Челябинск:

+7 (351) 2-777-505

ул. Работниц 72 (72А)

Екатеринбург:

+7 (343) 319-43-33

ул. Чайковского 15

Заказать бесплатный расчет стоимости
О нас СМИ о нас Интернет-магазин Проектирование Монтаж Объекты Контакты
Водяной теплый пол Тепловые насосы Котлы длительного горения Теплообменники Когенерация Статьи

Полезные статьи:

Проблемы выбора материалов трубопроводов современных инженерных систем

Как известно у России «собственный путь» и осуществляя свой выбор мы порой руководствуемся методом проб и ошибок, постоянно наступая на «одни и те же грабли». Несмотря на прочно укоренившийся менталитет наших сограждан, задавшись целью изменить ситуацию и разработав план действий мы решили начать с выбора трубопроводов. Почему?

Читать далее...

Экономичные системы отопления

«Умом Россию не понять…» и в таком духе можно продолжать практически бесконечно.

Действительно, ситуация, сложившаяся в настоящий момент на рынке малой теплоэнергетики в нашей стране, не укладывается в рамки других объяснений.

Читать далее...

Энергосберегающий аспект в напольном отоплении

Каждый, имеющий в собственности дом или коттедж, в котором проживается большая часть времени. Владельцы гостиниц, офисных центров и вразвлекательных комплексов, вне зависимости от материального достатка, рано или поздно задаются вопросом экономии материальных средств на содержание такого рода активов.

Читать далее..

 

 

Проблемы выбора материалов трубопроводов современных инженерных систем

Как известно у России «собственный путь» и осуществляя свой выбор мы порой руководствуемся методом проб и ошибок, постоянно наступая на «одни и те же грабли». Несмотря на прочно укоренившийся менталитет наших сограждан, задавшись целью изменить ситуацию и разработав план действий мы решили начать с выбора трубопроводов. Почему?

Потому что, во-первых всего на свете не охватишь и про все в одной статье не расскажешь, во-вторых наша Компания изучает данную тему уже не первый год, имеет определенные наработки, и потребность рассказать об этом вам и, в- третьих, использование качественных трубопроводов в системах отопления позволяет избежать множества проблем с элементами системы, отопительным оборудованием, насосами, ограждающими конструкциями.

Инфраструктурой здания в целом. И наоборот, непрофессиональный подход в данном вопросе станет причиной возникновения большого числа неблагоприятных последствий. К настоящему моменту хорошо известны и большей или меньшей степени используются следующие трубы: - Стальные - Медные - Полимерные и композитные Для большей наглядности и удобства основные свойства металлических труб, а также их достоинства и недостатки приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Сравнительная таблица труб из разных материалов

Материал Достоинства Недостатки
Стальные трубы прочность – одно из главных преимуществ стальных труб. В жилищно-коммунальной
сфере прочностные качества стальных труб во внутренних санитарно-технических
системах используются всего на 2-12%, а в инженерных – до 30%.
коррозия, небольшой срок эксплуатации –
максимум 10–15 лет. Продукты коррозии
ухудшают качество воды и засоряют
внутреннюю полость труб и элементов системы.
устойчивость к разрывному давлению, позволяющее делать толщину стенки в 1,5-3 раза меньше, чем полимерной большой вес, трудоемкий монтаж, требующий
высокой квалификации монтажников
низкий коэффициент теплового линейного расширения, что является важным фактором
при закладке труб в бетон или другие монолитные конструкции.
высокая теплопроводность. При транспортировке холодной воды трубы
отпотевают, коррозируют снаружи, а
прилегающая к ним стена увлажняется и
разрушается
практически 100-процентная газовая и кислородная герметичность. Это свойство
используется, прежде всего, в системах отопления и теплоснабжения для предотвращения их завоздушивания
монтаж сетей осуществляется на резьбе или с помощью сварки.
электропроводность, высокий процент
разрушений при замерзании жидкости
ограниченная длина поставляемых отрезков
ограниченная гибкость
Медные трубы Высокая прочность Еще более высокая чем у стали
теплопроводность. При транспортировке
холодной воды теплопроводность становится резко «отрицательной», что приводит к образованию большого количества конденсата и разрушению прилегающих стен и других строительных конструкций
Коррозионная стойкость к воде, бытовым и технологическим средам; долговечность Электропроводность. При монтаже следует обращать внимание и исключать возможность образования гальванических пар (например соединение медной трубы со стальным коллектором по которому транспортируется вода с присадками), которые неизбежно приведут к электрохимической коррозии и скорому выходу труб из строя.
Газовая непроницаемость. Отсутствие завоздушивания замкнутых систем. Высокая стоимость труб
Более удобный монтаж по сравнению с стальными трубами В то же время в основном трубы соединяются при помощи пайки, что является уязвивым местом трубопроводов.

 

Как видно из таблицы, так или иначе, все металлические трубы имеют

ряд общих недостатков, таких как низкая стойкость, большая

теплопроводность,масса и сложность монтажа. Именно эти

недостатки как ничто другое влияют на снижение потребления

металлических труб, динамика которого четко видна на статистике годового потребления. Но, как известно, «свято место пусто не бывает» и, необходимость заполнения образовавшейся ниши, а также стремление к устранению указанных недочетов привело к созданию и применению в таких инженерных системах труб из полимерных и композиционных материалов. Вот уже несколько десятилетий статистические данные об устройстве и эксплуатации соответствующих систем в Европе четко обозначают бесспорного лидера – полимерные трубы.

Между тем далеко не все полимеры и композиты удовлетворяют высоким современным требованиям. В настоящий момент наиболее известны четыре типа применяющихся в России полимерных материалов для трубопроводов. Из них ПОЛИПРОПИЛЕН (PP) – первый материал, не удовлетворяющий требованиям применения в системах отопления при серийном и многоэтажном строительстве и ограниченно пригодный для использования в системах водоснабжения. В чем его «минусы»?

Прежде всего, максимально доступная температура для срока службы в 30 лет не может превышать 75С. Высокий коэффициент удлинения труб вследствие прогрева обуславливает необходимость установки компенсационных петлей, а значит, исключает возможность скрытой прокладки трубопровода, а только в нишах и за фальш-стенами. Сварка соединений требует наличия специального инструмента и навыков работы с ним. Различные коэффициенты линейного теплового расширения пластика и, например, вваренной стальной втулки концевых фитингов (для подсоединения других частей системы через трубную резьбу) неизбежно приводят к нарушению целостности трубопровода и, как следствие, к образованию течи. И, наконец, трубы из полипропилена не изгибаются. Отсюда повышенное количество различных отходов, необходимость установки лишних соединений, неудобства при транспортировке и хранении, неремонтопригодность системы при скрытом монтаже.

Даже разработка армированной перфорированным алюминием полипропиленовой трубы избавила лишь от высокого коэффициента линейного удлинения вследствие прогрева, абсолютно не решив остальных проблем. Вторым не оправдавшим надежд (хотя многим до сих пор это кажется странным) стал композитный материал типа металлопластик (PEX-AI-PEX). Несостоятельность металлопластика (в дальнейшем здесь международное обозначение PEX-AL-PEX) выглядит странной, ведь многие доверяли и доверяют слову «металл», а монтажники ценили и ценят его податливость в работе –сохраняет форму при аккуратном изгибании. Однако все эти «достоинства» отходят на второй план после детального рассмотрения конструктивных особенностей всех частей системы, ее возможного срока службы и последствий.

Недопустимо использовать металлопластик в серийном и многоэтажном строительстве. Почему? Потому что, во-первых неоднородность стенки композитных труб типа PEX-AIPEX, в силу различных коэффициентов линейного теплового расширения, в процессе эксплуатации трубопроводов ведет к расслоению составляющих ее слоев. Внутренний слой таких труб выполнен из молекуляно сшитого полиэтилена (PEX), но по технологическим причинам, имеет толщину не более 1 мм, в отличие от положенных для расчетных нагрузок 2,2 мм, что ведет к снижению допустимого давления в 2-3 раза. При этом слой алюминиевой фольги, толщиной от 0,2 до 0,4 мм также не в состоянии противостоять давлению системы, и это при условии, что произведена идеальная TAG-сварка шва, а труба во время монтажа не подвергалась неоднократному изгибанию в одном и том же месте: здесь фольга просто вытянется целостность системы нарушится еще до ее запуска.

Более того, труба сразу теряет все газобарьерные свойства. Сегодня не существует клея, который способен не только сохранить эластичность даже в течение одного года эксплуатации, но и противостоять значительным нагрузкам, поскольку коэффициент линейного расширения PEX и алюминия различается в 8-10 раз. Во-вторых, срез трубы необходимо обработать разверткой, так как он деформируется. При изгибании трубы обязательно использование специальной пружины в противном случае произойдет сужение условного прохода и он «захлопнется». В-третьих, фитинги должны быть снабжены кольцевидными резиновыми прокладками (иначе не удастся обжать трубу на штуцере), а также диэлектрическими прокладками, предохраняющими контакт алюминиевой фольги и латунного тела фитинга. И, в четвертых - низкая ремонтопригодность, по причине того, что не допускается повторная установка фитинга в одном и том же месте, невозможность произвести замену проложенного в гофре (канале) и впоследствии – поврежденного участка трубы без вскрытия конструкции пола либо стены.

Таким образом область применения данного типа трубопроводов ограничена созданием временных систем отопления и водоснабжения. При этом желательно, чтобы все его части и соединения находились снаружи. Таким образом остается только два полимерных материала, применение которых в системах трубопроводов позволяет исключить описанные недостатки, тем самым значительно удешевляя сметную стоимость организуемых систем и сокращая сроки строительства. Рассмотрим их более подробно. Для улучшения газобарьерных свойств труб из сшитого полиэтилена и, при этом, максимально усилив их прочностные характеристики и долговечность в трубах PEX нового поколения слой алюминиевой фольги заменен специальным полимерным материалом EVOH. Материал EVOH является сополимером этилена и винилового спирта.

Он достаточно широко известен и используется в пищевой промышленности для производства вакуумных упаковок. По структуре - это кристаллизующийся материал. Температура эксплуатации: около 95°С. Температура плавления: около 170°С. Температура стеклования: примерно 60°С. Сочетает высокую прочность и жесткость с большим относительным удлинением при разрыве. Износостоек. Отличается высокой твердостью. Имеет антистатические свойства. Стоек к УФ–излучению. Обладает высокой химической стойкостью. Специфическая конфигурация молекул EVOH даёт полимеру очень низкую проницаемость по ароматическим веществам, кислороду и другим газам. Являясь сополимером полиэтилена EVOH обладает и всеми его физическими свойствами, включая такое важное в композитных трубах свойство как линейное тепловое расширение (максимальная разница 9 %). При такой компоновке касательные напряжения в адгезивном слое даже при температурах 124°С не превышают и 30% от его допустимого значения, а при 95°С касательные напряжения как таковые отсутствуют, что обуславливает стойкость PEX-EVOH-PEX труб и их долговечность даже при повышенных температурах.

Родство материалов PEX и EVOH по физическим свойствам и прочностные характеристики данных материалов позволяют монтировать системы водоснабжения и отопления, включая центральное, в домах повышенной этажности, с расчетным сроком службы не менее 50 лет, а значит, допускается применение скрытой разводки, что соответствует современным эстетическим требованиям. Способность к восстановлению формы, «молекулярная память», позволяет восстанавливать трубопровод после «надлома» (чрезмерного изгиба), эксплуатировать систему после размораживания. Механический обжим фитинга на трубе и «молекулярная память» материала, которая постоянно стремится вернуть стенку трубы к первоначальному, не зажатому механическим способом положению, простота конструкции соединителя, а именно, отсутствие уплотнений, диэлектриков или вваренных закладных деталей из разнородных материалов делает их исключительно надежными на весь срок службы системы и уменьшает стоимость изделий.

Разнообразие типов и большая номенклатура фитингов в сочетании с гибкостью и большой длинной бухт позволяют минимизировать количество соединений и отходов трубы. Если говорить о ремонтопригодности системы, то скрытая прокладка трубопровода в гофре (канале), в соответствии с требованиями СНиП, позволяет впоследствии произвести замену поврежденного участка трубы без вскрытия конструкции стены или пола. Допускается также вторичная установка фитинга в одном и том же месте. Гладкая внутренняя поверхность трубы не позволяет взвешенным частицам приставать к ее стенкам, они «не зарастают», сохраняя внутреннее сечение, и коэффициент гидравлических сопротивлений с течением времени не уменьшается.

Существует три способа образования трехмерных молекулярных связей, которые удовлетворяют целям промышленного производства. Это полиэтилен пероксидной сшивки (PEX-a), полиэтилен силановой сшивки (PEX-b) и полиэтилен радиационной сшивки (PEX-c).

Прочные характеристики материалов в целом соответствуют нормам ГОСТ, написанного на основании DIN. Однако при их детальном изучении выясняется, что трубы, изготовленные из полиэтилена высокой плотности силановым методом сшивки (PEX-b), обладают повышенной устойчивостью к температуре, давлению и позволяют рассчитывать на многократно увеличенный расчет срока эксплуатации. Основные характеристики труб PEX/EVOH/PEX приведены в таблице 2.

Таблица 2

Свойство Метод испытания Ед. изм. Значение
Степень сшивки DIN 16892 % > 65
Плотность (+20 °С) DIN 53479, ISO 1183 г/см^3 0,95
Прочность на разрыв (+20 °С) DIN 53455, ISO 527-2 МПа 22 - 27
Относительное удлинение при разрыве (+20 °С) DIN 53455, ГОСТ 11262, ISO 527-2 % 350 - 550
Модуль упругости (+20 °С) DIN 53457 МПа > 550
Ударопрочность (+20 °С) кДж/см^3 441
Твердость по Шору (+20 °С) 64
Твердость по Вика (+20 °С) ГОСТ 50825 °С 124,5
Влагопоглощение (+100 °С) % 0,05
Температура размягчения °С 132
Коэффициент линейного расширения (+20 °С) ASTM D-696 1,8 * 10^(-4) K^(-1)
Удельная теплоемкость (+20 °С) DIN 4725 кДж/кг°С 2,0
Коэффициент теплопроводности Вт/м°С 0,35-0,41
Удельное внутреннее сопротивление (+20 °С) DIN 4725 Ом 1015
Диэлектрическая постоянная (+20 °С) 2,2
Напряжение пробоя кВ/мм > 20
Коэффициент шероховатости мм 0,007
Минимальный радиус изгиба в холодном состоянии DIN 16892 наружных диаметров 4
минимальный радиус изгиба в нагретом состоянии (130 - 150 °С нагрев горячим воздухом) наружных диаметров 2,25
Рабочее давление (макс.) бар 20
Рабочая температура °С 95
Кислородопроницаемость DIN 4726, ГОСТ Р 52134-2003 г/(м^3·d·бар) <= 0,10
Диаметр трубопровода мм 10-63

 

Последним достижением в области композитных труб стала разработка нового полимера PERT. PERT представляет собой сополимер этилена с октеном, основанный на новом классе полиэтиленовых материалов (polyethylene pipes of raised temperature resistance - полиэтилен с повышенным температурным сопротивлением и устойчивостью к старению - PERT).

 

 

Все описанные функциональные достоинства PEX труб присущи трубам PERTEVOH- PERT однако необходимо указать и его дополнительные преимущества. 1. PERT еще более гибкий полимер, нежели PEX. Минимальный радиус изгиба трубы достигает 3,5 – 4 наружных диаметра. 2. Подтверждена эластичность PERT при отрицательных температурах (-35 оС). Труба идеально подходит для систем антиобледенения наружных площадок.

В данном случае ограничением является порог хрупкости только EVOH слоя. Тем не менее, даже при -50 оС труба не трескается и не расслаивается. 3. PERT имеет меньшую массу по сравнению с PEX Данное свойство совместно с повышенной гибкостью делает PERT трубы идеальными для систем напольного и настенного отопления. 4. PERT еще более экологичный материал В отличие от PEXa и PEXb PERT не проходит химической обработки реагентами в процессе производства 5. PERT более стоек к ультрафиолету. Широкий типоразмерный ряд (диаметры от 10 до 63 мм и допустимые давления до 20 кгс/см2) труб из сшитого полиэтилена нового поколения позволяет максимально точно рассчитывать и подобрать трубы под требуемые инженерные задачи.

С уважением,

Компания «РЕЙКОН».

P.S. В данной статье мы ставили целью, не «раскачать мир», а всего лишь дать объективную оценку существующей ситуации в одном единственном сегменте «народного хозяйства». Трезво осознавая, что в одной статье (даже по одной небольшой теме) всего не расскажешь, Компания «РЕЙКОН» берет на себя ответственность проконсультировать даже самого искушенного и требовательного Клиента по вопросам подбора материала трубопроводов и организации инженерных систем на их базе. Стремясь к качеству реализуемых проектов Компания РЕЙКОН применяет только качественные и экологически чистые трубы PEX и PERT Европейских производителей.

© 2006-2017
ООО "Рейкон"
напольное отопление, тепловые насосы.

карта сайта

г.Челябинск, ул. Работниц 72/г. Екатеринбург, ул. Чайковского 15
 Телефон/факс: (351) 2-777-505, (343) 319-43-33

Яндекс.Метрика