Эти трубы являются многослойными или композитными, т.е. состоящие из нескольких слоев. Как правило, стенка трубы состоит из 5-ти слоев: первый слой - сшитый полиэтилен, о котором речь пойдет чуть позже, слой клея, далее - алюминиевая фольга, соединенная либо внахлест ультразвуком, либо лазерным лучом встык, после этого опять идет клеевой слой, и завершает весь «пирог» еще один слой сшитого полиэтилена или, как его еще называют, PEX.
Давайте теперь выясним, чем отличается сшитый полиэтилен от обычного и что такое «сшивка».
Обычный полиэтилен, известный нам по пакетам и пленкам для парника, имеет низкую прочность и плохо переносит температуры выше 60°С - теряет форму, и изменяет свои физические свойства. Поэтому для использования в системах горячего снабжения и отопления такой полимер не подходит. Очевидно, что труба, которая при пропуске через нее горячей воды становилась мягкой и «липкой», вряд ли бы имела успех у потребителей. Чтобы искоренить все вышеперечисленные недостатки полиэтилена, его «сшивают». На пальцах это можно объяснить так: у обычного полиэтилена молекулы связаны только продольными связями, что и объясняет его относительно низкую прочность и потерю формы при нагреве. В процессе же сшивки, между молекулами появляются также и поперечные связи, которые увеличивают прочность пластика и делают его стойким к высоким температурам. Стандартно, величина сшивки у металлопластиковых труб должна быть не ниже, чем 60%. Если эта цифра будет ниже, что часто бывает у недобросовестных производителей, то труба вряд ли прослужит и пятую часть заявленного срока службы в 50 лет.
Здесь все достаточно прозаично. Шовная труба, как было сказано выше, производится по технологии соединения алюминиевого слоя внахлест ультразвуком. В чем минусы такого способа соединения? Во-первых, это неоднородность толщины стенки трубы, т.к. в месте соединения получается двойная толщина алюминия, а значит разные стороны стенки трубы будут по разному воспринимать нагрузки от внутреннего давления. Во-вторых, вероятность того, что труба «потечет» при повышенных температуре и давлении больше, поскольку наличие шва подразумевает то, что он просто может разойтись, как это обычно и бывает при несоблюдении требований по эксплуатации шовных труб. Почему же такую трубу производят в принципе? Потому что стоимость ее производства гораздо ниже, чем лазерной. И стоимость перекрывает почти все ее минусы. Тем более, что минусов этих можно избежать, если следовать простой рекомендации нашей компании - устанавливать такие трубы только на системы водоснабжения с температурой теплоносителя не более 40°С.
У бесшовных же труб из-за больших издержек производства конечная цена выше примерно в два раза, по сравнению с шовными трубами. Но при этом они лишены всех вышеперечисленных минусов. Такие трубы можно использовать в любых системах отопления и водоснабжения с температурой теплоносителя до 95°С (с кратковременным повышение до 100°С) без каких-либо опасений, поскольку структура стенки трубы полностью однородна, а отсутствие шва благоприятно сказывается на восприятии и распределении внутреннего давления по всей поверхности стенок трубы.
Теперь необходимо упомянуть об одном из самых перспективных направлений в сантехнике - полипропиленовых трубах и фитингах для водоснабжения и отопления.
Полипропиленовые трубы впервые появились в европейских странах около 25 лет назад - в начале 80-х годов. Они быстро завоевали любовь западных монтажников и потребителей многими преимуществами перед остальными системами трубопроводов.
Что же они из себя представляют? В отличие от металлопластика, они не имеют многослойной структуры стенки (трубы PN10 и PN20), в отличие от труб РЕХ, у них нет тонкой стенки. Это совершенно непохожая (за исключением систем из ПВХ и ХПВХ) на другие система для водоснабжения и отопления. Сразу нужно обратить внимание на сырье, из которого должны производиться трубы и фитинги. Это так называемый полипропилен тип 3 или полипропилен рандом-сополимер. Данный полимер прекрасно годится для использования в трубопроводных системах по следующим причинам. Это высокая прочность, стойкость к высоким температурам (до 95°С), хорошая ударная вязкость, а также абсолютная нетоксичность.
Но некоторые производители для удешевления конечного продукта производят трубы и фитинги из сополимеров полипропилена, которые не подходят для использования в сфере водоснабжения и отопления. Это полипропилен тип 2 (блок-сополимер) и полипропилен тип 1 (гомополимер). Данные полимеры неустойчивы к температурным и механическим воздействиям, при сварке фитинга и трубы из такого пластика, элементы начинают «течь» и практически не свариваются.
Второй способ удешевления продукции - увеличение доли полиэтилена в исходном сырье. Данный факт приводит к тем же последствиям, которые упомянуты выше, плюс к еще одному неприятному моменту. Место сварки трубы и фитинга становится настолько хрупким, что его можно «разбить» двумя несильными ударами деревянной киянки. Это происходит из-за того, что после высокотемпературного воздействия на соединение его хрупкость возрастает в несколько раз. Пластик начинает напоминать по свойствам стекло.
Третий способ удешевления - использование сырья (пусть даже полипропилена тип 3) низкого сорта и качества. Качественные трубы и фитинги производятся из европейского сырья Borealis, Vestolen, либо из корейского Hysong. Такие пластики по своим свойствам намного превосходят многие российские аналоги. У некоторых может возникнуть вопрос, неужели это выгодно: поставлять сырье из Европы в Азию, а затем опять везти уже готовую продукцию обратно практически в Европу, т.е. в Россию? Да, это выгодно, потому что у европейских производителей имеются заводы во многих странах мира. Сырье на трубное производство поставляется с ближайшего.
Полипропиленовые трубы подразделяются по своему назначению на классы PN10, PN20 и PN25. Здесь числа 10, 20, 25 обозначают давление в атмосферах, при котором труба будет работать заявленный срок службы. Стоит также помнить, что эти цифры относятся к случаю, когда температура теплоносителя равна 20°С. Т.е., при температуре 95°С армированная труба либо не должна работать на давлении выше, чем 6,3 атм., либо она не прослужит заявленный производителем срок службы в 50 лет.
Если с трубами PN10 и PN20 все достаточно понятно - они различаются только толщиной стенки, которая имеет однородную структуру - то армированной трубе стоит уделить особое внимание. Эта труба отдаленно напоминает металлопластиковую, но достаточно сильно от нее отличается.
Во-первых, тем, что она имеет всего лишь три слоя - это внутренний, основной, слой полипропилена, далее - алюминиевая фольга, соединенная внахлест и, наконец, тонкий защитный или даже скорее декоративный слой полипропилена. Клеевых слоев здесь нет, поскольку полипропилен при изготовлении трубы практически «намертво» прилипает к фольге. Здесь имеется в виду качественная труба, поскольку рынок наполнен и такими трубами, на которых при надрезании внешнего защитного слоя, фольга просто «раскрывается» - ее с трубой ничего не связывает. Такую трубу ставить на отопление опасно - при гидравлическом ударе и высокой температуре (что часто бывает в наших системах центрального отопления) вероятность аварии очень велика.
Трубы поставляются в отрезках по 4 метра и упакованы, в зависимости от диаметра, от 5 до 25 штук в полиэтиленовые рукава, запаянные с двух сторон.
Полипропиленовые фитинги служат для соединения элементов трубопровода, а также для перехода с ПП на металлические или металлопластиковые трубы. В последнем случае используются комбинированные фитинги, в которые впаяны металлические закладные детали. У такого фитинга с одной стороны имеется выход для соединения с полипропиленовой трубой, а с другой - наружная, либо внутренняя резьба. У фитингов закладные детали латунные с никелевым покрытием. Никелировка металлических частей препятствует разрушающему воздействию теплоносителя на латунь.
Разъемные соединения (американки и шаровые краны) комплектуются уплотнительными прокладками, изготовленными из силикона. В отличие от резиновых прокладок, такие уплотнительные элементы в 5-6 раз лучше переносят механическое и температурное воздействие.
Соединение трубы и фитингов осуществляется методом термопластической сварки с помощью специального аппарата. Методика соединения достаточно проста. Начинается все с подготовки - это очистка от загрязнений, обезжиривание свариваемой поверхности соединяемых элементов (если это необходимо) и нагрев сварочного аппарата до рабочей температуры (260 С). Далее - размещение на разогретые насадки аппарата трубы и фитинга. После прогрева (для труб диаметром 20-25мм это время составляет 5 сек) трубу и фитинг снимают с насадок, выдерживают технологическую паузу (5 сек) и соединяют, исключая осевое вращение. После остывания соединение готово к работе.
Появление в середине XX в. первых пластиковых труб для канализации стало революцией в коммунальном хозяйстве. Трубы из поливинилхлорида (ПВХ) пришли на смену металлическим и позволили в кратчайшие сроки модернизировать систему водоотведения.
Это была твердостенная ПВХ-труба. Много лет она пользовалась неизменным успехом, и продолжает применяться до сегодняшнего дня. Но технология не стоит на месте. И целое семейство безнапорных труб было разработано и предложено на рынок. Одним из направлений работ стало совершенствование свойств материала, в результате чего появились трубы из ударопрочного ПВХ, в которых снижен основной недостаток обычного ПВХ - хрупкость. Принципиально новым видом продукции стала трехслойная труба из ПВХ. В ней вспененный посредством порофора внутренний слой НП-ВХ защищен с двух сторон обычным материалом. Эта технология позволяет делать трубы гораздо большего диаметра при сохранении небольшого веса.
Наибольшего успеха сегодня добились двухслойные профилированные трубы сначала из ПВХ, а затем из полипропилена (ПП) и полиэтилена (ПЭ). Высокая кольцевая жесткость этих труб в сочетании с линейной гибкостью и минимальным весом позволяют производить их диаметрами до 2,5 м и использовать практически в любых условиях. На базе гофрированной трубы созданы разнообразные системы дренажа, сразу и полностью заменившие перфорированные не пластиковые трубы.
В последнее время во внутридомовых системах канализации вместо ПВХ получили распространение трубы из ПП, в т.ч. в последние несколько лет вспененные трехслойные и специальные шумопоглощающие из композиций ПП с солями тяжелых металлов.
Одним из самых молодых и наукоемких видов полимерных труб являются трубы для систем теплоснабжения и подачи горячей воды. Все началось с производства пероксидно-сшитого РЕХ-а для внутридомовой разводки отопления и ГВС. Сейчас разнообразие труб из сшитого ПЭ (РЕХ-а, -b, -с) для внутридомовых сетей органично дополняется многослойными трубами с кислородозащитным слоем и металлополимерными (со слоем алюминиевой фольги), а также трубами из PE-RT из несшитого, но устойчивого к повышенным температурам ПЭ. У нас, в отличие от ЕС, эти трубы пока не нашли широкого применения, но безусловно, имеют хорошие перспективы. Пероксидно-сшитый ПЭ (РЕХ-а) стал основой для развития производства многослойных полимерных труб для внешних сетей ГВС и отопления. Предварительно изолированные гибкие трубы стали широко применяться в Европе с середины 90-х гг ХХ в. Как и другие полимерные трубы, они не подвержены коррозии, не зарастают отложениями, практически не требуют затрат на эксплуатацию и имеют срок службы более 50 лет.
Применение таких труб позволяет снизить теплопотери более чем в 10 раз по сравнению с традиционной прокладкой и полностью избавиться от утечек теплоносителя. В странах EC полимерные трубы применяются везде, где это возможно по условиям эксплуатации.
Изначально труба состояла всего из трех слоев: несущая труба из РЕХ, пенополиуретановая теплоизоляция, защитная оболочка из полиэтилена высокого давления (ПВД). Они успешно работают при температуре до 95 °С и рабочем давлении до 0,6 МПа или при 70 °С и давлении до 1,0 МПа. Максимальный диаметр несущей трубы - до 110 мм. Отечественные системы теплоснабжения отличаются более жесткими условиями эксплуатации. Для полного соответствия гибких теплоизолированных труб отечественным реалиям была разработана уникальная конструкция армированных труб, позволяющая работать при температуре до 95 °С и давлении до 1,0 МПа одновременно. При этом появилась возможность увеличить диаметр несущей трубы со 110 до 160-200 мм, сохранив при этом гибкость трубопровода. Система включает в себя фитинги новой конструкции, разработанные для долговременной безаварийной эксплуатации. Даже при относительно больших диаметрах эти трубы сохраняют гибкость, а укладка средних и малых диаметров требует и вовсе минимальных затрат.