Трубы из полипропилена занимают лидирующее положение по использованию в магистралях холодного, горячего водоснабжения и отопления не только в индивидуальных домах, но и в современных городских новостройках. Полимерные трубопроводы данного вида монтируют пайкой, при этом широко используют фитинги для полипропиленовых труб.
Стоит отметить, что каждый производитель наряду с выпуском труб оснащает свою продукцию многими разновидностями фитингов, необходимых для соединения участков трубопроводов и подключения различного вида арматуры. Знание всего модельного ряда выпускаемых изделий позволит специалистам и непрофессионалам принимать оптимальные решения, а также сэкономить некоторые финансовые средства при проведении монтажных работ.
Рис. 1 Фитинги для полипропиленовых труб и примеры их применения
Эксплуатационные особенности и разновидности полипропиленовых труб
Полипропиленом (ПП, РР) называют термопластичный полимеризованный в среде металлосодержащих катализаторов пропилен. Конечным продуктом его производства является порошок или гранулы прозрачного цвета окрашиваемые в белый или иной цвет.
Существует несколько разновидностей выпускаемого промышленностью полипропиленового сырья в зависимости от структуры кристаллической решетки. Для изготовления труб используют изотактический полипропилен с наиболее с упорядоченной в сравнении с аналогами молекулярной структурой.
Чаще всего на маркировке трубной продукции можно встретить символьное обозначение PP-R, что на английском языке означает Polypropylene Random Copolymer — рандом сополимер пропилена.
Исходный материал PP-R для изготовления трубной продукции и сами изделия обладают следующими эксплуатационными и физическими характеристиками:
Коэффициент теплопроводности ПП-труб примерно равен 0,24 Вт/м ·°С.
Материал устойчив к большинству агрессивных химических реагентов, в перечень которых входят концентрированная соляная кислота, едкий натр, ацетон, бензин, бензол, минеральные и натуральные масла. Полипропилен становится хрупким или растрескивается при нахождении длительное время в среде с азотной кислотой.
Молекулярная масса, (ат. ед. массы)
75000 – 300000
Плотность, г/см³
0,91-0,92
Предел текучести при растяжении, Н/мм²
27-30
Предел прочности при разрыве, Н/мм²
34-35
Относительное удлинение при разрыве,%
>500
Модуль упругости, МПа
900 — 1200
Теплостойкость, °С
100
Температура плавления, °С
>146
Средний коэффициент линейного расширения, мм/м — °С
0,15
Коэффициент теплопроводности, Вт/м — °С
0,23
Таблица 1. Физические характеристики полипропилена
Рабочий температурный диапазон труб из обычного полипропилена от — 20 до + 60 °С. Максимальная температура, на которую рассчитано большинство изделий, составляет + 70 °С.
Материал относят к группе термопластов, изменяющих свои размерные параметры в зависимости от температуры окружающей среды. ПП трубы имеет наивысший коэффициент линейного удлинения среди всех термопластиков, составляющий 7 — 9%.
Эксплуатационный срок ПП труб согласно ГОСТ не менее 50 лет при температуре рабочей среды 20 °С. Для любого вида трубных изделий из полипропилена долговечность использования не может опускаться ниже 10 лет при транспортировке жидкостей с более высокой рабочей температурой.
Большинство труб из обычного полипропилена рассчитаны на эксплуатацию при напоре рабочей среды от 10 до 20 бар (атмосфер) в зависимости от толщины стенки.
Обычный полипропилен обладает высокой кислородной проницаемостью, поэтому его не рекомендуется использовать в трубопроводах, к которым подключены стальные радиаторные теплообменники, оборудование и арматура.
ПП-трубы имеют внутреннюю гладкую поверхность с низким гидравлическим сопротивлением, устойчивы к образованию на внутренних стенках грибка, плесени, колоний бактерий.
Рис. 2 Размерные параметры и устройство ПП-труб для разных давлений
Полипропилен боится прямого ультрафиолетового излучения, поэтому в состав материала добавляют краситель, препятствующий его разложению.
ПП-трубопровод собирают методом пайки, при этом трубную оболочку разогревают при помощи специальных паяльных электроприборов до температуры + 260 °С.
Размеры фитингов и ПП-труб задают диаметром их наружной оболочки из стандартного цифрового ряда по ГОСТу. В быту наиболее часто сталкиваются с их типоразмерами в 16, 20, 25, 32, 40, 50 и 63 мм. Стоит отметить, что ряд производителей не выпускают трубные изделия больших размеров из-за ограничений в сферах их применения, отсутствия подходящего для монтажа бытового инструмента.
Помимо труб из обычного полипропилена в торговой сети реализуют их следующие разновидности:
Армированные стекловолокном. Внутренняя оболочка из стеклянного волокна снижает линейное тепловое расширение трубных изделий до показателей в 2 — 3%. К тому же армирование повышает напорные и температурные характеристики изделий, которые могут эксплуатироваться при давлении и температуре рабочей среды соответственно в 20 бар и 80 °С.
В процессе производства стекловолоконные рубленные нити перемешивают с полипропиленом и вместе с двумя крайними оболочками из чистого материала продавливают сквозь экструдер. Благодаря этому получается цельная конструкция трубной оболочки, которая в процессе эксплуатации не подвержена расслоению.
Рис. 3 Структура армированных труб
Армированные алюминием. Внутренняя алюминиевая оболочка в ПП-трубах снижает их температурный коэффициент линейного удлинения до незначительных величин, а также делает нулевой кислородную проницаемость изделий. Алюминиевая армировка способствует повышению напорных характеристик ПП-труб до 25 бар и увеличению их верхнего температурного порога до + 95 °С.
Также у армированных алюминием изделий коэффициент теплопроводности выше обычного полипропилена и доходит до 0,45 Вт/м·°С.
К недостаткам армировки алюминием относят возможность расслоения металлических и полимерных оболочек при долговременной эксплуатации в магистралях.
Из термостойкого полипропилена PP-RCT. Термостабилизированный полипропилен PolyPropylene-Random Crystallinity Temperature — одна из последних разработок зарубежных фирм. Благодаря изменению кристаллической структуры полипропилена удалось довести его верхний температурный порог до 90 °С.
Термостабилизированные трубы без армирования можно использовать не только в коммуникациях горячего водоснабжения, но и в системах отопления. Термостабилизированная труба для водопровода способна прослужить около 50 лет при эксплуатации в рабочей среде с температурой +70 °С и давлении не более 5 бар. Обычное рабочее давление трубопроводе из PP-RCT не должно превышать 20 бар.
Армированные базальтовым волокном. На сегодняшний день полипропиленовые трубы из PP-RCT с армировкой базальтовым волокном (Fiber Basalt) по своим характеристикам превосходят все аналоги.
Они могут длительный период эксплуатироваться в среде с температурой до 95 °С при напоре рабочей среды не более 28 бар.
Помимо того, что трубы данного вида превосходят алюминиевые по своим эксплуатационным параметрам, они не подвержены расслоению оболочек, что является их весомым преимуществом.
Метод соединения и инструмент для монтажа ПП-трубопроводов
Единственный метод соединения полипропиленовых труб и фитингов (фасонных элементов) — пайка.
Для этого расплавляют наружную трубную оболочку одной из деталей и внутреннюю соединительной муфты, после чего детали одевают друг на друга и фиксируют в неподвижном положении определенное время. В результате взаимной диффузии материала стык образует единое целое и по прочности мало в чем уступает цельноотлитому элементу.
Соединение производят при расплавлении оболочки до температуры в 260 °С, которого достигают за счет применения специального паяльного оборудования с насадками. Для пайки используют несколько видов паяльников, наибольшей популярностью пользуются мечевидные типы, чуть реже применяют приборы стержневидного конструктивного исполнения.
Читайте также: Резьбонарезной инструмент для труб: разновидности при индивидуальном использовании
Обычно мечевидные и стержневидные приборы рассчитаны на пайку деталей диаметрами 20, 25, 32, 40, 50, 63 мм и оснащены соответствующими шестью насадками. Существуют паяльные утюги дисковой формы, если требуется состыковать элементы больших размеров. На них помещают муфты диаметров 75, 90, 110 и 125 мм.
Рис. 5 Утюги для спайки ПП-труб
Помимо паяльного утюга, при монтаже полимерных трубопроводов используют специальные ножницы для резки труб, обеспечивающие строго перпендикулярный срез относительно центральной оси и отсутствие заусенец. Также при пайке изделий с алюминиевой оболочкой, которая нередко располагается под тонким поверхностным слоем, используют специальное зачистки для съема металлического слоя в месте пайки.
Процедура стыковки труб и фитинги для полипропиленовых труб при помощи мечевидного паяльника состоит из следующих простых операций:
Обрезают трубные отрезки ножницами, очищают их от грязи любым химическим составом для обезжиривания.
Готовят паяльник, надевая на него соответствующие трубным размерам насадки с двух сторон, и нагревают его до рабочей температуры, о чем сигнализирует соответствующий индикатор.
Помещают с одной стороны утюга на насадку трубной отрезок, а с другой — переходную муфту, и нагревают их указанное в инструкции прибора время.
Затем быстро снимают элементы и стыкуют их друг с другом, избегая вращения и стараясь выдержать соосность.
После остывания соединения в течение определенного временного интервала (также указано в инструкции на прибор), одевают на паяльник с одной стороны припаянную муфту, а с другой — второй трубный отрезок.
Выдерживают элементы определенное время и соединяют по ранее проведенной технологии, после чего состыкованный трубопровод готов к эксплуатации.
Рис. 6 Пайка ПП-труб – основные этапы
Фитинги для полипропиленовых труб
Каждый производитель трубных изделий из полипропилена выпускает широкий ассортимент фитингов для их монтажа, обеспечивающий проведение практически всех сборочных операций.
Следует отметить, что полипропиленовые трубы и фитинги для их стыковки следует покупать только от одного производителя. В этом случае одинаковой химический состав материала гарантирует наилучшую диффузию и соответственно прочность стыкового соединения, также размеры всех элементов будут оптимально подходить друг к другу.
Монтажные (литые) для прокладки трубопроводов
При прокладке трубопроводных магистралей приходится изменять ее направление, делать отводы для подключения новых ветвей, переходить с одного диаметра на другой, применять меры для компенсации линейных удлинений. Для реализации поставленных задач производители выпускают следующие виды фитингов для полипропиленовых труб, монтируемых методом пайки:
Прямые муфты. Элемент используют для стыковки отдельных прямолинейных участков трубопровода. Муфты всегда одевают на наружные оболочки трубных отрезков.
Угольники. Применяют на участках, где трубопровод меняет свое направление. Стандартные элементы имеют углы изгибов в 90 и 45 градусов.
Рис. 7 Муфты и угольники бренда Pro Aqua и их размеры
Возможно, также будет интересно: Фитинги для металлических труб резьбовые — каталог, размеры, ассортимент
Редукционные (переходные муфты). Полипропиленовые фитинги данного типа предназначены для перехода с одного трубного диаметра на другой, меньший или больший на один (реже два, три, четыре) типоразмер. Переходники выпускают прямыми, а также изогнутыми под углами 45 и 90 градусов.
Тройники. Тройники для полипропиленовых труб предназначены для подключения к магистрали дополнительных ветвей. Бывают одинакового сечения или переходными с отводами разных диаметров.
Двухплоскостные уголки. В данном фитинге все отводы расположены относительно друг друга под углом 90° в двух плоскостях. Элемент предназначен для стыковки в углу двух горизонтальных и одного вертикального трубных отрезков.
Крестовины. Служат для подсоединения к трубопроводу двух боковых ветвей. Выпускают с патрубками одного типоразмера или с переходом на другой диаметр.
Обводы. Элементы используют при пересечении трубопроводов, расположенных в одной плоскости. Изделия выпускают в виде изогнутого трубного отрезка одного диаметра, также встречаются детали-переходники с одного трубного размера на другой.
Рис. 8 Тройники, заглушки, крестовины от Pro Aqua и их размерные параметры
Компенсаторы. Такое изделие предназначено для компенсации температурного удлинения длинных трубопроводов и представляет собой петлю из трубного отрезка определенного диаметра.
Вварные седла. Предназначены для создания боковых отводов в ранее проложенной трубопроводной магистрали. Вварные седла обычно используют на трубных участках больших диаметров. Для их монтажа просверливают в трубе отверстие, распаивают его края одновременно с оболочкой вварного фитинга, после чего деталь вставляют в трубу.
Заглушки. Бывает наружными и внутренними, предназначены для герметизации открытых трубных торцов в трубопроводной магистрали. Монтируются паяным или резьбовым соединением.
Переходы с наружной резьбой. Наружную пластиковую резьбу можно использовать для подключения к полимерному трубопроводу различных элементов или гибких шлангов в случаях, если напор рабочей среды в системе невелик.
Распределительные узлы. Элементы сложной конструкции в виде тройника, в котором каждый отвод дублирован вторым параллельно расположенным. В результате к фитингу можно подключить шесть трубных отрезков.
Рис. 9 Обводы, компенсаторы, заглушки, бурты Pro Aqua — размеры
Комбинированные (переходные) для подключения арматуры
Любые трубопроводы из металлов или пластиков должны быть рассчитаны на подключение к ним различного вида арматуры, оборудования, сантехнических приборов.
Одно из самых используемых и простых видов соединений — резьбовое на металлах, поэтому все производители трубных изделий выпускают фитинги из полипропилена для его реализации. Это элементы комбинированного типа, осуществляющие переход с полипропилена на металлическую резьбу.
При изготовлении деталей в полипропилен впаивают нагретые до высоких температур металлические резьбовые фитинги, основные разновидности которых:
Муфты с наружной и внутренней резьбой. Данного вида фитинги рассчитаны на подсоединение к ним арматуры, гибких напорных рукавов, вентильных и шаровых кранов, воздухоотводчиков и манометров. Муфты с переходом на внутреннею или наружную металлическую резьбу выпускают прямой или изогнутой под углом 90° формы (углы).
Рис. 10 Фитинги для полипропиленовых труб и запорная арматура для внутренних работ
Муфты с накидной гайкой. Внешне изделия представляет собой впаянную в отрезок полипропиленовой муфты металлическую вставку с развальцованным торцом, на которую одета накидная гайка с кольцевым уплотнителем. Таким образом она обеспечивает стыковое соединение типа американка, при котором подсоединяемый к ней элемент не требуется вращать. Муфты с накидной гайкой выпускают в виде прямых переходов с одного диаметра на другой, также с углом изгиба под 90°. Прямые элементы и угольники могут быть с одним диаметром полипропиленового участка и накидной гайки, а также выполнены в виде переходника на разные размеры.
Угольники с наружной (внутренней) резьбой и креплением. Элементы данного вида имеют угол изгиба в 90 градусов и оснащены по бокам двумя пластинами с отверстиями для крепления в стены. Обычно их используют в качестве водорозеток для подключения сантехнической арматуры: смесителей, полотенцесушителей.
Настенные комплекты для смесителей. Многие производители выпускают уголки с внутренней резьбой и крепежом на планках (водорозетки) с точно выдержанным между ними стандартным расстоянием. Это очень удобно для монтажа смесителей и способствует высокому качеству их установки.
Рис. 11 Комбинированные муфты и угольники Pro Aqua – размерные параметры
Тройники с наружной (внутренней резьбой). Тройники для полипропиленовых труб данного типа предназначены для создания ответвлений и подключения к трубопроводу сантехнического оборудования, арматуры.
Разборные соединения. Элементы состоят из двух деталей, стыкуемых друг с другом посредством резьбы. Обычно одна из деталей выполняется в виде полипропиленового штуцера с развальцованным торцом, на который одета накидная гайка с кольцевым уплотнителем. При монтаже ее полимерную часть приваривают к трубопроводу. Ответной деталью может быть резьбовая муфта, футорка, иногда она имеет аналогичную первой части конструкцию с полипропиленовой вставкой.
Вварные седла. Элементы предназначены для создания ответвлений в раннее проложенном трубопроводе большого диаметра, оснащены наружной и внутренней резьбами на отводе.
Рис. 12 Комбинированные тройники, муфты, штуцеры от Pro Aqua
Водорозетки для гипсокартона. Изделия выполняют в виде прямоугольных уголков с переходом на внутреннюю резьбу или как один элемент с двумя угловыми водорозетками на общем каркасе. Помимо пластин с отверстиями на детали, обеспечивающих винтовой крепеж на основу, изделия оснащают дополнительными металлическими пластинами для их прикручивания к гипсокартону саморезами.
Обратные клапаны и фильтры. Детали представляют собой тройник, боковой отвод которого размещен под углом 45° к прямолинейному участку. Обратный клапан помещают в проходной канал элемента, а в боковой отвод устанавливают фильтр грубой очистки от песка. Для извлечения последнего в торец отвода помешают винт.
Евроконусы с накидной гайкой. Это оптимальный вариант для перехода с полипропилена на гибкие и эластичные трубопроводы из сшитого, термостойкого полиэтилена, для закрепления которых используют компрессионные фитинги. При монтаже мягкая эластичная труба одеваются на конус и зажимается накидной гайкой.
Тройные уголки. Угловые тройники для полипропиленовых труб представляют собой прямой или изогнутый под углом 90° трубный фрагмент, перпендикулярно которому подсоединен отвод с наружной или внутренней резьбой. В некоторых разновидностях деталей имеются пластины с отверстиями для крепежа.
Рис. 13 Шаровые и вентильные краны, фильтры от Pro Aqua
Запорная арматура
Запорная арматура для полипропиленовых труб выполняется в виде полимерного тройника, в боковом отводе которого размещается запирающий шаровый элемент или вентиль.
Краны благодаря двум полипропиленовым отводам рассчитаны на впаивание в трубопроводную магистраль, их основные разновидности:
Шаровые краны. В данном виде сантехнической арматуры поток рабочей среды перекрывает шар с центральным отверстием, обычно равным ширине проходного канала. В открытом положении прорезь в шаре располагается по оси прохода, а в закрытом перекрывает его глухой стенкой. Шаровый кран функционирует только в положении открыто или закрыто.
Регулирующие вентили. Данные устройства позволяют регулировать поток рабочей среды за счет плавного вращения винта с закрепленным на нем клапаном.
Шаровые краны и вентили под штукатурку. В отличие от обычных, изделия оснащены декоративными ручками и эстетичного вида дисковой хромированной накладкой, закрывающей выходное отверстие в стене.
Прямые и угловые шаровые краны для радиаторов.Изделия имеют с одной стороны состоящее из двух частей соединение типа американка, а с другой полипропиленовый патрубок для впаивания в трубопровод.
Рис. 14 Примеры использования ПП-труб и фитингов
Условное обозначение фитингов
Обозначение фитингов иногда проставляют на их корпусе, в соответствии с ГОСТ 32415-2013 оно должно содержать следующую информацию:
название фитинга;
обозначение полимера;
стандартное размерное соотношение наружного диаметра к толщине стенки SDR, серия S;
размеры фитингов — номинальные наружные диаметры стыкуемых изделий;
размеры резьбы при ее наличии;
класс эксплуатации;
номинальное давление, выдерживаемое элементом;
обозначение настоящего стандарта.
Пример условного обозначения для угольника в 90° из рандомного сополимера PP-R, выпущенного по ГОСТ 32415-2013 и предназначенного для стыковки труб наружным диаметром 25 мм:
Угольник 90° PP-R SDR 5/S 2 — 25 класс 2/1,0 МПа класс 5/0,8 МПа ГОСТ 32415-2013.
Рис. 15 Фитинги для полипропиленовых труб Valtec и их стоимость.
Производители фитингов
В отличие от труб, фитинги (фасонина) не выпускаются со стекловолоконными, базальтовыми или алюминиевыми оболочками из-за того, что на них воздействует минимальный напор и температурные нагрузки.
Материалом изготовления служит обычный полипропилен, к которому не предъявляются столь высокие требования, как к трубам.
Фитинги для монтажа полипропиленовых трубопроводов выпускают все производители трубных изделий. Основных поставщиков продукции на отечественный рынок условно можно разбить на следующие группы по странам:
Германия. Товар всех германских фирм отличается гарантированно высоким качеством и соответствующей ей немалой ценой. Немецкие производители представлены на отечественном рынке брендами Banninger, Wefatherm, Aquatherm, ProAqua.
Турция. Продукция турецких фирм Pilsa, Kalde, Firat, SPK, Aquapipe, Berke Plastik довольно широко представлена на отечественном рынке и пользуется высоким спросом у потребителя.
Турецкие трубы из фитинги для полипропиленовых труб — оптимальный вариант для покупателя с точки зрения цены и качества.
Стоит отметить, что и ассортимент фитингов от турецких производителей ни в чем не уступает и даже превосходит немецких и чешских конкурентов. Для примера, ассортиментный перечень фитингов для монтажа полипропилена от компании Berke Plastik включает в себя 342 модели.
Рис. 16 Фитинги для полипропиленовых труб от Valtec и их цена (продолжение)
Чехия. Среди чешских производителей в первую очередь следует отметить компанию Wavin. Она известна на рынке тем, что выпускает трубы из термостабилизированного полипропилена серии Ecoplastic, который получил название материала 4-го поколения. Также вместо стеклянного волокна фирма применяет в армирующей оболочке базальтовое, ни в чем не уступающее по своим эксплуатационным характеристикам алюминиевой армировке. В торговой сети можно обнаружить товары еще от одного чешского производителя торговой марки FV-Plast.
Россия. Среди отечественных компаний широкой известностью пользуются совместное российско-итальянское предприятие Valtec, бренды Pro Aqua, Valfex, Контур, Ростурпласт. Российские товары традиционно отличаются приемлемой для большинства рядовых потребителей ценой и удовлетворительным качеством.
Китай. Китайские производители представлены несколькими компаниями, среди которых наиболее часто встречаются бренды Lammin, Millennium, а также присутствует большое количество товара без торговых марок. Рассматривая китайскую продукцию, в первую очередь обращают внимание на ее невысокую стоимость и соответственно не ставят перед собой задачу высококачественного монтажа трубопровода.
Рис. 17 Фитинги для полипропиленовых труб от Valtec (окончание)
Полимерные, в значительной степени трубы и фитинги для полипропиленовых труб, полностью вытеснили металлические аналоги из сферы бытового применения. С их помощью в квартирах и индивидуальных домах прокладывают коммуникации водоснабжения, отопления и канализации. Для монтажа трубопроводов и подключения к ним арматуры, оборудования и сантехнических приборов, используют широкий ряд фитингов различных конструкций и размеров, которые монтируют методом пайки.
