Инженерные коммуникации. Все документы.

Особенности труб и соединений из новых материалов

Опыт, накопленный за столетия эксплуатации, позволяет достаточно точно прогнозировать поведение инженерных систем со стальными трубами, классическими резьбовыми и фланцевыми соединениями, трубопроводной арматурой из традиционных (сталь, чугун, латунь, бронза) металлов. Чего нельзя сказать о трубопроводах из новых материалов. Так, степень непредсказуемости поведения пластиковых труб характеризует тот факт, что срок службы продукции, изготовленной одинаково известными фирмами на сходном оборудовании из одного и того же формально идентичного материала, может различаться в два-три раза. (Поэтому, кстати, необходима корректировка в меньшую сторону гарантированного срока их эксплуатации.) К сожалению, вне поля внимания проектировщиков, монтажников и пользователей часто остаются моменты, от которых зависят надежность и долговечность трубопроводов, а также других элементов инженерной системы.

Следует, например, учитывать, что облегчающая металлопластиковую трубу перфорация на металлической прослойке, меняющая механические характеристики, приводит и к повышенной диффузии кислорода в полость трубы. Расчеты показывают: общая площадь перфорации составляет около 25-28 % поверхности. При этом металлопластиковая труба с прослойкой из перфорированного алюминия внешне мало отличается от трубы со сплошной металлической рубашкой, но имеет существенно различные физико-механические характеристики.

По-разному может вести себя и труба из сшитого полиэтилена (РЕХ). Помимо фактора общей непредсказуемости, который необходимо учитывать вводом повышенного коэффициента надежности, существуют и предсказуемые особенности поведения этого материала, зависящие от количества (%) «сшивок» полимерных цепочек, толщины и метода сварки алюминиевой рубашки. Очевидно различие механической прочности. Но различия во внутренней структуре достаточно ярко проявляются в процессе длительной эксплуатации. Внутренняя поверхность внешне похожих труб, сделанных из сшитого полиэтилена с различным коэффициентом сшивок, различается чисто визуально. Сшитый полиэтилен с большим количеством соединений полимерных цепочек имеет существенно более гладкую внутреннюю поверхность, не разрушающую ламинарный подслой при движении теплоносителя. И после года эксплуатации внутренняя поверхность трубы остается практически чистой. А вот на стенках трубы из сшитого полиэтилена с более низким коэффициентом сшивок находящиеся в теплоносителе взвеси (например, ржавчина, присутствующая в том или ином количестве даже в предварительно очищенной воде) откладываются, увеличивая гидравлическое сопротивление, ускоряя образование новых отложений.

Практика убедительно свидетельствует, что самым уязвимым местом тепловой сети оказываются участки соединения труб и арматуры. В наибольшей степени страдают соединения труб и фитингов разных производителей. Последнее время характеризуется широким использованием в системах горячего водоснабжения и отопления пластиковых (сшитый полиэтилен, полипропилен) и металлопластиковых труб. Широкое применение легированной (нержавеющей) стали, медных труб и подводок добавляет пестроты в общую картину, усугубляемую незнанием особенностей новых схем монтажа. К числу надежных в настоящее время проектировщики относят сварные соединения пластиковых труб, пайку и прессовые соединения меди и латуни. Для полиэтиленовых, полипропиленовых и металлопластиковых труб широко применяются прессовые соединения. При этом профилированный штуцер определенным образом обжимается присоединяемым концом трубы. Если посмотреть такое соединение в разрезе, то, на первый взгляд, оно выглядит достаточно надежным. Однако пластик, значительно меняющий свои характеристики даже при незначительном с технической точки зрения нагреве, может преподнести сюрпризы. Так, в отечественных трубопроводах расчетная температура принимается равной 90, а не 75 °С, как за рубежом. В этом случае использование даже надежных схем соединения, рассчитанных на другие температуры и внутреннее давление, может привести к нарушению герметичности. Пластиковая труба начинает «сползать» с опорной трубки пресс-фитинга. При этом не следует уповать на большое количество углублений втулки фитинга, обжатых трубой и пресс-гильзой: на самом деле удерживает трубу лишь первый упор, именно на него приходится почти вся нагрузка при растяжении и изгибе.

Неплохие результаты при испытании показывает резьбовое соединение при помощи специальной латунной накидной гайки, конический конец которой стягивает латунное кольцо с прорезью на трубе, надежно обжимая и фиксируя ее на втулке. Герметичность обеспечивается сдавливанием трубы и втулки в комбинации с 0-образным уплотнением. В этом случае прочность соединения на разрыв может превосходить прочность самой металлопластиковой трубы. Интересно, что даже такая, казалось бы, мелочь, как направление прорези на кольце, может иметь существеннейшее значение для надежности фиксации. Имея наклон по ходу резьбы, такая прорезь будет препятствовать возможному раскручиванию пресс-гайки, аналогично работе шайбы «Гровера». При прорези вдоль оси трубы или образующей не тупой, а острый угол со стандартным (правым) направлением резьбы, прессующий элемент лишается фиксирующего упора.

Необходимо, чтобы части резьбовых фитингов, соприкасающиеся с водой, были изготовлены из бронзы или высококачественной латуни, обладая повышенной устойчивостью к цинковой эрозии. Немаловажная деталь такого соединения-специальное изолирующее кольцо для гальванической изоляции алюминия от бронзы или латуни фитинга. Одна из новинок для монтажа труб из полипропилена - резьбовые соединения. Трубная резьба для пластмассы имеет ряд особенностей, учет которых и позволяет использовать старую проверенную технологию для надежного соединения принципиально новых материалов. Вместо традиционного льна для уплотнения и герметизации новых соединений разработаны специальные лаки и клеи, сделавшие их прочность сопоставимой с прочностью самих труб.

В заключение. Надежность соединения зависит не только от материалов опорной втулки, трубы и пресс-гильзы, но и от правильности выполнения прессового соединения, профессиональности монтажа и инструментария. Даже, на первый взгляд, простая операция разрезания трубы должна выполняться инструментом со специальным режущим диском, обеспечивающим точный перпендикулярный срез. Купив трубы и соединительные элементы, очень важно избежать соблазна сэкономить на квалифицированных рабочих и специальных инструментах. Именно такая «экономия» очень часто приводит к серьезным авариям.

Источник: http://www.aqua-therm.ru

Инженерные коммуникации. Все документы: