Металлополимерные и полимерные трубы: выбор для современных систем

Металлополимерные и полимерные трубы: выбор для современных систем

Современные системы отопления, водоснабжения и канализации требуют использования качественных и надежных материалов. Одним из ключевых элементов этих систем являются трубы, которые должны выдерживать различные нагрузки, быть долговечными и устойчивыми к коррозии. В последние годы все большую популярность набирают металлополимерные и полимерные трубы, которые предлагают множество преимуществ по сравнению с традиционными материалами. В этой статье мы рассмотрим особенности этих труб, их преимущества и недостатки, а также поможем определить, какой вариант лучше подходит для конкретных задач.

Металлополимерные трубы

Металлополимерные трубы представляют собой гибридные изделия, сочетающие в себе преимущества металла и полимеров. Их конструкция обычно включает металлическую основу, облицованную слоем полимерного материала. Такое сочетание обеспечивает высокую прочность, устойчивость к коррозии и долговечность.

Преимущества металлополимерных труб

• Высокая прочность и устойчивость к механическим нагрузкам
• Устойчивость к коррозии благодаря полимерному покрытию
• Долговечность и длительный срок службы
• Гибкость и легкость монтажа
• Широкий диапазон рабочих температур

Недостатки металлополимерных труб

• Более высокая стоимость по сравнению с полимерными трубами
• Сложность ремонта в случае повреждения
• Ограниченная гибкость при больших радиусах изгиба

Полимерные трубы

Полимерные трубы изготавливаются из различных видов пластиков, таких как ПВХ, ПП, ПЭ и другие. Они получили широкое распространение благодаря своим уникальным свойствам и доступной цене. Полимерные трубы идеально подходят для систем, где важны легкость монтажа и устойчивость к коррозии.

Преимущества полимерных труб

• Низкая стоимость
• Легкость монтажа и транспортировки
• Устойчивость к коррозии
• Долговечность
• Широкий ассортимент диаметров и конфигураций

Недостатки полимерных труб

• Ограниченная прочность при высоких температурах
• Уменьшение прочности под воздействием ультрафиолетового излучения
• Ограниченная устойчивость к механическим повреждениям

Сравнительная характеристика металлополимерных и полимерных труб

Параметр	Металлополимерные трубы	Полимерные трубы
Материал	Металл + полимер	Полимер
Прочность	Очень высокая	Средняя
Устойчивость к коррозии	Высокая	Очень высокая
Диапазон температур	Широкий	Ограниченный
Стоимость	Высокая	Низкая
Сложность монтажа	Средняя	Низкая

Как сделать правильный выбор?

Выбор между металлополимерными и полимерными трубами зависит от конкретных требований вашей системы. Если вы отдаете приоритет прочности и долговечности, металлополимерные трубы будут лучшим вариантом. Если же важны доступная цена и легкость монтажа, полимерные трубы станут оптимальным выбором.

При принятии решения также учитывайте условия эксплуатации, такие как температура, давление, уровень механических нагрузок и риск коррозии. Правильный выбор труб обеспечит надежность и эффективность вашей системы на долгие годы.

Связанные вопросы и ответы:

Что такое металлополимерные и полимерные трубы

В середине прошлого столетия появились полиэтиленовые трубы. Самым большим их достоинством на то время была их устойчивость к не очень сильным морозам, примерно -20⁰С. Этот параметр позволял использовать их в прокладке наружных водопроводов даже в зимнее время года.

Изначально трубы из полиэтилена соединялись способом чисто механическим, т.е. фитингами из полипропилена или латуни. Как только температура окружающей среды значительно поднималась, прочность полиэтилена значительно падала. Превращая материал в пластично-вязкую субстанцию.

Полиэтилен также быстро старел под воздействием ультрафиолета, поэтому во время использования этих труб на открытых участках их стабилизировали, применяя наполнение полимера сажей.

Спустя двадцать лет появляются трубы полиэтилена «сшитого» типа. Новые трубы отличаются большим уровнем  прочности и лучшей устойчивостью к различным температурам, однако при этом полиэтилен перестал свариваться.

Сшивание полиэтилена выполняется несколькими способами, когда используется ионизирующее изучение, кремнийорганические вещества и перекиси. Эти трубы уже могли использоваться для организации систем с горячей водой. В системах отопительного назначения использовались трубы, которые были снабжены слоем «кислородозапирающего» характера.

Следующим этапом развития пластиковых труб являются металлополимерные трубы. Это была пятислойная конструкция, которая состояла из основной трубы «сшитого» полиэтилена, прослойки клея, алюминиевой фольги, еще одной клеевой прослойки и оболочки из полиэтилена для внешней защиты.

Трубы из металлополимеров обладают хорошей защитой от окисления, хорошо гнутся и могут длительное время удерживать заданную форму.  

Трубы этого типа лучше всего подходят для подключения таких приборов как водонагреватели, радиаторы и т.д., но у них ограниченный диаметр (40мм), что существенно сужает спектры их использования.

В чем разница между металлополимерными и полимерными трубами

Структура и технические характеристики металлопластика обусловили ряд сильных сторон композитной магистрали.

К числу положительных аспектов эксплуатации относятся:

• антикоррозийность – внутренняя поверхность не покрывается ржавчиной и не заиливается;
• хорошая пропускная способность благодаря невысокому гидравлическому сопротивлению трубопровода;
• химическая инертность к большинству токсичных веществ и агрессивных сред;
• гибкость, позволяющая при монтаже магистрали минимизировать количество соединителей и угловых деталей ;
• газонепроницаемость – элементы трубопроводной системы (радиаторы, котлы, насосное оборудование) защищены от пагубного воздействия кислорода;
• шумопоглощение – тихая транспортировка жидкости вдоль инженерных коммуникаций;
• износостойкость, удобство эксплуатации и отсутствие необходимости в дополнительном обслуживании.

Трубы имеют небольшой вес, поэтому просты в транспортировке и монтаже. Дополнительные достоинства: эстетичность,  доступная стоимость и практически безотходное использование.

Стыковка трубопровода пресс-фитингами обеспечивает герметичное надежное соединение магистрали – это позволяет выполнять скрытую прокладку трубопровода и выполнять бетонную заливку

Наряду с положительными сторонами металлопласту свойственны и недостатки:

1. Разность теплового расширения. Пластик быстрее «подстраивается» под изменения температуры воды, чем алюминий. Эта разность негативно влияет на материал – со временем стыковочные соединения ослабевают, и возрастает риск протечки.
2. Требования к изгибу. Многократное сгибание/разгибание или единоразовый изгиб сверх нормы может привести к деформации слоев металлопластикового погонажа.
3. Восприимчивость к УФ-лучам. Полимерный внешний слой при длительном воздействии ультрафиолета теряет свои защитные свойства.

Монтаж металлополимерного трубопровода происходит посредством обжимных фитингов.

При использовании некачественных изделий и несоблюдении технологии монтажа возможно расслоение структуры металлопласта и растрескивание наружного пластикового слоя

Эти деформации могут стать следствием замерзания теплоносителя в трубе. Решение проблемы: утепление магистрали на стадии монтажа или замена транспортируемой воды в системе отопления на незамерзайку.

Эксплуатационные свойства металлополимерных труб позволяют их использовать в частном, промышленном строительстве и других сферах хозяйствования.

Какие материалы используются для производства металлополимерных труб

Композитные (металлопластиковые) трубы PP-Stabil (ПП-Стабил) — модернизированная полипропиленовая труба: Представляет собой конструкцию из полипропиленовой трубы с нанесенной ближе к наружному диаметру перфорированной алюминиевой фольгой. При этом, благодаря перфорации, сохранена «целостность» основной стенки и её толщина, что позволяет эксплуатировать трубы при тех же параметрах температуры и давления, что и «обычные» полипропиленовые. Максимальная температура для нормального функционирования этих труб — 75 °С.Применение перфорированного алюминия существенно снизило коэффициент линейного теплового удлинения трубы, но не решило остальных вышеперечисленных проблем.PEX-AL-PEX (ПЕКС — Алюминий — ПЕКС):В 1979 году в Великобритании было освоено производство труб PEX-AL-PEX, которые представляют собой сложную конструкцию, состоящую из пяти слоев: трубы из «сшитого» полиэтилена (до 0,8 мм), клеевой прослойки, слоя алюминиевой фольги (до 0,4 мм), клеевой прослойки и защитной оболочки из, как правило, обычного, не сшитого полиэтилена (до 0,8 мм.). Возможно, многим это покажется странным, но алюминиевая фольга практически не влияет на эксплуатационные параметры трубы: рабочее давление и температуру. Объясняется это довольно просто: жидкость внутри трубы перемещается не по алюминиевой, а по полиэтиленовой трубе, и поэтому именно свойства сшитого полиэтилена (РЕХ) определяют эксплуатационные параметры, а они для толщины слоя в 0,8 мм. в несколько раз ниже требуемых значений температуры и давления для систем отопления и водоснабжения серийных и высотных зданий.Такая конструкция труб была призвана решить три принципиальные задачи:1. Создание диффузионного барьера, препятствующего проникновению кислорода из атмосферы внутрь трубы. Надуманность проблемы доказана со временем — см. статью «Кислородопроницаемость».2. Снижение коэффициента линейного теплового расширения и искривления при прогреве при наружной прокладке труб. Однако в процессе эксплуатации, в силу различных коэффициентов линейного расширения полиэтиленовых и алюминиевого слоев, которые невозможно компенсировать клеевой прослойкой, происходит разрушение целостности стенки и ее расслаивание.3. Сохранение формы после изгибания в процессе монтажных работ. Эта задача решена, хотя удобство монтажника вовсе не означает удобства и спокойствия в будущем у заказчика строительства и, соответственно, проектировщика и подрядчика.Для обеспечения герметичности соединения трубы и фитинга обязательно наличие резинового кольца (чаще двух) на штуцере. Без него, не удается равномерно обсадить трубу по всему диаметру.Наличие же дополнительного элемента, тем более резины, не может не сказаться на надежности соединения.Алюминиевая прослойка подвергается существенной деформации, вплоть до разрыва, вследствие неоднократного изгиба трубы и не влияет на эксплуатационные параметры в виду незначительной толщины.В силу этих факторов, до сих пор не существует таблицы зависимости срока службы труб PEX-AL-PEX от температуры и давления, которая есть для всех труб из полимерных материалов.Преимущества:1. Низкий коэффициент линейного теплового расширения.2. Эластичность — возможность изгибания трубы без установки дополнительных фитингов.3. Сохранение формы при изгибании.4. Возможность применения различных типов соединений: компрессионное и обжимное.5. Минимальное количество немерных отходов при монтаже.6. Низкие расходы по доставке и хранению.Недостатки:1. Отсутствие зависимости срока службы от температуры и давления. Такая характеристика обязательна для всех типов трубопроводов.2. Расслоение стенки трубы вследствие напряжения между её слоями из-за различных коэффициентов линейного теплового расширения. Внутренний слой из полиэтилена ПЕКС толщиной 0,8 мм. не в состоянии выдерживать декларируемые рабочие нагрузки трубопровода.3. Необходимость использования специального инструмента при изгибании трубы в целях предотвращения схлопывания и обязательное соблюдение минимального радиуса.4. Вторичный изгиб в одном и том же месте деформирует слой фольги.5. Не допускается повторный монтаж фитинга на одном и том же срезе трубы.6. Обязательное наличие резинового уплотнения на штуцере фитинга в связи с невозможностью равномерно обжать трубу по всему диаметру. Срок службы резины достаточно ограничен. Удорожание фитинга.7. Возможность повреждения трубы незначительным физическим воздействием при наружной прокладке.8. Сложность проведения ремонта скрытого трубопровода при его повреждении (пробой, просверливание и т.д.).9. Невозможность замены скрытого непрямого участка трубы даже небольшого диаметра, проложенной в гофре, без вскрытия стены/пола.

Какие преимущества металлополимерных труб перед традиционными металлическими

Современная полимерная промышленность преуспела в развитии. Благодаря этому она предлагает большой ассортимент труб из полиэтилена , полипропилена, поливинилхлорида, полибутилена и металлопластика.

Прокладывая металлические трубы, мастера сталкиваются с рядом трудоемких работ. Они нуждаются в предварительной подготовке, требуют значительных временных затрат на отрезание необходимой длины и нанесение резьбы, а изгиб до нужного угла предполагает существенных силовых усилий.

В то время как полимерные трубы обладают рядом преимуществ:

1. Они являются экологически чистыми.
2. Обладают гладкой внутренней поверхностью, что минимизирует их засоренность.
3. Не поддаются действию внутренней и внешней коррозии, что продлевает срок использования, как самих труб, так и установленных в комплекте с ними санитарно-технических узлов и приборов.
4. Дают возможность скрытого прокладывания. На поверхность выводятся лишь небольшие отрезки для соединения труб с приборами, оборудованием и хромированными узлами. Тем самым обеспечивается эстетичный вид. К тому же данный вид монтажа не противоречит стандартам энергосбережения.
5. Низкая теплопроводность обеспечивает минимизацию потерь тепла при транспортировке к потребителям.
6. Отличаются надежным соединением.
7. Имеют небольшой вес, поэтому при транспортировке и погрузочно-разгрузочных работах достаточно усилий одного работника.
8. Разрезание пластиковой трубы не предполагает особых навыков и использования сложных приспособлений. Нарезку на отрезки нужной длины можно производить непосредственно на рабочем месте, используя простой резак, предназначенный для этих целей и без приложения значительной силы. Трубу большого диаметра можно распилить простой ножовкой.
9. Гнутся трубы с особой легкостью. Если же необходим более четкий угол или нет желания в изгибании, то разработано множество переходников, работа с которыми очень проста при соединении с полимерной трубой.
10. Трубы несложны в монтаже и соответствуют требованиям современных стандартов, которые предъявляют высокую планку к дизайну любого вида помещения.

В каких отраслях промышленности наиболее часто применяются полимерные трубы

Трубы полипропиленовые для горячего водоснабжения обладают следующими важными преимуществами:

• отсутствие коррозии, устойчивость к воздействию агрессивных веществ;
• отличные прочностные характеристики;
• длительный срок эксплуатации;
• надежность трубопровода (при условии квалифицированного исполнения монтажных работ);
• простой и быстрый монтаж.

В зависимости от типа, полипропиленовые компоненты способны выдерживать рабочее давление на уровне 10-25 атмосфер. Это позволяет подобрать оптимальный тип изделий для различных участков системы и вариантов монтажа. Необходимо отметить, что выбор армированных элементов является обязательным для участков трубопроводов, на которых действует повышенное давление и температура. Поэтому при закупке комплектующих нужно обязательно учитывать проектные характеристики ГВС.

Важным достоинством ППР является достаточная пластичность, которая позволяет выдерживать значительные температурные перепады. Например, при замерзании воды внутри трубопровода он не разрушается и даже не деформируется. С другой стороны, пластичность обуславливает сравнительно высокий коэффициент теплового расширения. Поэтому для целей ГВС рекомендуется применять армированные изделия.

Полипропиленовые трубы для горячего водоснабжения, изготовленные по ГОСТ, имеют заявленный срок эксплуатации около 50 лет. При этом характеристики изделий обязательно должны соответствовать условиям эксплуатации. Нужно отметить, что производство этого вида трубной продукции в промышленных масштабах началось с 60-х годов 20-го века. При этом многие ПП трубопроводы, которые были введены в эксплуатацию в тот период, эффективно и безаварийно работают и в настоящее время.

Одним из важных достоинств полипропиленовых труб является простой монтаж. Он не требует от исполнителей высокой квалификации и значительных трудозатрат. Соединение частей трубопровода осуществляется при помощи специальных фитингов методом пайки. При этом удается получать полностью герметичные и надежные узлы соединения.

Могут ли полимерные трубы использоваться для горячего водоснабжения

Металлопластиковые трубы и фитинги  могут прослужить от 25 до 50 лет, в зависимости от условий эксплуатации и качества самого изделия. Этот срок является ориентировочным и может варьироваться в зависимости от различных факторов, включая монтаж, условия эксплуатации и качество используемых материалов.

Долговечность металлопластиковых труб

• Качество материалов. Одним из ключевых факторов, влияющих на долговечность металлопластиковых труб, является качество используемых материалов. Высококачественные трубы изготавливаются с применением современных технологий, что обеспечивает их устойчивость к воздействию внешней среды. Плохое качество материалов может привести к коррозии, трещинам и утечкам.
• Условия эксплуатации. Условия, в которых используются трубы, играют значительную роль в их долговечности. Температурные колебания, высокая влажность и воздействие химических веществ могут негативно сказаться на состоянии труб. Например, трубы, используемые для горячего водоснабжения, подвержены более высоким нагрузкам, что может сократить их срок службы, если они не предназначены для таких условий.
• Установка и монтаж. Правильная установка и монтаж металлопластиковых труб также существенно влияют на их долговечность. Неправильные соединения, неправильная укладка и отсутствие необходимых утеплителей могут привести к утечкам и повреждениям. Следование инструкциям производителя и использование профессиональных услуг при установке может значительно продлить срок службы труб.
• Условия эксплуатации системы. Системы, в которых используются металлопластиковые трубы, также оказывают влияние на их долговечность. Например, постоянные колебания давления в системе могут привести к износу соединений и повреждениям. Важно следить за состоянием системы и проводить регулярные проверки, чтобы предотвратить потенциальные проблемы.
• Наличие ультрафиолетового излучения. Металлопластиковые трубы не рекомендуются для использования на открытых пространствах без защиты от ультрафиолетового излучения. Длительное воздействие солнца может привести к разрушению верхнего слоя трубы, что негативно скажется на их эксплуатационных характеристиках. Поэтому для наружных систем следует использовать специальные защитные кожухи или выбирать трубы, устойчивые к ультрафиолету.

Как обеспечивается прочность и долговечность металлополимерных труб

Стальные трубы обладают как достоинствами, так и недостатками, которые следует учитывать, выбирая данный материал. Рассмотрим основные преимущества труб из стали.

Хорошая теплопроводность.

Это свойство очень выгодно для трубопроводов жилых помещений, поскольку обогрев воздуха осуществляется, в том числе, трубами.

Небольшое тепловое расширение.

Поскольку мы говорим о теплоснабжении, это свойство играет для нас большое значение. При нагреве у стальных труб не происходит линейного расширения, а это значит, что трубы можно применять не только для отопления,  но и для горячего водоснабжения, при этом нет необходимости выбирать толстостенный материал или делать трубопровод с компрессионными петлями. Стабильность в размерах позволяет монтировать стальные трубы в пол или стены.

Прочность.

Сталь устойчива к механическим нагрузкам, выдерживает экстремальные температуры, гидроудары, повышенное давление. Благодаря этому свойству, магистрали высокого давления создаются только на основе металлических труб.

Долговечность.

Срок службы труб, по литературным данным, примерно 20 лет, но на практике мы видим трубы функционирующие 50 и более лет.

Стоимость, доступность.

Стальные трубы — это оптимальный вариант по соотношению цена/качество. Несомненно, стоимость играет большое значение при выборе материала. Полипропиленовые трубы дешевле металлических, чем и обусловлен высокий спрос на эту продукцию и быстрое, широкое распространение. Но при этом стальные трубы большого диаметра, которые могут использоваться в системе отопления с естественной циркуляцией, стоят меньше аналогичных труб из других материалов. Медные трубы, обладающие высоким качеством и сроком службы имеют самую высокую цену на рынке труб. К плюсам стоит отнести, то что стальные трубы обладают обширным сортаментом.

Все эти качества позволяют использовать стальные трубы для газо- и нефтепроводов, водопроводных систем высокого давления. Стальной трубопровод можно вести внутри помещений, и снаружи, ведь этот материал, в отличие от остальных, не боится ультрафиолетового света.

Стальная труба широко применяется в строительстве при прокладке различных коммуникаций. Но не стоит забывать о недостатках стали.

• Во-первых, это подверженность коррозии. «Черная» сталь плохо переносит воздействие агрессивных сред, подвержена окислительным процессам, что уменьшает время эксплуатации трубопровода. Оцинковка стальных труб поможет решить эту проблему.
• Во-вторых, металлические трубы имеют высокий коэффициент шероховатости. От этого внутренняя поверхность накапливает отложения, уменьшается пропускная способность труб.
• В-третьих, жёсткость материала. Изогнуть трубу возможно только термическим нагревом, а при создании трубопровода требуются специальные соединительные элементы.

Стоит принимать во внимание высокую стоимость монтажных работ. При соединении можно использовать резьбовые соединения, фитинги, но без сварочных работ обойтись очень сложно. Для этого необходим опытный специалист и соответствующие оборудование, что увеличивает стоимость монтажа трубопровода. К тому же большой вес стальной трубы осложняет работу с ней. В итоге процесс получается грязный и трудоемкий.