По многим характеристикам металлопластиковые трубы превосходят своих ближайших конкурентов: полимерные, медные или стальные магистрали. Особенно значимы их свойства при устройстве отопительной системы.
Чтобы металлополимерный композит реализовал полностью заявленные производителем качества, необходимо правильно подобрать тип трубы, соответствующий предстоящим условиям эксплуатации, и осуществить грамотный монтаж.
Содержание статьи:
- Структура труб из металлопластикового композита
- Физико-технические характеристики
- Эксплуатационные качества и сфера применения
- Виды композитной арматуры: параметры выбора
- Тип используемого полимера
- Габариты трубы: диаметр и толщина армировки
- Нюансы технологии изготовления
- Обзор брендов: соотношение качества и цен
- Расшифровка производственной маркировки
- Особенности монтажа металлопластикового трубопровода
- Выводы и полезное видео по теме
Структура труб из металлопластикового композита
Металлопластиковый трубопровод завоевал популярность благодаря сочетанию в себе прочности металла и гибкости полимера. Конструкция композитных труб – это многослойный «пирог» из слоев полиэтилена, армированных алюминиевой прослойкой.
Симбиоз пластика с металлом обеспечивает высокую механическую прочность, предупреждает диффузию кислорода из атмосферы и минимизирует тепловое расширение материала.
Внутренний полиэтиленовый «вкладыш» отличается абсолютной гладкостью, обеспечивая беспрепятственный проход транспортируемой среде и не допуская появление отложений, накипи. Полимер стоек к действию агрессивных веществ и не поддается коррозии.
Сердечник из металла отвечает за жесткость изделия и повышает температурную стойкость трубопровода. Торцы алюминия стыкуются посредством лазерной сварки. Толщина алюминиевой гильзы составляет 0,15-0,75 мм – это позволяет выдерживать частые скачки температуры и высокий напор.
Наружный полимерный слой – особо прочный пластик, стойкий к механическим повреждениям, высокой влажности и агрессивным реагентам. Внешняя оболочка понижает интенсивность образования конденсата на трубах.
Исходные характеристики изделия во многом определяются типом используемого полимера:
- PEX – полиэтилен высокого давления;
- PE-RT – термоустойчивый полимер;
- PE-R – полиэтилен;
- PP-R – полипропилен.
За монолитность всей сборки отвечает клеевой состав. Производители внедряют собственные запатентованные рецептуры, а ингредиенты и соотношение компонентов не афишируется. Качественный адгезионный слой нивелирует напряжение внутри конструкции между полимером и алюминием, не допускает расслоения и повышает износостойкость трубопровода.
Физико-технические характеристики
Свойства металлопластиковых трубопроводов зависят от габаритов изделия (диаметра, толщины стенки), типа полимера и производителя. Однако все показатели должны соответствовать стандартам по ГОСТу 18599 (2001), Р-53630 (2009) и Р-52134 (2003).
Общие требования к металлопластиковой магистрали по ГОСТу:
- предел текучести горячего пластичного слоя – до 0,3 г/10 минут;
- отсутствие расслоения передней кромки при растяжении до 10%;
- минимально допустимая стойкость к расслоению при нагрузках – 15 Н/см, без нагрузок – от 50 Н/см;
- сшивка полиэтиленовых слоев – от 60%;
- термостабильность пластмассовых компонентов;
- граничное значение кислородопроницаемости при температуре +40°С – 0,32 мг/кв.м*сутки, при +80°С – 3,6 мг/кв.м*сутки;
- степень прочности используемых полимеров – от 8-12 Мпа;
- температура начальной текучести адгезионного состава – минимум +120°С.
ГОСТ регламентирует и экологические параметры. Доля летучих веществ в металлопластиковых трубах не должна превышать 0,035%.
Базовые усредненные физико-технические характеристики:
- Сортамент. Производители предлагают металлопластиковый погонаж с внутренним сечением – 14-60 мм, толщиной стенки – 2-3 мм. Длина бухты – 50-200 м.
- Прочность. В условиях поперечной нагрузки минимальная стойкость на разрыв – 2880 Н. Показатель прочности сварки с металлом и клеевого соединения – 57 и 70 Н/кв.мм.
- Теплостойкость. Композит сохраняет свои характеристики в пределах температуры +95°С. Допустим кратковременный скачок до +110°С, при -40°С термопласт замерзает.
- Линейные параметры. Радиус изгиба прямо пропорционален диаметру трубной магистрали. При ручной установке величина составляет 80-125 мм, при машинной (трубогиб или кондуктор) – 46-95 мм.
Граничный показатель давления в системе зависит от температуры транспортируемой агента.
При соответствии паспортным нормам эксплуатации срок службы металлопласта составляет 50 лет. Использование в «горячих» инженерных сетях (температура теплоносителя свыше 25-30°С) период работы сокращается до 25 лет.
Эксплуатационные качества и сфера применения
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 угловой арматуры;
- 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.
Наряду с положительными сторонами металлопласту свойственны и недостатки:
- 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.
- Требования к изгибу. Многократное сгибание/разгибание или единоразовый изгиб сверх нормы может привести к деформации слоев металлопластикового погонажа.
- Восприимчивость к УФ-лучам. Полимерный внешний слой при длительном воздействии ультрафиолета теряет свои защитные свойства.
Монтаж металлополимерного трубопровода происходит посредством обжимных фитингов.
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.
Основные области применения:
- коммуникации систем водоснабжения;
- подача агрессивных жидкостей, газа в сельском хозяйстве и промышленных объектах;
- обустройство утепленных «водяных полов», в том числе для обогрева почвы в теплицах;
- изоляция электрокабелей и проводов.
Арматура из металлопластикового композита широко применяется в устройстве систем вентилирования, кондиционирования и полива из скважин.
Ограничения эксплуатации:
- помещения, относящиеся согласно нормам пожарной безопасности к категории «Г» — расположены вещества, обработка которых сопровождается тепловыделением или появлением искр;
- здания с источниками тепла, если их температура нагрева превышает 150°С;
- централизованное отопление с «врезкой» элеваторного узла;
- при подаче горячего теплоносителя с рабочим давлением от 10 бар.
Металлопластиковые комплектующие не рекомендуется внедрять в инженерные магистрали открытого типа. Температурные скачки и эксплуатация в мороз приведут к разрушению трубопровода.
Виды композитной арматуры: параметры выбора
Качество и условия эксплуатации металлопластиковых изделий зависят от типа полимерного составляющего, размеров, технологии соединения алюминиевой гильзы и благонадежности производителя. Согласно перечисленным параметрам можно классифицировать весь ассортимент трубной продукции.
Тип используемого полимера
Исходя из состава, пластик для производства труб условно делится на две группы: полимеры высокого и низкого давления. К первой группе относятся:
- PEX- сшитый полиэтилен;
- PE-RT – термостойкий полимер.
PEX – полиэтилен с «сшитыми» молекулярными цепочками. Поперечные связи преобразуют линейную структуру в стабильное трехмерное соединение.
Это свойство повышает сопротивляемость трубопроводов к гидроударам.
Тип межмолекулярных связей определяется используемым катализатором для сшивки:
- PEX-A. Новые цепочки внутри структуры – результат обработки полиэтилена пероксидом. Достигается максимальный уровень «прошивки» — до 85%. Плюсы: сохранение эластичности, высокая прочность и выраженная молекулярная «память». Минус – дороговизна технологии, и как следствие – высокая цена на трубы.
- PEX-B. Оптимальная альтернатива «А-связям». Методика сшивки с использованием силана. Основное достоинство – сокращение производственных расходов. Технологические нюансы: степень сшивки – 65%, снижение эластичности, более строгие ограничения на изгиб трубы. В PEX-B полимерах сохраняется вялотекущий процесс сшивки – материал со временем меняет исходные характеристики.
- PEX-C. Образование новых связей под действием излучения электронов. Качественные параметры готового изделия значительно уступают трубам категории РЕХ-А. Плюс – низкая стоимость.
- PEX-D. Межмолекулярные связи – результат обработки азотом. Трубы PEX-D не выдерживают конкуренции со своими собратьями, их производство сокращено.
Трубы RE-RT отличаются долгосрочной термической стойкостью. Термостабильный полиэтилен обладает стойкими многочисленными межмолекулярными связями. В производстве задействована техника управляемых процессов пространственного образования макромолекул.
Благодаря высоким техническим характеристикам металлопластиковых труб с RE-RT-полимером сфера их применения расширена. Магистраль выдерживает температуру до +124°С и не боится заморозки.
Для устройства «холодного» трубопровода подойдут модели из полиэтилена низкого давления. Возможные обозначения: PE-RS, PE, PEHD, HDPE. Особенности материалов:
- температура в 70°С критична – трубы деформируются;
- предельное давление системы – 8-10 бар;
- ухудшение качеств под воздействием солнца.
Композитную арматуру из полимеров низкого давления выбирают с целью «урезания» бюджета на устройство трубопровода.
Габариты трубы: диаметр и толщина армировки
Размер трубопровода определяется сферой его использования. В ассортименте ведущих производителей представлены модификации с наружным диаметром 16-50 мм.
Ниже приведены характеристики и особенности применения труб диаметром XX*YY, где ХХ – внешнее сечение, YY – внутренний диаметр.
16*12. Трубы используются преимущественно для обустройства водного контура (подвода воды к счетчикам, смесителям) и отопительной системы дома. Для основного трубопровода может задействоваться арматура большего диаметра.
20*16. Устройство «теплого пола», систем водоснабжения. Фитинги обладают лучшей пропускной способностью, по сравнению с предыдущими аналогами, поэтому их рекомендуется устанавливать при нестабильном водном напоре.
26*20. Толщина стенок – 3 мм. Этот вариант предпочтительно применять в частном доме для автономных систем, где важно обеспечить некоторый запас пропускной способности на случай возможных «перебоев» давления.
32*26. Габариты трубы позволяют использовать ее как стояк или основной трубопровод для систем с низким давлением. Объем транспортируемого агрегата увеличен за счет большого сечения.
40*32. Толщина – 3,9 мм. Трубы нашли применение при прокладке протяженных трасс инженерных сетей в гражданском и промышленном строительстве. Подходят для систем водоподготовки, кондиционирования, индивидуального и централизованного водоснабжения.
Толщина армослоя определяет прочность, гибкость и теплопроводность труб. При выборе в учет берутся следующие нюансы:
- чем толще алюминиевая прослойка, тем жестче трубопровод;
- самостоятельный монтаж проще выполнять из изделий с металлическим слоем 0,15-0,2 мм;
- с повышением доли армировки возрастает потеря тепловой энергии в ходе транспортировки теплоносителя.
Для выполнения внутренних бытовых работ оптимальный размер армирующего слоя составляет 0,3-0,5 мм.
Нюансы технологии изготовления
Существует две базовые методики производства металлополимерных труб: английская и швейцарская. Главное отличие между технологиями – вариант соединения алюминиевой гильзы.
От маркетологов часто можно услышать о классификации труб на «шовные» и «бесшовные» в зависимости от технологии изготовлении. Однако углубившись в азы производства, можно понять, что стыковочный шов присутствует в обоих вариантах, разница в его исполнении.
Английская технология – сварка внахлест. Из металлической ленты формируется труба, края «рукава» свариваются внахлест ультразвуком. С внешней и внутренней стороны алюминиевой трубы одновременно наносятся слои клея и полимера.
Швейцарская технология – сварка встык. Этапы производства:
- Изготовление полимерной трубы методом экструзии.
- Нанесение адгезива на внешнюю поверхность пластика.
- Формирование и «прикатка» металлического слоя из алюминиевой ленты.
- Скрепление краев армирующего материала встык аргонно-дуговой или лазерной сваркой.
- Последовательное нанесение на алюминиевую поверхность клея и полимера.
Финишный этап – охлаждение готового изделия.
Уверения продавцов «бесшовных» труб о более высокой прочности по сравнению с «шовными» не следует принимать за аксиому. Специалисты по сварки знают, что прочность сварочного шва внахлест всегда выше, чем при соединении встык.
Обзор брендов: соотношение качества и цен
Неформальный рейтинг производителей металлополимерных труб представляют отечественные и зарубежные компании.
Valtec (Италия, Россия). Системы металлополимерных труб изготавливаются органосиланидным методом (PEX-b). Степень сшивки рабочего слоя – 65%, защитного внешнего – 55%. Комбинирование характеристик позволило получить гибкий материал.
Ориентировочная цена изделия 16*2 мм – 1 у.е./м, 32*3 мм – 4,5 у.е./м.
Henko (Бельгия). Пятислойные трубы, изготовленные по «бесшовной» технологии. В производстве используется сшитый полиэтилен PEX-C, степень сшивки – 60%. Трубы выпускаются диаметром 14-40 мм, толщина – 2-3,5 мм, длина бухты – 5-200 м.
Средняя стоимость на трубную арматуру сечением 20 мм – 0,8 у.е./м.
Oventrop (Германия). Компания специализируется на выпуске термостойких труб на основе PE-RT полимеров. Благодаря отличным технико-эксплуатационным характеристикам изделия считаются универсальными и применяются в разных сферах строительства. Цена – около 1,2 у.е./м.
Comap (Франция). Металлопластиковый трубопровод с использованием PEX-C и PEX-B полимерных соединений. Продукция отличается абсолютной электрохимической устойчивостью и низким коэффициентом износа. Трубы серии Multi-Skin хорошо поглощают шум и удерживают заданную форму сгиба.
Нанопласт (Россия). Отечественный производитель наладил выпуск металлополимерных труб по швейцарской технологии. Особенность продукции – усиленный армирующий слой (толщина металла составляет 0,3-0,55 мм).
Расшифровка производственной маркировки
Маркировка содержит базовую информацию о характеристиках и назначении трубопровода. Последовательность значений у разных производителей может отличаться. Стандартные обозначения:
- наименование компании-производителя;
- стандарт производства, номер сертификата;
- тип используемых материалов;
- номинальные габариты;
- предельно допустимое давление;
- среда, пригодная для транспортировки;
- дополнительные условия эксплуатации (температура).
В конце отображается номер партии, смены и дата изготовления.
Особенности монтажа металлопластикового трубопровода
Сборка магистрали из металлополимерных труб осуществляется с помощью фасонных фитингов трех типов: разъемных, компрессорных, пресс-фитингов.
Разъемная (цанговая) арматура состоит из корпуса, открытого обжимного кольца и резиновой прокладки. Для стыковки с бытовыми приборами предусмотрена резьба.
Порядок монтажа:
- Нанести разметку под место установки фитинга и обрезать трубу.
- Надеть на трубопровод гайку, обжимное кольцо.
- Установить фитинг,затянуть гайку.
- Проверить герметичность стыковки.
Компрессорный фитинг считается условно-разъемным. Арматура удобна в монтаже:
- Трубопровод в месте крепления выровнять в диапазоне 10 см.
- Отрезать ровно трубу.
- Обработать торцы, надеть гайку, кольцо.
- Хвостовик покрыть герметиком и вставить в трубу.
- Закрутить накидную гайку.
Наиболее надежное соединение достигается при использовании пресс-фитингов. Метод оптимален при устройстве скрытых разводок коммуникаций. Для монтажа трубопровода потребуется пресс-машина, калибратор и труборез.
Выводы и полезное видео по теме
Сравнение устойчивости металлопластиковых и полипропиленовых магистралей к воздействию высокого давления:
Обучающее видео о пошаговом монтаже металлополимерного трубопровода с использованием пресс-фитингов:
Композитные трубы – симбиоз характеристик пластика и металла. Комбинированная структура расширяет сферу применения металлополимерных изделий в инженерных системах коммуникаций различных строительных объектов. Весомые аргументы «за»: долговечность и доступная цена.