close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

180.Трубопроводы для систем горячего водоснабжения

код для вставкиСкачать
Министерство образования и науки РФ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Воронежский государственный архитектурно-строительный университет»
В.В. Гончар
ТРУБОПРОВОДЫ ДЛЯ СИСТЕМ ГОРЯЧЕГО
ВОДОСНАБЖЕНИЯ
Учебно-методическое пособие
Рекомендовано в качестве учебного пособия
редакционно-издательским советом
Воронежского государственного архитектурно-строительного
университета к выполнению курсового и дипломного проектов
по дисциплине «Теплоснабжение»для студентов специальности
270109 «Теплогазоснабжение и вентиляция»
Воронеж 2011
1
УДК 621.643.03
ББК 30.360
Г657
Рецензенты:
кафедры «Водоснабжение и водоотведение» Воронежского
государственного архитектурно-строительного университета;
Э.В. Макарычев, директор ОАО «ЦЧРГипроавтотранс»
Г657
Гончар, В.В.
Трубопроводы для систем горячего водоснабжения :
учеб.-метод. пособие для выполнения курсового и дипломного
проектов для студ. спец. 270109 «Теплогазоснабжение и
вентиляция»/ В.В.Гончар ; Воронеж. гос. арх.-строит. ун-т. −
Воронеж, 2011 – 68 с.
Изложены технологии изготовления, методики гидравлического расчета, а также даны рекомендации по выбору и использованию трубопроводов из полимерных материалов (полиэтилена, полипропилена, металлопластика и др.) в системах горячего водоснабжения зданий и сооружений.
Предназначено для студентов специальности 270109 «Теплогазоснабжение и вентиляция» всех форм обучения.
Ил. 11. Табл. 10. Библиогр.: 9 назв.
УДК 621.643.03
ББК 30.360
ISBN 978-5-89040-343-8
© Гончар В.В., 2011
© Воронежский государственный
архитектурно-строительный
университет, 2011
2
Введение
Выполнение курсового и дипломного проектов по теплоснабжению
города является важным этапом учебного процесса в подготовке инженеров-строителей по специальности «Теплогазоснабжение и вентиляция».
При разработке проектов студентам на основе теоретических знаний и практических навыков, полученных в процессе обучения, предоставляется возможность самостоятельного решения конкретных инженерных задач, связанных с расчетом, проектированием и эксплуатацией централизованных систем горячего водоснабжения зданий и сооружений.
Известно, что основным элементом в системах горячего водоснабжения зданий является трубопровод.
По протяженности трубопроводов (около 2 млн км наружных и
14 млн км внутренних) Россия занимает, после США, второе место в мире. Однако нет ни одной страны с такими изношенными трубопроводами,
как Россия. Примерно 50 тыс. км находятся в критическом состоянии,
свыше 5 тыс. км были проложены в конце прошлого века. Около 40 % из
общего числа трубопроводов системы ЖКХ нуждаются в капитальном
ремонте и их полной замене.
Одна из причин столь плачевного состояния инженерных сетей связана с тем, что более 70 % трубопроводов в России изготовлены из стали
и лишь 30 % - из неметаллических материалов, тогда как срок службы
стальных труб не превышает 10-15 лет. Расчетная же производительность
срока службы трубопроводов из пластика в системах горячего водоснабжения не менее 25-30 лет. Это приводит к постепенному увеличению
применения пластиковых труб, а рост продаж свидетельствует об их популярности.
Трубопроводы являются слабым звеном ЖКХ в России, совокупный ущерб только от утечек воды в системах составляет 6,5 млрд долларов США в год, поэтому переход на более надежные, экономичные и современные трубопроводы для систем горячего водоснабжения, является
проблемой актуальной и востребованной.
В настоящем учебно-методическом пособии изложены технологии
изготовления, методики гидравлического расчета, а также даны рекомендации по выбору и использованию трубопроводов из полимерных материалов (полиэтилена, полипропилена, металлопластика и др.) в системах
горячего водоснабжения зданий и сооружений.
3
Трубопроводы для систем горячего водоснабжения
В настоящее время на рынках России предлагается множество видов различных труб – от металлических (сталь, медь, алюминий) до пластиковых (полиэтилен, полипропилен, металлопластик и др.).
Каждый из перечисленных видов труб имеет свои особенности,
свою специфику, индивидуальные свойства. Это определяет как принципиальную сферу их применения, так и конструктивные решения всей
системы горячего водоснабжения и ее отдельных элементов.
1.
Стальные трубы
Для монтажа трубопроводов внутренних систем и наружных сетей
горячего водоснабжения применяются следующие типы стальных труб:
- водогазопроводные оцинкованные;
- электросварные.
1.1. Водогазопроводные оцинкованные трубы
Водогазопроводные (газовые) оцинкованные обыкновенные трубы
по ГОСТ 3262-75 [2] устанавливают во внутренних сетях горячего водоснабжения, работающих с давлением до 1,0 МПа. При давлении до 1,6
МПа применяются усиленные водогазопроводные трубы.
Оцинковка труб – это процесс нанесение цинка на поверхность металлической трубы. Слой цинка на поверхности оцинкованных труб
(рис. 1.1) защищает металл от коррозии и увеличивает срок эксплуатации.
Так, срок службы оцинкованных труб составляет до 10-15 лет против
срока жизни в 3-4 года неоцинкованных труб.
Рис. 1.1. Труба водогазопроводная оцинкованная:
1- труба водогазопроводная;
2- слой цинка
4
Технические характеристики оцинкованных труб приведены в табл. 1.1.
Таблица 1.1
Стальные оцинкованные трубы
Условный
диаметр, dу
мм дюйм
Наружный
диаметр,
dн, мм
Толщина стенки труб, мм
Масса 1 м труб, кг
легких обыкновенных
легких
обыкновенных
6
8
10
15
20
25
32
40
50
65
80
90
100
125
150
10,2
13,5
17,0
21,3
26,8
33,5
42,3
48,0
60,0
75,5
88,5
101,3
114,0
140,0
165,0
1,8
2,0
2,0
2,5
2,5
2,8
2,8
3,0
3,0
3,2
3,5
3,5
4,0
4,0
4,0
0,37
0,57
0,74
1,16
1,5
2,12
2,73
3,33
4,22
5,71
7,34
8,44
10,85
13,42
15,88
0,40
0,61
0,80
1,28
1,66
2,39
3,09
3,84
4,88
7,05
8,34
9,60
12,15
15,04
17,81
1/4’’
1/4’’
1/2’’
3/4’’
1’’
1 1/4’’
1 1/2’’
2’’
2 1/2’’
3’’
3 1/2’’
4’’
5’’
6’’
2,0
2,2
2,2
2,8
2,8
3,2
3,2
3,5
3,5
4,0
4,0
4,0
4,5
4,5
4,5
усиленных
2,5
2,8
2,8
3,2
3,2
4,0
4,0
4,0
4,5
4,5
4,5
4,5
5,0
5,5
5,5
усиленных
0,47
0,74
0,98
1,43
1,86
2,91
3,78
4,34
6,16
7,88
9,32
10,74
13,44
18,24
21,63
Стальные водогазопроводные (газовые) черные трубы запрещены
СНиП [1] к использованию в системах горячего водоснабжения и не приводятся в настоящем издании.
1.2. Стальные электросварные трубы
Стальные электросварные трубы, по ГОСТ 10704-94 (рис. 1.2) рассчитаны на давление до 1,6 МПа и применяются для монтажа наружных трубопроводов сетей горячего водоснабжения диаметром от 76 до 152 мм.
Технические характеристики стальных электросварных труб приведены в табл. 1.2.
5
Таблица 1.2
Наружный
диаметр,
мм
Стальные электросварные трубы
Толщина стенки, мм
3
3,25
3,5
3,75
4
4,5
5,0
5,5
Вес 1 пог. м трубы в кг
76
5,40
5,83
6,26
6,68
7,10
-
-
-
83
89
5,92
6,56
6,39
6,87
6,86
7,38
7,33
7,88
7,79
8,38
9,38
-
-
102
7,32
7,91
8,50
9,09
9,67
10,82
11,96
-
108
7,77
8,40
9,02
9,64
10,26
-
-
-
114
8,21
8,88
9,54
10,20
10,85
12,15
12,80
-
127
9,17
9,92
10,66
11,40
12,13
13,59
15,04
-
133
-
-
11,18
11,95
12,73
14,26
15,78
-
140
-
-
11,78
12,60
13,42
15,04
16,65
18,24
152
-
-
12,82
13,71
14,60
16,37
18,13
19,87
Рис.1.2. Стальная электросварная труба:
1 труба; 2 - электросварной шов
Стальные трубы, оцинкованные и электросварные, получили наибольшее распространение в системах горячего и холодного водоснабжения.
Существенным недостатком этих труб является то, что в процессе эксплуатации стальные трубы быстро выходят из строя вследствие коррозии и
зарастания внутренних сечений продуктами коррозии и карбонатными отложениями, т.к. они работают на сырой химически необработанной воде. Шероховатость внутренней поверхности стальных оцинкованных труб через
пять лет эксплуатации увеличивается в 30-35 раз, а через 15 лет – более чем
6
0.
500
0.
200
100
50
20
4
0
0
5
1000
20
0.
0
75
25
2000
0.
80
9
10 0
0
12
5
15
0
5000
5
50
1.
65
1.
10000
32
40
20000
5
25
2.
20
W ,м / с
R l ,П а / м
15
в 100 раз. Если коэффициент эквивалентный шероховатости Kэ новой стольной трубы равен 0,138 мм, то через пять лет эксплуатации 5 мм, а через 10
лет – 15-20 мм. А это влечет за собой снижение пропускной способности
труб вследствие их зарастания и увеличение напора и затрат энергии на перекачку воды в системах горячего водоснабжения.
Между тем мировая практика уже давно нашла оптимальные решения
всех этих проблем, заменив недолговечные металлические трубы на трубы из
меди или полимерных материалов, которые обладают целым рядом неоспоримых преимуществ: они не коррозируют и не зарастают внутренними отложениями; при нормальном давлении и температуре до 85 - 90 °С срок их
службы составляет не менее 25 лет, а для холодной воды – 50 лет; они имеют
достаточно низкий коэффициент шероховатости, который является неизменным весь срок эксплуатации; они в 4-12 раз легче металлических, высокотехнологичны в монтаже и при ремонте и т.д.
Данные для гидравлического расчета стальных труб приведены в
номограмме 1.3 и табл. 1.3.
d у ,м м
3
0.
2
0.
0.
15
1
10
5
2
1
0 .5
0 .0 5 0 .1 0 .2
0 .5 1 .0 2 .0
0 .1 8 0 .3 6 0 .7 2 1 .8
3 .6
7 .2
5 .0 1 0 2 0
18
36 72
50
100
180 360
q ,л / с
q ,м / ч
Рис. 1.3. Номограмма для гидравлического расчета стальных труб
с учетом их зарастания в процессе эксплуатации:
Rl - удельные потери на трение Па/м;
W - скорость движения воды в трубах, м/с;
dy – условный диаметр труб, мм;
q - расход воды в трубах, л/с и м3/ч
7
Таблица 1.3
Данные для гидравлического расчета стальных труб систем
горячего водоснабжения с учетом их зарастания в процессе эксплуатации
0,3 1,08
0,4 1,44
0,5 1,8
0,6 2,16
0,7 2,52
0,8 2,88
0,9 3,24
1
3,6
1,5 5,4
2
7,2
2,5 9,0
3
10,8
3,5 12,6
100
90
80
65
40
32
25
20
50
8
250
0,25 0,90
200
0,2 0,72
0,42 0,24 0,13
381 85 15
0,63 0,36 0,19 0,14
872 202,5 34,3 15,6
0,84 0,48 0,25 0,19 0,11
1549 360 61 27,6 6,1
1,05 0,6 0,32 0,24 0,14
2421 562,5 95 43,1 9,6
1,26 0,72 0,38 0,28 0,16
3387 810 131 62,1 13,8
1,68 0,96 0,51 0,38 0,22
6199 1440 225 110,4 24,5
2,1 1,19 0,63 0,47 0,27
9686 2250 381 172,5 38
2,52 1,43 0,76 0,57 0,32
14431 3240 549 248,5 55,2
1,67 0,89 0,66 0,38 0,23 0,16 0,114 - 4172 747 338,2 75,1 19,4 6,9
3
1,91 1,01 0,76 0,43 0,26 0,18 0,13 0,1
- 5450 976 441,7 98,1 25,3 9
3,9
2
2,14 1,14 0,85 0,49 0,29 0,2 0,147 0,114
- 6897 1235 559,1 124,2 34 11,4 5
2,6
2,39 1,27 0,95 0,54 0,33 0,22 0,163 0,13
- 8516 1525 690,2 153,3 39,6 14 6,1 3,2
1,9 1,42 0,81 0,49 0,33 0,244 0,19
- 3432 1552,9 345 89 31,6 13,8 7,1
1,89 1,08 0,65 0,45 0,33 0,254
- 2760,1 613,2 158,2 56,2 24,5 12,7
2,4 1,35 0,82 0,56 0,41 0,32
- 4314 958,1 247,3 87,8 38,3 19,8
1,62 0,98 0,67 0,49 0,38
- 1379,7 356 126,4 55 28,5
1,88 1,15 0,78 0,57 0,45
- 1877,9 484,6 172 75 38,8
150
0,15 0,54
0,87
2948
1,31
6632
1,74
11791
2,18
18423
-
125
0,1 0,36
Скорость движения воды W, м/с, и удельные потери напора в трубах Rl, Па/м,
при условных диаметрах, dу, мм
15
м3/ч
л/с
Расход
воды, q
0,2
5,8
0,24
8,3
0,28
11,4
0,14
2,2
0,17
3,2
0,2
4,4
-
-
Продолжение табл. 1.3
4,5 16,2
5 18,0
5,5 19,8
6 21,6
6,5 23,4
7 25,2
7,5 27,0
8 28,8
8,5 30,6
9 32,4
10 36,0
15 54,0
20 72
25 90
30 108
35 126
40 144
45 162
4
-
14,4
-
-
-
- 2,17 1,31
- 2452,8 633
- 2,44 1,47
- 3104,3 801,1
1,64
980
1,8
1197
1,96
1424
2,13
1671
2,29
1938
2,45
2225
-
0,89
0,65
224,6 97,9
1
0,73
284,3 123,9
1,11
0,82
351
153
1,23
0,9
425
185
1,34
0,98
505
220
1,45
1,06
593
259
1,56
1,14
688
299
1,67
1,22
790
344
1,78
1,3
890
391
1,89
1,39
1014
442
2,01
1,47
1137
496
2,23
1,63
1404
612
2,45
1377
-
9
0,51 0,32
50,7 14,9
0,57 0,36
64,2 18,9
0,64
0,4
79,3 23,3
0,7
0,44
96
28,2
0,76 0,48
114
33,6
0,83 0,52
134
39,4
0,89 0,56
155
45,7
0,96
0,6
178
524
1,02 0,64
203
59,7
1,08 0,68
229
67,3
1,15 0,72
257
75,5
1,27
0,8
317
93,2
1,91 1,21
713 209,7
1,61
372,9
2,01
582,6
2,41
839
-
0,22
5,7
0,25
7,2
0,28
8,9
0,31
10,8
0,34
12,9
0,37
15,1
0,39
17,5
0,42
20,1
0,45
22,9
0,48
25,9
0,51
29
0,56
35,8
0,84
80,1
1,12
143
1,4
223,6
1,69
322
1,97
428,3
2,25
572,5
-
250
200
150
125
100
90
80
65
50
Скорость движения воды W, м/с, и удельные потери напора в трубах Rl, Па/м,
при условных диаметрах, dу, мм
15
20
25
32
40
м3/ч
л/с
Расход
воды, q
0,16
0,1
1,9
0,58
0,18 0,11
2,3
0,69
0,19
0,12
2,8
0,82
0,21
0,13
3,2
0,98
0,22
0,14
3,8
1,1
0,24
0,15
4,3
1,3
0,25
0,16
4,9
1,5
0,27 0,173
5,5
1,6
0,29
0,18
6,2
1,8
0,32
0,2
7,8
2,3
0,48
0,31
17,2
5,1
0,64
0,41
30,7
9,1
0,8
0,51
48
14,2
0,95
0,61
69
20,5
1,11
0,71
94
27,9
1,27
0,81
123
36,5
1,43
0,92
155
46,2
Окончание табл. 1.3
м3/ч
15
20
25
32
40
50
65
80
90
100
125
150
200
250
180
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
1,59
191,6
1,01
57
216
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
1,91
276
1,22
82
252
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
2,23
376
1,43
112
288
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
1,63
146
324
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
1,83
185
360
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
2,04
229
396
Скорость движения воды W, м/с, и удельные потери напора в трубах Rl, Па/м,
при условных диаметрах, dу, мм
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
2,24
27,6
432
120
110
100
90
80
70
60
50
л/с
Расход
воды, q
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
2,44
328
2. Медные трубы
Никакой другой материал, применяемый в быту и на производстве,
не может сравниться с медью в многосторонности ее применения. Медные
трубы (рис. 2.1)применяются в системах сантехнических коммуникаций:
- для водоснабжения горячего и холодного;
- для систем отопления;
- для кондиционирования;
- для гидравлических и пневматических систем.
10
Рис. 2.1. Медная труба
Медь отличается необычайно долгим сроком службы, не стареет, не
портится. Медные трубы служат столько, сколько существует само здание.
Медь - природный материал, она тысячелетиями применялась для изготовления питьевых сосудов, никакой другой материал не превосходит медь в
ее безвредности.
Технические свойства меди:
- стойкость к высоким и низкам температурам теплоносителя (температура плавления 1080°С);
- трубы из меди устойчивы как против давления рабочей жидкости
(5,0 МПа), так и против воздействия на нее извне при транспортировке и хранении;
- медь устойчива к воздействию ультразвуковых лучей – солнце не оказывает воздействие на функциональные качества медных изделий;
- эталонная кислородонепроницаемость;
- медные трубы безразличны к хлору и озону – наиболее распространенным дезинфектантам;
медные трубы имеют высокую механическую прочность, разрушающее воздействие составляет 20 МПа;
- учитывая высокую пластичность трубы, медные трубы изготавливаются с толщиной стенки в 1,5 – 3 раза тоньше, чем у стальных;
- при расширении замершей воды благодаря пластичности материала
медные трубы деформируются без разрыва;
- медные трубы устойчивы к износу и коррозии.
Наличие у меди такого сочетания свойств, которым не обладает ни
один из доступных материалов, обусловливает тот факт, что медные трубы
широко используются в качестве трубопроводов в системах отопления, водоснабжения и кондиционирования.
Еще один важный плюс медных труб – им безразлична хлорированная
вода. Кроме того, медь обладает свойством бактериостатичности, что препятствует росту колоний бактерий на внутренней поверхности труб. Более
11
чем вековой опыт эксплуатации медных труб в США, Великобритании,
Франции, Германии и т.д. доказал, что сроки безаварийной эксплуатации
медных труб в водопроводе систем горячего водоснабжения и отопления составляет от 50 до 100 лет.
2.1 Трубы по СП 41-106-2006
Для трубопроводов систем горячего водоснабжения должны использоваться трубы, изготавливаемые согласно СП 40-108-2004.
Основные физико-механические свойства медных труб, изготовленных
по [3], приведены в табл. 2.1, а сортамент труб, применяемых в системах горячего водоснабжения, – в табл. 2.2.
Таблица 2.1
Физико-механические свойства медных труб
Наименование
показателя
Временные
сопротивления
Относительное
удлинение
Модуль упругости
Коэффициент
линейного удлинения
Теплопроводность
Удельная теплоемкость
мягкие
М(R220)
Состояние
полутв.
ПТ(R250)
твердые
Т(R290)
МПа
210
250
280
%
40
20
3
МПа·10-5
0,6-0,9
0,6–1,1
1,0–1,3
105
17
17
17
Единица
измерения
Вт/м·К
кДж/кг°С·102
375
3,85
Таблица 2.2
Сортамент медных труб
Номинальный наружный диаметр dн, мм и толщина стенок
труб S, мм (dн х S)
6 х 0,6
22 х 1,0
64 х 2,0
159 х 3,0
6 х 0,8
22 х 1,2
66,7 х 1,2
219 х 3,0
6 х 1,0
22 х 1,5
76,1 х 1,5
267 х 3,0
8 х 0,6
28 х 1,0
76,1 х 2,0
8 х 0,8
28 х 1,2
88,9 х 1,5
8 х 1,0
28 х 1,5
88,9 х 2,0
10 х 0,6
35 х 1,2
108 х 1,5
10 х 0,8
35 х 1,5
108 х 2,0
10 х 1,0
42 х 1,2
108 х 2,5
12 х 0,6
42 х 1,5
133 х 1,5
12 х 1,0
54 х 1,2
133 х 2,0
15 х 0,8
54 х 1,5
133 х 2,5
15 х 1,0
54 х 2,0
133 х 3,0
18 х 0,8
64 х 1,2
159 х 2,0
18 х 1,0
64 х 1,5
159 х 2,5
12
Для устройства поворотов и ответвлений на трубопроводах из медных
труб следует использовать соответствующие фитинги отечественного и зарубежного производства. При соответствующем обосновании допускается
применение соединительных деталей из бронзы, латуни, нержавеющей стали
и термостойких пластмасс.
Трубы между собой должны соединяться посредством сварки и капиллярной пайки.
2.2. Трубы «SANCO» и «WICK» (Германия)
Концерн «КМ Europe Metal» (КМЕ) (Германия) является ведущим в
Европе производителем медных труб – 16 заводов расположены в Германии,
Италии, Испании. Своими марками выпускаемых труб «Sanco» и «Wick»
КМЕ охватывает весь ассортимент медных труб для инженерного оборудования водопроводных сетей как холодного, так и горячего водоснабжения,
отопления и т.д.
«Sanco» и «Wick» представляет собой медную трубу с наивысшим качеством и надежностью. Трубы имеют внутреннее защитное антикоррозионное покрытие. Трубы изготавливают из фосфордезоксидированной меди (CuDHP) с минимальным содержанием Cu+Ag 99,9 % и остаточным содержанием фосфора от 0,015 до 0,04 %.
Сортамент труб «Sanco» и «Wick» приведен в табл. 2.4, а их физические свойства – в табл. 2.5
13
Таблица 2.4
Сортамент труб «Sanco» и «Wick»
Технические характеристики
Внешний диаметр
Трубы, dн, мм
Допускаемые рабочие
Вес,
Внутренний объ-
кг/м
ем V, л/м
6,0 х 1,0
0,140
0,013
22,9
8,0 х 1,0
0,196
0,028
16,3
10,0 х 1,0
0,256
0,050
12,7
12,0 х 1,0
0,308
0,079
10,4
15,0 х 1,0
0,391
0,133
8,2
18,0 х 1,0
0,475
0,201
6,7
22,0 х 1,0
0,587
0,314
5,4
6,0 х 1,0
0,140
0,013
22,9
8,0 х 1,0
0,196
0,028
16,3
10,0 х 1,0
0,256
0,050
12,7
12,0 х 1,0
0,308
0,079
10,4
15,0 х 1,0
0,391
0,133
8,2
18,0 х 1,0
0,475
0,201
6,7
22,0 х 1,0
0,587
0,314
5,4
28,0 х 1,0
0,756
0,531
4,2
28,0 х 1,5
1,110
0,491
6,5
35,0 х 1,5
1,410
0,804
5,1
42,0 х 1,5
1,700
1,195
4,2
54,0 х 1,5
2,208
2,043
3,2
54,0 х 2,0
2,910
1,963
4,4
64,0 х 2,0
3,467
2,827
3,7
76,1 х 2,0
4,144
4,083
3,1
88,9 х 2,0
4,859
5,661
2,6
108,0 х 2,0
7,374
8,332
2,7
133,0 х 3,0
10,904
12,668
2,6
159,0 х 3,0
13,085
18,385
2,2
219,0 х 3,0
18,118
35,633
1,6
267,0 х 3,0
22,144
53,502
1,3
и толщина стенки S,
мм, (dн х S).
давления при 100°С,
МПа
Отожженая труба
Неотожженая труба
14
Таблица 2.5
Физические свойства труб «Sanco» и «Wick»
Показатели
Плотность
Температура плавления
Теплопроводность
Коэффициент линейного
расширения
Коэффициент эквивалентной шероховатости
Единицы измерения
кг/дм3
°С
Вт/м°С
Величина
8,94
1083
305-339
мм/м°С
0,0168
мм
0,0015
Новой разработкой концерна «КМЕ» является универсальная медная
труба «Q-tec». Она представляет собой медную трубу с пластиковым защитным покрытием. Новинка является промежуточным вариантом металлопластиковой и медной трубы. Она легко гнется трубогибом, имеет технические
характеристики медной трубы, имеет слой тепловой изоляции, стоит выше
металлопластиковой. Разработки концерна рекомендуют медную трубу «Qtec» всем специалистам, производящим монтаж трубопроводов систем водоснабжения и отопления (теплого пола).
2.3. Трубы «Outokumpu» (Финляндия)
Предлагаемая «Outokumpu» номенклатура покрывает весь стандартный
модельный ряд труб, а также включает широкий выбор специальных изделий
(трубы с пластмассовым покрытием, готовые трубы к установке трубы с готовой изоляцией, например, в стенах и под полом, трубы, покрытые хромом,
и красивые окрашенные трубы для декоративных целей).
Медные трубы находят широкое применение как в новом строительстве,
так и при реконструкции уже существующих систем трубопроводов. Замечательные свойства меди делают ее неоценимым материалом для труб, которые
призваны работать в условиях, где к гигиене предъявляются высокие требования. В частности, это подача газа для медицинских целей; это использование
его в спринклерных противопожарных системах, в высокоэффективных системах центрального отопления, а также, что вполне естественно, в системах
распределения питьевой воды холодного и горячего водоснабжения.
Сортамент труб, выпускаемых «Outokumpu», приведен в табл. 2.6
15
Таблица 2.6
Трубы «Outokumpu»
Наружный диаметр
труб dн, мм и толщина стенки S, мм
(dн х S).
6х1
8х1
10 х 1
12 х 1
15 х 1
18 х 1
22 х 1
28 х 1
35 х 1,5
42 х 1,5
54 х 1,5
Неотожженная
Отожженная
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
Отожженная
в
пластиковой
оболчке
+
+
+
Гидравлический расчет трубопроводов систем горячего водоснабжения
из медных труб следует выполнять в соответствии с требованиями СНиП [1]
и СП [3].
Гидравлический расчет медных трубопроводов производится с использованием табл. 2.7 и номограммы 2.1.
Таблица 2.7
Данные для гидравлического расчета медных трубопроводов
Расход
воды, q
л/с м3/ч
0,02 0,072
0,04 0,144
0,06 0,216
0,1
0,36
0,12 0,432
0,14 0,504
Скорость движения воды W, м/с, и удельные потери напора в трубах Rl,
Па/м, при условных диаметрах, dу, мм
12х1
15х1 18х1 22х1 28х1 35х1,2 42х1,5 54х1,5 64х2 76,1х2
0,25
179
0,5
0,3
647
171
0,76
0,15
0,3
1390
362
127
1,27
0,75
0,5
0,32
3670
947
328
106
1,53
0,9
0,6
0,38
5210
1340 462
149
1,78
1,06
0,7
0,45 0,26
71020
1800 618
198
53
16
Продолжение табл. 2.7
Расход
воды, q
л/с
м3/ч
0,16 0,576
0,18 0,648
0,2
0,72
0,22 0,792
0,24 0,864
0,26 0,936
0,28 1,008
0,3
1,08
0,32 1,152
0,34 1,224
0,36 1,296
0,38 1,368
0,4
1,44
0,46 1,656
0,52 1,872
0,58 2,088
0,62 2,232
0,7
2,52
0,78 2,808
Скорость движения воды W, м/с, и удельные потери напора в трубах Rl,
Па/м, при условных диаметрах, dу, мм
76,1
12х1
15х1
18х1 22х1 28х1 35х1,2 42х1,5 54х1,5 64х2
х2
2,04
1,2
0,8
0,5
0,3
9080
2320
796
252
68
2,29
1,36
0,9
0,57 0,31 0,26
11410 2910
995
318
84
27
2,55
1,5
1,0
0,64 0,38 0,24
13400 3560
1220
388
102
33
2,8
1,66
1,09
0,7
0,41 0,26
16850 4270
1460
464
122
39
3,06
1,8
1,2
0,76 0,45 0,29
19960 5050
1720
547
144
46
1,96
1,3
0,83 0,49 0,31
5900
2010
637
167
53
2,11
1,4
0,89 0,53 0,34
6810
2320
738
192
61
2,26
1,5
1,0
0,57 0,36 0,25
7780
2640
836
219
70
28
2,41
1,6
1,02
0,6
0,38 0,27
8820
2990
946
247
79
32
2,56
1,7
1,08 0,64
0,4
0,28
9920
3360 1060 277
88
36
2,71
1,8
1,15 0,68 0,43
0,3
11080 3750 1180 309
98
40
2,86
1,9
1,21 0,72 0,46 0,32
12310 4170 1310 342
109
44
3,02
2,0
1,27 0,75 0,48 0,34
13700 4600 1450 377
119
48
2,3
1,46 0,87 0,55 0,39
6030 1890 492
155
63
2,59
1,66 0,98 0,62 0,44
0,25
7650 2400 621
196
79
20,5
2,9
1,85 1,09
0,7
0,49
0,28
9450 2960 765
241
97
25
3,09
1,97 1,17 0,74 0,52
0,3
10760 3370 870
273
110
28
2,23 1,32 0,84 0,59
0,34
0,25
4260 1100 344
138
36
16
2,48 1,47 0,93 0,65
0,38
0,28
5250 1350 423
170
44
19
17
Продолжение табл. 2.7
Расход
воды, q
л/с
м3/ч
0,86
3,096
0,94
3,384
0,96
3,456
1,08
3,89
1,2
4,32
1,32
4,75
1,44
5,18
1,56
5,62
1,6
5,76
1,7
6,12
2,08
7,49
2,24
8,06
2,4
8,64
2,56
9,22
2,72
9,79
2,88
10,37
3,04
10,94
3,2
11,52
3,36
12,10
Скорость движения воды W, м/с, и удельные потери напора в трубах Rl,
Па/м, при условных диаметрах, dу, мм
12х1 15х1 18х1 22х1 28х1 35х1,2 42х1,5 54х1,5 64х2 76,1х2
2,74 1,62 1,03
0,72
0,42
0,3
6350 1630 510
204
52
23
2,99 177
1,18
0,79
0,46
0,33
7540 1930 604
242
62
27
3,06 1,8
1,15
0,8
047
0,34 0,24
7860 2010 629
252
64,5
28
12
2,04 1,29
0,9
0,53
0,38 0,27
2530 788
315
81
36
15
2,26 1,44
1,0
0,59
0,42
0,3
3100 964
385
98
43
18
2,49
1,58
1,1
0,65
0,47
0,33
3730 1160
462
118
52
22
2,71
1,73
1,2
0,7
0,5
0,36
4410 1370
545
139
61
26
2,94
1,87
1,3
0,76
0,55
0,36
5150 1600
636
162
71
26
3,02
1,92
1,34
078
0,57
0,4
5410 1680
667
170
74
32
2,4
1,47
0,86
0,62
0,41
2020
801
201
89
38
2,49
1,74
1,02
0,74
0,52
2790
1100
280
123
52
268
1,88
1,1
0,79
0,56
3220
1270
322
141
60
2,88
2,01
1,18
0,85
0,6
3680
1460
368
161
68
3,07
2,14
1,25
0,91
0,65
4170
1650
416
182
77
2,28
1,33
0,96
0,69
1850
467
204
76
2,4
1,41
1,02
0,73
2070
522
229
96
2,55
1,49
1,08
0,77
2300
580
252
106
2,68
1,57
1,13
0,8
2540
639
278
117
2,81
1,65
1,19
0,85
2790
702
305
129
18
Продолжение табл. 2.7
Расход
воды, q
л/с
м3/ч
3,52
12,67
3,68
13,25
3,88
13,97
4,08
14,69
4,28
15,41
4,48
16,13
4,68
16,85
4,88
17,57
5,08
18,29
5,28
19,00
5,48
19,73
5,68
20,45
5,88
21,17
6,08
21,88
6,32
22,75
6,6
23,76
6,8
24,48
7,04
25,34
7,28
26,21
Скорость движения воды W, м/с, и удельные потери напора в трубах Rl,
Па/м, при условных диаметрах, dу, мм
12х1 15х1 18х1 22х1 28х1 35х1,2 42х1,5 54х1,5 64х2 76,1х2
2,95
1,72
1,25 0,89
3060
767
334
141
3,08
1,8
1,3
0,93
3330
836
364
159
1,9
1,37 0,98
926
402
169
1,99
1,44 1,03
1020
443
186
2,1
1,5
1,08
1120
486
204
2,2
1,59
1,13
1220
531
223
2,3
1,66
1,18
1330
577
241
2,4
1,73
1,23
1440
625
263
2,5
1,8
1,28
1560
676
284
2,6
1,87
1,33
1680
728
305
2,7
1,94
1,38
1800
781
328
2,8
2,01
1,43
1930
838
351
2,9
2,08
1,48
2070
896
376
3,0
2,15
1,53
2210
956
400
2,24
1,59
1030
431
2,32
1,65
1110
463
2,4
1,71
1190
497
2,5
1,77
1270
531
2,6
1,83
1350
566
19
Окончание табл. 2.7
Расход
воды, q
л/с
м3/ч
7,52
27,07
7,76
27,94
8,0
28,8
8,48
30,53
8,70
31,32
9,28
33,41
9,56
34,42
9,84
35,42
10,12
36,43
10,40
37,44
10,88
38,45
10,96
39,46
11,24
40,46
11,52
41,47
11,80
42,48
12,08
43,49
Скорость движения воды W, м/с, и удельные потери напора в трубах Rl,
Па/м, при условных диаметрах, dу, мм
12х1 15х1 18х1 22х1 28х1 35х1,2 42х1,5 54х1,5 64х2 76,1х2
2,7
1,89
1440 603
2,75
1,96
1530 641
2,83
2,02
1630 680
2,92
2,14
1720 760
3,08
2,2
1920 803
2,3
905
2,4
959
2,5
1010
2,6
1070
2,62
1130
2,7
1190
2,8
1250
2,83
1310
2,9
1380
2,97
1440
3,04
1510
20
dн,мм
108.0
88.9
76.1
64.0
54.0
42.0
35.0
28.0
22.0
18.0
q,л/c
G,кг/ч
30
20
100000
10
50000
30000
20000
5
3
2
1
0.5
0.3
0.2
0.1
15.0
12.0
0.05
0.04
0.03
0.02
0.01
10000
W,м/c
1000i
R l,Па/м
1000
10000
500
5000
3
5000
3000
2000
2
1.5
200
2000
1000
1
100
1000
50
500
20
200
10
100
5
50
3
2
30
20
500
300
200
0.5
0.4
0.3
100
50
0.2
Рис. 2.2. Номограмма на выровненных точках для гидравлического
расчета медных трубопроводов:
dн – наружный диаметр трубы, мм;
q, G – расход воды в трубах, л/с и кг/ч;
W – скорость движения воды в трубах, м/с;
1000i и Rl – удельные потери давления на трение в мм рт. ст. и Па/м
3. Пластиковые трубы
В настоящее время на рынках России продается большое количество
пластиковых трубопроводов. Единой систематизированной информационной
базы, содержащей объективные данные по всем поступающим на наш рынок
пластиковым трубопроводам и технологиям, до сих пор не создано. Данное
обстоятельство усложняет задачу выбора наилучших из них.
В настоящее время на Российском рынке предлагаются пластиковые
трубы следующих видов:
трубы из поливинилхлорида;
трубы из полиэтилена;
- трубы из полипропилена;
- трубы из металлопластика;
- трубы из стеклопластика.
21
Стандартные сокращения обозначения материалов пластиковых труб
следующие:
РЕ – полиэтилен;
РЕ-х – сшитый полиэтилен;
РВ – полибутен;
PVC-U – непластифицированный поливинилхлорид;
PVC-С – хлорированный поливинилхлорид;
РР-Н (тип 1) – полипропилен гомополимер;
РР-В (тип 2) – полипропилен боксополимер;
РР-R (тип 3) – полипропилен рандомсополимер.
3.1. Трубы из поливинилхлорида («PVC»)
Пластиковые трубы из поливинилхлорида появились еще в середине
прошлого века. Наиболее известны трубы американской компании «Genova
Systems». Они изначально предназначались только для индивидуального малоэтажного строительства и имеют ограниченные диаметры. Соединения фитингов осуществляется с помощью клея.
В настоящее время в европейских странах практически отказались от
применения данных трубопроводов даже в системах холодного водоснабжения. Причин здесь несколько. Во-первых, с течением времени активизируется процесс выделения токсинов, в том числе хлорэтилена, представляющий
собой канцероген широкого спектра действия; во-вторых, поливинилхлорид
не выдерживает возросших требований по устойчивости к возможным чрезвычайным ситуациям и пожару, т.к. является горючим материалом, который
при горении выделяет ядовитые газы – оксиды (CO) и диоксиды (CO2). Сегодня трубы из поливинилхлорида используются в Европе лишь в системах канализации, причем в самых дешевых домах.
В нашей стране напорные трубы из поливинилхлорида, главным образом, применяются для подземных водопроводных сетей вне зданий. Без оглядное их использование в многоэтажном строительстве, к сожалению, имеет
отрицательный опыт: они не выдерживают срока гарантии даже в один год. В
Россию значительная часть таких труб поступает в виде гуманитарной помощи, остальные производятся непосредственно на отечественных заводах.
В системах горячего водоснабжения ввиду вышеприведенных ограничений по их использованию они не применяются и, поэтому в данном издании не рассматриваются.
3.2. Трубы из полиэтилена
Трубы, изготовленные из полиэтилена, появились в середине 50-х г.г.
Одним из достоинств этих труб является то, что они устойчивы к отрицательным температурам, вплоть до -20 °С. Это позволяет эксплуатировать та22
кие трубы и проводить их прокладку даже в зимних условиях. Полиэтиленовые трубы соединяются механическим способом – латунными или пропиленными фитингами. Область их применения – в основном холодное водоснабжение. При более высоких температурах прочность полиэтилена падает, и он
приходит в пластично-вязкое состояние. Полиэтилен быстро стареет под
действием прямых солнечных лучей. Поэтому при использовании полиэтиленовых труб в наружных открытых сетях их стабилизируют, наполняя полимер сажей.
В начале 70-х годов появились трубы из «сшитого» полиэтилена.
Всего имеется три способа «сшивания» полиэтилена:
- химический способ пероксидом (РЕ-Ха);
- химический способ силаном (РЕ-Хв);
- физический способ – электронным облучением (РЕ-Хс).
«Сшивание» полиэтилена высокой плотности представляет собой процесс образования поперечных и продольных связей между длинными молекулами полимера под воздействием интенсивной бомбардировки электронами.
Изготовленные таким образом трубы, используемые для сантехнических нужд, не требуют промывки и могут применяться в контакте с питьевой
водой. Более того, после процедуры «сшивания» трубы приобретают дополнительные свойства:
- высокую прочность;
- термостойкость;
-устойчивость к многократным, резким перепадам давления и температур;
- абсолютную неподверженность коррозии;
- исключительную пластичность;
- стойкое сохранение формы при изгибе;
- стопроцентную кислородо-водонепроницаемость.
3.2.1. Трубы «Sanext PEX//EVON//PEX» (Россия)
С сентября 2004 года компания ООО «Санекст» производит современные полимерные трубы для внутренних и наружных инженерных систем водоснабжения.
ООО «Санекст» − единственный производитель пятислойных полимерных труб из полиэтилена PEX//EVON//PEX, а также труб «SANEXT»
«теплый» пол для инженерных систем отопления, горячего и холодного водоснабжения.
Производство пластиковых труб «SANEXT» осуществляется на европейском экструзионном оборудовании последнего поколения, компьютеризированном и обеспечивающем европейский уровень качества труб.
Трубы «Sanext PEX//EVON//PEX» представляют собой новейшее поколение полимерных труб РЕХ с многослойной структурой (рис. 3.1), специально разработанных для горячего и холодного водоснабжения, отопления и т.д.
23
4
2
1
3
Рис. 3.1. Труба из полиэтилена “Sanext PEX//EVON//PEX”:
1 - внутренний слой; 2 - адгезивный (склеивающий) слой;
3 - антидиффузионный слой EVON;
4 - наружный слой из полиэтилена PEX
При производстве труб «Sanext PEX//EVON//PEX» в качестве базового
материала для внутреннего (1) и наружного слоев (4) используется модифицированный органосиланами полиэтилен (РЕХ-в), являющийся поперечно
сшитым. Антидиффузионный слой (3) представляет собой сополимер этилена и поливинилового спирта, чаще называемый этиленвинилалкоголем или
этиленвиниловым спиртом (EVON).
Соединение слоев РЕХ-в и EVON между собой осуществляется с помощью адгезива (2), обеспечивающего образование химических связей между слоями. Прочность такого соединения практически не отличается от
прочности монолитной структуры, как если бы труба была однослойной.
Трубы рассчитаны на максимальную рабочую температуру +90 °С и
рабочее давление 1,0 МПа с возможностью кратковременного (не более сутки) повышения температуры до +110 °С.
Антидиффузионный слой из материала «EVON» обеспечивает отличный кислородный барьер, а также защищает от углекислого газа и многих
органических паров.
Трубы «Sanext PEX//EVON//PEX» соответствуют СП 41-109-2005. Поставляется в бухтах 50, 100, 200 метров и в отрезках 6, 12 м.
Сортамент выпускаемых труб представлен в табл. 3.1.
24
Таблица 3.1
Сортамент труб «Sanext PEX//EVON//PEX»
14 х 2,0
16 х 2,2
18 х 2,5
20 х 2,8
25 х 3,5
Наружный диаметр труб dн, мм и толщина стенки S, мм (dн х S).
32 х 4,4
16 х 2,0
32 х 3,0
63 х 5,8
40 х 5,5
16 х 2,2
32 х 4,4
63 х 8,7
50 х 6,9
20 х 2,0
40 х 3,7
63 х 8,7
20 х 2,8
40 х 5,5
25 х 2,3
50 х 4,6
25 х 3,5
50 х 6,9
Преимущества труб «Sanext PEX//EVON//PEX» по сравнению с металлическими, металлопластиковыми и полимерными трубами из других пластмасс:
- данный тип труб специально разработан для применения в системах
центрального отопления, горячего и холодного напорного водоснабжения с
учетом опыта эксплуатации полимерных труб;
- трубы «SANEXT РЕХ // ЕVОН // РЕХ», снабженные антидиффузионым барьером «ЕVОН», отвечают требованиям [4], предписывающим применять в системах отопления полимерные трубы с показателем кислородопроницаемости не более 0,1 г/м3 в сутки ;
- барьерный слой «ЕVОН» расположен между слоями «РЕХ», что защищает его от механического повреждения в процессе монтажа и разрушительного воздействия влаги в отличие от труб «РЕХ» с наружным слоем
«ЕVAL ( ЕVAL РЕХ)»;
- идеально подходят для скрытого монтажа, что улучшает внешний вид
помещений и создает дополнительные возможности для дизайна, эластичность материала труб «SANEXT» снижает гидравлический удар в три раза по
сравнению со стальными трубами;
- в отличие от металлопластиковых труб, трубы «SANEXT
РЕХ//ЕVОН//РЕХ» не расслаиваются вследствие знакопеременных температурных нагрузок, так как все 5 слоев трубы «SANEXT» являются полимерами,
имеющими равные коэффициенты линейного температурного расширения;
- трубы «SANEXT РЕХ//ЕVОН//РЕХ» более эластичны по сравнению с
металлопластиковыми трубами и особенно трубами из стали. Благодаря этому существенно облегчается монтаж системы, снижается количество фасонных изделий и стоимость системы в целом;
- трубы «SANEXT РЕХ//ЕVОН//РЕХ» намного легче металлических, а
способы монтажа просты и удобны даже в ограниченном пространстве - установка системы не требует больших усилий и временных затрат;
- трубы не зарастают со временем вследствие коррозии - напор не ослабевает и вода поступает в достаточном количестве во все точки системы.
25
3.2.2. Труба «COBRA-PEX» (Италия)
Полиэтиленовая труба «Cobra-PEX» производиться ведущим итальянским концерном «Tiemme Raccorderie».
Используемая технология производства труб из молекулярно сшитого
полиэтилена основана на пероксидносшиваемом полиэтилене средней плотности. При этом процессе «сшивки», т.е. процесс образования трехмерных
молекулярных связей, происходит после экструдирования трубы в специальной соленой (пероксидной) ванне при температуре около 200 °С. При
этом достигается степень сшивки не менее 80 %.
Сортамент труб приведен в табл. 3.2
Таблица 3.2
Трубы «Cobra-PEX»
Наружный
диаметр труб dн, мм
и толщина стенки
S, мм (dн х S).
15 х 2,5
18 х 2,5
22 х 3
28 х 3
Рабочее
давление
при +95°С,
МПа
1,6
1,6
1,6
1,6
Коэффициент
линейного
расширения
Эквивалентная
шероховатость
К, мм
Температура
размягчения,
°С
0,1
0,1
0,1
0,1
0,003-0,005
0,003-0,005
0,003-0,005
0,003-0,005
120
120
120
120
Достоинство труб:
- высокая рабочая температура +95 °С при высоком давлении;
- длительный срок службы при максимальных рабочих параметрах;
- «молекулярная память» − способность к восстановлению первоначальной формы после деформации вследствие чрезмерного изгиба-надлома
или замораживания системы;
- простота монтажа – гибкость трубы в сочетании с большой длиной
намотки значительно сокращает число соединений, особенно при применении коллекторной схемы разводки;
- устойчивость к воздействию агрессивных сред;
- не корродируют внутри и снаружи, не нуждаются в покраске;
- не происходит оседания накипи;
- экологически чистые;
- отсутствие шумовых эффектов при прохождении воды.
26
R l , П а /м
5000
2000
q , л /с
4
50
40
32
25
22
20
18
16
15
3 ,2 2 ,5
W , м /с
10
6
5
4
3
5
3
2
1
2
0 ,5
0 ,3
0 ,2
1 ,5
0 ,1
0 ,0 5
1000i
d ,м м
20
500
200
100
1
50
0 ,5
0 ,4
0 ,3
0 ,2
12
1000
20
10
5
3
Рис. 3.2. Номограмма на выровненных точках для гидравлического
расчета труб из «сшитого» полиэтилена:
Rl – потери падения по длине трубопровода, Па/м;
d- наружный диаметр трубы, мм;
q- расчетный расход воды, л/с;
W-скорость движения воды, м/с
3.3. Полипропиленовые трубы
Последнее поколение труб - это трубы из полипропилена( рис. 3.3). По
сравнению с другими трубами, полипропиленовые трубы имеют ряд преимуществ:
физическая долговечность − гарантия 50 лет;
трубы из полипропилена не требуют покраски;
более низкая теплопроводность − отсутствие потери тепла, что дает
возможность не применять изоляцию труб. Как следствие − отсутствие конденсата на наружных стенках трубы;
- экономия тепла при транспортировке в полипропиленовых трубах горячей воды составляет от 10 до 20 %, по сравнению с металлическими.
- в зависимости от рабочего давления температура носителя может достигать 95 °С, также возможно кратковременное повышение температуры до
100 °С;
- малый вес, их можно легко переносить и устанавливать. Вес полипропиленового трубопровода в 7-9 раз меньше веса аналогично трубопровода, смонтированного из металлических конструкций. Общая стоимость установки меньше, чем у труб и фитингов, изготовленных из других материалов;
27
- отсутствие электрической проводимости (не проводит блуждающие токи);
отсутствие химической коррозии (отсутствуют гальванические пары),
что позволяет избежать заужения внутреннего диаметра трубы и пропускная
способность трубы не уменьшается с течением времени;
- простота установки–монтаж полипропиленовой трубы в 2-4 раза быстрее, чем стальной, а это больше объектов, больше заказов;
- не подвержены известковому отложению вследствие гладкой внутренней поверхности;
- не подвержены воздействию кислот, растворителей и других химических реагентов;
отсутствие бактериальной флоры. Полипропилен химически стоек и
совершенно не влияет на качество транспортируемой воды;
акустическая изоляция (не возникает резонанса в связи с протеканием
воды и шума от гидравлических ударов);
- уменьшение сопротивления потоку из-за гладкой внутренней поверхности.
Рис. 3.3 Полипропиленовая труба
Лучшим сырьем для полипропиленовых труб служит сополимер полипропилена − рандом типа 3 (PPR 80). Это легкий и прочный сополимер, относящийся к разряду термопластов. Он химически стоек к большинству растворителей как кислотного, так и щелочного типа. Особый интерес представляет тепловая универсальность полипропилена: трубы из него эксплуатируются при температурах от -10 °С до +90 °С. Кратковременно трубы выдерживают повышение температуры до 100 °С. Благодаря эластичности материала, вода в полипропиленовых трубах может замерзать, не разрушая их.
Этот сополимер получен путем модификации структуры полипропилена, т.е. добавления в его молекулярную цепь молекулы этилена, что улучшает механические свойства полипропилена (вязкость, эластичность, высокотемпературная прочность).
На сегодня в мире признано, что этот статистический сополимер про28
пилена наиболее ценен. Он характеризуется наибольшей прочностью и долговечностью при повышенных температурах, что обусловило широкое применение их в бытовых инженерных сетях. Этому способствует и низкая теплопроводность PPR. Его коэффициент теплопроводности равняется
0,23 Вт/м * °С.
«PPR» не наносит вреда окружающей среде. При его обработке и утилизации отходов не образуются экологически вредные вещества. Кроме того,
полипропилен пригоден для утилизации без добавления экологически вредных веществ.
3.3.1. Трубопроводы из полипропилена «Рандом сополимер» (Россия)
Трубы и соединительные детали из полипропилена "Рандом сополимер" применяются в системах холодного и горячего водоснабжения административных и промышленных зданий, в системах отопления, в пневмопроводах и технологических трубопроводах. Трубы из пропилена применяются
при возведении новых и при реконструкции существующих, а также замене
старых трубопроводов [5].
Полипропилен, получаемый в результате реакции полимеризации пропилена в определенных пропорциях, определяет основные физические и химические свойства труб и фитингов, изготовленных из данного материала.
Трубопроводы, смонтированные из данного материала, не ржавеют, не гниют, не меняют вкус и химические свойства протекающей жидкости. Расчетная продолжительность срока службы составляет не менее 50 лет, а температура теплоносителя может достигать 95 °С.
Трубы из полипропилена PPR-C (Тип 3) выпускаются трех основных
типов:
- РН 10 - для трубопроводов холодного водоснабжения с давлением 1 МПа;
- РН 20 - для трубопроводов горячего и холодного водоснабжения
(t=20 °С - 2,0 МПа, при t=75 °С - 0,6 МПа).
- РН 25 (армированные) - для трубопроводов холодного и горячего
водоснабжения отопления с давлением при t=20 °С - 2,5 МПа,
при t=90 °С - 1,0 МПа.
Основные преимущества:
- длительный срок службы трубопроводов;
низкая стоимость материала;
- полное отсутствие коррозии и зарастания в процессе эксплуатации;
- простота и увеличение скорости монтажа трубопровода в 5-7 раз по
сравнению с металлическим;
- отсутствие расходных материалов и необходимости предварительных
заготовок;
- не требуется покраска;
- полная герметичность сварных соединений;
29
- высокая химическая стойкость трубопроводов;
меньший (по сравнению с металлическими трубами) уровень шума потока жидкости;
- система выдерживает несколько циклов замерзания;
- материал экологически абсолютно безвреден и не выделяет вредных
веществ при монтаже трубопровода, ни при его эксплуатации;
- низкая стоимость монтажа и эксплуатационных расходов.
Системы трубопроводов из полипропилена пригодны для всех известных типов прокладки: открытая прокладка, под штукатуркой, в шахтах и каналах, прокладка в грунте и другие виды. Соединение пластмассовых деталей производится с помощью специального оборудования методом термической сварки. Соединение пластмассовых деталей с металлическими производится с помощью комбинированных и фланцевых деталей. Специальные
комбинированные детали, запорная арматура и крепеж позволяют комбинировать полипропиленовые трубы с другими системами и собирать практически любые схемы.
При замерзании воды в трубах PPRC они не разрушаются, а только
увеличиваются в диаметре, а при нагреве вновь приобретают нужный размер.
Типоразмеры труб приведены в табл 3.4. Они поставляются в отрезках длинной 4 м.
Условное обозначение труб из трех слов: труба «PPRC», размер наружного диаметра и тип трубы. Пример условного обозначения трубы из PPRC
наружным диаметром 50 мм и марки PN20: труба PPRC 50 PN20.
Основные физико-механические свойства труб и соединительных деталей из «PPRC» приведены в табл. 3.3
Таблица 3.3
Основные физико-механические свойства труб из «PPRC»
Наименование
Плотность
Температура плавления
Средний коэффициент линейного
расширения
Предел прочности при разрыве
Теплопроводность
Удельная теплоемкость
Номинальное давление:
труб PN10
труб PN20
Единица измерения
г/см3
°С
Величина
>0,9
>146
°С-1
1,5х10-1
Н/мм2
Вт/м°С
кДж/кг°С
34 - 35
0,23
1,73
МПа(кг/см2)
1,0 (10)
2,0 (20)
30
Технические характеристики труб приведены в табл. 3.4
Таблица 3.4
Технические характеристики труб «Рандом сополимер»
Диаметр
наружный,
Условного
мм
прохода, dу
Номинальные
мм
дюймы
значения
16
10
3/8
20
15
½
25
20
¾
32
25
1
40
32
1¼
50
40
1½
63
50
2
75
65
2½
90
80
3
Толщина стенки, мм, и масса 1 м трубы
PN10
Номинальные
значения
1,8
1,9
2,3
3,0
3,7
4,6
5,8
6,9
8,2
PN20
масса,
кг
0,08
0,107
0,164
0,267
0,412
0,638
1,010
1,420
2,030
Номинальные
значения
2,7
3,4
4,2
5,4
6,7
8,4
10,5
12,5
15,0
масса,
кг
0,11
0,172
0,226
0,434
0,671
1,05
1,65
2,34
3,36
3.3.2. Трубы из полипропилена «Pilsa» (Турция)
Фирма «Pilsa Plastic Sanal As» выпускает трубы и фитинги из полипропилена «типа 3» большого диапазона диаметров для систем водоснабжения,
отопления и канализации. В 1994 г. фирма расширила ассортимент производимой продукции, начав выпуск двух новых типов продукции: «Трубы и фитинги из полипропилена «тип 3» и «Трубы с покрытием из алюминиевой
фольги», которые достигли высокого уровня продаж как на внутреннем, так
и на международном рынке.
Преимущества использования труб «Pilsaterma» из полипропилена «тип
3» аналогичны вышеприведеным в разделе.
У фирмы есть сертификат качества «ISO 9002» и сертификат Госстроя
России.
Трубы «Pilsatherm PPS» и фитинги к ним изготавливают из «Новолена
5416», статического сополимера полипропилена. «Новолен 5416» широко
используется в различных отраслях промышленности, в трубопроводах горячего и холодного водоснабжения, в системах отопления, в газопроводах, в
пищевой и химической промышленности и т.д.
Следует избегать прямого контакта с чистой медью и ее сплавами, т.к.
это может привести к изменению свойств полипропилена, используемого для
изготовления труб. Поэтому фирма «Pilsa» делает металлические фитинги из
хромированной латуни.
Механические и термические свойства труб приведены в табл. 3.5
31
Таблица 3.5
Единица
измерения
г/см3
°С
°С
Свойства
Величина
Плотность
Температура возгорания
Температура плавления
Коэффициент линейного
°К-1
удлинения
Теплопроводность
Вт/м°К
Коэффициент эквивалентной
шероховатости
Минимальный радиус изгиба
0,895
300
140 – 150
1,5х104
0,24
0,07
8хd
Фирма выпускает трубы «Pilsatherm» следующих типоразмеров: PN 10 –
для холодного водоснабжения и PN 20 – для систем горячего водоснабжения.
Трубы «Pilsatherm - PN 20» могут использоваться для горячего и холодного водоснабжения жилых домов. Стенки труб достаточно толстые, чтобы выдерживать высокие давления. Для холодного водоснабжения они используются до давления 2 МПа, а для горячего водоснабжения – 1,0 МПа.
Максимально допустимое давление – 6,5 МПа.
Технические характеристики труб приведены в табл. 3.6
Таблица 3.6
Трубы «Pilsatherm - PN 20»
Диаметр труб, мм
Внешний
диаметр, мм
Внутренний
диаметр, мм
Толщина
стенки, мм
Вес пог./м, кг
Объем, л/м
Рабочее
давление
при 20˚С, атм
Рабочее
давление
при 60˚С, атм
Цвет
Длина трубы, м
В упаковке, м
20
25
32
40
50
63
75
90
110
13,2
16,6
21,2
26,2
33,2
42
50
60
73,2
3,4
4,2
5,4
6,7
8,4
10,5
12,5
15,0
18,4
0,172
0,137
0,266
0,217
0,434
0,353
0,671
0,556
0,85
0,64
1,01
0,84
1,15
0,96
1,40
1,25
1,80
1,60
40
20
20
20
26
11
100
80
белый
4
40
40
40
32
Гидравлический расчет труб производится по табл. 3.7, 3.8 и по номограмме (рис. 3.3).
Таблица 3.7
Гидравлический расчет полипропиленовых труб
типа «Рандом сополимер»
Расход воды, q
л/с
м3/ч
0,01
0,036
0,015
0,054
0,02
0,072
0,025
0,09
0,03
0,108
0,035
0,126
0,04
0,144
0,045
0,162
0,05
0,18
0,1
0,36
0,15
0,54
0,2
0,72
0,25
0,90
0,3
1,08
0,35
1,26
0,4
1,44
0,5
1,8
1,0
3,6
2,0
7,2
3,0
10,8
4,0
14,4
5,0
18,0
10
36,0
Скорость движения воды W, м/с, и удельные потери напора в
трубах Rl, Па/м, при наружных диаметрах, dн, мм
16
20
25
32
40
50
63
75
90
0,11
0,05
32
12
0,16
0,11
0,05
65
24
8
0,23
0,15
0,08
140
40
12
0,28
0,18
0,12
160
55
20
0,38
0,25
0,14
0,08
280
120
28
8
0,39
0,25
0,16
0,09
300
110
35
11
0,47
0,3
0,19
0,12
390
140
50
16
0,5
0,32
0,2
0,14
450
160
55
18
0,52
0,36
0,23
0,15
550
200
70
22
1,1
0,7
0,48
0,28 0,18
1800
650
240
70
22
1,4
1,2
0,7
0,42 0,26 0,17
3600
1400
450
150
45
17
2,2
1,4
0,91
0,58 0,32 0,22 0,15
7000
2300
720
250
70
30
8
2,5
1,7
1,6
0,7 0,41 0,29 0,18
9800
3100
1200
350 110
40
13
2,0
1,32
0,8
0,5 0,32 0,2
4000
1600
450 140
55
17
2,4
1,5
0,98 0,6 0,38 0,26
5400
2100
700 200
70
25
2,8
1,8
1,2 0,68 0,47 0,3 0,18
10200
2600
900 260 110
35
10
2,2
1,4 0,88 0,58 0,36 0,22
3200 1100 380 140
45
40
2,4
1,7
1,1
0,7 0,42 0,3
3200 1300 450 160
45
20
3,2
2,2
1,32
0,85
0,6
4000 1200 460 160
70
3,2
2,0
1,2
0,88
3000 1000 300 140
2,7
1,8
1,2
1900 600 260
4,1
2,0
1,5
2200 800 380
4,0
2,8
2500 1200
33
Таблица 3.8
Гидравлический расчет труб «Pilsatherm PN20»
для горячего водоснабжения
Расход
воды, q
л/с м3/ч
0,01
005
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
1,2
1,4
1,6
1,8
2,0
2,2
Скорость движения воды W, м/с, и удельные потери напора в трубах Rl,
Па/м, при наружных диаметрах, dн, мм
20
25
32
40
50
63
75
90
110
0,07
0,5
003
6
2
1
0,37
0,23
0,14
0,09
0,06
156
52
16
6
2
0,73
0,46
0,28
0,18
0,12
0,07
534
177
55
19
6
2
1,46
0,92
0,57
0,36
0,23
0,14
0,1
1863
611
187
63
22
7
3
2,19
1,39
0,85
0,54
0,35
022
0,15
0,11
3919
1274
388
130
45
14
6
3
2,92
1,85
1,13
0,72
0,46
0,29
0,2
0,1
6677
2156
653
217
75
24
10
4
3,65
2,31
1,42
0,9
0,58
0,36
0,25
0,18
0,12
10128
3254
980
325
111
36
16
6
3
2,77
1,7
1,08
0,69
0,43
0,31
0,21
0,10
4563
1368
452
154
50
21
9
4
3,23
1,98
1,26
0,81
0,51
0,36
0,25
0,17
6082
1817
598
204
65
28
12
5
3,7
2,27
1,44
0,92
0,58
0,41
0,28
0,19
7810
2326
764
260
83
36
15
6
2,55
1,62
1,04
0,65
0,46
0,32
0,21
2894
948
322
103
44
18
7
2,83
1,8
1,16
0,72
0,51
0,35
024
3520
1151
390
124
54
22
9
3,4
2,16
1,39
0,87
0,61
0,42
0,29
4949
1612
544
173
74
31
12
2,52
1,62
1,01
0,71
0,5
0,33
2145
721
229
98
41
16
2,88
1,85
1,15
0,81
0,57
0,38
2751
923
292
125
52
20
3,24
2,08
1,3
0,92
0,64
0,43
3428
1147
363
155
64
25
3,6
2,31
1,44
1,02
0,71
0,48
4177
1395
440
188
78
30
2,54
1,59
1,12
0,78
0,52
1665
524
224
92
35
34
Продолжение табл. 3.8
Расход
воды, q
л/с м3/ч
2,4
2,6
2,8
3,0
3,2
3,4
3,6
3,8
4,0
4,2
4,4
4,6
4,8
5,0
5,2
5,4
5,6
5,8
6,0
Скорость движения воды W, м/с, и удельные потери напора в трубах Rl,
Па/м, при наружных диаметрах, dн, мм
20
25
32
40
50
63
75
90
110
2,77
1,73
1,22
0,88
0,57
1958
615
262
108
41
3,0
1,88
1,32
0,92
0,62
2274
713
304
125
48
3,23
2,02
1,43
0,99
0,67
2613
818
348
143
55
3,47
2,17
1,53
1,06
0,71
2973
930
395
162
62
3,7
2,31
1,63
1,13
0,76
3353
1048
445
183
70
2,45
1,73
1,2
0,81
1174
498
204
78
2,6
1,83
1,27
0,86
1306
553
227
86
2,74
1,94
1,34
0,9
1444
612
250
95
2,89
2,04
1,41
0,95
1598
673
275
104
3,03
2,14
1,49
1,0
1741
736
301
114
3,18
2,24
1,56
1,05
1900
803
328
124
3,32
2,34
1,63
1,09
2065
872
356
135
3,76
2,44
1,7
1,14
2247
944
385
146
3,61
2,55
1,77
1,19
2416
1019
4,15
157
2,65
1,84
1,24
1098
447
169
2,75
1,91
1,28
1176
479
181
2,85
1,98
1,33
1259
573
194
2,95
2,05
1,38
1344
547
206
3,06
2,12
1,43
1433
583
220
35
Окончание табл. 3.8
Расход
воды, q
л/с м3/ч
6,2
6,4
6,6
6,8
7,0
7,5
8,0
9,0
10,0
Скорость движения воды W, м/с, и удельные потери напора в трубах Rl,
Па/м, при наружных диаметрах, dн, мм
20
25
32
40
50
63
75
90
110
3,16
2,19
1,47
1525
619
253
3,26
2,26
1,52
1713
657
257
3,36
2,33
1,57
1713
696
262
3,46
2,41
1,62
1812
735
277
2,48
1,66
776
292
2,65
1,78
883
332
2,83
1,90
996
374
3,18
2,14
1242
466
3,54
2,32
1521
566
110мм
10,0
90мм
75мм
10мм
10мм
4,0м/с
10мм
32мм
1,00
Расход, л/с
25мм
20мм
2,0м/с 16мм
0,10
0,01
0,1м/с
1
0,15м/с 0,2м/с
1,8м/с 2,5м/с
1,6м/с 2,0м/с
1,4м/с
1,2м/с
0,8м/с 1,0м/с
0,7м/с 0,9м/с
0,6м/с
0,3м/с 0,4м/с0,5м/с
10
100
Потеря напора, Па/м
Рис. 3.4. Номограмма удельных потерь давления на трение
в полипропиленовых трубопроводах PN 20
36
1000
3.4. Металлополимерные (металлопластиковые) трубы
Следующим этапом развития труб данного направления являются металлополимерные трубы, представляющие собой пятислойную конструкцию
(рис. 3.5): основная труба из сшитого полиэтилена (1), клеевая прослойка (2)
нанесена на внешней поверхности, слой алюминиевой фольги (3) толщиной
0,1 – 0,15 мм, вновь клеевая прослойка (4) и внешняя защитная оболочка из
полиэтилена (5). Трубы изготавливаются из полиэтилена методом экструзии,
в процессе которого ее алюминиевая лента, сваренная ультразвуком в стык,
покрывается с двух сторон клеем и слоями полиэтилена, соответствующей
толщины.
5
4
2
3
1
Рис. 3.5. Металлополимерная (металлопластиковая) труба:
1- внутренняя труба из полиэтилена;
2,4- клеевая прослойка, соединяющая трубу и алюминиевый слой;
3- алюминиевый слой толщиной 0,4 мм;
5- труба из полиэтилена
Прочное клеевое соединение пластика и алюминия дает возможность
избавить металлопластик трубы от такого серьезного недостатка, как температурное удлинение полимерных материалов. В табл. 3.9 приведена сравнительная характеристика линейного расширения труб из различных материалов.
37
Таблица 3.9
Линейное расширение труб из различных материалов
Материал
трубопровода
Чугун
Сталь нержавеющая
Сталь черная и оцинкованная
Медь
Латунь
Алюминий
Металлопластик
Поливинилхлорид
(PVC)
Полибутилен (PB)
Полипропилен (РР)
Сшитый полиэтилен
(РЕХ)
0,104 х 10-4
0,11 х 10-4
Удлинение 100 м
участка трубы
при повышении
температуры
на 1 °С, мм
1,04
1,1
Удлинение 100 м
участка трубы
при повышении
температуры
на 50 °С, мм
52
55
0,115 х 10-4
1,15
57,5
0,17 х 10-4
0,19 х 10-4
0,23 х 10-4
0,26 х 10-4
1,7
1,9
2,3
2,6
8/5
95
115
130
0,8 х 10-4
8
400
1,5 х 10-4
1,8 х 10-4
15
18
750
900
2 х 10-4
20
1000
Линейный
коэффициент
расширения, 1 °С
По сравнению с трубами из «сшитого» полиэтилена (РЕХ) линейные
температурные удлинения металлопластика труб в семь раз меньше и хорошо защищены от окисления.
Кроме того, металлополимерные трубы хорошо гнутся и удерживают
приданную им форму. Из таких труб хорошо монтируются сложные по конфигурации системы, всевозможные подводы, например, к тепловым приборам. Металлополимерные трубы эффективны в открытой подводке, в особенности для подключения различных приборов (радиаторов, водонагревателей и т.д.). К сожалению, максимальный диаметр таких труб до 60 мм, что
существенно ограничивает область их применения.
3.4.1. Трубы «Метапол» (Россия)
Металлополимерные трубы предназначены для систем холодного и горячего водоснабжения. Технические характеристики металлополимерных труб
приведены в табл. 3.10, а их физико-механические показатели – в табл. 3.11.
38
Таблица 3.10
Технические характеристики металлополимерных труб
№
п/п
Нормативнотехническая
документация
1
ТУ 2248-00407629379-97
2
ТУ 2248-00129325094-97
3
Трубы «Метапол»
Диаметр, мм
Толщина
стенки,
мм
Толщина
алюминиевой фольги,
мм
Масса 1м
длины, кг
внутренний
наружный
20
25
2,5
0,2
0,2
10
12
14
16
20
12
15
20
26
32
40
50
60
14
16
18
20
25
16,0
20,0
26,0
32,3
40,3
48,0
60,0
76,0
2,0
2,0
2,0
2,25
2,5
2,25
2,50
3,00
3,20
3,90
4,00
4,50
5,20
0,2
0,2
0,24
0,24
0,30
0,5
0,5
0,7
0,7
0,7
0,8
0,8
1,0
0,092
0,105
0,128
0,150
0,204
0,125
0,185
0,300
0,390
0,550
0,755
0,985
1,480
Таблица 3.11
Основные физико-механические показатели металлополимерных труб
№
п/п
Показатели
1
Коэффициент теплопроводности
2
Коэффициент линейного расширения
3
Коэффициент эквивалентной равномернозернистой шероховатости
4
Изменение длины после прогрева при температуре (120-3)°С в течение (60+1) мин
39
Единица
измерения
Вт/м·К
1/°С
Значение
0,45
2,5 х 10-5
мм
0,01
% не более
1
Окончание табл 3.11
№
п/п
5
6
Единица
измерения
Н
Показатели
Прочность кольцевых образцов при разрыве в
поперечном направлении, не менее для труб
размерами, мм
10 – 14
12 – 16
14 – 18
16 – 20
20 – 25
Значение
2100
2400
2400
2400
2400
Стойкость при постоянном внутреннем давлении (без разрушений) при температуре, °С:
20 – в течении 1 ч
95 – в течении 1 ч
95 – в течении 100 ч
95 – в течении 1000 ч
4,5
1,8
1,6
1,4
МПа
Гидравлический расчет металлополимерных труб производится по
табл. 3.12.
Таблица 3.12
Данные для гидравлического расчета металлополимерных труб
по ТУ 2248-001-29325024-93
G,
л/с
d=14 мм
d=16 мм
d=18 мм
d=20 мм
d=25 мм
V,
м/с
Re,
Па/м
V,
м/с
Re,
Па/м
V,
м/с
Re,
Па/м
V,
м/с
Re,
Па/м
V, м/с Re,
Па/м
0,02
0,04
0,26
0,53
1375
4851
0,18
0,36
578
1566
0,13
0,27
269
941
0,11
0,22
177
573
0,064
0,13
495
166
0,06
0,79
9032
0,55
4062
0,4
1882
0,33
1123
0,19
318
0,08
1,06
17016
0,73
6782
0,63
3116
0,43
1866
0,26
555
0,1
1,32
25192
0,91
10043
0,67
4721
0,54
2848
0,32
793
0,14
1,85
46488
1,28
18881
0,93
8611
0,76
5235
0,45
1473
0,18
0,3
2,38
73951
1,54
2,73
29631
75899
1,2
2,0
13688
34945
0,98
1,63
8294
21285
0,58
0,96
2315
5740
3,33
89949
2,71
54415
1,6
14612
3,80
101715
2,24
27415
0,9
2,88
43679
1,2
3,84
74961
1,6
5,12
128880
0,5
0,7
40
Таблица. 3.13
Данные для гидравлического расчета металлополимерных труб «Метапол»
G,
л/с
0,02
0,04
0,06
0,08
0,1
0,14
0,18
0,3
0,5
0,7
0,9
1,2
1,5
1,8
2,2
2,6
3,0
3,5
d=16 мм
V,
Re,
м/с
Па/м
0,194 68,4
0,389 229,7
0,589 472,7
0,777 792,8
0,972 1187,5
1,360 2193,2
1,749 3479,3
2,915 8958
d=20 мм
V,
Re,
м/с
Па/м
0,11 19,2
0,228 63,6
0,342 129,7
0,456 216,3
0,57 322,6
0,798 592,1
1,026 935,2
1,71 2387
2,850 6155,6
3,990 11546,7
d=26 мм
V,
Re,
м/с
Па/м
0,064 4,9
0,128 16,0
0,192 32,3
0,256 53,6
0,320 79,6
0,448 145,1
0,576 228,0
0,96 576,5
1,600 1473,5
2,240 2748,6
2,881 4390,0
3,841 7522,6
d=32 мм
V,
Re,
м/с
Па/м
0,038 1,5
0,076 4,7
0,114 9,4
0,153 15,4
0,191 22,8
0,267 41,4
0,343 64,7
0,57 162,3
0,953 411,4
1,334 763,6
1,716 1215,2
2,228 2073,9
2,860 3145,4
3,431 4425,7
d=40 мм
V,
Re,
м/с
Па/м
0,024 0,5
0,048 1,6
0,073 3,2
0,097 5,2
0,121 7,7
0,169 13,8
0,218 21,6
0,36 53,7
0,605 135,1
0,847 249,6
1,089 396,0
1,452 673,4
1,815 1018,6
2,178 1430,1
2,661 2080,1
3,145 2844,3
d=50мм
V,
Re,
м/с
Па/м
0,016 0,2
0,032 0,6
0,048 1,2
0,064 1,9
0,080 2,9
0,112 5,1
0,144 7,9
0,23 19,6
0,399 49,0
0,559 90,2
0,718 142,7
0,958 241,9
1,197 365,0
1,437 511,4
1,756 742,3
2,075 1013,2
2,395 1323,5
2,794 1766,2
3.4.2. Трубы «Henco» (Бельгия)
Компания «Henco Industries» специализируется на производстве металлопластиковых труб и фитингов к ним с 1992 года.
Металлопластиковые трубы «Henco» предназначены для создания систем горячего водоснабжения, центрального и индивидуального отопления и
водоснабжения в жилых, общественных, административных и промышленных зданиях. Благодаря исключительной пластичности и техническим параметрам они незаменимы при проведении ремонта и реконструкции. Они просты при монтаже (при этом используется один тип фитингов), легко гнутся и
сохраняют изогнутую форму. Эти трубы применяют в системах, как горячего, так и холодного водоснабжения. Они дают возможность обходиться без
ремонта систем не менее 50 лет.
Эти трубы:
абсолютно не подвержены коррозии;
- не подвержены химическим и электрохимическим воздействиям;
- не засоряются;
- не образуют отравляющих воду оксидов, как в медных трубах, или
ржавая грязь, как в стальных;
41
- их гидравлическое сопротивление значительно ниже, чем у труб иных
видов из-за низкой шероховатости;
- электробезопасны;
- не издают и не проводят шум;
- для их прокладки не нужно сварочных аппаратов, трубогибы, сгоны,
муфты, уголки и т.д.;
- их не нужно красить;
- безупречны с точки зрения гигиены вне зависимости от срока службы.
Металлопластиковая труба представляет собой пятислойную конструкцию из трех основных и двух связывающих слоев (рис. 3.5). Внутренний
слой трубы произведен из сшитого полиэтилена (РЕ-Хс) методом экструзии
гранулированного полиэтилена высокой прочности (1). Максимальная рабочая температура для данного материала 95 °С, кратковременная – до 110°С.
На поверхность наносится слой специального клея (2), соединяющий
полиэтилен с алюминием.
Алюминиевый слой (3) выполнен из специальной фольги толщиной 0,4
мм со стыковым сварным швом по всей длине. На поверхность алюминия
наносится еще один слой специального клея (4), связывающий алюминий с
внешним слоем пластика РЕ-Хс (5). Вся труба сшита посредством бомбардировки электронами как внутреннего, так и внешнего слоев. Коэффициент
сшивания составляет 60 – 65 %.
Отличие от других материалов
Металлопластиковые трубы соединяют в себе лучшие качества металлических и пластиковых труб. Ниже перечислены характерные отличия металлопластиковых труб от труб, произведенных традиционными способами:
- высокая прочность делает возможным выполнение из металлопластиковых труб трубопроводов водоснабжения и отопления с высоким внутренним давлением;
- термостойкость позволяет применять трубы для монтажа систем горячего водоснабжения и отопления, в том числе в котельных;
- устойчивость к многократным, резким перепадам давления и
температур;
- абсолютная неподверженность коррозии, высокая стойкость к химическим воздействиям дают возможность применять их для перекачки агрессивных жидкостей. Эти трубы не засоряются, на их внутренней поверхности не откладываются ни накипь, ни продукты коррозии, принесенные теплоносителем от других элементов системы. Вследствие этого гидравлические
характеристики труб не меняются на протяжении всего срока службы;
- низкая шероховатость внутренней поверхности - в 10 раз ниже, чем
у медных (латунных) трубопроводов, и более чем в 20 раз ниже, чем у стальных. Это свойство позволяет использовать трубы меньших диаметров, что
42
делает системы компактными и неинертными, применять насосы меньшей
мощности и полностью отказаться от правила задавать в проекте сечение
трубопровода в три раза больше необходимого, чтобы через 10 лет, вследствие закоксовывания труб проходное сечение стало номинальным. А ведь это
вызывает увеличение нагрузки на насосное оборудование, высокие эксплуатационные затраты, высокую емкость системы;
- исключительная пластичность позволяет многократно уменьшить
число соединений, соответственно, уменьшить гидравлическое сопротивление, повысить надежность систем и ускорить монтаж, снизить стоимость материала и всей системы. Податливость металлопластиковой трубы позволяет
изготовлять колена с очень маленьким радиусом изгиба, при этом сечение в
месте изгиба остается постоянным;
- стойкое сохранение формы при изгибе;
- отсутствие внутренних напряжений и, как следствие, увеличенный
срок службы;
- низкий коэффициент линейного расширения (как у меди) позволяет обходиться без дополнительных компенсаторов;
- стопроцентная кислородо- и водонепроницаемость. Алюминиевый
слой трубы не пропускает кислород и таким образом предупреждает возникновение коррозии в элементах систем отепления (котлы, радиаторы, бойлеры и т.д.);
- электробезопасность. Специальная конструкция фитингов позволяет
прервать электрический контакт и предотвратить преждевременное разрушение системы из-за воздействия электрических полей;
- непроводимость шума и вибраций − свойство, особенно важное для
жилых помещений. Наружный и внутренний полиэтиленовые слои трубы
снижают уровень шумов, которые, как правило, очень хорошо передаются и
усиливаются металлическими трубами;
- компактность упаковки и легкость упрощают транспортировку металлопластиковых труб и снижают транспортные и складские расходы до
минимума. Бухта трубы диаметром 16 мм длиной 200 м весит всего 25 кг
(200 м медной трубы весят 80 кг);
- срок службы при соблюдении указанных условий эксплуатации составляет не менее 50 лет;
- абсолютно экологически чистый материал. Металлопластиковые трубы «HENCO» не имеют противопоказаний для применения в установках любых типов: от трубопроводов для питьевой воды до трубопроводов подачи
топлива;
- благодаря тому, что наружный слой трубы является сшитым полиэтиленом, нет необходимости защищать трубу снаружи от коррозии, а также окрашивать ее.
На базе металлопластиковых труб можно реализовывать любые схемы
разводок: распределительную; однотрубную; отопления полом; плинтусную
разводку; традиционные разводки трубопроводов (аналогично стальным кон43
струкциям). Труба предназначена для организации скрытых и открытых разводок. Возможна укладка труб в стеновых каналах, шахтах, полу, бетонирование "труба в трубе", а также непосредственное бетонирование. Но главное
свойство металлопластиковых труб в том, что это идеальный материал для
создания систем отопления полом - самого перспективного вида отопления.
В этой связи важно отметить, что трубы поставляются в бухтах по 200 м, что
позволяет укладывать их в полу без единого стыка.
Технические характеристики
Химические свойства
Трубы устойчивы к воздействию различных химических растворов.
Если есть необходимость использовать трубы для транспортировки других
жидкостей помимо питьевой воды, то необходимо получить предварительную консультацию у специалистов фирмы «HENCO».
Сохранение формы
После изгибания труба сохраняет нужную форму, что облегчает и ускоряет сборку фитингов и дальнейшую работу с трубой.
Устойчивость к износу
Внутренний слой трубы выполнен из высокопрочного сшитого полиэтилена. Это обеспечивает практически полное отсутствие износа даже при
высокой скорости потока.
Коэффициент расширения
Благодаря алюминиевому слою коэффициент линейного расширения
составляет 0,025 мм/(м) и, таким образом, сравним с коэффициентом линейного расширения меди, а также почти в восемь раз меньше, чем у пластиковых труб.
Срок эксплуатации
При рабочем давлении 10 бар (1 бар=0,1 МПа) и рабочей температуре
до 95°С срок службы составляет не менее 50 лет.
Токсичность и гигиеничность
Труба HENKO соответствует самым строгим нормам токсичности и гигиеничности и на 100 % подходит для транспортировки питьевой воды.
Класс пожаробезопасности
Многослойная труба «HENCO», состоящая из двух слоев сшитого полиэтилена и алюминиевого слоя со стыковым сварным швом, согласно DIN
4102, часть 1, относится к классу В2 (обычно воспламеняемые строительные
конструкции).
Электробезопасность
Труба не проводит электричество.
Кислородонепроницаемость
100-процентная кислородонепроницаемость благодаря наличию слоя
алюминия.
44
Технические характеристики этих труб приведены в табл. 3.14
Таблица 3.14
Техническая характеристика труб «Henco»
Диаметр, мм
14х2
16х2
20х2
26х3
32х3
40х3,5 50х3,5
12
16
20
26
33
43
0,4
0,4
0,4
0,5
0,5
0,6
0,6
0,43
0,43
0,43
0,43
0,43
0,43
0,43
0,025
0,025 0,025
0,025 0,025
0,025
0,025
95
95
95
95
95
95
95
110
110
110
110
110
110
110
1,0
1,0
1,0
1,0
1,0
1,0
1,0
60
60
60
60
60
60
60
0
0
0
0
0
0
0
7
7
7
7
7
7
7
Внутренний диаметр, мм 10
Толщина алюминиевого
слоя, мм
Коэффициент
теплопроводности,
W/mk
Коэффициент линейного
расширения, мм/мК
Макс. рабочая
температура, °С
Кратковременная
нагрузка, °С
Макс. рабочее давление,
МПа
Степень сшивки, %
Кислородная диффузия,
мг/л
Шероховатость
поверхности
внутреннего слоя, m
Гидравлический расчет трубопроводов производится на основание
табл. 3.15.
45
Таблица 3.15
Потери давления в трубах
Массовый
Типоразмер трубы, dнхS
расход
14х2
16х2
20х2
26х3
32х3
кг/ч
Re, Па/м
25
16
8
-
-
-
50
69
29
-
-
-
75
138
58
-
-
-
100
228
96
24
9
-
125
337
114
36
13
-
150
465
194
49
17
-
175
610
254
64
22
-
200
774
321
81
28
8
225
955
396
100
34
10
250
1154
477
120
41
12
275
1369
566
142
49
14
300
1602
661
165
57
16
325
1851
763
190
65
19
350
375
400
425
450
475
500
525
550
575
600
625
650
675
700
725
750
775
2117
2400
2699
3014
3346
3694
4059
4439
4836
5249
-
871
986
1108
1236
1371
1512
1659
1813
1973
2140
2313
2492
2677
2869
3067
3271
3482
3699
217
245
275
307
339
374
410
447
486
527
568
612
657
703
751
800
850
903
74
84
94
105
116
128
140
152
167
179
193
208
223
238
255
271
288
305
21
24
27
30
33
36
40
43
47
51
55
59
63
68
72
77
81
86
46
Окончание табл. 3.15
Массовый
расход
Типоразмер трубы, dнхS
14х2
16х2
26х3
32х3
3991
20х2
Re, Па/м
956
кг/ч
800
-
323
91
825
850
875
900
925
950
975
1000
1250
1500
1750
2000
-
4151
-
1011
1067
1125
1148
1245
1307
1370
1435
2161
3025
-
342
361
380
400
420
441
462
483
724
1010
1339
1712
96
102
107
113
118
124
130
136
203
281
372
474
3.4.3. Трубопроводы «Сomap Multiskin» (Франция)
Французская компания «Comap S.A.» является крупнейшим производителем труб для систем горячего водоснабжения и отопления.
Основные преимущества:
- тепловое расширение в 10 раз меньше, чем PEX;
- полное отсутствие коррозии;
- отсутствие накипи;
- 100 % непроницаема для кислорода;
- не передает шум;
- не чувствительна к ультрафиолету;
- в 3 раза легче меди;
- гибче, чем другие виды труб;
- сохраняет свою форму;
- применяется при низких температурах;
- возможность бетонирования;
- возможность обнаружения с помощью металлоискателя.
Технические характеристики труб приведены в табл. 3.16.
47
Таблица 3.16
Трубы «Comap multiskin»
Технические
характеристики
Ед.
измер.
мм
Наружный диаметр
Внутренний
мм
диаметр
Толщина стенки
мм
Максимальное
МПа
давление
Алюминиевый слой
мм
Толщина стенки РЕХс
мм
Толщина стенки РЕХв
мм
Толщина клея
мм
Вес погонного
г/м
метра
Максимальная темпе°С
ратура
Максимальное
МПа
давление
Коэффициент
Вт/м°
теплопроводности
К
Коэффициент
мм/м°
линейного расширния
К
Шероховатость
Диффузия
кислорода
мм
Труба, мм
40х3,
26х3
32х3
5
26
32
40
50
63х4,
5
63
33
42
54
3
3,5
4
4,5
1,6
1,6
1,6
1,6
1,6
0,5
1,0
0,45
0,15
0,6
1,5
0,5
0,2
0,8
1,5
0,7
0,2
1,0
1,6
0,7
0,2
1,3
1,8
0,7
0,2
1,8
1,8
0,7
0,2
125
165
285
393
605
870
1315
95
95
95
95
95
95
95
1,0
1,0
1,0
1,0
1,0
1,0
1,0
0,43
0,43
0,43
0,43
0,43
0,43
0,43
16х2
20х2
16
20
12
16
20
26
2
2
3
1,6
1,6
0,4
1,0
0,45
0,15
50х4
0,02
4
0,00
15
0,024
0,024
0,024
0,024
0,024
0,024
0,001
5
0,001
5
0,001
5
0,001
5
0,001
5
0,001
5
0
0
0
0
0
0
0
3.4.4. Трубы «PEX-AL-PEX» (Германия)
Металлополимерные трубы типа «PEX-AL-PEX» производятся заводом
«Hewing Pro AQUA» (Германия) на современном оборудование с полным
контролем качества. Металлополимерные трубы белого цвета поставляются
диаметром от 16 до 40 мм в бухтах.
Трубы состоят из пяти слоев. Производство этих труб включает в себя
процесс электронного облучения полиэтилена, в результате которого происходят поперечные «сшивания» молекулярных цепочек полиэтилена друг с
другом.
Основные физико-механические характеристики металла полимерных
труб представлены в табл. 3.17
48
Таблица 3.17
Основные технические характеристики металлополимерных труб
Наименование
Внешний диаметр, мм
Внутренний диаметр, мм
Толщина стенки, мм
Толщина наружного слоя
РЕХ, мм
Толщина внутреннего слоя
РЕХ, мм
Толщина алюминиевого слоя,
мм
Вес пог./м трубы, г/м
Коэффициент
теплопроводности, Вт/мК
Коэффициент
шероховатости, мм
Максимальная рабочая
температура, °С
Макс. кратковременная
температура, °С
Макс. рабочее давление (при
95°С), МПа
Макс. кратковременное
давление (при 95°С), МПа
16х2,0
16
12
2,0
20х2,0
20
16
2,0
26х3,0
26
20
3,0
32х3,0
32
26
3,0
40х3,5
40
33
3,5
0,45
0,45
0,45
0,45
0,7
1,00
1,30
1,65
1,50
1,80
0,4
0,6
0,8
0,8
1,0
125
155
285
393
605
0,45
0,45
0,45
0,45
0,45
0,01
0,01
0,01
0,01
0,01
95
95
95
95
95
110
110
110
110
110
1,0
1,0
1,0
1,0
1,0
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
3.4.5. Трубы «Valpex» и «Valtec Super» (Италия)
Сшитый полиэтилен труб «Valpex» и термостойкий полиэтилен
«PERT» труб «Valtec Super» имеют достаточно высокую химическую стойкость к различным веществам.
РЕХ хорошо противостоит воздействию обычных растворителей, таких
как углеводороды: ароматических (толуол), хлорированных (трихлорэтилен),
алифатических (бензин). Инертен он и к любым моющим средствам и антифризам. Диапазон использования «PERТ» несколько ниже. Он нестоек к толуолу и к силену.
Контакт с труднолетучими органическими соединениями (воск, жиры,
масла, олифы) приводит к незначительному набуханию «РЕХ» и «PERT». К
сильным окислителям (азотная кислота, галогены) материал труб нестоек и
разрушается при контакте с ними.
Коррозии, то есть окислению, полиэтилен абсолютно не подвержен.
Необходимо отметить, что стойкость к тому или иному химическому
веществу для полиэтилена нельзя рассматривать в отрыве от рабочей темпе49
ратуры и давления, при которых происходит воздействие.
Нельзя не отметить замечательную стойкость труб «Valpex» и «Valtec
Super» к солевым отложениям и биологическому обрастанию.
Основными ионами, которые могут приводить к отложениям минеральных солей на стенках металлической трубы являются анионы НСО3-;
СОз2- ; S042- ; SiОз2- и катионы Са2+, Mg2+. Из-за наличия электрического потенциала между стенками металлической трубы и ионами происходит осаждение минеральных солей на стенках трубопроводов. С повышением температуры транспортируемой жидкости растворимость солей уменьшается (при
100 °С она равна 0), и увеличивается образование накипи.
Полиэтилен электрически нейтрален к диссоциированным веществам
потока, поэтому осаждение солей на стенках труб «Valpex» и «Valtec Super»
не происходит, независимо от повышения температуры. Это не значит, что
минеральные соли прекращают выпадать. Они также выпадают в виде хлопьевидного осадка. Но на стенках полиэтиленовой трубы они не задерживаются
и вымываются потоком.
Биологическое обрастание в стальных трубах в основном вызывается
деятельностью железобактерий, которые превращают двухвалентное железо
из гидроокиси (ржавчины) в трехвалентное, которое в виде студенистого,
илистого вещества осаждается на стенках. В металлопластиковые трубы железобактерии могут попасть из металлических трубопроводов, с которыми
они соединены. Однако в пластике отсутствует «пища» для этого вида бактерий, а гладкие стенки металлопластиковых труб не дают возможности колониям укрепиться на выбранном «плацдарме». Если же из водоразборного
крана на металлопластиковом трубопроводе все-таки идет «ржавая» вода, то
причину надо искать не в металлопластике, а «выше по течению».
Слой алюминия в металлопластиковой трубе препятствует проникновению в поток не только кислорода, но и фотонов света, что наблюдается в
обычных пластиковых трубах. Свет, попавший в поток, активизирует жизне50
деятельность всех микроорганизмов.
Модификация полиэтилена РЕХ и PERТ придает ему поверхностную
твердость, которая делает трубы «Valpex» и «Valtec Super» стойкими к воздействию абразивных механических частиц, присутствующих в потоке жидкости.
Технические характеристики труб приведены в табл. 3.18
Таблица 3.18
Технические характеристики труб Valpex» и «Valtec Super»
Наименование
Внутренний диаметр
Толщина стенки трубы
Толщина слоя
алюминия
Максимальная
кратковременная
допустимая температура
Максимальное рабочее
давление при
максимальной рабочей
температуре
Коэффициент
линейного расширения
Коэффициент
эквивалентной
равномерно-зернистой
шероховатости
Диффузия кислорода
Коэффициент
теплопроводности
Минимальный
радиус
изгиба вручную
Ед.
Изм.
«Valtec
Super»
«Valpex»
мм
мм
Наружный диаметр труб, мм
16
20
26
32
12
16
20
26
2,0
2,0
3,0
3,0
40
33
3,5
16
12
2,0
20
16
2,0
мм
0,2
0,4
0,2
0,25
°С
130
110
МПа
1,0
1,0
1/°С
0,26 х 10-4
0,28 х 10-4
Кэ
0,007
0,007
мг/л
Вт/м
°К
0
0
0,43
0,43
мм
80
0,25
100
51
0,3
110
0,4
160
550
60
75
Гидравлические характеристики труб приведены в табл. 3.19.
Таблица3.19
Гидравлические характеристики труб «Valpex» и «Valtec Super»
52
Скорость,м/с
Потери
давления, Па
0,032
0,064
0,096
0,127
0,159
0,191
0,223
0,255
0,287
0,318
0,382
0,446
0,51
0,57
0,64
0,7
0,764
0,828
0,892
0,955
1,02
1,08
1,15
1,21
1,27
1,43
1,59
1,75
1,91
2,07
2,29
2,55
2,87
Потери
давления, Па
2,91
12,7
25,7
42,6
62,9
86,6
113
143
176
212
292
394
500
618
746
885
1035
1196
1368
1550
1742
1944
2157
2380
2614
3242
3934
4688
5504
6383
7324
9391
Труба 40*3,5
Скорость,м/с
0,05
0,10
0,149
0,2
0,249
0,3
0,348
0,398
0,448
0,497
0,597
0,697
0,791
0,896
0,995
1,095
1,194
1,29
1,39
1,49
1,59
1,69
1,79
1,89
1,99
2,24
2,49
2,74
2,99
3,23
3,48
3,98
Труба 32*3
Потери
давления, Па
Скорость,м/с
9,20
49,6
101
167
247
339
446
581
717
866
1200
1584
2016
2496
3022
3595
4214
4879
5590
6346
7148
7995
8887
9823
Труба 26*3
Потери
давления, Па
0,088
0,178
0.265
0.353
0.442
0.531
0.62
0.707
0.796
0.885
1.062
1.239
1.314
1.59
1.77
1.95
2.12
2.3
2.48
2,65
2,83
3,01
3,18
3,36
Труба 20*2
Скорость,м/с
Потери давленияия, Па
0,01
0,02
0,03
0,04
0,05
0,06
0,07
0,08
0,09
0,1
0,12
0,14
0,16
0,18
0,20
0,22
0,24
0,26
0,28
0,3
0,32
0,34
0,36
0,38
0,4
0,45
0,5
0,55
0,6
0,65
0,7
0,8
0,9
Скорость,м/с
Расход, л/с
Труба 16*2
21,8
30
39,3
49,6
61
73,3
101
132
167
205
247
301
352
406
464
525
589
657
728
802
880
1089
1318
1566
1834
2125
2433
3109
3862
0,02
0,038
0,06
0,075
0,094
0,11
0,13
0,15
0,17
0,19
0,23
0,26
0,30
0,34
0,38
0,41
0,45
0,49
0,53
0,57
0,603
0,64
0,678
0,716
0,754
0,848
0,942
1,04
1,13
1,22
1,32
1,51
1,7
21,1
29
38
48
58,9
70,9
83,8
97,6
112
128
144
161
180
198
226
247
305
369
437
511
591
675
859
1065
0,12
0,14
0,16
0,187
0,21
0,23
0,257
0,28
0,304
0,328
0,351
0,374
0,40
0,42
0,444
0,468
0,526
0,585
0,643
0,701
0,76
0,819
0,94
1,05
22,9
27
31,4
36,2
41,2
46,5
52
57,8
64
70,3
76,9
94,5
114
134
162
186
213
270
334
Окончание табл. 3.19
Скорость,м/с
Потери
давления, Па
Труба 40*3,5
Потери
давления, Па
Труба 32*3
Скорость,м/с
Труба 26*3
Потери
давления, Па
Потери
давления, Па
Скорость,м/с
Потери
давленияия, Па
Труба 20*2
Скорость,м/с
0,9
1,0
1,1
1,2
1,3
1,4
1,5
1,6
1,7
1,8
1,9
2,0
2,2
2,4
2,6
2,8
3,0
3,5
4,0
4,5
5,0
5,5
Скорость,м/с
Расход, л/с
Труба 16*2
2,87
3,18
3,5
3,82
4,14
4,46
4,78
3862
4693
5600
6584
7645
8781
9994
1,7
1,88
2,07
2,26
2,45
2,64
2,83
3,02
3,2
3,39
3,58
3,76
4,15
4,52
4,9
5,28
5,65
1065
1290
1534
1799
2084
2388
2712
3055
3418
3800
4201
4622
5521
6497
7550
8679
9885
1,05
1,17
1,29
1,40
1,52
1,64
1,75
1,87
1,99
2,10
2,22
2,34
2,57
2,81
3,04
3,28
3,51
4,09
4,68
5,26
5,85
6,43
334
405
479
561
648
742
841
945
1056
1172
1294
1422
1693
1988
2304
2643
3004
4004
5140
6414
7824
9371
3.4.6. Трубы «Pilsatherm-PN 25» (Турция)
Трубы «Pilsatherm-PN 25» изготавливают из полипропилена «Рандом
сополимер» тип 3. Этот материал получается в результате реакции полимеризации пропилена и этилена в определенных пропорциях.
Трубы «Pilsatherm-PN 25» изготавливаются путем покрытия пластиковых труб PN 20 алюминиевой фольгой толщиной 0,15 мм и затем еще одним
слоем пропилена. Алюминиевая фольга, находящаяся между двумя слоями
пластика, снижает способность трубы к расширению до уровня металлических труб. Эти трубы обладают всеми физическими свойствами пластиковых
труб PN 20 и могут безопасно использаваться до давления 1,0 МПа для подачи жидкости с температурой 90 ºС.
53
Технические характеристики труб приводятся в табл. 3.20
Таблица 3.20
Технические характеристики труб «Pilsatherm-PN 25»
Наименование
Внешний
диаметр, мм
Внутренний
диаметр, мм
Толщина
стенки, мм
Толщина
фольги, мм
Вес пог./м, кг
Объем, л/м
Рабочее давление
при 20ºС, МПа
Рабочее давление
при 60ºС, МПа
Рабочее давление
при 90ºС, МПа
Цвет
Длина трубы, м
В упаковке, м
Диаметр трубы, мм
20
25
32
40
50
63
75
90
110
13,2
16,6
21,2
26,2
33,2
42
50
60
73,2
3,4
4,2
5,4
6,7
8,4
10,5
12,5
15,0
18,4
1,21
0,84
1,32
0,96
1,44
1,25
1,90
1,6
10
10
5
5
0,15
0,195
0,137
0,302
0,217
0,494
0,353
0,765
0,556
0,88
0,61
2,6
1,1
0,66
80
60
40
20
белый
4
10
3.5. Стеклопластиковые трубы
В настоящее время российский рынок слабо знаком со стеклопластиковыми трубами. Между тем потенциальный спрос на данную продукцию огромен. До 2010 года объем потребления стеклопластиковых труб будет возрастать на 30 % в год. Затем спрос будет расти еще более быстрыми темпами.
Стеклопластиковые трубы применяются как наиболее эффективное и экономичное решение проблемы увеличения срока эксплуатации, надежности и
безопасности трубопроводных систем. Дело в том, что в трубах из термопластов применяется 100 % углеводородное сырье, а в стеклопластике только 25
%. Армирующее волокно изготавливается из песка или камня, запасы которого безграничны. Запасы же углеводородов будут исчерпаны в нашем веке.
Под трубами из полимерных композиционных материалов (ПКМ) понимаются стеклопластиковые, базальтопластиковые, органопластиковые или
трубы (в зависимости от типа армирующего наполнителя) с полимерным связующим из термореактивного материала. Для композитных труб применяются, как правило, эпоксидные или полиэфирные связывающие.
54
Для изготовления труб в зависимости от назначения, места и способа
прокладки могут применяться различные материалы:
- базальтовые, стеклянные или углеродные волокна;
- синтетические волокна из различных материалов;
- резины, резинопласты и фторопласты различных марок;
- связующие материалы на базе различных смол и клеевых композиций.
Высокие удельные показатели прочности и жесткости волокнистых
композиционных материалов наряду с химической стойкостью, сравнительно
малым весом и другими свойствами сделали эти материалы привлекательными для изготовления трубопроводов различного назначения. Применение
стеклопластиковых труб взамен металлических увеличивает срок службы
трубопроводов в 5-8 раз, исключает применение антикоррозийных защитных
средств, в 4-8 раз снижает массу трубопровода, исключает применение сварочных работ.
Стеклопласт - конкурирующий материал, включающий два основных
компонента: полимерную матрицу и армирующий наполнитель.
Большинство стеклопластиковых труб изготавливаются методом намотки стекловолокна со связующим компонентом (таким, как полиэфирная
или эпоксидная смола) на оправку. После намотки труба отверждается, снимается с оправки, испытывается и отгружается заказчику.
Другим способом изготовления стеклопластиковых труб является
центробежное формование − технология, предложенная фирмой Hobas. Процесс производства этих труб протекает в направлении от наружной поверхности к внутренней с применением вращающейся формы. Труба изготавливается из рубленных стеклянных волокнистых жгутов (ровингов),полиэфирной смолы и песка.
Толщина стенки трубы определяется ее структурой, включающей в себя несколько слоев (рис 3.6).
55
Рис. 3.6. Структура стенки стеклопластиковой трубы
Внутренний слой-лайнер (толщиной 0,8-1,2 мм) обеспечивает герметичность, максимальную устойчивость к химической коррозии, к абразивному истиранию, гладкость внутренней поверхности, исключает отложения на
стенках трубы. Лайнер выполнен из специальной смолы.
Структурный (несущий) слой, задающий механические свойства, гарантирует устойчивость всей трубы к внутреннему и/или внешнему давлению, к наружной нагрузке в результате транспортировки и установки, к нагрузке почвы, нагрузке потока, к термическим нагрузкам и т.д. Структурный
слой образуется путем нанесения и намотки на частично отвердевший нижний(лайнер) слой:
- термореактивного полимера (полиэфирной смолы);
непрерывной намотки стекловолокна;
- рубленных стекловолокон;
- кварцевого песка.
Толщина структурного слоя рассчитывается, исходя из заданных параметров трубы.
Наружный слой имеет толщину 0,2-0,3 мм или более, служит для защиты трубы от воздействия агрессивной почвы или коррозийной среды. Обычно он состоит из чистого полимера с добавлением (при наземной прокладке
трубопровода) ультрафиолетового ингибитора для защиты труб от воздействия солнечного света.
Стеклопластиковые трубы, благодаря своей гладкой внутренней поверхности, высокой твердости лайнерного слоя, устойчивости к коррозии и
отсутствию отложений, имеют превосходные гидравлические характеристи-
56
ки и являются энергетически весьма эффективными. Абсолютная шероховатость внутренней поверхности трубы составляет порядка 25 мкм.
ЗАО «Композит» и ФГУП «ФНПУ Алтай» разработали и произвели
высокоэффективные стеклопластиковые трубы, изготовленные по ТУ 2296250-24046478-95[7], диаметром от 50 до 300 мм, температура транспортируемой среды до 180  С, рабочее давление до 15 МПа. Основные типоразмеры стеклопластиковых труб приведены в табл. 3.21.
Таблица 3.21
Типоразмеры стеклопластиковых труб
Условный
проход трубы,
мм
50
100
150
200
250
300
Максимальное рабочее
давление, МПа
Толщина стенки
трубы, мм
Масса погонного
метра трубы, кг
1,6
3,2
6,3
1,0
1,6
2,5
4,0
6,3
1,0
1,6
2,5
4,0
6,3
2,0
2,5
3,0
2,0
2,7
3,3
3,8
4,2
2,5
3,4
4,2
4,8
5,4
0,63
0,79
0,94
1,26
1,70
2,07
2,39
2,64
2,36
3,20
3,96
4,52
5,09
1,0
1,6
2,5
4,0
6,3
2,8
4,0
5,0
5,8
6,5
3,52
5,03
6,28
7,29
8,17
1,0
1,6
2,5
4,0
6,3
1,0
1,6
2,5
4,0
6,3
3,0
4,5
5,7
6,7
7,5
3,2
4,9
6,3
7,5
8,5
4,71
7,07
8,96
10,52
11,78
6,03
9,24
11,88
14,14
16.02
Физико-механические свойства стеклопластиковых труб по ТУ [7]
приведены в табл. 3.22.
57
Таблица 3.22
Физико-механические свойства стеклопластиковых труб
Наименование показателя
Предел прочности при растяжении
в тангенциальном направлении МПа не
менее
Предел прочности при растяжении
в осевом направлении МПа не менее
Модуль упругости в тангенциальном
направлении МПа не более
Модуль упругости в осевом
направлении МПа не менее
Коэф. линейного теплового расширения
(осевой) 1/  С ,не более
Плотность,кг/ м 3
Весовое соотношение
стеклонаполнитель связующее
Тангенциальные напряжения
при растяжении МПа не более
Осевые напряжения при растяжении
МПа не более
Деформация при растяжении мм/м
не более
Трубы спиральной
намотки с углом
намотки 55
Трубы непрерывной намотки
армирование 21
240
180
120
80
25000
19000
12000
8000
18  105
21  10
1800-1900
1600-1700
65-72/35-28
50-55/50-40
50
35
24
16
0002
0002
Стеклопластиковые трубы в сравнении со стальными обладают рядом
преимуществ:
- устойчивы к воздействию агрессивных кислотных и щелочных сред;
- устойчивы к электрохимической коррозии от «блуждающих» токов;
стойки к абразивной среде;
- нечувствительны к гидроударам и морозостойки (при перемерзании
трубопровода, после оттаивания трубы сохраняют работоспособность в
прежних параметрах);
- имеют гладкую внутреннюю поверхность, практически не подвергаются обрастанию, что дает существенный выигрыш в мощности перекачивающего оборудования;
- срок эксплуатации в 3-5 раз выше, чем металлических(до 50 лет без
ремонта);
- при более высокой первоначальной стоимости стеклопластиковые
трубы при длительной эксплуатации в 6 раз дешевле стальных, требующих
замены через 4-15 лет;
-малая масса труб (труба диаметром 200 мм, длиной 8 м, рассчитанная
на давление 2,5 МПа, весит всего 50,5 кг, позволяет вести монтаж трубопро58
водов без тяжелой грузоподъемной техники и снижает затраты при их транспортировке.
В жилищном строительстве стеклопластиковые трубы рекомендуется
использовать для:
- напорных канализационных коллекторов;
- канализационных коммуникаций;
- водопроводов питьевого и технического водоснабжения;
Номограмма на выровненных точках для гидравлического расчета
стеклопластиковых труб приведена на рис. 3.7.
W ,м/c
d H ,мм q,л/с
50
0.4
0.5
10
0.20
15
60
90
1
1.5
2
3
4
5
0.30
110
150
175
200
215
265
300
R l ,Па/м
0.15
20
0.40
30
0.50
0.60
40
50
0.80
10
15
20
1
1.2
1.5
30
40
50
2
2.5
3
100
150
200
300
100
150
200
300
400
500
1000
315
1500
Рис. 3.7. Номограмма на выровненных точках для гидравлического расчета
стеклопластиковых труб:
dн- наружный диаметр труб, мм;
q- расход воды, л/с;
W- скорость движения воды, м/с;
Rl- удельные потери давления, Па/м.
4. Напорные асбоцементные трубы
Напорные асбоцементные трубы предназначены для систем теплоснабжения и горячего водоснабжения трубопроводов при бесканальной прокладке.
Трубопроводы предназначены для теплоносителя воды с температурой
не более 115 0С и рабочим давлением до 1,6 МПа.
59
Асбоцементные трубы для теплотрасс (ТУ 5786-055-00281588-98) являются надежными и эффективными заменителями металлических труб. Асбоцементные трубы имеют ряд преимуществ:
- низкая цена (асбоцементные трубы дешевле металлических почти в 3 раза);
- высокая коррозионная стойкость, а воздействие горячей и холодной
воды придает им дополнительную прочность);
- низкая теплопроводность;
- не подвержены электрохимической коррозии;
- высокая надежность и устойчивость к агрессивным средам;
- простота использования, что снижает затраты на строительномонтажные работы на 50-60 %;
- срок эксплуатации в несколько раз выше, чем металлических;
Асбоцементные трубы долговечны и имеют небольшое гидравлическое
сопротивление.
Прокладка асбоцементных трубопроводов – несложная операция, они
соединяются муфтами асбоцементными типа ТМ .
Для уплотнения муфтовых соединений применяются теплостойкие резиновые кольца (ТУ 2531-015-00152106-98). Эффект самоуплотнения достигается благодаря давлению воды в трубопроводе. Тепловые сети монтируются без компенсаторов и в основном бесканальным способом. Установка на
тепловой сети запорной арматуры, отводов, тройников и т.п. осуществляется
с помощью металлических патрубков, соединяемых с асбоцементной трубой
муфтой ТМ (патрубок должен иметь диаметр и длину проточенной части такие же, что и проточенная часть асбоцементной трубы). Муфты типа ТМ с
двумя или четырьмя канавками под уплотнительные кольца обеспечивают
полную герметичность соединения (рис. 4.1).
Передовая концепция использования асбоцементных труб для
трубопроводов позволяет легко и быстро выполнять работы, гарантируя наилучшие результаты.
60
Рис. 4.1. Схема соединения асбоцементной трубы:
1 – муфта; 2 – кольцо; 3 – труба;
Dнт и Dнм – наружный диаметр трубы и муфты;
Dвт и Dвм – внутренний диаметр трубы и муфты;
Sт и Sм толщина стенки трубы и муфты; Dк – диаметр кольца
При проектирование тепловых сетей бесканальной прокладки из асбоцементных труб руководствуются требованием СНиП [1] и СП [9]
Тепловую изоляцию трубопроводов из асбоцементных труб выполняют
из пенополиуретана в полиэтиленной оболочке (ППУ).
Пенополиуретановая изоляция асбоцементных труб может быть снабжена не менее чем двумя линейными проводниками-индикаторами системы
оперативно дистанционного контроля (ОДК) состояния влажности теплоизоляции в процессе эксплуатации теплопроводов.
Теплоизолированные асбоцементные трубы комплектуются стальными
фасонными изделиями с теплоизоляцией из пенополиуретана в полиэтиленовой оболочке (отводы, тройники, переходы и пр.).
Сортамент асбоцементных труб с тепловой изоляцией из ППУ приведен в табл. 4.2.
61
Таблица 4.2
Сортамент асбоцементных труб с теплоизоляцией из ППУ
Труба
Труба с ППУ
Толщина
Диаметр, мм
наружный диаметр
толщина, мм
Длина
стенки
условн. наружн. внутр.
мм
с ППУ, мм
полиур. полиэт.
мм
Dy
Dн.т.
Dв.т.
S
dh
Sпол
Sпэ
L
100
125
96
14,5
160
14,5
3,0
3950
150
171
135
18,0
250
35,6
3,9
3950
200
230
181
24,5
315
37,6
4,9
5000
250
280
228
26,0
400
53,7
6,3
5000
300
330
270
35,0
450
53,0
7,0
5000
400
433
356
38,5
560
54,7
8,8
5000
500
534
441
46,5
710
76,9
11,1
5000
Гидравлический расчет напорных асбоцементных трубопроводов
производится по номограмме рис. 4.2.
Rl
Dy
W
G
Рис.4.2. Номограмма для гидравлического расчета трубопровода
из асбестоцементных труб:
Dy – условный диаметр трубы, мм;
G – расход теплосистем, км/ч;
W – средняя сорость движения теплосистемы, м/с;
Re – удельные падения давления на трение, Па/м
62
5. Расчет и выбор трубопроводов
Согласно СНиП [1], в зависимости от степени благоустройства зданий,
установлены нормы расхода воды на бытовые нужды. Однако ввиду неодновременности потребления горячей воды, фактический расход воды по трубопроводам существенно отличается от нормативных. Этот расход принимается за расчетный и служат для определения диаметров трубопроводов.
Расчетные секундные расходы горячей воды, л/с, при водоразборе и на
участках трубопроводов, следует определять:
G  5 g ,
(4.1)
где g – расход воды одним водоразборным прибором, л/с, который определяется по табл. 4.1. Если на расчетных участках установлены различные
по производительности водоразборные приборы, то значение g следует принимать по такому из них, для которого расход горячей воды является наибольшим. Для жилых домов, в которых имеются ванных g=0,2 л/с;  - безразмерная величина, зависящая от общего количества N водоразборных приборов на расчетном участке сети и вероятности их действия Р в час наибольшего водопотребления, определяется по [4].
Вероятность действия Р водоразборных приборов определяется по
формуле
Р = (gнч×V)/(3600×g×N),
(4.2)
где gнч – норма расхода горячей воды одним водоразборным прибором
в час наибольшего водопотребления, л/с, принимается по табл. 4.2;
V – количество потреблений горячей воды, чел.;
N – количество водоразборных приборов, обслуживающих данный
участок.
По найденному значению Р определяется произведение N  P , а затем
по [1, прил. 4] находят  , подставляя полученные данные в уравнение (4.1),
получим расчетные расходы воды на участках системы горячего
водоснабжения.
Таблица 4.1
Нормы расхода горячей воды водоразборными приборами жилых домов
Водоразборные приборы
Расход воды, g, л/с
Характерный расход воды за
1 час gx, л
Смесители:
умывальника
0,07
80
мойки
0,14
100
душа
0,1
150
ванны
0,2
200
Примечание: Характерным расходом воды следует считать наибольший ее расход
данным водоразборным прибором.
63
Таблица 4.2
Нормы расхода воды одним потребителем жилого дома
Потребители
Единица
Нормы расхода горячей воды, л
В сутки наиСредняя в
большее воВ час наибольсутки за отошего водоподопотреблепительный
ние
требления, gич
период gис
gи
1. Жилые дома квартирного типа,
оборудованные:
а) умывальниками, мой1 житель
ками, душами
б) Сидячими ваннами
1 житель
в) ваннами длиной от
1500 до 1700 мм
1 житель
с душами
2. Жилые дома при высоте более 12 этажей и
повышенных требова1 житель
ний к их благоустройству
85
100
7,9
90
110
9,2
105
120
10,0
115
130
10,9
Для определения диаметров труб необходимо произвести гидравлический расчет системы горячего водоснабжения. По известному расходу воды
на участке трубы диаметр подбирается по допустимой скорости воды, которую в подающих трубах принимать не более 1,5 м/с, а в подводках к приборам – не более 2,5 м/с.
Гидравлический расчет трубопроводов производится по таблицам и
номограммам приведенным в разделах 1, 2, 3, в зависимости от материала
выбранных трубопроводов.
Расход воды и ее скорости однозначно определят диаметр трубы
(dHxS), мм, и удельные потери на трение в трубе (Re, Па/м) на участке трубопровода.
Общие потери давления, Па, на участках сети определяют по формуле
∆Руч = Re*l(1+kM),
(4.3)
где Re – удельные потери на трение с учетом зарастания труб, Па/м (берутся из номограммы и таблиц для гидравлического расчета);
l – длина расчетного участка по плану, м;
KM – коэффициент, учитывающий потери в местных сопротивления в
долях от линейных потерь, принимается по табл. 4.3.
64
Таблица 4.3
Значение коэффициента KM
Название трубопровода
Магистральный, в пределах теплового
пункта
Подающий (распределительный)
Значение KM
0,5
0,2
Водоразборный стояк с
полотенцесушителями
Водоразборный стояк без
полотенцесушителя
0,5
0,1
Пример 1. Определить диаметр участка трубопровода системы горячего водоснабжения, выполненного из оцинкованной трубы при расчетном
значении G=1,0 л/с.
Решение: по табл. 1.3 гидравлического расчета стальных труб находим:
диаметр трубы dy =32 мм, удельные потери напора на трение
Re=1525 Па/м и скорость движения воды W=1,27 м/с.
Пример 2. Для тех же условий определить диаметр трубопровода, изготовленного из металлопластика типа «Valpex».
Решение: По табл. 3.19 для гидравлического расчета металлопластиковой трубы «Valpex» находим диаметр трубы dy =32 мм, удельные потери на
трение Re=1290 Па/м и скорость движения воды W=1,88 м/с.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Изучив данное пособие, студенты освоят методику гидравлического
расчета, технологии изготовления, а также особенности выбора трубопроводов из полимерных материалов.
65
Библиографический список
1. СНиП 2.04.01-85. Внутренний водопровод и канализации зданий. М.,
Ск.,1986-52с.
2. ГОСТ 3262-75. Трубы стальные водопроводные. Техническиеее условия. Госкомсбат, М., 1977-8с.
3. СП 40-108-2004. Проектирование и монтаж внутренних систем водоснабжения и отопления зданий из медных труб. Гострой России, М., 2004-29с.
4. СП 41-109-2005. Проектирование и монтаж внутренних систем водоснабжения и отопления зданий с использованием труб из «сшитого» полиэтилена.
5. СП 40-101-96. Проектирование и монтаж трубопроводов из полипропилена «Рандом Сополимер». Минстрой России, М., 1997 – 24с.
6. СП 40-103-98. Проектирование и монтаж трубопроводов холодного и
горячего водоснабжения с использованием металлополимерных труб. Госстрой России, М., 1999 - 26с.
7. ТУ 2296-250-24046478-95. Трубы стеклопластиковые на эпоксидном
связующем.
8. СП 41-106-2006. Проектирование и монтаж подземных трубопроводов теплоснабжения и горячего водоснабжения из напорных асбоцементных труб и муфт.
9. ТУ 5786-055-00281588-02. Трубы и муфты асбоцементные для
трубопроводов.
66
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение….................................................................................................
Трубопроводы для систем горячего водоснабжения.................................
1. Стальные трубы.........................................................................................
1.1. Водогазопроводные оцинкованные трубы.......................................
1.2 Стальные электросварные трубы.......................................................
2. Медные трубы............................................................................................
2.1. Трубы по ТУ [8] (Россия)...................................................................
2.2. Трубы «Sanco» и «Wick» (Германия)................................................
2.3. Трубы «Outokumpu» (Финляндия)....................................................
3. Пластиковые трубы...................................................................................
3.1. Трубы из поливинилхлорида(«PVC»)...............................................
3.2. Трубы из полиэтилена........................................................................
3.2.1. Трубы «Sanext Pex/Evon/Pex» (Россия)........................….…..
3.2.2. Трубы «Cobra-Pex» (Италия)..........................................……..
3.3. Полипропиленовые трубы.................................................................
3.3.1. Трубы из полипропилена «Рандом Сополимер»……............
3.3.2. Трубы из полипропилена «Pilsa» (Турция)............................
3.4. Металлополимерные (металлопластиковые) трубы........................
3.4.1. Трубы «Метапол» (Россия)…………......................................
3.4.2. Трубы «Henco» (Бельгия)..........................................................
3.4.3. Трубы «Comap Multiskin» (Франция)......................................
3.4.4. Трубы «Pex-Al-Pex» (Германия)..............................................
3.4.5. Трубы «Valpex» и «Valtec Super» (Италия).............................
3.4.6. Трубы «Pilsatherm-PN 25» (Турция)........................................
3.5 Стеклопластиковые трубы..................................................................
4. Напорные асбоцементные трубы.............................................................
5. Расчет и выбор трубопроводов.................................................................
Заключение
Библиографический список.....................................................................
67
3
4
4
4
5
10
12
13
15
21
22
22
23
26
27
29
31
37
38
41
47
48
49
53
54
59
63
65
66
Учебное издание
Василий Васильевич Гончар
ТРУБОПРОВОДЫ ДЛЯ ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ
Учебно-методическое пособие
для студентов, обучающихся по специальности
270109 «Теплогазоснабжение и вентиляция»
Редактор Черкасова Т.О.
Подписано в печать 06.10.2011. Формат 60х84 1/16. Уч.-изд. л. 4,1.
Усл.-печ. л. 4,2. Бумага писчая. Тираж 200 экз. Заказ №
---------------------------------------------------------------------------------------------------Отпечатано: отдел оперативной полиграфии учебной литературы
и учебно-методических пособий
Воронежского государственного архитектурно-строительного университета,
394006 Воронеж, ул.20-летия Октября, 84
68
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
67
Размер файла
815 Кб
Теги
система, 180, трубопроводов, водоснабжение, горячего
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа