Виды водопроводных труб: примеры основных размеров и диаметров труб. Факты о пропускной способности и сроках службы
Водопровод является одной из важнейших коммуникаций, обеспечивающей водоснабжение зданий и сооружений.
Для его монтажа используются водопроводные трубы из различных материалов и размеров, в зависимости от назначения, условий прокладки, эксплуатации, сроку службы и стоимости системы водо или теплоснабжения.
Основные требования к водопроводным трубам
Характеристики прокладываемых коммуникаций должны соответствовать требованиям, предъявляемым к водопроводам:
- Устойчивость к коррозии и агрессивным примесям;
- Устойчивость к образованию осадков и накипи на внутренних поверхностях труб, уменьшающих эффективное сечение;
- Механическая прочность, способность выдерживать давление воды;
- Термостойкость;
- Длительный срок службы;
- Простота соединений труб при монтаже;
- Габариты и вес;
- Приемлемая стоимость;
- Удовлетворительный внешний вид.
Назначение водопроводов
Подаваемая вода может использоваться для разных целей:
- Для питья, приготовления пищи, целей личной гигиены – жилые помещения, предприятия общественного питания, медицинские и образовательные учреждения и другие;
- Для горячего водоснабжения жилых и производственных помещений и сооружений;
- Для теплоснабжения;
- Для технических нужд промышленных предприятий;
- Для оросительных систем и полива в сельском хозяйстве
Материалы, применяемые для изготовления труб
В зависимости от назначения и условий эксплуатации применяются металлические, полимерные, металлопластиковые и асбестоцементные трубы.
Металлические трубы изготавливаются из:
- Чугуна;
- Конструкционной стали;
- Оцинкованной стали;
- Нержавеющей стали;
- Меди
Наиболее распространенными материалами для неметаллических труб являются:
- Полипропилен;
- Полиэтилен;
- ПВХ;
- Металлопластик;
- Асбоцемент
Параметры труб
По величине рабочего давления они делятся на трубы:
- Низкого давления – до 12 атм. Минимальное давление для жилых помещений 2 атм.
- Среднего давления – от 12 до 25 атм.
- Высокого давления – больше 25 атм.
Важнейшим характеристиками труб являются диаметр и толщина стенок.
Различают следующие диаметры:
- Наружный;
- Внутренний;
- Условный или внутренний проход.
Внутренний диаметр вычисляется как разница между наружным и удвоенной толщиной стенок.
Внутренний проход численно равен внутреннему диаметру, округленному в большую сторону.
От толщины стенок зависит максимальная величина рабочего давления.
По величине диаметра трубы подразделяются на:
- Мелкого диаметра – до 114 мм, используется при прокладке в жилых помещениях;
- Среднего – от 114 до 530 мм, городские водопроводы;
- Крупного – свыше 508 мм, магистральные водоводы, нефтепроводы, газопроводы.
Сочленение труб различного диаметра между собой и изменение направления прокладки под различными углами осуществляется с помощью специальных элементов арматуры – фитингов, уголков, тройников и т.д.
При температуре воды до 46°С водопроводы относятся к источникам холодного водоснабжения (ХВС), а свыше этого значения – горячего водоснабжения (ГВС).
Металлические трубы
Чугунные, ГОСТ 21053-75. Применяются в основном для изготовления безнапорных отопительных и канализационных трубопроводов. Наиболее употребительные диаметры – от 50 до 1000 мм.
Для подсоединения ответвлений и образования поворотов используются специальная чугунная арматура:
- Крестовины,
- Отводы,
- Патрубки и т.д.
Достоинства:
- Высокая устойчивость к коррозии;
- Высокая прочность: способны выдерживать большие нагрузки при прокладке в траншеях, под дорожным покрытием.
Недостатки:
- Большой вес, повышенная хрупкость;
- Плохо поддаются электросварке, поэтому для соединения и уплотнения используется чеканка или раструбные соединения с применением заполнителя.
Стальные, ГОСТ 10704-91
Несмотря на появление многочисленных полимерных материалов, стальные трубы до сих пор широко используются для изготовления водопроводов.
Достоинства:
- Очень высокая механическая прочность;
- Устойчивость к перепадам температур;
- Между собой соединяются сваркой или с помощью разнообразной арматуры и резьбовых муфт.
- При прокладке в грунтах образуют естественные заземлители, что повышает электробезопасность при использовании электрических водогрейных котлов, стиральных и посудомоечных машин.
- Имеют относительно невысокую стоимость.
Недостатки:
- Подверженность химической и электрохимической коррозии, поэтому срок службы не превышает 15 -25 лет.
Для повышения устойчивости к коррозии и увеличения срока эксплуатации до 50-70 лет, применяют трубы оцинкованные, или из нержавеющей стали, хотя это ведет к существенному удорожанию.
Также нужно учитывать то, что нержавеющая сталь мало пластична и хуже выдерживает усилия на разрыв, возникающие при замерзании воды.
Медные, ГОСТ 52318-2005
Исторически получили наибольшее распространение в европейских странах.
Достоинства:
- Повышенная антикоррозийная устойчивость;
- Выдерживают без нарушения герметичности перепады температур от -100 до +250°С;
- За счет повышенной гладкости на внутренней поверхности практически не образуются наросты, не происходит сужения внутреннего сечения;
- Повышенный срок службы – до 100 лет;
- Привлекательный внешний вид.
Недостатки:
- Самая высокая стоимость, применяются в основном в домах элитной застройки;
- Чтобы не образовывались гальванические пары с другими металлами, для стыковки должны применяться только медные фитинги.
Водопроводы из пластиковых труб
Пластиковые трубы вне зависимости от применяемого материала имеют ряд общих достоинств и недостатков по сравнению с металлическими водопроводами.
Достоинства:
- Срок эксплуатации металлопластика 35-50 лет, у остальных материалов не менее 50 лет;
- Очень высокая устойчивость к коррозии;
- Благодаря низкой теплопроводности материала имеют малые тепловые потери;
- Небольшой вес;
- Практически отсутствует внутреннее «зарастание» из-за отложения солей;
- Легко поддаются механической обработке;
- Монтаж не требует сложного оборудования и высокой квалификации слесарей-сантехников, выполняющих работу;
- Дешевле металлических.
Недостатки:
- Механическая прочность ниже, чем у металлических труб;
- Не обладают стойкостью к ультрафиолетовому излучению.
Полипропилен, ГОСТ 52134-2003
Полипропиленовые трубы используются для устройства систем ХВС и ГВС, канализации, полива.
Достоинства:
- Соединение труб при монтаже осуществляется с помощью высокопроизводительного автоматизированного сварочного оборудования или фитингов;
- Выдерживают внутреннее давление до 20 атм. и температуру воды до 95°С, что позволяет применять их в системах отопления;
- Сохраняют герметичность даже при замерзании воды;
- Высокая механическая прочность;
- Самая низкая стоимость среди пластиковых труб.
Недостатки:
- Низкая пластичность;
- Низкая огнестойкость, поэтому имеют ограниченное применение в системах пожаротушения;
- Колебания температуры значительно изменяют линейные размеры, поэтому для внешней протяженной разводки требуется применение утеплителя или компенсаторов.
Полиэтилен, ГОСТ 18599-2001
Различается три вида полиэтилена: низкого, высокого давления (ПНД, ПВД) и сшитый.
Температурный диапазон воды ПНД и ПВД: от -40 до +40°С, пределы давления – от 2,5 до 16 атм.
Трубы из сшитого полиэтилена выдерживают температуру теплоносителя до 90°С при давлении до 10 атм.
Достоинства:
- Высокая пластичность;
- Простота монтажа – соединения производится сваркой или специальной электромуфтой, нагревающей до расплавления место стыка;
- ПНД имеет относительно невысокую цену, но ПВД и сшитый полиэтилен существенно дороже.
Недостатки:
- При низких температурах становятся хрупкими;
- При нагревании значительно деформируются.
Поливинилхлоридные (ПВХ), ГОСТ 32412-2013
Применяются для монтажа внутренних и внешних трубопроводов ХВС, ГВС, канализации и дренажных систем.
Рабочее давление (в зависимости от марки) – от 6 до 46 атм., максимальная температура 90°С.
Диаметры – от 16 до 500 мм.
Достоинства:
- Меньше других пластиков поддерживают горение при пожарах;
- Монтаж производится с помощью специальных муфт и уголков, сварочное оборудование не требуется;
- Невысокая стоимость.
Недостатки:
- При старении ПВХ частично разлагается с выделением образующего его мономера, ухудшающего качество питьевой воды.
Металлопластик, ГОСТ 53630-2015
Металлопластиковые трубы имеют три слоя: внутренний выполняется из высокопрочного полиэтилена высокой плотности, затем идет слой из алюминиевой фольги, поверх него наносится защитный слой полиэтилена.
Между собой слои скрепляются прочным клеем.
Основное применение – водоснабжение и отопление частных домов, дач.
Максимальное давление до 10 атм., максимальная температура 110°С, сохраняют свои свойства при многократной заморозке.
Достоинства:
- Высокая износостойкость:
- Малое линейное расширение при колебаниях температуры;
- Монтаж осуществляется с помощью пресс-фитингов без применения сварочного оборудования;
- Обладают высокой механической прочностью, хотя и уступают стальным трубам;
- Сохраняют форму при изгибе.
Недостатки:
- Срок эксплуатации несколько ниже, чем у полимерных труб – до 35-50 лет;
- Из-за различного коэффициента расширения алюминия и пластика резьбовые соединения со временем ослабевают, требуется их периодическая подтяжка.
- Дороже пластиковых труб.
Асбоцемент, ГОСТ 539-73
Материалом для изготовления служит смесь асбоцементного волокна с цементом.
Применяются при прокладке водопроводов, канализации и для теплоснабжения.
Достоинства:
- Стойкость к коррозии;
- Благодаря низкой теплопроводности имеют малые потери тепла;
- Низкая стоимость.
Основным недостатком является высокая хрупкость и невысокая ударопрочность;
Выбор труб для водопровода
Выбор производится с учетом многих факторов: условий прокладки и эксплуатации, максимального давления и температуры транспортируемой жидкости, длины и пропускной способности трубопровода, предполагаемого срока службы, стоимости, требований эргономики и т.д
При применении полимерных труб нужно учитывать ограничения по величинам давления и температуры. Наиболее прочные водопроводные системы изготавливают из стальных труб.
- Для внутренней разводки жилых помещений чаще всего используется полипропиленовые трубы, как наиболее удовлетворяющие требованиям качества и стоимости.
- Для наружной прокладки необходимо использовать трубы с высокой антикоррозийной стойкостью.
- Если существует опасность глубокой заморозки, то не стоит применять трубы из нержавеющей стали
Очень важным моментом является определение диаметра труб с учетом обеспечения необходимого расхода.
Нужно иметь в виду, что большая протяженность, многочисленные изгибы и наличие соединительной арматуры, приводит к возрастанию гидравлического сопротивления и уменьшению фактического напора в трубопроводах.
Ориентировочно можно считать, что для домашнего водопровода протяженностью до 10 метров достаточно иметь трубу диаметром 20 мм, при длине от 10 до 30 м – 25 мм, более 30 м – не менее 32 мм.
При сложной конфигурации и сложных условиях прокладки расчет и выбор труб и арматуры лучше поручить специалисту, который сможет произвести необходимые гидравлические расчеты.
Это позволит впоследствии избежать различных переделок и излишних материальных затрат.