Трубы для водоснабжения: виды, особенности, способы соединения

Сегодня нам предстоит знакомство с разновидностями водопроводных труб

Какие трубы для сетей водоснабжения предлагает современный рынок? В каких случаях стоит предпочесть ту или иную их разновидность? Наконец, как эти изделия соединяются друг с другом и с арматурой? Давайте вместе поищем ответы.

Общие требования

Ряд общих требований к трубам, применяющимся для нужд водоснабжения, содержится в двух нормативных документах:

1. СП 30.13330.2016 регламентирует расчет труб для водоснабжения, а также сооружение внутренних сетей водоснабжения и водоотведения;
2. Требования СП 31.13330.2012 относятся к внешним сетям.

СП 30.13330.2016

• И трубы, и арматура, и прочие материалы для питьевого водоснабжения должны иметь гигиенические сертификаты;

Сертификат соответствия гигиеническим нормам

• На холодной воде (при температуре 20°С) при штатном давлении (до 4,5 кгс/см2, в отдельных случаях до 6 кгс/см2) трубы должны выполнять свои функции как минимум 50 лет;
• На горячей воде (при температуре до 75°С) допускается сокращение срока службы до 25 лет;
• Для нужд противопожарного водоснабжения нужно использовать металлические трубы (при этом применение чугунных трубопроводов запрещено).

Любопытно: в предыдущей версии СП, изданной четырьмя годами раньше, запрещалось использованием материалов, гидравлическое сопротивление которых увеличивается в ходе их эксплуатации. Из СП 30.13330.2016 запрет исчез.

СП 31.13330.2012

Свод правил предусматривает использование стальных трубопроводов в следующих случаях:

• При расчетном внутреннем давлении свыше 15 кгс/см2;
• Под дорогами (автомобильными и железными), а также при пересечении оврагов и водных преград;

Прокладка участка водосети под железной дорогой

• В пересечениях питьевого водопровода с канализацией.

Важно: при этом трубы должны снабжаться антикоррозийным покрытием. Черная стальная труба для наружного водоснабжения применяться не должна.

Кроме них, СП предусматривает применение для внешней разводки следующих разновидностей труб:

• Из серого чугуна;
• ВЧШГ;

Справка: высокопрочный чугун с шаровидным графитом отличается от серого пластичностью, характерной для стали, при полном сохранении коррозионной стойкости. ВЧШГ производится путем добавки в расплав чугуна небольшого количества магния.

• Хризотилцементных;
• Бетонных;
• Пластиковых (без конкретизации типа полимера).

А теперь давайте более детально выясним, какие монтируют  на водоснабжение  виды труб и как это делается.

Черные стальные

Трубы водогазопроводные черные

Стальная неоцинкованная труба в настоящее время применяется лишь при монтаже отопления, а также  для текущего и аварийного ремонта систем водоснабжения зданий старой постройки. При сооружении новых водопроводов ее не используют по очень простой причине: труба ГОСТ 3262-75 не соответствует требованиям СП 31.13330.2012 (она лишена антикоррозийного покрытия) и СП 30.13330.2016 (согласно данным ВСН 58-88, она служит всего 10-15 лет).

Однако: в общественных и производственных зданиях вы можете встретить стальные трубы для противопожарного водоснабжения.

Согласно вышеупомянутому ГОСТ, трубы производятся с условным проходом от 6 до 150 мм. Метод производства — сворачивание плоской заготовки (штрипса) с последующим провариванием продольного шва.

Полный цикл производства ВГП (водогазопроводных) труб из штрипса

Особенности

Основные проблемы стальных труб:

• Коррозия. В первую очередь она разрушает трубы ХВС благодаря образующемуся на них конденсату. Впрочем, краска для труб водоснабжения (старая добрая ПФ-115 по глифталевой грунтовке ГФ-021 или современная грунт-краска с ингибитором коррозии) существенно замедляет этот процесс;

Кстати: установленные на водоснабжение сварные трубы обычно дают первые течи именно по продольному шву. Сквозные свищи появляются в местах незначительных дефектов сварки, благополучно прошедших контроль на производстве.

Свищ на шве электросварной трубы

• Формирование внутри водопровода отложений, состоящих из окислов железа и минеральных солей. Они многократно увеличивают гидравлическое сопротивление водопровода и уменьшают его пропускную способность;
• Высокая теплопроводность, способствующая теплопотерям на ГВС и образованию пресловутого конденсата на ХВС.

Однако: продукция, предназначенная для монтажа теплотрасс, вводов и розливов ГВС и ХВС, нередко поставляется в оболочке из пенополиуретана (в том числе фольгированной или помещенной внутрь полиэтиленовой трубы большего диаметра). Так называемые трубы ППУ для водоснабжения при необходимости  снабжаются кабельным обогревом.

Труба в теплоизолирующей оболочке

Соединение

Соединение черных стальных труб может выполняться:

1. Газовой или электрической сваркой;
2. Резьбами;
3. Безрезьбовыми фитингами. Достаточно высокая цена последних вынуждает применять их лишь там, где сварка или нарезка резьбы затруднены состоянием трубопровода или его расположением.

Безрезьбовой фитинг Gebo

Оцинкованные стальные

Оцинкованные водогазопроводные трубы производятся по тому же ГОСТ 3262-75, что и черные стальные, но разительно отличаются от них эксплуатационными свойствами.

Сравните состояние оцинкованных и черных труб после хранения в одинаковых условиях

Особенности

• По данным ВСН 58-88 (документа, регламентирующего сроки проведения капитального ремонта зданий), они служат от 20 до 30 лет. На практике оцинковка зачастую находится в безупречном состоянии и через 50-70 лет эксплуатации;
• Коррозия поражает трубу лишь при грубых ошибках монтажа трубопровода. О них — чуть позже;
• Отложения практически не формируются на внутренней поверхности трубы благодаря ее стойкости к коррозии. Оцинкованный водопровод может забиться лишь при скоплении в нем мусора на участках с медленным движением воды.

Впрочем: механические фильтры для труб водоснабжения, установленные на вводе в дом или квартиру, полностью решают проблему засоров  внутреннего водопровода.

Оцинковка применяется при монтаже подводок, стояков и розливов ГВС и ХВС.

Соединение

Оцинкованные стальные трубы для хозяйственно-питьевого водоснабжения, могут соединяться только резьбовыми и компрессионными фитингами. Точка.

Монтаж оцинкованных труб на резьбах

Чем плоха сварка? Ведь оцинковка прекрасно варится; более того — многие организации монтируют стояки и подводки именно на сварных соединениях.

Видите ли, любой способ сварки лишает оцинковку всех ее преимуществ перед черной стальной трубой: в области шва антикоррозийное покрытие неизбежно испаряется. Это происходит просто-напросто из-за огромной разницы в температуре фазовых переходов стали и цинка: если первый металл плавится при 1400-1500 градусах, то второй при 900°С уже испаряется.

В результате швы неизбежно поражаются коррозией и становятся местом скопления отложений внутри трубы.

Стояк из оцинкованной трубы дал течи по сварным швам

Чугунные

Трубы чугунные для водоснабжения производятся в России по советскому ГОСТ 9583-75 с размерами от ДУ 65 до ДУ 1000. Стандарт предусматривает защиту внутренней и внешней поверхностей нетоксичным материалом, переносящим без размягчения температуру до 60 градусов. Метод производства труб — центробежное литье.

Производство чугунных труб

Еще три десятилетия назад из чугуна массово изготавливали трубы для городского водоснабжения: в отличие от стальных, их можно  укладывать в грунт, не опасаясь поражения коррозией. Сейчас чугун практически вытеснили более дешевые и долговечные полиэтиленовые трубы для внешнего водоснабжения.

Особенности

• Чугун хрупок, он не переносит деформации и ударов;

Трещина в чугунном раструбе канализации

Обратите внимание: эта особенность металла компенсируется значительной толщиной стенок трубопровода.

• Большое содержание углерода делает чугун куда более стойким к коррозии по сравнению со сталью. На водоснабжении трубопроводы из серого чугуна служат не менее 40 лет;
• Защитное покрытие на внутренних стенках препятствует образованию отложений.

Соединение

Напорные чугунные трубы монтируются на фланцевых или раструбных соединениях. В первом случае герметичность обеспечивается прокладками (как правило, из паронита — термостойкой листовой резины).

Раструбы в разное время герметизировались несколькими способами:

• Заливкой расплава серы или свинца;
• Чеканкой свинцовой лентой или прутком;
• В настоящее время массово применяются кольцевые эластичные уплотнители. Для стыковки труб большого диаметра волей-неволей приходится применять малую механизацию или погрузочную технику: усилие стыковки может достигать сотен кгс.

Соединение 600-миллиметровых раструбных труб

ВЧШГ

ВЧШГ трубы для центрального водоснабжения производятся в России единственным предприятием — липецким заводом «Свободный Сокол». Их производство регламентирует не ГОСТ, а ТУ за номером 1461-037-50254094-2008.

Особенности

• Трубы изготавливаются под фланцевые соединения и с раструбами двух типов (Tyton и RJ);

Любопытно: трубы с фланцами применяются преимущественно для поверхностного монтажа сетей водоснабжения (в частности, для присоединения к насосам, котельным и резервуарам).

• Раструбные соединения допускают стыковку труб под углом 1,5-5 градусов с сохранением герметичности;
• Номинальный диаметр труб варьируется от 80 до 1000 мм;
• Внешнее покрытие может быть лаковым (битумным лаком) или цинково-лаковым, внутреннее покрытие — цементно-песчаное.

Структура напорной трубы ВЧШГ

Соединение

Стыковка фланцев и их герметизация ничем не отличается от способа монтажа соответствующих труб из серого чугуна.  Герметизацию раструбов обеспечивают уже знакомые нам эластичные кольца.

Нержавеющие

Трубы из нержавейки для водоснабжения имеют гофрированные стенки. Кольцевое гофрирование выполняет несколько функций:

• Делает трубу гибкой (она сгибается с радиусом, равным собственному диаметру);

Гибкость нержавейки позволила обойтись без уголков на поворотах водопровода

• Увеличивает ее кольцевую жесткость при внешних деформирующих нагрузках, несмотря на незначительную толщину стенки (0,3 мм);
• Увеличивает прочность трубопровода по отношению к гидростатическому давлению.

В России наиболее известны отечественные трубы Нептун, южнокорейские Лавита и Кофулсо.

Особенности

• Поскольку трубы гибкие — водоснабжение можно монтировать с минимальным количеством фитингов;
• По той же причине они поставляются в бухтах, что сильно упрощает монтаж длинных участков водопровода и опять-таки уменьшает количество фитинговых соединений;

Бухта нержавеющей трубы Нептун

• Нержавейка обладает неограниченным сроком службы. Указанные в описании труб Нептун 20-30 лет эксплуатации относятся исключительно к уплотнителям фитинговых соединений;
• При долговременном рабочем давлении в 15 кгс/см2 разрушающее давление достигает 210 атмосфер;
• Максимальная долговременная рабочая температура равна 150 градусам, однако пресловутая компания Нептун допускает кратковременный нагрев трубопровода до 400°С;

Минутка сарказма: на водоснабжении последняя характеристика не дает особых преимуществ. Даже в аварийной ситуации максимум температуры, достижимый в системе ГВС дома с открытой схемой теплоснабжения — 150 °С.

Максимальная температура подачи теплосети — 150 градусов

• Нержавеющие трубы благодаря гофрированию обладают большой площадью поверхности, что в сочетании с достаточно высокой теплопроводностью металла приводит к большим теплопотерям на ГВС и к интенсивному образованию конденсата на ХВС;

Впрочем: упакованная во внешнюю оболочку из ПЭ труба для водоснабжения из нержавеющей стали лишена этих недостатков.

Полиэтиленовая оболочка уменьшает теплопроводность стенок

• Гофрирование заметно увеличивает потери напора в водопроводе по сравнению с гладкой трубой.

Соединение

Нержавеющие трубы соединяются с арматурой и оборудованием двумя способами:

1. Посредством компрессионных фитингов с силиконовым уплотнителем. Этот способ привлекает простотой монтажа соединения своими руками: достаточно вставить конец трубы в фитинг с ослабленной накидной гайкой и затянуть гайку разводным ключом;

Устройство фитинга для нержавейки

2. С установкой накидной гайки и развальцовкой конца трубы.

Соединение с вальцовкой и накидной гайкой

Кстати: отрезки гофротрубы с развальцованными концами и парой гаек продаются в виде готового решения — подводок для подключения водонагревателей, сливных бачков и т.д.

Медные

Медная труба (отожженная и неотожженная) применяется только для монтажа внутренних водопроводов. Действующий ГОСТ на трубы водоснабжения из меди — 617-2006.

В таблице выше вы можете изучить сортамент медных труб ГОСТ 617-2006

Любопытно: по этому же стандарту производятся латунные трубы.

Старейшие действующие водопроводы из меди построены больше века назад, что говорит об исключительной долговечности материала.

Особенности

• Медные трубы обладают пластичностью, допускающей изгибы трубопровода (с радиусом изгиба не менее пяти диаметров) и позволяющей переносить им до пяти циклов замерзания и оттайки воды;

Медная труба легко  гнется ручным трубогибом

• Благодаря той же пластичности медный водопровод боится механических воздействий, поэтому его прокладывают там, где они исключены;
• Медь оказывает на транспортируемую воду бактерицидное воздействие;
• Внутри медного трубопровода не задерживается мусор, и не скапливаются отложения: старые трубы имеют такое же гидравлическое сопротивление, как новые;
• Труба диаметром до 18 мм может поставляться в бухте, большего сечения — в прямых отрезках.

Соединение

Соединения медных трубопроводов монтируются тремя способами:

Изображение	Описание
Монтаж меди раструбной пайкой	На паяных раструбных соединениях. После зачистки от окислов и нанесения флюса, в просвет между разогретыми в пламени горелки раструбом и трубой вводят пруток припоя. Зазор заполняется в считанные секунды благодаря капиллярному эффекту.
Компрессионное соединение	На компрессионных фитингах: труба обжимается латунным уплотнительным кольцом при затягивании  конической накидной гайки. Герметичность обеспечивается деформацией мягкого металла. Для мягких отожженных труб используются фитинги с втулками.
Так обжимают пресс-фитинговое соединение	На пресс-фитингах: деформируемая муфта обжимается на трубе, сдавливая эластичное кольцевое уплотнение фитинга.

Подсказка: первый тип соединений наиболее долговечен. Компрессионный фитинг может дать течь при частых перепадах температуры из-за теплового расширения его элементов, а пресс-фитинг обладает ограниченным сроком службы из-за неизбежной деградации эластичного уплотнителя.

Полиэтиленовые

Полиэтиленовая труба водоснабжения — черная, иногда с продольными синими полосками. Желтые продольные полосы указывают на назначение труб для подземной прокладки газопроводов.

Трубы для воды — черные с синими полосами

Материал труб характеризуется маркой полиэтилена : трубы напорные ПЭ 100 для водоснабжения при той же толщине  стенок будут прочнее на разрыв, чем ПЭ 80. При одном и том же SDR 11 (стандартном размерном отношении, результате деления диаметра на толщину стенки) трубы ПЭ 100 для водоснабжения имеют рабочее давление PN 16 (16 кгс/см2), а из полиэтилена марки 80 — PN 12,5.

С другой стороны: трубы ПЭ 80 для водоснабжения вполне могут иметь то же рабочее давление, что и ПЭ 100. Разница в прочности, как легко догадаться, компенсируется более толстыми стенками.

Назначение труб указывается в маркировке: труба для технического водоснабжения маркируется словом «техническая»,  для питьевого — «питьевая».

Назначение указано в маркировке

Особенности

• Полиэтилен — идеальный материал для улицы: он сохраняет эластичность в холода и не боится разморозки. Полиэтиленовый летний водопровод на даче, в котором замерзла вода, незначительно увеличит свой диаметр, а с наступлением тепла вернется к прежнему размеру;
• Трубы ПЭ для водоснабжения ГОСТ 18599-2001 могут иметь размер от 10 до 2000 миллиметров и применяются не только в качестве летних водопроводов для дачи, вводов водоснабжения в частные дома и магистральных водопроводов, но и в роли ливневой канализации и канализационных коллекторов;

На фото — прокладка канализационного коллектора из ПЭ трубы

• Полиэтилен нестоек к высоким температурам и начинает размягчаться уже при 80°С. Механическая прочность снижается гораздо раньше, поэтому полиэтиленовая труба для наружного водоснабжения и внутренних водопроводов может эксплуатироваться при долговременной температуре до 40 градусов с возможностью кратковременного нагрева до 60°С.

Соединение

Полиэтиленовые напорные трубопроводы монтируются на соединениях трех типов:

1. На компрессионных фитингах. При диаметре до 32 мм их установка выполняется вручную, без применения инструмента. Герметичность обеспечивается пластиковым или резиновым уплотнителем;

Полиэтиленовые трубы для станции водоснабжения соединяются компрессионными фитингами

2. На электромуфтовых фитингах: они свариваются с трубой при подаче питания на встроенную в фитинг нагревательную спираль. Сварка выполняется в автоматическом режиме, после считывания сварочным аппаратом штрих-кода с параметрами изделия, что полностью исключает ошибки при выборе тока и продолжительности сварки;

Электромуфтовое соединение

3. Встык. Стыковая сварка практикуется при толщине стенки трубы от 4 мм. После торцовки трубы оплавляются плоским нагревательным элементом с антиадгезивным покрытием и прижимаются друг к другу с усилием 1,5 кгс/см2. После охлаждения шов зачищается от грата (выдавленного расплава пластика).

Стыковая сварка трубы ПНД (из полиэтилена низкого давления)

Любопытно: при значительном диаметре труб большая площадь стыкуемых поверхностей вынуждает использовать для обеспечения необходимого удельного усилия стыковки механические или гидравлические приспособления.

PEX

Так называемый сшитый полиэтилен PEX отличается от привычного нам полимера наличием поперечных связей между его длинными молекулами. Поставляемые в бухтах длиной до 200 метров трубы PEX используются преимущественно для коллекторной скрытой разводки воды.

Предназначенные для установки на водоснабжение трубы Rehau из сшитого полиэтилена

Особенности

• Заметно более высокая по сравнению с ПЭ механическая прочность;
• Термостойкость до 70 — 110 градусов (в зависимости от степени сшивки — процентного отношения связанных поперечными мостиками молекул к их общему количеству);
• Память формы: если растянуть трубу, она в течение нескольких секунд вернется к изначальному размеру.

Соединение

Для монтажа PEX массово используются:

Изображение	Описание
Фитинг PEX компрессионный	Компрессионные фитинги. При их монтаже труба обжимается на штуцере затянутой на его резьбе накидной гайкой при посредстве разрезного кольца.
Универсальный пресс-фитинг для PEX и металлопластика	Пресс-фитинги: труба обжимается на штуцере при деформации надвижной гильзы ручными или электрическими клещами.
Фитинг с надвижной гильзой для труб Рехау Раутитан	Штуцеры-елочки. Для монтажа используется пресловутая память формы: конец трубы растягивается экспандером и надевается на штуцер, обжимая его при возврате к исходному размеру. Сверху надвигаются латунные или пластиковые гильзы для труб: водоснабжение должно быть рассчитано не только на достаточно высокое внутреннее давление воды, но и на внешние механические воздействия, способные разъединить элементы водопровода.

PERT

Термостойкий полиэтилен PERT отличается от уже знакомого нам PEX способом производства: вместо обработки силаном или пучками заряженных частиц, способствующей образованию поперечных связей между молекулами,  за модификацию полиэтилена отвечают сополимеры. Как и изготовленные из PEX, трубы PERT поставляются в бухтах и используются в основном для коллекторной разводки воды и для систем теплого пола.

Бухта трубы из термостойкого полиэтилена

Особенности

Физические свойства PERT и PEX достаточно близки: оба полимера пластичны, переносят нагрев до 70-110 градусов и механически прочнее немодифицированного полиэтилена.

Однако: PERT лишен характерной для PEX молекулярной памяти формы.

Соединение

Наряду с компрессионными и пресс-фитингами, для труб PERT используют муфтовые фитинги под приварку.

Муфтовая сварка трубы и фитинга Tebo PERT

Металлопластик

Металлопластиковыми называют трубы с вклеенным между внешней и внутренней оболочками из PERT или PEX (в любом сочетании) сердечником из алюминия. Сердечник обеспечивает достаточно высокую жесткость трубопровода, оболочки — низкую теплопроводность и минимальное гидравлическое сопротивление.

Одна из разновидностей металлополимерной трубы — PERT/Al/PERT

Особенности

Трубы диаметром до 32 мм поставляются бухтами, большего диаметра — прямыми отрезками. Гибкость металлопластика позволяет использовать его для теплых полов и коллекторной разводки воды, выводя соединения за пределы стяжки или штроб. Рабочее давление достигает 16 кгс/см2, рабочая температура — 90°С.

Соединение

При монтаже металлополимерных труб применяются пуш-, пресс- и компрессионные фитинги.

На снимке — соединения всех трех типов

Важный момент: труба нуждается в обязательной калибровке. Инструкция связана с устройством фитингов: герметичность в них обеспечивают установленные в пазы штуцера эластичные колечки. Неоткалиброванная труба при сборке соединения вырывает их из пазов, что впоследствии становится причиной течей.

Отрезал — откалибруй!

ПВХ

Напорные трубы ПХВ для водоснабжения применяются в нашей стране довольно редко: они лишены эластичности полиэтилена (и, таким образом, плохо подходят для подземной прокладки наружных сетей), ненамного превосходят его термостойкостью, и не обладают прочностью стали или чугуна. Приоритетная область их применения — внутренние, реже — внешние  водопроводы ХВС.

Изготовленная из ПВХ труба для водоснабжения 40 мм диаметром

Особенности

• Трубы для напорного водоснабжения из ПВХ несколько дешевле полиэтиленовых при том же диаметре и рабочем давлении;
• Несмотря на низкую термостойкость, они относятся к слабогорючим материалам;
• Они боятся деформации и в процессе эксплуатации не должны испытывать ударных нагрузок.

Соединение

Для монтажа водопровода из ПВХ применяются раструбные соединения — с эластичными кольцевыми уплотнителями и клеевые.

Клеевое соединение фитинга и трубы ПВХ

Полипропилен

Трубы PPR для водоснабжения вышли на пик популярности около десятилетия назад и сейчас используются для монтажа систем ХВС и ГВС в большинстве строящихся жилых и общественных зданий.

Разводка воды полипропиленом

Особенности

• Трубы ПП для водоснабжения обладают максимальной износостойкостью из всех полимерных материалов при минимальном весе (полипропилен — самый легкий пластик с плотностью 0,91 г/см3);
• В зависимости от назначения (ХВС или ГВС) они рассчитаны на эксплуатационную температуру до 60-90 °С;
• Рабочее давление определяется SDR трубы, наличием или отсутствием армирования и варьируется от PN10 до PN25 (10-25 кгс/см2);

Обратите внимание: по мере роста температуры максимально допустимое рабочее давление падает.  При максимальных 90 градусах труба PN20 может разрушиться уже при 9-10 атмосферах.

Изменение прочности труб ППР при росте температуры

• В качестве армирования может выступать волокно (стеклянное или минеральное), а также алюминиевая фольга;
• Полипропилен обладает высочайшим коэффициентом удлинения: при нагреве на 50 °С каждый метр трубы прибавит в длину 7,5 мм;

Если вы планируете использовать трубы пропиленовые — водоснабжение нужно проектировать с учетом их удлинения на ГВС

• Армирование волокном снижает удлинение при нагреве вдвое, алюминием — вчетверо.

Соединение

Трубы и фитинги из полипропилена соединяются муфтовой пайкой: детали нагреваются на насадке паяльника с температурой 260-270°С и совмещаются друг с другом поступательным движением.

Сварка трубы с тройником

Время нагрева и соединения деталей зависит от их диаметра.

Параметры сварки труб

Пара тонкостей, связанных с монтажом полипропиленовых водопроводов:

1. Если вы монтируете армированные алюминиевой фольгой трубы ПП, перед сваркой их соединяемые с фитингами края нужно зачищать шейвером или торцевателем (в зависимости от расположения армирования). Фольга не должна контактировать с водой, иначе электрохимическая коррозия алюминия  может привести к расслоению участка трубопровода;

Удаление армирующего слоя шейвером

2. При применении в системе ГВС трубы ПП водоснабжение монтируется с обязательной установкой кольцевых, угловых или П-образных компенсаторов удлинения на длинных прямых участках.  Ближайшие к компенсатору крепления для труб водоснабжения должны быть скользящими.

Самокомпенсирующий трубопровод

Заключение

Надеемся, что наш мини-обзор современного рынка труб поможет читателю выбрать оптимальное решение.  Видео в этой статье познакомит вас с монтажом водопровода на примере трубы дачного водоснабжения. Успехов!