Монтаж поліпропіленових труб

179733

Поліпропіленові труби вигідно відрізняються від інших видів труб відносною дешевизною та нескладною технологією збірки. Як і в будь-якій іншій справі, у монтажі поліпропіленових труб є свої тонкощі, які треба знати та враховувати. Як показує практика, трубопроводи з поліпропіленових труб дають протікання відносно рідко, але, проте, вони бувають, і практично завжди це пов'язано з порушенням технології пайки пропіленових труб.

Загальні відомості про поліпропіленові труби

Поліпропіленові труби виготовляються із сополімера поліпропілену. Вони мають маркіровку PP – R і залежно від типу труб застосовуються в побуті для:

– холодного водопостачання (робоча температура 20°С, тиск 10 атм.);
– гарячого водопостачання (робоча температура 60°С, тиск 10 атм.);
– мереж опалювання (робоча температура 80°С, максимальна температура 90 °С, робочий тиск 6 атм.).

Монтаж поліпропіленових труб виконується за допомогою ручної поліфузіонного термічного зварювання.
 
Труби для холодної води тип PN10 (див таблиця 1) і для гарячої води тип PN16 (див таблиця 2) розрізняються, передусім, завтовшки стінки. Для систем опалювання з температурою води вище 60°С та менше 80°С застосовуються як однорідні труби типу PN20 (див таблиця 3), так і стабілізовані алюмінієм поліпропіленові труби (комбіновані труби) тип PN20 Al (див таблиця 4). Такі труби, пише iBud.ua, відрізняються меншим термічним подовженням в порівнянні з однорідними трубами, але трохи складніше в збірці, оскільки вимагають спеціального інструменту для зачистки відрізних з'єднань.

Таблиця 1. Труби PN10 для холодної води, робоча температура 20°С,
тиск 10 атм., відрізки 4 м  

Розмір мм	Зовнішній діаметр мм	Товщина стінки мм	Водоємність л/м
20 х 1,9	20	1,9	0,206
25 х 2,3	25	2,3	0,327
32 х 3,0	32	3,0	0,531
40 х 3,7	40	3,7	0,834
50 х 4,6	50	4,6	1,307
63 х 5,8	63	5,8	2,075
75 х 6,9	75	6,9	2,941
90 х 8,2	90	8,2	4,254
110 х 10,0	110	10,0	6,362

Таблиця 2. Труби PN16 для гарячої води, робоча температура 60°С,

тиск 10 атм., відрізки 4 м

Розмір мм	Зовнішній діаметр мм	Товщина стінки мм	Водоємність л/м
20 х 2,8	20	2,8	0,206
25 х 3,5	25	3,5	0,327
32 х 4,5	32	4,4	0,531
40 х 5,6	40	5,5	0,834
50 х 6,9	50	6,9	1,307
63 х 8,7	63	8,6	2,075
75 х 10,24	75	10,3	2,941
90 х 12,5	90	12,3	4,254
110 х 15,2	110	15,1	6,362

Таблиця 3. Труби PN20 для систем опалювання, робоча температура 80°С, максимальна 90°С, тиск 6 атм., відрізки 4 м

Розмір мм	Зовнішній діаметр мм	Товщина стінки мм	Водоємність л/м
16 х 2,7	16	2,7	0,110
20 х	20	3,4	0,172
25 х	25	4,2	0,266
32 х	32	5,4	0,434
40 х	40	6,7	0,671
50 х	50	8,4	1,050
63 х	63	10,5	1,650
75 х	75	12,5	2,340
90 х	90	15,0	3,360
110 х	110	18,4	5,040

Таблиця 4. Труби PN20 Al для систем опалювання, робоча температура 80°С, максимальна 90°С, тиск 6 атм., відрізки 4 м

Розмір мм	Зовнішній діаметр мм	Товщина стінки мм	Водоємність л/м
16 х 2,7	17,8	2,7	0,088
20 х 1,9	21,8	3,4	0,137
25 х 2,3	26,9	4,2	0,216
32 х 3,0	33,9	5,4	0,353
40 х 3,7	41,9	6,7	0,556
50 х 4,6	51,9	8,4	0,866
63 х 5,8	64,9	10,5	1,385
75 х 6,9	76,9	12,5	1,963
90 х 8,2	92	15,0	2,827
110 х 10,0	112	18,4	4,208

Слід зазначити, що поліпропіленові труби, у відмінності від металевих труб, завдяки своїй пластичності добре переносять заморожування, і хоча це не гарантується виробниками, але по своєму особистому досвіду я жодного разу не бачив поліпропіленової труби, щоб лопнула від замерзлої в ній води.

Проектування трубопроводів із поліпропіленових труб

Перед проектуванням трубопроводу з поліпропіленових завжди встає питання про вибір діаметру труб. Строго кажучи, вибір діаметру труб для систем опалювання повинен вибиратися на підставі складного гідродинамічного розрахунку трубопроводу. Суть цього розрахунку – вибрати мінімально допустимий діаметр труб на кожній ділянці для економії на вартості труб. У розрахунку враховується схема трубопроводу та робочий тиск. Занадто великий діаметр труб не пошкодить, але дорого. Занадто маленький діаметр труби – дешево, але в трубах маленького діаметру через тертя сильно знижуватиметься напір.

Що стосується систем центрального водопостачання, то можна підібрати діаметр підвідних труб, що йдуть від центральної труби спрощено по таблиці 5 залежно від умов експлуатації.

Таблиця 5. Вибір зовнішнього діаметру поліпропіленових труб
для водопостачання при робочих тисках 1,5-2 атм

Тип трубопроводу	Протяжність ділянки, м	Кількість точок побутового водопостачання, усього шт.	Рекомендований діаметр труби, мм
Основний підвідний трубопровід	понад 30 м	більше 8	32
те ж	до 30 м	більше 8	32
те ж	до 30 м	менше 8	25
Розводка всередині приміщень до сантехнічних приладів	до 10 м	1-4	16-20

 
Для монтажу трубопроводу з поліпропіленових труб окрім основних труб буде потрібно такі комплектуючі:

– для рівної пайки відрізків труб однакового діаметру між собою – сполучна муфта (на малюнку під номером 1);

– при переході з одного діаметру труб на інший – перехідник (2);

– якщо потрібне різьбове з'єднання – муфта з внутрішнім або зовнішнім різьбленням (3, 4);

– для поворотів на 90 та 45 ° –  відведення 90° і відведення 45° (5,6);

– можливо зробити відведення з переходом на інший діаметр труби – відведенням ніпельним 90° і відведенням ніпельним 45° (7,8);

– при пайці у вузол трьох труб – трійник та трійник кутовий (9, 10);

– при пайці чотирьох труб – хрестовина (11);

– можливі варіанти пайки декількох поліпропіленових труб в одній точці, коли одне з'єднання з внутрішнім або зовнішнім різьбленням – трійник із зовнішнім та трійник із внутрішнім різьбленням (12, 13);

– для пристрою роз'ємного з'єднання – з'єднувач роз'ємний (14);

– якщо вимагається закрити трубопровід – заглушка (15) та втулка (16);

– при кріпленні трубопроводів до стін та конструкцій зручно використовувати хомут пластиковий (17), хомут металевий із гумовим вкладишем (18), плитку монтажну (19);
– як замочна арматура під зварене з'єднання з трубами застосовуються кульові крани (20).

Якщо у разі проектування водопроводу холодної води вистачає тільки накреслити схему трубопроводу та розрахувати необхідну кількість труб та комплектуючих, то у разі проектування водопроводу гарячої води і особливо системи опалювання виникає необхідність враховувати температурне розширення труб.

На прикладі поліпропіленових труб системи KAN – therm PP видно, що при максимальній різниці температур 80°С один метр однорідної труби довшає на 12 мм, а комбінованої труби на 2 мм, при значній довжині ділянок трубопроводів (більше 2-3 метра) теплове подовження при нагріванні або стисканні при охолодженні може привести до неприпустимо сильної напруги на стиках. Треба відмітити, що саме термічна напруга від подовження, а не внутрішній тиск води, найбільш небезпечна для поліпропіленових труб, особливо у разі однорідних поліпропіленових труб.

Для боротьби з тепловим подовженням водопроводів гарячої води та опалювання слід влаштовувати температурні компенсатори, у вигляді П та Z – подібних відведень з самої труби, а також використовувати гнучкі компенсаційні петлі, а для обходу навколо сусідніх труб – готові обведення.
 
На малюнку зображена схема водопроводу для гарячої води або опалювання з тепловими компенсаторами. Ділянка трубопроводу розбивається на відрізки за допомогою нерухомих опор PS, які жорстко закріплюють трубопровід і не дають йому переміщатися. Як такі опори використовують металеві хомути з гумовими накладками між сполучними муфтами.

Між точками нерухомих опор трубопровід кріпиться рухливими опорами PP (пластиковими хомутами або скобами), які не перешкоджають лінійному переміщенню трубопроводу, це треба для того, щоб зафіксувати трубу та запобігти її деформаціям від власної ваги або випадкових механічних дій. Максимальна відстань між рухливими опорами залежно від діаметру труби, максимальної температури та типу труби береться відповідно до таблиць 6 та 7.

Таблиця 6. Максимальна відстань між рухливими опорами
для однорідних труб PN10-PN20

T, °C	Зовнішній діаметр труби, мм
	16	20	25	32	40	50	63	75	90	110
20	50	60	70	90	100	120	140	150	160	180
30	50	60	70	90	100	120	140	150	160	180
40	50	60	65	80	90	110	130	140	150	170
50	50	60	65	80	90	110	130	140	150	170
60	50	60	60	75	85	100	115	125	140	160
70	50	60	60	70	80	95	105	115	125	140

 

Таблиця 7. Максимальна відстань між рухливими опорами
для однорідних труб PN20 Al

T, °C	Зовнішній діаметр труби, мм
	16	20	25	32	40	50	63	75	90	110
20	100	120	130	150	170	190	210	220	230	250
30	100	120	130	150	170	190	210	220	230	240
40	100	110	120	140	160	180	200	210	220	230
50	100	110	120	140	160	180	200	210	220	210
60	100	100	110	130	150	170	190	200	210	200
70	100	90	100	120	140	160	180	190	200	200

 
Кількість та довжина компенсаторів на ділянках трубопроводу між нерухомих опорами розраховується таким чином. Теплове розширення труби ?L рівне:

?L=k*L*?T,

де k – коефіцієнт термічного розширення труби, мм/м (0,03 для комбінованої труби PN20 Al та 0,15 для однорідної PN20); L – довжина трубопроводу, м; ?T різниця температур, °С.

Компенсуюча здатність ?Lк для П і Z-подібного компенсатора (мм) рівна:

?Lк=km*sqrt(d*?L),

де km – константа матеріалу (для поліпропіленових труб 30); d – зовнішній діаметр труби, мм; sqrt – квадратний корінь числа.

Розрахунок необхідної кількості температурних компенсаторів розраховується по формулі:

N=L/?Lк,

де N – кількість компенсаторів для ділянки трубопроводу; L – довга ділянки труби, мм; ?Lк – компенсуюча здатність П та Z-подібних компенсаторів, мм.

Мінімальна довжина (мм) плеча компенсатора рівна:

А=k*(d*k).

Для прикладу розрахуємо кількість теплових компенсаторів та довжину плеча компенсаторів для ділянки однорідної труби PN20 довгою 10 м та діаметром 25 мм, якщо максимальна різниця температур складе 80 °С.

Лінійне видовження труби складе ?Lтруб=k*L*?T=0,15*10*80=120 мм. Компенсуюча здатність одного компенсатора рівна ?Lк=km*sqrt(d*?L)=30*sqrt(25*120)=1642 мм. Необхідної кількості температурних компенсаторів N=L/?Lк=10000/1642=6 компенсаторів. Мінімальна довжина плеча компенсатора рівна А=k*(d*k)=30*(25*0,15)=112,5 мм. Разом, треба влаштувати 6 компенсатора у вигляді П або Z-подбних відведень, заввишки (довжию плеча) 112 мм.

У випадку якщо трубопровід розташовується в бетонному стягуванні, в ньому при нагріванні та охолодженні так само виникають стискуючі та розтягуючі зусилля. Тому так само, як і для зовнішніх трубопроводів, слід потурбуватися про вільне температурне переміщення поліпропіленових труб. З цією метою на поворотах труб біля зварених з'єднань мають бути залишені порожнини, заповнені м'яким матеріалом або повітряні кишені для компенсації температурних розширень.

Техніка пайки поліпропіленових трубопроводів

Для пайки та роботи з поліпропіленовими трубами буде потрібно:

– ручний зварювальний апарат потужністю 600-650 Вт для поліпропіленових труб діаметром 16-50 мм або для труб діаметром 63-110 мм апарат потужністю 1500-1600 Вт у комплекті з відповідними насадками та підставкою;

– для різання поліпропіленових труб зручно користуватися спеціальними ножицями – роликовим труборізом для труб зовнішнім діаметром 16-40 мм або 16-110 мм;

– при роботі з комбінованими трубами буде потрібно спеціальний інструмент для зачистки труб стабілізованих алюмінієвою фольгою. Інструмент можна узяти в оренду, як правило, в спеціалізованих на сантехніці і комплектуючих для поліпропіленових труб магазинах.

 
Операція зварювання поліпропіленових труб складається з наступних кроків:

1. Відрізання необхідної довжини поліпропіленової труби ножицями. Користуйтеся добре заточеними ножицями, це не лише зручніше, але і не приведе до небажаної деформації труб, особливо при різанні тонкостінних труб для холодної води.

2. У разі комбінованих труб із алюмінієвою фольгою вільні кінці труби перед пайкою слід зачистити спеціальним інструментом, внаслідок чого виддаляється верхній шар поліпропілену та середній шар алюмінієвої фольги.

3. Для зручності позначте глибину зварювання у відповідності з таблицею 8.

Таблиця 8. Параметри зварювання поліпропіленових труб

Зовнішній діаметр труби, мм	Глибина зварювання, мм	Час нагрівання, с	Час з'єднання, с	Час охолодження, хв
16	13	5	4	2
20	14	5	4	2
25	15	7	4	2
32	16	8	6	4
40	18	12	6	4
50	20	18	6	4
63	24	24	8	6
75	26	30	8	8
90	29	40	8	8
110	32	50	10	8
Примітка: час нагрівання тонкостінних труб ( PN 10) скорочується на половину (час нагрівання з'єднувачів залишається незмінним). Час нагрівання при зовнішній температурі повітря нижче +5 °С повинно бути збільшено на 50%.

4. Тепер можна приступати до пайки поліпропіленових труб. Краще всього їх зварювання робити в рукавичках щоб уникнути випадкових опіків, оскільки температура поверхні паяльника 250 °С. Важливо при цьому дотримувати час нагрівання відповідно до таблиці 8. Занадто маленький час нагрівання труби приведе до отримання недостатньо міцного з'єднання. Занадто великий час теж погано, оскільки призводить до деформації зварного з'єднання, а у разі тонких труб 16-25 мм можна закупорити просвіт труби розплавом пластмаси.

5. Пайку елементів поліпропіленової труби, бажанозробити якнайшвидше особливо при роботі при зниженій температурі повітря, оскільки це призводить до охолодження поверхні сплаву з'єднань та отримання недостатньо міцного з'єднання. Так само важливо стежити, щоб елементи з'єднувалися рівно, без перекосів.

6. Зафіксуйте з'єднання та не додайте до нього механічних навантажень до часу витримки, який вказаний в таблиці 8.

Загалом можна сказати, що поліпропіленові труби не терплять халатності при монтажі та не визнають авторитетів. Їм все одно, хто з ними працює – новачок, який бачить їх перший раз в житті або навчений досвідом майстер, трубопроводів, що зібрали не одну сотню. Тільки суворе дотримання правил монтажу поліпропіленових труб дасть гарантію надійної роботи системи водопостачання або опалювання будинку.

Ігор Соларов, спеціально для iBud.ua

Дата публікації: 08 вересня 2014

Згорнути опис

Показати опис

1-4 з 7

Коментарі

• O

  Oleg 21 січня 2012

  Просто (уже) не надеялся найти что-либо подобное. И по толковости и по благожелательности. В и-нете дилетант полнейший. Возможно еще где-то есть люди и их статьи в подобном изложении - как найти, у кого спросить? Проблемы нагрянули внезапно - "неосторожно" взглянул на почти оконченную (но почти оплаченную) работу "мастера". А впереди еще много подобного.
  

  Поскаржитись на спам
  • D

    Dima Ivanchenko 23 січня 2012

    Возможно, вы найдете нужную Вам информацию в других наших статьях, смотрите тут https://ibud.ua/ru/stati, также можно спросить совета на форуме Країна Майстів - http://krainamaystriv.com.

    Поскаржитись на спам
• Л

  Людмила 02 серпня 2012

  Благодарю за такую четкую информацию.
  Сама и проектировщик и должностное лицо в СМУ в сисстеме Минмонтажспецстрояй Украины во времена СССР.
  В данный период решила помочь своим жильцам "Хрущёвки" Дому 48 лет и ни одного капитального ремонта по замене трубопроводов теплоснабжения-76 не было.
  Одно "латание" на тр-ды диаметром 50,40,32.
  И вот в своем городе ищу исполнителей на данную работу.
  Для этого всё досконально изучаю.
  Еще раз с благодарностью,Людмила.Кривой Рог.

  Поскаржитись на спам
• И

  Игорь Ядловский 06 червня 2013

  Дорогой Игорь! Спасибо Вам за то, что как умели, но написали сей труд. Не придираюсь к Вам, но... режут глаз некоторые неточности, допущенные Вами.

  1) ..." но в трубах маленького диаметра из-за трения будет сильно снижаться напор."

  Не из-за трения напор снижается! С трением жидкости о стенку трубы у полипропилена все нормально (трение существенно ниже, чем у аналогичного диаметра стальной трубы). А вот закон Бернулли никто еще не отменял. Простыми словами - в замкнутом контуре, чем меньше диаметр трубы - тем меньше давление жидкости, и наоборот.

  2 ) По линейному тепловому расширению (или как Вы описали удлинению) не учли одного маленького нюанса - диаметра трубы. Ведь коэффициент линейного расширения довольно ощутимо отличается не только на разных типах трубы, но и на разных диаметрах. не мешало бы заметить, что и у разных производителей линейное тепловое расширение труб (из-за отличий в технологиях производства и сырье) может отличаться в несколько раз (!). А потом... Странно. Почему у людей трубы покрутило?...

  3) "... тепловое удлинение при нагревании или сжатии при охлаждении может привести к недопустимо сильным напряжениям на стыках."

  Не согласен. Правильно выполненное гомогенное соединение трубы с фитингом в несколько раз прочнее самой трубы! Так что скорее труба лопнет, чем стык разойдется, но для этого нужно приложить весьма большие усилия.

  4) Странно, что Вы не делаете разницы между горизонтальным и вертикальным креплением труб... Хотелось бы видеть трубу PN10 на 70 градусах - она вообще не предназначена для горячей воды!

  5) "...Для примера рассчитаем количество тепловых компенсаторов и длину плеча компенсаторов для участка однородной трубы PN20 длинной 10 м и диаметром 25 мм"

  Тут вдруг вспомнили о диаметре, при расчете компенсаторов линейного удлинения...

  6) "Время нагрева при наружной температуре воздуха ниже +5 °С должно быть увеличено на 50%."

  Убили... Это в KANе Вам такую ерунду рассказали? Конечно! Производитель не несет ответственности за качество сварных соединений, можно и лапшу монтажникам повешать! При температуре наружного воздуха ниже +5 вообще нельзя работать с полипропиленом! Во-первых он становится хрупкий. Во-вторых он не только расширяется от нагрева, но и сжимается при охлаждении. При комнатной температуре ждите сюрпризов от расширившейся трубы... В конце-концов в-третьих - вам нравится работать в холоде?

  7) Рукавицы на монтажника надели... а почему же ни слова об очистке трубы и фитинга перед свариванием? Кто его знает, где они валялись до этого, а вдруг на них случайно масло разлилось? Следовательно не мешало бы обезжирить!

  8) "Пайку элементов полипропиленовой трубы, желательно, производить как можно быстрее особенно при работе при пониженной температуре воздуха."

  Это как понимать? А как же нормативы из таблицы? Вы провоцируете новичка, ни разу не державшего сварочный аппарат в руках куда-то торопиться?

  Вердикт: Увы. Из всего прочитанного сделал вывод - у KAN слабо готовят специалистов, и не ваша вина, что вы написали тут довольно много казалось бы несущественных неточностей, однако могущих привести как монтажников, так и заказчиков к существенным неприятностям.

  Поскаржитись на спам