Главная ->  Публикации 

 

Трубы для локальных систем. Сравнительный анализ ,Часть 1,


Таковы нормы, а на практике строительные организации продолжают возводить здания, ориентируясь в основном на стальные трубы. Зачастую нарушается технология монтажа: вместо резьбовых соединений используют сварку. Последнее ведет к нарушению защитного слоя и провоцирует коррозионные разрушения труб.

 

Этот обзор касается труб, предназначенных для локальных сетей подачи воды, тепла и газа. Монополия стальных труб, незыблемая до середины XX века, в наше время нарушена. Сегодня с ними серьезно конкурируют полимерные трубы. Более того, в России введено в действие Изменение №2 к СНиП 2.04.01-85 "Внутренний водопровод и канализация зданий". Теперь пункт 10.1 СНиП гласит: для внутренних трубопроводов холодной и горячей воды следует применять пластмассовые трубы и фасонные изделия... Для всех сетей внутреннего водопровода допускается применять медные, бронзовые и латунные трубы и фасонные изделия, а также стальные трубы и элементы с внутренним и наружным защитным покрытием от коррозии".

 

Металлические трубы

 

Ниже рассмотрены основные виды труб, применяемые для локальных водо-, тепло- и газовых сетей.

 

Стальные трубы. Чаще других в строительстве применяют стальные трубы не только для транспортировки воды и газа, но и как элементы строительных конструкций. Для локальных сетей используют стальные водогазопроводные 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). Одним из существенных недостатков стальных труб является их большой вес. Так, труба с условным проходом 15 мм (1/ весит 1,25 кг/м.

 

Металлические трубы были одним из первых видов труб, применяемых человеком, и сохраняют ведущие позиции и поныне. Трубы делали из тонких медных, свинцовых и железных листов путем их сгибания, т.е. технология была близка к современной. Сталь и медь широко используются и в наше время.

 

Положительным свойством стальных труб является низкий температурный коэффициент линейного расширения (ТКЛР) -0,012(мм/м'К); он в 5...10 раз ниже, чему полимеров; кроме того они не проницаемы для кислорода и УФ-излучения.

 

Стальные трубы могут быть обычными (черными), но более эффективны оцинкованные. Монтаж сетей из стальных труб осуществляется на резьбе и с помощью сварки. Сварка понижает коррозионную стойкость, в особенности оцинкованных труб, т.к. в месте сварки цинк окисляется и испаряется (температура кипения цинка 906 °С), поэтому места стыка корродируют очень быстро. Монтаж системы довольно трудоемок; после длительной эксплуатации разобрать систему трудно, а порой просто невозможно.

 

При подаче горячей воды трубы изнутри быстро обрастают продуктами коррозии и другими отложениями, что резко снижает их пропускную способность и способствует размножению микрофлоры.

 

Из-за высокой теплопроводности стали (74 Вт / м • К) стальные трубы при открытой прокладке в отапливаемых помещениях при транспортировании по ним холодной воды могут "отпотевать". По той же причине стальные трубы при прокладке в грунте могут замерзать, что приводит к их разрушению: они расходятся по шву или лопаются.

 

Медные трубы применялись уже несколько тысяч лет назад. Но широкое использование медных труб началось в 20-30 годы XX века, а пик популярности пришелся на 70-е. К этому же времени относится появление в строительстве полимерных труб. В результате конкурентной борьбы между медными и полимерными трубами выявились их сильные и слабые стороны, что позволило каждому материалу занять свою нишу на строительном рынке.

 

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.

 

Медь практически целиком подвергается повторной переработке (это полностью подтверждается привычными для нас сообщениями в средствах массовой информации о хищениях меди). Подсчитано, что около 80% всей меди, когда-либо выплавленной на Земле, до сих пор находятся в эксплуатации.

 

Особенности свойств медных труб:
- ТКЛР меди 0,017 (мм/м*К), что в 4...8 раз ниже, чему у полимеров;
- теплопроводность меди 394 (Вт / м*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 минус 200 до плюс 200 °С;
•медные трубы не боятся замораживания в заполненном водой состоянии как стальные, благодаря пластичности меди;
•медь не подвержена коррозии в обычной воде.

 

У медных труб более низкий коэффициент шероховатости Кш = (1,5... *10^-6 м, чем у стальных (Кш = 200-10^- и даже полимерных (Кш = 8*10^- труб. Это увеличивает их пропускную способность и позволяет применять трубы малого диаметра 8...10 мм.

 

Трубы из меди очень технологичны: их легко резать и гнуть. Соединяют их с помощью пайки, а чаще обжимом муфт специальными щипцами.

 

Полимерные трубы заслуженно завоевали популярность у строителей благодаря многим положительным свойствам:

 

Как уже говорилось, медь очень коррозионноустойчива в обычной воде, но при сильном хлорировании и в кислых средах (при рН Полимерные трубыПервые полимерные трубы появились в середине XX века. Сегодня промышленность предлагает уже широкий выбор полимерных труб. При правильном монтаже их долговечность в несколько раз выше, чем у стальных. Доказательством этого может служить успешная эксплуатация и по сей день трубопроводов из полимерных труб, смонтированных в 50-е годы. Высокая долговечность компенсирует повышенную стоимость.

 

Полимерные трубы поступают на стройку в виде бухт и легко нарезаются на требуемые размеры. Соединение труб осуществляется низкотемпературной сваркой, склейкой и при помощи специальных муфт.

 

• они не подвержены коррозии;
• санитарно-гигиенические показатели полимерных труб выше, чем у стальных;
• полимерные трубы характеризуются небольшим весом;
• пропускная способность полимерных труб за счет гладкости стенок и отсутствия обрастания значительно выше, чем у стальных и чугунных при равном диаметре;
• полимерные трубы бесшумны при любой скорости потока.

 

Полимерные трубы горючи (к трудносгораемым относится только поливинилхлорид).Для изготовления полимерных труб в настоящее время в основном используют сшитый полиэтилен (РЕ-Х), полипропилен (РР), поливинилхлорид (PVC), хлорированный поливинилхлорид (CPVC) и полибутен (РВ).

 

Вес полимерных труб в 5...10 раз ниже, чем стальных при равном внутреннем диаметре.К недостаткам полимерных труб следует отнести зависимость их прочности (предельного рабочего давления) и долговечности от температуры (см. табл. , а также невысокие предельные рабочие температуры (как правило, не выше 95 °С). Кроме того, у полимеров высокий температурный коэффициент линейного расширения (~ в 10 раз выше, чем у металлов).

 

Сшитый полиэтилен, сохранив все преимущества обычного полиэтилена, приобрел существенно большую прочность и теплостойкость: верхний предел рабочей температуры, при которой РЕ-Х способен длительно работать - плюс 95 °С.

 

Сшитый полиэтилен (РЕ-Х) получают из обычного полиэтилена высокой плотности (PEHD) путем сшивки его линейных молекул с помощью пероксидов (РЕ-Ха), органсилоксанов (РЕ-ХЬ) или ионизирующего излучения (РЕ-Хс).

 

Для полимерных труб срок службы зависит от рабочего давления и температуры эксплуатации. Например, для труб типа PN 12,5 (12,5- номинальное давление в кгс/см из сшитого полиэтилена фирма "Бир Пекс" дает такую зависимость.

 

Трубы из сшитого полиэтилена выпускают на различные номинальные давления PN - от 0,8 до 2,5 МПа и наружным диаметром от 10 до 110мм. Масса одного погонного метра трубы диаметром 20 мм составляет 0,10... 0,15 кг в зависимости от номинального давления.

 

Трубы из сшитого полиэтилена составляют более половины от общего выпуска полимерных труб. В России такие трубы производятся фирмой "Бир Пекс" в г. Саратове. Производительность предприятия -до 7 тыс. км труб в год.

 

У сшитого полиэтилена стойкость к УФ-излучению выше, чем у обычного. Трубы из РЕ-Х целесообразно использовать для горячего и холодного водоснабжения, центрального отопления и напольных отопительных систем.

 

Трубы повышенной теплостойкости получают используя сополимер полипропилена "Рандом".

 

Полипропилен (РР) по использованию в производстве труб занимает второе место вслед за сшитым полиэтиленом. Он менее теплостоек, чем сшитый полиэтилен, поэтому не рекомендуется к использованию в системах отопления и горячего водоснабжения. Недостатком полипропиленовых труб является недолговечность соединительного узла подключения к металлическим трубам. Значительная разница ТКЛР полипропилена и металлов со временем приводит к нарушению герметичности стыка. Кроме того, в отличие от полиэтиленовых труб, которые поставляются в бухтах, более жесткие полипропиленовые выпускаются только в виде мерных отрезков до 4 м длиной, что менее удобно при транспортировке и монтаже.

 

Положительным свойством поливинилхлорида является его пониженная горючесть и повышенная химическая стойкость по сравнению с другими полимерами. Он также менее чувствителен к УФ-излучению. Поэтому основные области применения ПВХ-труб - это водосточные системы, канализация и т.п.

 

Поливинилхлорид (PVC) - широко используемый в строительстве полимер, в производстве труб идет вслед за полиэтиленом и полипропиленом. Обычно он используется в непластифицированном виде (жесткий ПВХ - "винипласт"). Недостаток винипластовых труб - низкая теплостойкость (до 75 °С). С целью повышения теплостойкости его модифицируют дополнительным хлорированием (CPVC), доводя содержание хлора до 60-65% с обычного - 57%. Высокое содержание хлора в ПВХ вызывает настороженность экологов и ограничивает применение PVC и CPVC труб для водоснабжения. Основные показатели этих полимеров приведены в табл.2.

 

Зависимость долговечности труб из PE-X от температуры и давления

 

 

 

Таблица Температура, С Срок службы, лет 1 5 10 25 50 при рабочем давлении, Мпа 20 1,37 1,33 1,32 1,31 1,25 40 1,1 1,08 1,07 1,06 1,04 60 0,87 0,84 0,83 0,81 0,8 80 0,65 0,64 0,63 0,63 - 95 0,57 0,55 0,54 - -

 

Таблица Свойства Сшитый полиэтилен (РЕ-Х) ПВХ (PVC) ХПВХ (CPVC) Поли-пропилен (РР) Плотность, г/см3 0,9 .0,95 1,4 1,5-1,6 0,93 ТКЛР, мы/мК 0,12..0,14 0,06 0,062 0.12 Удлинение при разрыве, % 20 .500 5...10 - 800 Модуль упругости, МПа" 550...800 до 4000 до 3000 900 Теплопроводность, Вт/м-К 0,40..0,41 0,13-0,15 0,16 0,15-0,2 Рабочая температура, С /рабочее давление, МПа 95/0,85 - 93/0,47 75/0,6

 

Свойства полимерных труб

 

 

Пробковый интерьер Квадратные метры тишины. Щебеночно-мастичный асфальтобетон - будущее дорожных покрытий.. Как сберечь тепло?. Газоанализаторы. Выбор источника тепла для загородного дома.

 

Главная ->  Публикации 


0.0174