Металлопластиковые трубы отличаются высоким уровнем качества и превосходят многие традиционные материалы, такие как полимеры, медь, чугун и сталь, особенно когда речь идет об установке систем отопления.
Для того чтобы композит из металла и пластика показал все заявленные производителем преимущества, необходимо правильно выбрать тип трубы, подходящий под конкретные условия использования. В данной статье вы найдете полное руководство по выбору труб из металлопластика и их особенностям.
Краткое содержание статьи
Структура труб из металлопластикового композита
Популярность металлопластиковых труб обусловлена их способностью комбинировать прочность металла и гибкость полимерных материалов. Такие трубы имеют многослойную структуру, состоящую из полимерных слоев, армированных алюминием.
Сочетание этих материалов обеспечивает высокую механическую прочность, предотвращает проникновение кислорода и снижает термическое расширение.
Внутренний слой из полиэтилена обладает идеальной гладкостью, что позволяет жидкости свободно проходить через трубу, предотвращая образование отложений и накипи. Полимер устойчив к агрессивным веществам и коррозии.
Обычная структура трубы включает в себя внутренний полимерный слой, клей, алюминиевую прослойку, клеящий компаунд и внешний полиэтилен. Каждый из этих элементов выполняет свою уникальную роль.
Металлический сердечник придает трубы жесткость и увеличивает их термостойкость. Соединения алюминия осуществляются методом лазерной сварки, а толщина алюминиевой оболочки составляет от 0,15 до 0,75 мм, что позволяет противостоять резким колебаниям температуры и высокому давлению.
Внешний слой из полимера отличается высокой прочностью, защитой от механических повреждений, высокой влажности и агрессивной химии. Он также помогает уменьшить конденсацию на трубах.
Полимерные слои защищают алюминиевую прослойку от гальванической коррозии из-за взаимодействия с латунными и металлическими компонентами системы.
Ключевые характеристики труб зависят от типа использованного полимера:
- PEX – полиэтилен под высоким давлением;
- PE-RT – термостойкий полимер;
- PE-R – обычный полиэтилен;
- PP-R – полипропилен.
Клейкий состав обеспечивает единообразность всей конструкции. Производители разрабатывают уникальные формулы, при этом состав компонентов остается конфиденциальным. Правильный адгезионный слой минимизирует внутренние напряжения между полимером и алюминием, предотвращая расслоение и увеличивая срок службы трубопровода.
Физико-технические характеристики
Характеристики металлопластиковых труб зависят от их размеров (диаметр и толщина стенок), используемого полимера и конкретного производителя. Все параметры должны соответствовать стандартам, установленным в ГОСТ 18599 (2001), Р-53630 (2009) и Р-52134 (2003).
Дополнительные параметры: материалы для внутренних и наружных слоев – сшитый полиэтилен, коэффициенты теплопроводности для труб диаметром 16/20 мм – 0,41 W/mk, а для 26 мм – 0,39 W/mk.
Общие требования к металлопластиковым трубам по ГОСТ:
- предел текучести горячего пластика – не более 0,3 г/10 минут;
- отсутствие расслоения кромки при растяжении до 10%;
- минимальные показатели стойкости к расслоению – 15 Н/см при нагрузках и от 50 Н/см без них;
- сшивание полиэтиленовых слоев – не менее 60%;
- термостабильность пластиковых компонентов;
- максимальное значение кислородопроницаемости при температуре +40°C – 0,32 мг/кв.м*сутки, при +80°C – 3,6 мг/кв.м*сутки;
- прочность полимеров – не менее 8-12 МПа;
- температура начальной текучести клея – минимум +120°C.
ГОСТ также устанавливает экологические нормы, согласно которым содержание летучих соединений в трубе не должно превышать 0,035%.
Основные физико-технические характеристики:
- Сортамент. Трубы представляются с внутренним сечением от 14 до 60 мм, толщиной стенки от 2 до 3 мм. Длина бухты варьируется от 50 до 200 м.
- Прочность. При поперечной нагрузке минимальная разрывная прочность составляет 2880 Н. Прочность соединений с металлом и клеевых соединений достигает 57 и 70 Н/кв.мм соответственно.
- Теплостойкость. Материал сохраняет характеристики при температурах до +95°C, кратковременно выдерживая до +110°C и замерзая при -40°C.
- Линейные параметры. Радиус изгиба пропорционален диаметру трубы. При ручной установке радиус составляет 80-125 мм, при машинной – 46-95 мм.
Максимальное давление в системе зависит от температуры переносимого вещества.
При 25°C труба выдерживает давление до 25 атмосфер, а при 95°C – 10 атмосфер. Если жидкость, которую транспортируют, имеет температуру 20°C, разрушение трубы произойдет при давлении выше 80 атмосфер.
При соблюдении эксплуатационных норм срок службы металлопластиковых труб составляет до 50 лет. Если труба используется в системах с горячей водой (температура выше 25-30°C), срок эксплуатации сокращается до 25 лет.
Эксплуатационные качества и сфера применения
Технические характеристики и конструкция металлопластиковых труб определили их многочисленные преимущества.
К положительным сторонам эксплуатации можно отнести:
- антикоррозийные свойства – внутренняя поверхность не подвержена ржавчине и обрастанию;
- высокая пропускная способность благодаря низкому гидравлическому сопротивлению;
- химическая инертность к большинству токсичных и агрессивных веществ;
- гибкость, что уменьшает количество соединений и углов при монтаже;
- защита от проникновения газа – элементы системы отопления (радиаторы, котлы, насосы) защищены от кислорода;
- шумоизоляция – бесшумная транспортировка жидкости;
- долговечность, простота эксплуатации и отсутствие необходимости в специфическом обслуживании.
Легкий вес труб делает их удобными для транспортировки и монтажа. К дополнительным достоинствам относятся эстетика, доступная цена и практически безотходное использование.
Соединение труб с помощью пресс-фитингов создает надежное герметичное соединение, что позволяет скрыто прокладывать трубы и заливать их бетоном.
Однако у металлопластиковых труб есть и свои недостатки:
- Разная степень теплового расширения. Пластик быстрее подстраивается под изменения температуры воды, чем алюминий. Это может ослабить соединения и увеличить риск протечек со временем.
- Требования к изгибу. Частое сгибание или однократное превышение допустимого угла может привести к деформации слоев трубы.
- Уязвимость к УФ-излучению. Внешний полимерный слой теряет защитные свойства при длительном солнечном воздействии.
Монтаж труб из металлопластика производится с использованием обжимных фитингов.
Используя некачественные комплектующие или не следуя технологии установки, можно столкнуться с расслоением структуры и трещинами во внешнем слое.
Такие повреждения могут возникнуть из-за замерзания теплоносителя в трубах. Решением проблемы станет утепление труб в процессе монтажа или замена воды на незамерзающую.
Эксплуатационные качества металлопластиковых труб позволяют их использование в частных, промышленных и других сферах.
Одним из значимых преимуществ металлопластиковых труб является их технологичность. Для их резки и сборки не нужен сложный и дорогостоящий инструмент.
Многослойная структура минимизирует линейное тепловое расширение. Эти трубы идеально подходят для транспортировки горячих жидкостей: теплоносителя и горячей санитарной воды.
Производители металлопластиковых труб гарантируют срок службы до 50 лет. Их можно укладывать в стяжку и замоноличивать в стены.
Металлопластиковые трубы могут быть открыто установлены в помещениях с резкими колебаниями температуры и высокой влажностью, при этом их характеристики не ухудшаются.
Для соединения труб производятся два типа фитингов: для опрессовки и для закручивания гаечным ключом.
Соединения, выполненные с применением пресс-фитингов, являются неремонтируемыми. После установки их нельзя заменить, поэтому при необходимости нужно вырезать участок трубы с фитингом и устанавливать новый.
Установка пресс-фитингов производится с использованием специального инструмента для опрессовки. После обжима соединение становится полностью герметичным.
В системах теплых полов металлопластиковые трубы не имеют равных по популярности. Из них легко создать змеевики любой конфигурации, длины и сложности, минимизируя количество потенциальных мест утечки.
Основные области применения:
- системы водоснабжения и их связи;
- доставка агрессивных жидкостей и газов на сельскохозяйственных и промышленных объектах;
- обустройство теплых полов, включая обогрев грунта в тепличных комплексах;
- изоляция проводов и электрокабелей.
Металлопластиковая арматура находит широкое применение в системах кондиционирования, вентиляции и водоснабжения из скважин.
Если «внутренний рукав» трубы изготовлен из пищевого пластика, то использование металлополимерного трубопровода для подачи питьевой воды становится допустимым.
- помещения, которые по нормам пожарной безопасности относятся к категории «Г», в которых находятся вещества, выделяющие тепло или искры в процессе обработки;
- здания с источниками тепла, если их температура превышает 150 °C;
- централизованное отопление с подключением элеваторного узла;
- подача горячих теплоносителей под давлением от 10 бар.
Использование металлопластиковых элементов не рекомендуется в открытых инженерных системах. Скачки температур и зимние условия могут вызвать разрушение трубопровода.
Выбор изделий из металла&пластика
Показатели качества и эксплуатационные условия металлопластиковых изделий зависят от типа полимеров, габаритов, технологии соединения алюминиевой оболочки и надежности производителя. На основании этих критериев можно разделить ассортимент трубной продукции на различные категории.
Вид используемого полимера
В зависимости от состава, пластик для труб делятся на две основные группы: полимеры высокого и низкого давления.
К первой группе относятся:
PEX – полиэтилен, в котором молекулы соединены сшивками. Это создает стабильное трехмерное соединение, заменяя линейную структуру.
Сравнение молекулярных структур традиционного полиэтилена (слева) и PEX-полимера. Характерной чертой сшитого полимера является наличие «памяти». При небольшой деформации они стремятся восстановить первоначальную форму.
Это делает трубопроводы более устойчивыми к гидроударам.
Среди типов межмолекулярных связей выделяются:
- PEX-A. Новый молекулярный состав получается в результате обработки полиэтилена пероксидом. Степень сшивки достигает 85%. Преимущества: высокая прочность, эластичность и «память» материала. Недостаток – высокая цена за счет затрат на технологию.
- PEX-B. Альтернатива PEX-A с использованием силановой сшивки. Экономит на производстве, степень сшивки – 65%, менее эластичен и жестче при изгибе. Со временем свойства материала могут меняться.
- PEX-C. Образование связей происходит под воздействием электронных лучей. Качество готовой продукции уступает PEX-A, но стоимость ниже.
- PEX-D. Связи образуются при обработке азотом. Эти трубы не пользуются спросом и производятся в меньших объемах.
Трубы RE-RT обладают отличной термической стойкостью благодаря множеству прочных межмолекулярных связей, образованных при контролируемых процессах создания макромолекул.
Сетчатая структура предает материалу высокую прочность и гибкость. Также возможно соединение с помощью фитингов или сварным способом, что усиливает надежность соединений.
Благодаря своим показателям металлопластиковые трубы с полимером RE-RT могут выдерживать температуры до +124 °C и не поддаются замерзанию.
Для создания «холодного» трубопровода подойдут трубы из полиэтилена низкого давления, которые могут иметь обозначения: PE-RS, PE, PEHD, HDPE. Основные характеристики:
- при температуре 70 °C возможна деформация труб;
- максимальное давление в системе – 8-10 бар;
- качество материалов ухудшается под солнечными лучами.
Металлопластиковые композиты выбирают для удешевления создания трубопровода.
Габариты труб: диаметр и толщина армирования
Размер трубопровода подбирается в зависимости от его назначения. В ассортименте популярных производителей можно встретить трубы с внешним диаметром от 16 до 50 мм.
Для домашнего использования наиболее востребованы трубы диаметром 16 и 20 мм. Стандартная толщина стенки для этих размеров составляет 2 мм, алюминиевая армировка – 0,2 мм.
Следующие характеристики относятся к трубам диаметром XX*YY, где ХХ – внешний диаметр, YY – внутренний диаметр.
16*12. Используются для создания водного контура (подачи воды к счетчикам и смесителям) и отопительных систем. Для главного трубопровода можно применять изделия большего диаметра.
20*16. Применяются в системах «теплого пола» и водоснабжения. Фитинги имеют лучшую пропускную способность по сравнению с предыдущими моделями, что делает их предпочтительнее при нестабильном напоре воды.
26*20. Стенка толщиной 3 мм. Рекомендуется для частных домов с автономными системами, где нужен запас пропускной способности для предотвращения возможных колебаний давления.
32*26. Эти трубы можно использовать как стояк или основной трубопровод для систем с низким давлением, что обеспечит большую пропускную способность.
40*32. Толщина составляет 3,9 мм. Такие трубы часто применяются при прокладке долгих участков инженерных сетей – как в гражданском, так и в промышленном строительстве. Они подходят для систем водоподготовки, кондиционирования и водоснабжения.
Трубы 50*40 со стенкой в 4 мм предназначены для монтажа технологических трубопроводов, используемых в отоплении и водоснабжении промышленных зданий, а также для подогрева открытых площадок.
Толщина армирующего слоя влияет на прочность, гибкость и теплопроводность труб.
При выборе размера необходимо учитывать следующие моменты:
- чем толще алюминиевая прослойка, тем жестче будет трубопровод;
- самостоятельный монтаж проще осуществлять с трубами, у которых толщина металлического слоя составляет 0,15-0,2 мм;
- увеличение доли армирования приводит к большему тепловым потерям при транспортировке теплоносителя.
Для выполнения внутренних домашних работ оптимальная толщина армирующего слоя составляет от 0,3 до 0,5 мм.
Технологические детали производства
Существует две основных технологии изготовления металлополимерных труб: английская и швейцарская. Главной особенностью этих технологий является способ соединения алюминиевой оболочки.
Маркетологи часто делят трубы на «шовные» и «бесшовные» в зависимости от технологии, но на самом деле шов есть в обеих методах, различия только в его выполнении.
Английская технология подразумевает сварку внахлест. Труба изготавливается из металлической ленты, края свариваются ультразвуковым методом. На внутренней и внешней поверхности алюминиевой трубы одновременно наносятся клеевые и полимерные слои.
Скорость производства по этой технологии составляет 25 метров в минуту. В результате получаются так называемые шовные трубы, а себестоимость продукции на 30% ниже, чем при швейцарской технологии.
Швейцарский метод предполагает сварку встык. Этапы процесса:
- Изготовление полимерной трубы методом экструзии.
- Нанесение адгезивного состава на внешнюю часть пластикового слоя.
- Формирование и прикрепление металлического слоя из алюминиевой ленты.
- Соединение краев армирующего материала встык с помощью аргонно-дуговой или лазерной сварки.
- Постепенное нанесение клея и полимера на алюминиевую часть.
Последний этап – охлаждение готовой продукции.
Швейцарская «раздельная» технология обладает высокой производительностью: один станок способен производить до 40 метров в минуту. Стоимость таких труб выше из-за более толстого алюминиевого слоя.
Утверждения продавцов о том, что «бесшовные» трубы прочнее «шовных» не всегда корректны. Специалисты знают, что прочность сварного шва внахлест значительно выше, чем соединения встык.
Если считать прочность фольгированного алюминия единицей, то при сварке внахлест этот показатель будет выше 1, а при стыковке встык – меньше 1.
Обзор производителей: соотношение качества и стоимости
Неофициальный рейтинг производителей металлополимерных труб включает как российские, так и зарубежные компании.
Valtec (Италия, Россия). Системы металлополимерных труб создаются с использованием органосиланидной технологии (PEX-B). Степень сшивки рабочего слоя – 65%, внешнего защитного слоя – 55%. Это сочетание позволяет добиться гибкости материала.
Сварка алюминиевого каркаса проводится методом встык (TIG), прочность клеевого состава составляет 70 Н/10 мм. По утверждениям производителя, температурные колебания не приведут к расслоению материала.
Пока ориентировочные цены на изделия составляют 1 у.е./м для труб 16*2 мм и 4,5 у.е./м для 32*3 мм.
Henko (Бельгия). Производитель предлагает пятислойные трубы, созданные по технологии «бесшовной» сборки. В процессе производства применяется сшитый полиэтилен PEX-C, при этом уровень сшивки составляет 60%. Доступные диаметры труб варьируются от 14 до 40 мм, а толщина стенки колеблется между 2 и 3,5 мм. Длина бухт может быть от 5 до 200 м.
Все характеристики продукции Henko соответствуют стандартам ГОСТ. Рабочая температура достигает 95°C, что подходит для монтажа систем «теплый пол».
Средняя цена трубной арматуры диаметром 20 мм составляет 0,8 условных единиц за метр.
Oventrop (Германия). Эта компания известна своими термостойкими трубами на основе полимеров PE-RT. Продукция выделяется отличными техническими качествами и подходит для различных сфер строительства. Стоимость составляет примерно 1,2 условные единицы за метр.
Comap (Франция). Производитель предлагает металлопластиковые трубы с использованием соединений PEX-C и PEX-B. Эти трубы отличаются высокой электрохимической устойчивостью и низким уровнем износа. Серия Multi-Skin хорошо абсорбирует звуки и сохраняет заданную форму при изгибах.
Нанопласт (Россия). Российская компания запустила производство металлополимерных труб по швейцарской технологии. Уникальной особенностью данной продукции является усиленный армирующий слой, где толщина металла варьируется от 0,3 до 0,55 мм.
Предлагаемые размеры труб составляют от 16 до 32 мм, применяемый полимер — PEX, а уровень сшивки молекул полиэтилена достигает 70%. Шероховатость поверхности составляет 0,0015 мм.
Расшифровка производственной маркировки
Маркировка на трубах предоставляет основную информацию о характеристиках и назначении трубопровода. Следует отметить, что порядок указания значений может различаться у разных производителей.
- Наименование производителя;
- Стандарт изготовления и номер сертификата;
- Тип материалов;
- Номинальные размеры;
- Допустимый уровень давления;
- Среда, которую можно транспортировать;
- Условия эксплуатации (температура).
В заключении указываются номер партии, смены и дата производства.
При монтировании магистрали желательно оставлять маркировку трубы в легкодоступном месте, так как информация о материале может понадобиться в будущем.
Особенности монтажа металлопластикового трубопровода
Сборка магистрали из металлополимерных труб производится с помощью фасонных фитингов трех типов: разъемных, компрессорных и прессфитингов. Для создания соединений методом опрессовки нужны пресс-клещи, которые обеспечивают герметичность узла.
Соединение труб с использованием пресс-фитингов выполняется следующим образом:
Деформированную в процессе распила трубу выравниваем с помощью калибра, вводя его в полость металлопластиковой трубы.
Снимаем муфту с фитинга и надеваем её на трубу. Далее, надеваем трубу на штуцер фитинга, а затем надеваем муфту обратно на трубу.
Обжимаем соединение пресс-клещами поверх установленной муфты. На металлической поверхности после обжатия должны остаться две параллельные рельефные полосы.
Проверяем прочность соединения, пытаясь его разорвать. Убедиться в герметичности соединения можно будет лишь после завершения сборки всей системы.
