубы не стоит применять в отопительных системах в тех регионах, для которых характерны сильные морозы зимой. Если у вас средняя температура января ниже -25 — разумным будет остановить свой выбор на трубах из оцинкованной стали или нержавейки.

2. Использовать в системах горячего водоснабжения, и в отопительных системах стоит только армированные трубы. Применимы в равной степени армирование и алюминием, и фиброй; во втором случае несколько упрощается монтаж труб на сварных соединениях. Если вы будете выполнять сборку системы отопления своими руками, вам не понадобится зачистной инструмент. При этом цена погонного метра труб с разными типами армирования отличается крайне незначительно и в предсказуемую сторону.

3.  При монтаже систем отопления полипропиленом необходимо избегать ставить трубы в распорку между стенами или перекрытиями. Всегда должны оставаться зазоры на тепловое расширение. Это же касается и укладки труб в пол или стены. Кроме того, при большой протяженности прямого участка трубы делаются так называемые компенсаторы: кольцевые витки трубы или П-образные скобы, которые при удлинении позволяют трубе не выгибаться дугой.

	Готовые насосно-смесительные модули Насосные модули из латуни и нержавеющей стали + блок управления. Все уже собрано! УЗНАТЬ ПОДРОБНЕЕ →