В то же время ряд характеристик пластиковых труб напрямую зависит от свойств материала, из которого они изготовлены.
Соединение пластиковых труб с металлическими: разбор лучших способов и особенности монтажа
Иногда при монтаже коммуникационных систем возникает необходимость соединить компоненты, изготовленные из разных материалов. Особенно часто в строительной практике встречается соединение пластиковых труб с металлическими, которое может быть выполнено различными способами.
Мы расскажем вам, как с максимальной надежностью соединить участок пластиковой трубы с существующей стальной или чугунной системой. Мы подробно описываем приемы, обеспечивающие герметичность соединения. В статье также описаны фитинги и инструменты, необходимые для выполнения этой задачи.
Причины использования различных материалов
Обычно строители стараются использовать один и тот же материал при прокладке водопровода, канализации или других систем. Однако в некоторых случаях невозможно обойтись без комбинированных конструкций. Наиболее распространенные причины следующие.
Плановая замена и срочный ремонт. Чугунная сантехника, установленная в домах, построенных десятилетия назад, постепенно выходит из строя. Со временем металлические детали ржавеют или засоряются, поэтому их необходимо заменять планово или в экстренных случаях.
Когда это происходит, естественно заменить старые чугунные или стальные трубы на полимерные, которые дешевле и проще в установке.
В старых домах, где инженерные коммуникации были проложены давно, современные пластиковые трубы часто подключаются к металлическим (обычно чугунным) стоякам.
Строительство. Процесс строительства индивидуального или общественного жилья включает в себя прокладку труб отопления, канализации и водоснабжения. Часто монтаж различных систем осуществляется разными организациями из-за несогласованной работы, в результате которой на строительную площадку доставляется несколько видов труб – как металлических, так и пластиковых.
Особые случаи. В некоторых ситуациях сочетание различных материалов является насущной необходимостью, напр:
- подключение трубопроводов к технологическому оборудованию, высокие температуры которого не выдерживают легкоплавкие пластиковые изделия;
- прокладка трубопроводов в местах, подверженных высоким нагрузкам, например, под оживленными дорогами или на выездах из гаражей. В этом случае в сложных местах прокладываются более прочные металлические компоненты, а в других местах – полимерные.
Что такое трубы из ПЭНД
ПЭНД производится путем экструзии полимеризованного этилена. Готовая продукция в виде труб используется для строительства трубопроводов для транспортировки жидких и газообразных сред. К ним могут относиться природное топливо, питьевая или техническая вода, сточные воды. Классификация также основана на допустимом давлении внутри каналов. Высоконапорные могут выдерживать 2,5 МПа, низконапорные – 0,6 МПа, а безнапорные предназначены для гравитационных систем.
Основные технические характеристики труб ПНД следующие
- диапазон рабочих температур от -20 до +40 градусов Цельсия;
- конечные показания термометра равны +70 градусов Цельсия;
- прочность до 38 МПа;
- диапазон давления от 6 до 25 атм
- диаметр до 120 мм, реже до 150 мм.
Помимо сетевых конструкций, изделия из ПНД могут использоваться для защиты электрических кабелей. Срок службы изделий составляет около 50 лет. Трубы поставляются в бухтах по 100, 200 и 1 000 м или в отрезках до 12 м.
Преимущества и эксплуатационные характеристики труб ПНД
Универсальность труб из ПНД обусловлена герметичностью, гибкостью и устойчивостью материала к агрессивным условиям эксплуатации. Внутренняя поверхность изделий гладкая, что практически исключает риск накопления ила и шлама, обеспечивая эффективное использование трубы на протяжении всего срока службы.
К преимуществам такой продукции можно отнести и следующие свойства:
- устойчивость к коррозии
- инертность к химическим средам
- легкость (почти в 6 раз легче стали);
- пластичность (может смещаться без разгерметизации на 5-7% от исходного положения, что важно в случае замерзания транспортируемых жидкостей);
- устойчивость к гидроударам;
- простота монтажа и обслуживания;
- низкая стоимость.
Способы соединения
Как соединить трубы ПНД – ответ кроется в технологии. Равномерные раструбы могут быть соединены с помощью муфт или сварки. Герметичность сохраняется в обоих случаях, но при использовании дополнительных деталей результат во многом зависит от качества продукции и соблюдения правил монтажа.
Сварное соединение
Для неразъемного соединения полиэтиленовых труб требуется специальное оборудование. Сварное соединение создает непрерывный шов, но оборудование стоит дорого, что в конечном итоге сказывается на стоимости строительства и реконструкции коммуникаций. Также стоит отметить, что соединение невозможно переподключить в случае ошибки.
Данный вид монтажа осуществляется 2 способами: встык или раструб. В первом случае концы труб должны быть соединены вместе. Второй вариант предполагает использование полиэтиленового элемента со встроенной металлической спиралью. Последняя нагревается с помощью электрического тока, что способствует образованию сварного шва.
Разъемное соединение
Разъемное соединение означает, что трубы можно разбирать и вновь соединять без нарушения целостности труб или демонтажа всей линии. Для сборки труб ПНД используются специальные герметичные муфты, которые можно использовать многократно. Преимущество этого метода в том, что нет необходимости в специальном оборудовании, а фитинги стоят недорого.
Виды труб, которые могут быть соединены.
Для того чтобы качественно выполнить стыковочные работы без возможного повреждения труб из различных материалов, полезно знать их разновидности и физические свойства.
Металл
Все металлы обладают отличными прочностными характеристиками и высокой стоимостью, но сталь и чугун также подвержены коррозии. Металлические трубы изготавливаются из следующих сплавов:
Сталь. Во всех соединениях, проложенных по земле, она обладает самой высокой прочностью и твердостью среди всех металлов и полимеров. Распространены оцинкованные варианты, обладающие высокой устойчивостью к коррозии. Стали гибкие и вязкие, на них относительно легко нарезать резьбу, но их трудно обрабатывать из-за их твердости и прочности.
Чугун. Чугун – довольно распространенный материал, используемый сегодня в трубопроводах большого диаметра, он обладает более высокой коррозионной стойкостью, чем сталь, но почти не имеет пластичности и ломается при деформации.
Нержавеющая сталь. Имеет схожие физические свойства со сталью, в отличие от нержавеющей стали обладает более высокой коррозионной стойкостью, но практически редко используется в бытовых и муниципальных трубопроводах из-за своей значительной стоимости.
Медь. Дорогие медные трубопроводы отличаются пластичностью, гибкостью, соединяются пайкой и часто используются для прокладки тепловых сетей в индивидуальных домах в районах котельных.
Рис. 3 Переходные фитинги из полипропилена
Полимер
Основными преимуществами полимерных труб являются их инертность к большинству агрессивных химических веществ, коррозионная стойкость, простота в обращении и низкая стоимость. Следующие пластиковые трубы используются в строительстве и быту:
Способы соединения пластиковых и металлических труб
Трубы, используемые в системах отопления, водоснабжения и газоснабжения, находятся под достаточно высоким давлением, поэтому к соединениям предъявляются повышенные требования по прочности и герметичности.
Поскольку металл и пластик – разнородные материалы, соединить их сваркой, пайкой или склеиванием при монтаже невозможно, эффективны только механические варианты.
Использование резьбовых фитингов
Резьбовые фитинги – один из самых известных и популярных типов фитингов для соединения различных цилиндрических деталей. Принцип резьбового соединения заключается в том, что на стенках стальной трубы нарезается внутренняя или внешняя резьба, а к пластиковому аналогу присоединяется соответствующий резьбовой фитинг.
Типичный переходник с металлической трубы на пластиковую состоит из двух частей – одна часть соединяется с пластиковой деталью, а вторая резьбовая муфта, нарезанная внутри или снаружи, навинчивается на стальную деталь с помощью фитинга американского типа.
Рис. 6 Соединение фитингов из ПЭ (НСПС), ПП (пайка), PEX (прессование) и PE-AL-PE (обжим)
В зависимости от материала трубы используются следующие способы присоединения резьбовых фитингов к концам труб
Полипропилен PP. Переход с железной трубы на полипропиленовую состоит из металлической резьбовой части и короткой полипропиленовой муфты, которая имеет тот же внутренний размер фитинга, что и внешняя оболочка трубы. При монтаже переход с железной трубы на полипропиленовую и внешняя стенка полипропиленовой трубы нагреваются специальным паяльником и соединяются вместе на некоторое время, пока полипропилен не спаяется. Для этого метода соединения сопрягаемый элемент из металла должен иметь резьбу.
Когда это необходимо?
Вот наиболее распространенные случаи выполнения операций по соединению.
Замена водопроводных труб
Капитальный ремонт в жилом доме предполагает замену и ремонт участков водопровода, ограниченных территорией владельца. Полипропилен выглядит более эстетично и современно, и в старых домах, где чугун является "старомодным" способом использования водопровода, домовладельцы повсеместно выбирают замену труб. Даже если замена металлической части стояка, которая полностью принадлежит жилому помещению, обходится дорого, ответвления к бытовым приборам в любом случае изготавливаются из полипропилена.
Аварийный ремонт
В случае аварийного ремонта лопнувшей трубы в подвале поврежденный участок чаще всего заменяют пластиком, так как стальные трубы дороже и тяжелее, а процедуры устранения поломки занимают больше времени.
Замена радиатора
При замене старого чугунного радиатора на современный стальной или биметаллический радиатор необходимо заменить металл на полипропилен, если в системе отопления используются пластиковые трубы.
Замена полотенцесушителя
Установка радиатора для полотенец в ванной комнате также требует сочетания чугунной трубы и полипропиленовой трубы, если система горячего водоснабжения выполнена из пластика.
Технология перехода
В любой инженерной системе, будь то бытовая или промышленная, рано или поздно возникает необходимость в использовании технологии соединения различных труб. Они различаются по трудоемкости процесса, наличию профессиональных навыков, вооруженных специальными инструментами. Несмотря на существенные различия в физико-химических свойствах стали и полипропилена, существует несколько вариантов соединения железных и пластиковых труб.
Резьбовой переход с чугуна на полипропилен
Этот метод используется при работе с трубами диаметром до 40 мм. Ключевым элементом при выполнении соединения являются переходники. С одной стороны трубы переходника имеется резьба для металлического конца, с другой – простое полое отверстие для пайки к полипропилену. Разумеется, переходники различаются:
- по диаметру (15, 20, 25 мм и т.д.);
- расположение резьбы (внутри или снаружи);
- количество разветвлений (тройник, крест);
- углы разветвления (45 0, 90 0).
Разнообразие переходников для выполнения резьбовых соединений между металлической трубой и полипропиленовой трубой настолько велико, что их можно использовать в схемах трубопроводов любой сложности с любым количеством бухт, ответвлений и т.д.
Помимо переходников, для выполнения соединения используются следующие инструменты:
- инструменты: труборез, ножницы для полипропилена, гидравлический паяльник, кран или отвод;
- смазка для труб, уплотнительные материалы: герметизирующая паста, фум-лента, прокладка.
Схема работы:
- Конец стальной трубы смазывается и нарезается резьба: наружная – плашкой, внутренняя – метчиком.
- На резьбу накручивается переходник, предварительно смазанный герметизирующим составом. Для герметизации также используется фум-лента, сантехническая лента.
- Полипропиленовая труба припаивается к переходнику с помощью гидравлического шприца.
- В конце участка выполняются операции, аналогичные первым трем.
- Проверьте эмпирическим путем прочность соединений. Если после отключения крана на стыках появляются протечки, работу придется переделать.