Популярные материалы для водоснабжения: ключевые особенности и способы монтажа

Водопроводные трубы и фитинги

Наша сегодняшняя тема — хозяйственно-питьевое водоснабжение: материалы, их ключевые характеристики и способы монтажа. Мы выясним, какие трубы и арматуру рекомендуют использовать для монтажа систем водоснабжения действующие нормативные документы, сколько служат эти трубы, на какие эксплуатационные параметры рассчитаны и как соединяются друг с другом. Приступим.

Нормативная документация

Из нормативных документов нам интересен, прежде всего, свод правил СП 30.13330.2012. Он содержит детальные инструкции относительно того, как проектируются и монтируются внутренние водоснабжение и канализация: материалы, расчет сечений трубопроводов и общие правила их прокладки.

Свод правил монтажа канализации и водоснабжения зданий

Кроме того: нормы расхода материалов в водоснабжении можно найти в ведомственных строительных нормах ВСН 415-81. Однако в силу солидного возраста документа  (он издан в 1982 году) в нем практически не упоминаются полимерные материалы в водоснабжении: ВСН регламентируют лишь сооружение магистральных водопроводов из полиэтиленовых труб.

Давайте, однако, вернемся к внутренним инженерным системам и выясним, какие материалы рекомендует использовать на водоснабжении СП 30.13330.2012.

Вот требования свода правил:

• Применяющиеся материалы должны соответствовать утвержденным санитарно-эпидемиологическим требованиям;
• Фитинги и трубы должны служить при нормативном давлении и при температуре +20°С как минимум полвека;
• На горячей воде (при температуре +75°С и штатном давлении) срок службы элементов трубопровода не должен быть меньше 25 лет;

Обратите внимание: документ устанавливает для ГВС диапазон допустимых температур от 60 до 75°С. Давление в точке водоразбора не может превышать 4,5 атмосферы. Однако стояки и розливы многоэтажных зданий могут эксплуатироваться при более высоком давлении; в этом случае на вводах в квартиры ставятся редукторы.

Редуктор на вводе воды в квартиру

• Гидравлическое сопротивление всех участков системы водоснабжения должно оставаться неизменным весь период ее эксплуатации.

Любопытно: последние три пункта фактически запрещают применение в системах водоснабжения черных (без антикоррозионного цинкового покрытия) стальных труб. Согласно ВСН 58-88, они служат от 10 до 15 лет. Кроме того, со временем на стенках труб накапливаются известковые отложения и ржавчина, уменьшающие просвет трубопровода и повышающие его гидравлическое сопротивление.

Ржавчина и известковые отложения в водопроводе ХВС

А теперь давайте выясним, какие материалы для горячего водоснабжения и ХВС применяются при монтаже и ремонте соответствующих систем.

Оцинкованная стальная труба

Будем откровенны: этот материал не полностью соответствует требованиям СП 30.13330.2012. Прежде всего потому, что вышеупомянутый ВСН 58-88 устанавливает для оцинковки максимальный срок службы в 30 лет.

Этот документ нормирует сроки службы конструкций и инженерных сетей зданий

Однако: на практике смонтированные без грубых ошибок оцинкованные трубы служат гораздо дольше. Автору статьи неоднократно доводилось демонтировать стояки и подводки водоснабжения и отопления из оцинковки, и они даже после полувека службы неизменно находились в безупречном состоянии.

Сравните состояние черных и оцинкованных труб, хранившихся в одинаковых условиях

Характеристики

• Эксплуатационная температура оцинковки ограничена только герметизирующим резьбы материалом. Нагрев до +150°С (максимально допустимой температуры на подающей нитке теплотрассы) она перенесет без снижения прочности;

Для сравнения: для системы водоснабжения из полимерных материалов нагрев до 150 градусов при внутреннем давлении в 3-4 атмосферы с большой вероятностью будет означать разрыв водопровода  и затопление дома или квартиры.

Перегрев полимерной трубы в сочетании с высоким давлением привел к закономерному результату

• Водогазопроводные трубы ГОСТ 3262-75 (в том числе оцинкованные) должны проходить испытания давлением 25 (для усиленных труб — 32) кгс/см2;
• Оцинковка прекрасно противостоит механическим воздействиям: повредить водопровод случайным ударом невозможно;
• Вместе с тем оцинковка боится разморозки. При замерзании воды в замкнутом объеме водопровода труба рвется по продольному сварному шву (согласно ГОСТ 3262-75, ВГП трубы — электросварные).

Монтаж

Для соединения оцинкованных труб между собой и с запорно-регулирующей арматурой допустимо использовать только резьбовые соединения. Применение сварки лишает оцинковку всех ее преимуществ перед черной стальной трубой: цинковое покрытие выгорает вблизи шва, и тот начинает ржаветь.

Оцинкованные трубы соединяются только резьбами

Справка: температура плавления черной стали — 1400-1500°С. Цинк уже при 900°С  кипит и испаряется.

Медная труба

Медные трубы выгодно отличаются от стальных (в том числе оцинкованных) абсолютной стойкостью к коррозии.

Медная подводка к смесителю

Характеристики

• Термостойкость медного водопровода ограничена лишь соединениями труб между собой и с арматурой. Вне зависимости от типа соединений нагрев  до 150 градусов не представляет опасности затопления и не приводит к снижению срока службы системы водоснабжения;
• Толщина стенки труб наиболее ходовых диаметров (15-25 миллиметров) равна 0,8 — 1 мм;

Размеры и вес медных труб

• Прочность медного трубопровода на разрыв — 200-240 атмосфер;
• Срок службы можно считать неограниченным. Во всяком случае, медные водопроводы с вековым стажем эксплуатации не демонстрируют никаких признаков износа и по-прежнему служат владельцам;
• Медная труба благодаря своей пластичности может пережить 4-5 циклов замерзания и оттаивания воды;
• Гибкость меди позволяет в отдельных случаях обойтись без фитингов;

Изгиб выполняется ручным трубогибом

• Единственный серьезный недостаток материала — достаточно высокая стоимость (от 250 рублей за погонный метр при диаметре 15 мм).

Монтаж

Медные трубы соединяются:

Изображение	Тип соединения
Паяные соединения на медной подводке	Пайкой. Паяные соединения не требуют обслуживания и наиболее долговечны.
Разобранный компрессионный фитинг	Компрессионными фитингами. Труба обжимается латунным или медным кольцом при затяжке накидной гайки. Герметичность соединения обеспечивается деформацией пластичного металла. Соединения устойчивы к механическим воздействиям, но способны дать течь через несколько десятков циклов нагрева и  охлаждения.
Обжимка пресс-фитинга	Пресс-фитингами: муфта с эластичными кольцами деформируется обжимными клещами. Преимущество этого типа соединений — высокая скорость монтажа. Недостатки — ограниченный срок службы уплотнителей (до 30 лет) и дорогой инструмент.

Обратите внимание: СП 30.13330.2012 запрещает скрыто прокладывать инженерные системы и коммуникации с обслуживаемыми соединениями. Медный водопровод можно укладывать в штробу или стяжку только в том случае, если трубы соединяются пайкой или пресс-фитингами.

Гофрированная нержавеющая труба

Ее преимущества — долговечность и стойкость к температуре и давлению при разумной стоимости погонного метра.

Гофрированная труба из нержавейки. Толщина стенок — 0,3 мм

Характеристики

• Прочность на разрыв оценивается одним из производителей, компанией Лавита, в 210 атмосфер;
• Эксплуатационная температура — до 95 градусов с возможностью ее кратковременного повышения до 150°С;

Подсказка: рабочую температуру ограничивает, разумеется, не сама нержавеющая сталь, а силиконовые уплотнительные кольца фитингов.

• Срок службы труб не ограничивается;

Однако: уплотнители в фитингах служат, по данным производителей, не больше 30 лет.

• Труба гнется с радиусом изгиба, примерно равным ее собственному диаметру. Это позволяет обойтись без уголков при монтаже водопровода или системы отопления;

Угловые фитинги? Не, не слышали

• Благодаря гофрированию при гидроударе, трубопровод выполняет функцию демпфера, исключая повреждение подключенных сантехприборов;
• По той же причине нержавеющие трубы не боятся многократной разморозки. При замерзании воды водопровод лишь незначительно удлинится;
• Неприятная особенность гофрированной трубы — высокое гидравлическое сопротивление и, как следствие, большая потеря напора на длинных участках водопровода.

Монтаж

Нержавеющая труба соединяется двумя способами:

Изображение	Описание
Компрессионный фитинг для нержавейки	Компрессионными  фитингами с эластичными силиконовыми кольцами. При затягивании накидной гайки кольцо обжимает трубу. Рассоединение деталей при механическом воздействии невозможно благодаря гофрированию.
Соединение с накидной гайкой	Накидными гайками с предварительной развальцовкой конца трубы. Этот способ монтажа требует более дорогого инструмента, зато позволяет сэкономить на фитингах.

Обратите внимание: металлические трубы (оцинкованные, медные и нержавеющие) — наиболее надежные материалы для тепло- и водоснабжения с централизованной подачей теплоносителя и горячей воды. В этих системах  высока вероятность отклонений рабочих параметров от нормативных. Достаточно упомянуть гидроудары при остановке циркуляции в теплотрассе.

Результат гидроудара в системе ЦО

Полипропилен

Это, вероятно, самый популярный материал для систем водоснабжения.

Причины довольно очевидны:

• Дешевизна фитингов и труб;

Фитинги для соединения труб PPR

• Высокая скорость монтажа соединений;
• Их надежность. Соединение полипропиленовой трубы с фитингом — необслуживаемое (то есть может укладываться в стяжку или штробу) и прочностью не уступает цельному участку водопровода.

Соединение прочностью не уступает цельной трубе

Характеристики

• Термостойкость: до 90°С. При дальнейшем росте температуры прочность полимера стремительно снижается, что может привести к разрыву водопровода;

Однако: производители настоятельно рекомендуют эксплуатировать полипропиленовые трубы при температуре до 75°С. Лишь в этом случае обеспечивается соответствующий требованиям СП 30.13330.2012 срок службы в 25 лет. Чем выше температура, тем меньше служит полипропиленовый водопровод.

• Рабочее давление — 6-25 кгс/см2. Оно зависит от двух факторов — SDR трубы (отношения ее диаметра к толщине стенок) и наличия или отсутствия армирования;

SDR определяет прочность трубы по отношению к внутреннему гидростатическому давлению

• Срок службы — не менее полувека на холодной воде и вдвое меньше на горячей (с температурой до 75 градусов);
• Трубы поставляются в прямых отрезках. Все повороты и изгибы водопровода выполняются только за счет фитингов;
• Для присоединения полипропиленовой трубы к металлической арматуре используются фитинги-переходники;

Переходник использован для соединения полипропиленовой трубы с латунным шаровым краном

• Полипропилен — материал с высоким коэффициентом температурного расширения. Если нагреть трубу длиной 1 метр на 50 градусов, она удлинится на 7,5 мм. Армирование минеральным волокном уменьшает удлинение в этих условиях до 3,1 мм, армирование алюминиевой фольгой — до 1,5 мм.

Удлинение трубы PPR при изменении температуры

Срез полипропиленовой трубы с армированием фиброй

Любопытно: при изготовлении запорной арматуры тоже нередко используются полимерные материалы — краны для водоснабжения выпускаются в полипропиленовых корпусах, с муфтами под приварку. Они заметно дешевле латунных, но по понятным причинам не могут похвастаться ремонтопригодностью.

Полипропиленовые шаровые краны под приварку в доме автора статьи

Монтаж

Для монтажа PPR своими руками используется муфтовая сварка: труба и фитинг оплавляются на насадке паяльника, после чего одна деталь вставляется в другую и фиксируется на несколько секунд.

Как всегда, важны детали:

• Время нагрева изделий определяется их диаметром. Недостаточный нагрев приведет к падению прочности соединения, перегрев — к сужению просвета трубопровода в фитинге выдавленным в него расплавом пластика;

Параметры сварки PPR

• При совмещении трубы с фитингом детали нельзя проворачивать. Образующаяся при этом «волна» ослабит соединение;
• Алюминиевое армирование в области соединения трубы с фитингом зачищается. Зачистка позволяет исключить контакт алюминия с водой, его электрохимическую коррозию и, как следствие, расслоение трубы;

Конец трубы зачищен от внешнего армирующего слоя

• Длинные прямые участки стояков и розливов ГВС снабжаются компенсаторами удлинения — П-образными или кольцевыми изгибами. Ближайшие к ним точки крепления (опоры или хомуты) делаются скользящими;

Компенсатор на полипропиленовом стояке ГВС

• Соединения с насосами, запорной арматурой и отопительными приборами лучше делать разъемными. Для этого используются фитинги-американки.

Разъемное соединение на всасывающей трубе насосной станции водоснабжения

Американка — разъемное соединение с накидной гайкой

Трубы PE-X, PE-RT

Под этими названиями скрываются две разновидности полиэтилена — сшитый и термомодифицированный (термостойкий). Первый производится путем обработки полимера силаном, пероксидом или облучения заряженными частицами, второй — введением в полиэтилен сополимеров.

Характеристики

• Термостойкость: до 70-115°С. Уровень термостойкости PEX определяется степенью сшивки, PERT — типом и количеством сополимеров;
• Рабочее давление — 6-10 кгс/см2;
• Трубы малого диаметра поставляются в бухтах, что позволяет обходиться минимальным количеством соединений;

Труба Rehau Rautherm. Материал — сшитый полиэтилен

• Для PEX характерна любопытная особенность: материал обладает молекулярной памятью. Если растянуть трубу, через короткое время она вернется к первоначальному размеру.

Примечание автора: PEX и PERT применяются преимущественно для скрытой коллекторной разводки воды и для монтажа водяного теплого пола.

Монтаж

• Для монтажа PEX применяются штуцеры с фиксирующими гильзами. Конец трубы растягивается экспандером и надевается на штуцер, обжимая его благодаря пресловутому эффекту памяти формы. Гильза надвигается на штуцер и фиксирует край трубы, исключая рассоединение деталей при механическом воздействии;

Штуцер для PEX

• И PEX, и PERT могут монтироваться на компрессионных фитингах;
• Для PERT используются фитинги под приварку — такие же, как для полипропилена.

Тройник PERT под приварку

Металлопластиковые трубы

Металлопластиковой называют композитную трубу с алюминиевым сердечником. Внешняя и внутренние оболочки производятся из PEX или PERT в любом сочетании. Соединение слоев трубы — клеевое.

Структура металлополимерной трубы

Характеристики

• Рабочая температура не превышает 90 градусов с возможностью кратковременного нагрева до 100-110°С;
• Рабочее давление — 10-16 атмосфер;
• Срок службы соответствует требованиям СП 30.13330.2012;
• Трубы поставляются в бухтах и (при диаметре свыше 32 мм) в прямых отрезках;

Бухта трубы Метапол корейского производства

• Труба может гнуться с радиусом не менее пяти собственных диаметров;
• Изгиб с меньшим диаметром приводит к залому сердечника и резкому падению прочности трубопровода на разрыв.

Монтаж

Для соединения металлополимерных труб с запорной арматурой используется несколько типов фитингов:

Изображение	Описание
Компрессионное соединение на подводке ХВС	Компрессионные: трубы обжимается на штуцере с уплотнительными кольцами разрезным кольцом при затяжке конической накидной гайки. Преимущества этого способа монтажа — скорость и нетребовательность к инструменту: нужны лишь калибратор, труборез и пара разводных или рожковых ключей.
Обжатые пресс-фитинги	Пресс-фитинги: труба обжимается на штуцере деформируемой нержавеющей гильзой с помощью механических или электрических клещей (к слову, довольно дорогих).
Пуш-фитинг	Пуш-фитинги: трубу достаточно вставить в фитинг с ослабленной гайкой и затянуть ее руками.
Соединение фитинга с трубой PERT/AL/PERT	Для металлополимерных труб с оболочками PERT используются муфтовые фитинги под приварку.

Внимание: при монтаже компрессионного или пресс-фитинга, калибровка трубы и снятие внутренней фаски обязательны. Инструкция связана с тем, что край неоткалиброванной трубы часто вырывает из пазов штуцера уплотнительные кольца. В результате соединение начинает течь поле нескольких циклов охлаждения/нагрева.

Уплотнение соединения обеспечивается кольцами на штуцере фитинга

Гибкие подводки

Гибкие шланги используются для присоединения сантехнических приборов (бачков унитазов, смесителей, бойлеров и т.д.) к жесткой подводке.

Они производятся в нескольких вариантах исполнения:

• Армированные резиновые с латунными, пластиковыми или нержавеющими штуцерами;
• Полиэтиленовые (в том числе из PEX и PERT);
• Гофрированные нержавеющие (фактически они представляют собой отрезок гофрированной трубы с накидными гайками на развальцованных концах);

Гибкие подводки из гофротрубы

• Шланги в металлической оплетке. Еще недавно они изготавливались с резиновыми сердечниками и служили не больше пяти лет. Сейчас налажен выпуск гибких подводок с сердечниками из PEX и сроком службы в 50 лет.

Гибкая подводка в нержавеющей оболочке с сердечником PEX

Расходные материалы

Какой именно расходный материал для водоснабжения может применяться при монтаже или обслуживании инженерных систем?

Изображение	Описание
Графитовый сальник	Графитовый и масляный сальник используют для уплотнения штоков винтовых вентилей, задвижек и валов насосного оборудования.
Лен для подмотки резьб	Сантехнический лен нужен для герметизации резьбовых соединений. Для увеличения срока службы СНиПы полувековой давности рекомендовали пропитывать его свинцовым суриком. В нынешних реалиях сурик с успехом заменяется силиконовым герметиком.
Тангит Унилок — полимерная герметизирующая нить для уплотнения резьб	Наряду с льняной подмоткой для уплотнения резьб используется полиэстеровая нить с силиконом.  Этот расходный материал по водоснабжению исключительно удобен в использовании, но стоит существенно дороже льна.
Прокладки из паронита для фланцевых соединений	Для герметизации фланцевых соединений служат паронитовые и резиновые прокладки.
Пенопластовая скорлупа для теплоизоляции водопровода	Для теплоизоляции металлических трубопроводов применяются материалы из вспененных полимеров — пенополиэтиленовые трубки, скорлупа из пенополистирола и полиуретана.
Сменные картриджи для систем очистки воды	Для очистки питьевой воды используются системы фильтрации со сменными картриджами.

Ремонт

Последний пункт в нашем списке — материалы для ремонта систем водоснабжения.

Вот их краткий перечень:

• Ремонтные хомуты;

Ремонтный хомут на пораженной коррозией стальной трубе

• Трубные врезки для подключения отводов к магистральному водопроводу, стояку или подводке;

Латунная трубная врезка

• Холодная сварка (эпоксидная смола с металлическим наполнителем) для ремонта стальных труб и металлических радиаторов;

На фото — материалы для ремонта водоснабжения на основе эпоксидных смол

• Разнообразные переходники, позволяющие использовать для частичной замены стальных водопроводов современные полимерные и композитные трубы.

Переходник с 16-миллиметрового металлопластика на резьбу размером ДУ20

Заключение

Надеемся, что нам удалось познакомить читателя с разнообразием предложений современного рынка сантехнического оборудования. Узнать больше о том, какие материалы водоснабжения используются для строительства и реконструкции водопроводов, вам поможет видео в этой статье. Успехов!