Водопровод своими руками. Виды труб и их свойства - Строительство, обустройство - Каталог статей - Экопоселения, поместья, пермакультура, земледелие

Главная » Статьи » Строительство, обустройство

Водопровод своими руками. Виды труб и их свойства

Выбираем трубы

Пробовали вы когда-нибудь самостоятельно починить или провести водопровод из традиционных металлических труб? Задача, скажем прямо, не для слабонервных. Правильно согнуть, рассчитать длину, нарезать резьбу – задача для профессионалов. Но есть трубы, подвластные даже дилетанту. Это пластиковые трубы.
Прежде чем решиться на выбор, необходимо четко уяснить себе, что вы собираетесь делать, с какой целью и каким образом. Рынок пластиковых труб в настоящее время достаточно велик для того, чтобы вы могли подобрать оптимальный вариант – по цене, качеству, условиям эксплуатации и вашим возможностям.

Что хорошего в полимерных трубах
1. уникальная химическая стойкость
2. отсутствие коррозии и отложений на стенках
3. прочность, сочетающаяся с эластичностью
4. низкая теплопроводность (снижаются теплопотери при транспортировке горячей воды или других жидкостей)
5. стойкость к изменяющимся условиям (перепады температуры и давления)
6. используемые полимеры не токсичны
7. повышенное звукопоглощение (водопровод не «гудит» и не «рычит»)
8. требуются минимальные навыки, усилия и время для монтажа
9. долговечность (при номинальных условиях – о чем будет сказано ниже – срок эксплуатации 50 лет).

Недостатки полимерных труб
1. прочность и эластичность снижаются при нагревании
2. полимеры – горючие материалы
3. ультрафиолетовые лучи приводят к ускоренному старению материала
4. кислородопроницаемость
5. большой (в 10 раз больше, чем у железа) коэффициент температурного расширения

Виды полимерных труб
1. Трубы из полибутилена. По сравнению с другими полимерами полибутилен более эластичен и теплопроводен, выдерживает температуру транспортируемой жидкости до 90оС, в связи с чем используется при монтаже «теплых полов». Легко скручивается, транспортируется в бухтах. Соединение сваркой.
2. Трубы из полиэтилена. Прочны. Эластичны. Хороший диэлектрик. Различают полиэтилен высокой и низкой плотности. Полиэтилен высокой плотности более прочен, но менее эластичен. Применяется для холодного водоснабжения. Идеален для монтажа дачного водопровода, поскольку, за счет своей эластичности, переносит замерзание воды без повреждений трубопровода. Соединение сваркой. В Европе наиболее употребим водопровод из так называемого «сшитого» полиэтилена. Применяется для холодного и горячего водоснабжения и отопления. Соединение разборными фитингами и обжимом.
3. Трубы из поливинилхлорида (ПВХ). Из всех полимеров наиболее жесткие. Стойкие по отношению к ультрафиолетовым лучам, агрессивным химическим соединениям. Небольшой удельный вес. Низкая горючесть. Отрицательный момент – присутствие хлора в соединении. Соединяются склеиванием.
4. Трубы из полипропилена. В зависимости от маркировки используются для холодного и горячего водоснабжения, отопления, канализации. По физико-химическим и термическим свойствам полипропилены близки к сшитому полиэтилену, но в отличии от последнего дешевле и проще в монтаже. Соединение сваркой.

Таким образом, для российского «среднего» потребителя, желающего заняться самостоятельным монтажом, и уделяющего повышенное внимание соотношению цена/ качество, наиболее приемлемый выбор – это трубы из полипропилена или поливинилхлорида.

Маркировка пластиковых труб
Количество производителей пластиковых труб в мире достаточно велико, однако единых международных стандартов нет, в связи с чем трубы из одинаковых материалов и одинаковых размеров могут маркироваться по-разному. Дабы не засорять читателю голову многочисленными стандартами, укажу лишь на некоторые основные общепринятые показатели.
Номинальное давление. Обозначается буквами PN. Выражается в барах (кгс/см2). PN – это постоянное номинальное внутреннее давление воды с температурой 20оС , которое трубы могут безотказно выдерживать на протяжении 50 лет. Наиболее распространены трубы PN 10, PN 16, PN 20 и PN 25. Здесь следует учитывать, что чем выше PN, тем толще стенка у трубы, а PN 25 вообще имеют армированную стенку (слой фольги внутри пластика). Соответственно трубы PN 10 и PN 16 применяются для холодной воды, а PN 20 и PN 25 для горячего водоснабжения и отопления. Некоторые производители, выпускает трубы с продольной полосой – синей для холодной воды (PN 10) и красной для горячей (PN 20). Имеются таблицы, по которым можно рассчитать срок службы трубы, исходя из данных по давлению воды в трубопроводе и ее температуры. Чем температура выше 20оС, или чем выше давление, тем меньше срок службы.
Обозначение материала. Разные изготовители используют разные обозначения, однако буквы РР всегда будут говорить о том, что труба из полипропилена. Если вы видите буквы PPH, PP-1 или PP- тип 1, то трубы сделаны из 1 типа полипропилена – гомополимера. PPB, PP-2, PP-тип 2 – блоксополимер. Но лучшим из полипропиленов в настоящее время признан рандом сополимер: PPR, PP-2, PP-random, PPRC. Если вы найдете одно из таких обозначений на трубе – это то, что вам нужно!
Поливинилхлорид бывает двух типов: хлорированный полихлорвинил (ХПВХ или PVC-C) и полихлорвинил (ПВХ или PVC). Трубы из ПВХ предназначены для холодного водоснабжения, а их ХПВХ – для холодного и горячего водоснабжения и отопления. Трубы из ПВХ и ХПВХ между собой не склеиваются, необходимо использовать специальный переходник.
Наружный диаметр трубы. Наиболее употребима метрическая система, по которой наружный диаметр трубы обозначается в миллиметрах ( 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63 мм и т.д.). почему так важен наружный диаметр, а не внутренний? Потому что все фитинги (соединительные и дополнительные элементы монтажа) свариваются с наружной поверхностью труб. Внутренний диаметр важен при расчетах сложных систем трубопроводов, что целесообразнее оставить специалистам, а домашнему умельцу достаточно помнить, что для сохранения давления воды в разводке внутренний диаметр труб должен уменьшаться от центра к периферии.
У ПВХ-труб наружный диаметр может обозначаться как в миллиметрах, так и в дюймах. В таком случае перерасчет дюймов в миллиметры выглядит следующим образом:
1/2" – 12мм; 3/4" – 20мм; 1" – 25мм; 1 1/4" – 32мм;
1 1/2" – 40мм; 2" – 50мм; 3" – 75мм, 4" – 100мм

Лучший материал для водопровода
трубопровод дача

Итак, на сегодняшний день лучшим материалом для труб во всем мире признан «сшитый» полиэтилен. Однако этот материал дорог, в нашей торговой сети не распространен, и монтаж водопровода, вследствие некоторых сложностей, лучше доверить профессионалам. Как говорил незабвенный Коробейников, «это только обеспеченному человеку по силам».
Материал выбора для отечественных самоделкиных в настоящее время – это полипропилен и ПВХ. В чем их отличие? Трубы ПВХ более «жесткие», т.е. менее эластичны, чем полипропиленовые, поэтому их монтаж на открытом месте более эстетичен (не будет «кривых» труб), тем более они меньше боятся солнечных лучей. Склеивание в труднодоступных местах легче, чемсварка (ПВХ соединяются на клей, а полипропилен сваривается специальным аппаратом). Однако, в отличии от полипропилена, трубы из ПВХ дороже. Резьбовые соединения на металл как правило пластиковые, что требует осторожности при монтаже. По этой же причине к батареям отопления трубы ПВХ должны присоединяться посредством металлических переходников. Разнообразных фитингов, комбинированных резьбовых переходников «на металл», вентилей и других приспособлений для полипропиленовых труб выпускается гораздо больше, чем для ПВХ. Цена сварочного аппарата для полипропилена – от 1000 до 3000 р.

Таблица: Сравнительные характеристики труб

полипропиленовых / полиэтиленовых / поливинилхлоридных / стальных / чугунных / бетонных.

ВИД ТРУБЫ	ПП ПОЛИПРОПИЛЕН	ПОЛИЭТИЛЕН ПЭ	ПОЛИВИНИЛХЛОРИД ПВХ	ЧУГУН	СТАЛЬ (нержавеющая)	ЖЕЛЕЗОБЕТОН
СВОЙСТВА	ПП ПОЛИПРОПИЛЕН	ПОЛИЭТИЛЕН ПЭ	ПОЛИВИНИЛХЛОРИД ПВХ	ЧУГУН	СТАЛЬ (нержавеющая)	ЖЕЛЕЗОБЕТОН
удельный вес 1м/п, Dn=160 мм, кг	7,06	3,77	5,62	28,1	17,5	104,9
степень шероховатости внутренней поверхности	поверхность гладкая	стены гладкие, способствуют малому сопротивлению потока	низкая шероховатость, способность к самоочистке, исключаются потери напора на трение	высокая, зависит от внутреннего покрытия (эпоксид)	стальные трубы подвержены внутренней коррозии, что приводит к повышенной шероховатости	повышенная, вследствие чего увеличивается гидравлическая сопротивляемость трубы
устойчивость к коррозии, зарастанию сечений	отсутствие коррозии и зарастания сечений	не подвержен коррозии и зарастанию сечений	полное отсутствие коррозии и зарастания сечений	мало подвержен коррозии (но обязательно должен иметь антикоррозийную защиту)	подвержена электрохимической коррозии и зарастанию сечений в короткий срок эксплуатации	подвержен коррозии арматуры в короткие эксплуатационные сроки, что приводит к образованию микро- и макро- трещин в теле трубы; неустойчив к зарастанию сечений
устойчивость к блуждающим токам	диэлектрик	диэлектрик	диэлектрик	является проводником	является проводником	неустойчив
устойчивость к воздействию химических соединений и активных веществ, хлорированию	устойчивость к воздействию химических соединений и активных веществ, хлорированию	высокая устойчивость к большинству химических соединений, не устойчив к активным веществам (не рекомендован для канализации)	повышенная ( по отношению с другими полимерами) степень химической стойкости, стойкость к хлорированию и активным веществам	неустойчива к воздействию органических кислот; стыковые соединения неустойчивы к агрессивным бытовым и производственным жидкостям	устойчива	неустойчив к воздействию кислот, щелочей и солей
устойчивость к воздействию биологических организмов (бактерии, грибок)	В	В	В	H	C	H
устойчивость к УФ-излучению	теряет прочностные качества	стареет при попадании прямых солнечных лучей, становится хрупким	устойчив, но светлеет при длительном воздействии		проницаема для УФ-излучения	-
уровень износостойкости	В	В	В	H	C	H
транспортировка, монтаж	небольшой вес облегчает транспортировку и монтаж, соединение раструбное, производится вручную, при больших диаметрах - с помощью универсальных и доступных приспособлений и инстументов	относительная простота транспортировки (за счет толщины стенки увеличивается удельный вес), поставляются в двух различных упаковках - бухты и пучки, одиночные трубы переносятся вручную, монтаж - при помощи стыковой сварки и электромуфт	простота транспортировки, раструбное соединение осуществляется механически, без применения больших физических усилий и специализированной подготовки, не требует специального оборудования, что увеличивает скорость монтажа в 5-6 раз, легки в монтаже при любых способах прокладки (значительная экономия времени и средств)	транспортировка, как и монтаж, требует специального дорогостоящего погрузочно- разгрузочного оборудования, имеющего большие габариты, соединение раструбное, стыковое и при помощи хомутов; большой вес трубы обязывает к применению больших физических усилий при монтаже,без квалификацированного специалиста невозможно обеспечить качество монтажа	транспортировка, как и монтаж, требует специального дорогостоящего оборудования, имеющего большие габариты; соединение на резьбе с помощью фланцев и сварки	транспортировка и монтаж производится при помощи кранов, с учетом грузоподъемности; соединение раструбное и стыковое
предел прочности при разрывах, Мпа	28-35	20-38	30-50	-	-	-
коэффициент линейного расширения, Мпа	12 х 10^-5(0,00012)	14 х 10^-5(0,00012)	6 х 10 ^-5(0,00012)	-	-	-
герметичность соединений	высокая, кроме соединительного узла с металлическими трубами	высокая	высокая; герметичность обеспечивают резиновые уплотнительные кольца различных конфигураций без дополнительных герметизирующих материалов	герметичность и изоляцию соединений обеспечивают качество используемого герметизирующего материала и специализированный подход к монтажу	герметичность и изоляцию соединений определяет качество сварки; при использовании фитингов из полимеров с уплотнительной резинкой герметичность обеспечивают последние	гидроизоляцию в местах стычных и раструбных соединений обеспечивает битумная мастика и другие герметики
наличие фитингов, возможность соединения с другими материалами, размерный диапазон	широкий ассортимент фасонных частей гарантирует выполнение соединений практически с любыми видами труб, весьма широкий диапазон длин и диаметров, минимизирует количество обрезков после монтажа	широкая номенклатура соединительных деталей для сварки встык и переходы "сталь-полиэтилен", "чугун-полиэтилен"; основная часть типоразмеров выпускается длиномерными отрезками (бухта 100м, отрезки 12м)	конструктивно-разнообразные фитинги обладают полной герметичностью и делают возможным соединение с любыми видами труб, обеспечивают прокладку трубопроводов в труднодоступных местах, широкий диапазон длин и диаметров, минимизирует количество обрезков после монтажа	весьма широкий ассортимент фасонных деталей формата "чугун-чугун"; наличие фитингов для соединений с полимерными трубами; небольшой диапазон длин (от 1 до 5м); преобладание больших диаметров	ассортимент фасонных деталей ограничен форматом "сталь-сталь"; соединительные части с другими видами труб отсутствуют; широкий диапозон длин; преобладание малых диаметров	отсутствуют; соединение с другими видами труб только при помощи фитингов из других материалов; выпускаются только большие диаметры
уровень морозостойкости °C	-5 до -15	до -70	до -10	до -60	-	до -50
рабочая температура, °С	до +95 (для некоторых видов - до -95)	до +40	до +40	до -50	-	до +50
уровень шума потока жидкости	°С	°С	°С	В	В	В
вторичная переработка	подвержен	подвержен	подвержен	подвержен
область применения	наружное и внутреннее горячее и холодное водоснабжение (включая бесканальную прокладку), отопительные системы	наружное и внутреннее холодное водоснабжение, при строительстве водопроводов, для хозяйственно-питьевого водоснабжения, применяются в газификации	системы внутренней и наружной канализации (напорной и безнапорной), холодное хозяйственно-питьевое водоснабжение	прокладка трубопровода (раструбные напорные трубы), в холодильных установках кислотопроводах, теплообменниках, канализационных сетях, газо- и нефтепроводах	открытая прокладка трубопровода, внутренняя разводка системы водоснабжения и отопления	водопропускные системы, прокладка безнапорных и напорных трубопроводов ливневой, промышленной и бытовой канализации
срок службы	не менее 50 лет	не менее 50 лет	не менее 50 лет	гарантийный срок для материала - 80 лет при правильно осуществленном монтаже	невысокая долговечность (15-25 лет), в связи с низкой коррозийной устойчивостью к транспортируемой жидкости	небольшой из-за повышенной предрасположенности арматуры к газовой и электрохимической коррозии
индивидуальные свойства	некоторые виды ПП труб подвержены газопроницаемости, в частности проникновению кислорода из воздуха; при монтаже чрезмерный нагрев оплавляемой поверхности при раструбной стыковке чреват деформацией и образованием неровностей на внутренней поверхности; хорошая устойчивость к давлению; температурная формоустойчивость; высокие санитарно-гигиенические показатели	маленькая термостойкость (до +40; под давлением до +50); рекомендован для использования в болотных местностях; сопротивление к проникновению водяных паров; отсутствие потребности в уходе и обслуживании; обладает повышенной эластичностью; сварочные соединения имеют такую же или более высокую прочность, чем сама труба; высокие санитарно-гигиенические показатели	более жесткий, химически - и светостойкий, чем ПЭ; стоек к воздействию кислотной среды; обладает совершенными гидравлическими свойствами, не изменяет вкус и химические свойства транспортируемой жидкости, при прокладке канализационных наружных систем отсутствует взаимодействие с почвой и грунтовыми водами; использование технологии Multi-Layer для наружных систем канализации, что уменьшает массу трубы, не лишая её прочностных характеристик; пониженная горючесть по сравнению с другими полимерами; отсутствие склонности к растрескиванию; высокие санитарно-гигиенические показатели	высокая устойчивость к температурным воздействиям, высокая прочность, невысокая сопротивляемость внешним и внутренним динамическим воздействиям, большой расход материала при производстве труб; повышенная пожаробезопасность; низкая пластичность (хрупкий)	обладает повышенной прочностью, способность выдерживать высокие динамические, статистические и изгибающие внутренние и внешние нагрузки, ограниченная область применения (условия прокладки ограниченны уровнем промерзания грунта); высокая теплопроводимость; проницаема для кислорода	разрушается при воздействии отрицательных температур, вступают в реакцию с канализационными газами; большой расход материала при производстве труб

В- высокий, С- средний, Н- низкий;

Монтаж водопровода из из труб ПВХ И ХПВХ

Главные составляющие монтажа конструкций – это средства монтажа и его технология. К средствам монтажа относятся изделия из пластика, предназначенные для сборки - это трубы, инструменты и фитинги.

Монополимерные фитинги предназначены для соединения полимерных труб между собой (муфты), а также выполнения разводки трубопровода (уголки или колена, тройники, крестовины,скобы и компенсаторы) методом сварки.

Комбинированные фитинги позволяют соединять пластиковые трубы с любыми сантехническими конструкциями благодаря наличию металлической резьбы любых доступных размеров, как внутренней, так и наружной. Такие фитинги удобны и при сборке пластиковых труб между собой, когда вам необходимо создать разборное, а не монолитное соединение. Комбинированные фитинги могут использоваться и как элемент разводки, поскольку имеются комбинированные колена, тройники.
Условно комбинированные фитинги можно разделить на два вида:
с неподвижными резьбовыми элементами (металлическая резьбовая конструкция «залита» в пластик);
с подвижными резьбовыми соединениями – такие фитинги имеют или накидную гайку с внутренней резьбой или разъемную муфту как с внутренней, так и с наружной резьбой.

Как монополимерные, так и комбинированные фитинги могут быть переходными, в таком случае на вход и выход такого фитинга присоединяются трубы разного диаметра.

Кроме соединительных элементов, к фитингам относят и комбинированную запорную арматуру (прямоточные и шаровые пластиковые краны).

В отличии от полипропиленовых конструкций фитинги из ПВХ и ХПВХ чаще всего имеют пластиковые резьбовые элементы.

Необходимые инструменты

ножницы для резки труб,
скребок или наждачная бумага,
очиститель (праймер),
клей,
специальные тампоны (кисточки) для очистки склеиваемых поверхностей и нанесения клея.

Склеивание:
Склеивание — технология соединения элементов с помощью агрессивных клеев, обуславливающая простоту и быстроту монтажа систем из труб ПВХ и ХПВХ. Монтаж в общем не требует ни профессионального оснащения, ни снабжения строительной площадки электрической энергией. Процесс соединения основан на растворении клеем верхнего слоя стенок соединяемых элементов. В результате взаимопроникновения материалов обеих деталей получается монолитное соединение, оно герметично и прочно.
Перед тем как приступить к склеиванию системы из труб ПВХ и ХПВХ, для проверки размеров следует выполнить так называемое соединение «насухо». Труба должна свободно входить до 2/3 в гнездо соединительной фасонной детали (фитинга). Разрезать трубы лучше всего специальными ножницами или, при больших диаметрах, роликовым резаком. Можно также разрезать пластиковые трубы и ножовкой для металла. При нарезании труб необходимо сохранять прямой угол резания относительно оси трубы.
Торцы разрезанных труб обрабатывают специальным ножом для снятия фаски или обтачивают напильником. После обработки конец трубы очищают сухой тряпкой от опилок и загрязнений, обезжиривают. Желательно трубу продуть. Непосредственно перед склеиванием элементов трубопровода соединяемые поверхности необходимо смазать праймером (специальным очистителем), что окончательно очистит пластик и смягчит его, улучшив проникновение клея. Клей наносят на трубу и в гнездо фитинга нетолстым слоем и вводят трубу в гнездо до упора. Сразу после соединения элементов трубу проворачивают в гнезде фитинга на 1/4 оборота, чтобы равномерно распределить клей по соединяемым поверхностям. Процесс склеивания не должен длиться более 1 минуты. Соединенные элементы придерживают 15-30 секунд, не позволяя трубе выскочить из гнезда соединительной фасонной детали (фитинга). При правильном соединении на стыке трубы и фитинга выступит ровный слой клея — так называемая «повязка». Выступивший излишек вытирают тряпкой.
Для соединения труб и фасонных соединительных деталей (фитингов) из ХПВХ и ПВХ стоит применять только клей, рекомендованный заводом-изготовителем. Использование клея других марок не гарантирует герметичности и прочности соединений.
Детали диаметром более 50 мм следует собирать с помощью специального стягивающего (монтажного) устройства.
В настоящее время заводы-изготовители стали выпускать для монтажа труб из ХПВХ быстродействующий клей, который позволяет исключить применение праймера для предварительной очистки. Использование такого клея сокращает время соединения труб. Период времени (ПВ) между склеиванием и первичной проверкой зависит от температуры, при которой производится монтаж, от влажности воздуха и диаметра соединяемых элементов.

Вода сама себя поднимает

Особенно хорош гидротаран в локальном водопроводе, например на небольшой ферме у сельского пруда. Но применялся и в крупных — для питания фонтанов в Версале, например. В ХIХ — начале ХХ в. эти машины производились большими сериями в Англии, Германии, США. В Москве специализированный завод "Гидротаран" работал еще в начале тридцатых годов. Кое-где эта старинная техника до сих пор работает. Но — редко: успехи электрификации и некоторые недостатки гидротарана подорвали конкурентоспособность этого насоса.
водопровод дача своими руками

Однако сегодня электроэнергия все дорожает. И дальновидные хозяйственники вспомнили о гидротаране. Но известные конструкции неудобны во многих местах: необходим слив значительной части воды, протекающей через насос. Значит, требуется место слива ниже расположения насоса. А сам он должен быть ниже уровня воды в источнике. Соблюсти эти условия удается только у плотины или на горной речке. Сгодится и карликовая запруда на малой речке. Но как быть на берегу большой, где кустарную плотину поставить нельзя? "Подводный гидротаран" М.Бурангезлова в плотине не нуждается. Не нужен ему и слив.

Для запуска в работу из пусковой емкости 1 в цилиндр 2 подают воду под давлением, больше скоростного напора течения реки. Для этого емкость располагается достаточно высоко. Поршень 3 смещает шток 4 и прикрепленный к нему диск 5 ударного клапана влево. Кулачковый механизм, вмонтированный в шток, поворачивает диск 6 так, что отверстия в обоих дисках совпадают, вследствие чего сопротивление течению речной воды через гидротаран уменьшается. Движение штока прекратится, когда упор 7 надавит на рейку 8 механизма управления вентилем 9. Он откроется, давление в цилиндре упадет, шток под действием скоростного напора двинется вправо. Кулачковый механизм при этом повернет диск 6 вокруг оси штока так, что отверстия в дисках перекроются и сопротивление клапана увеличится, а скорости течения воды и движения клапана со штоком сравняются. Движение вправо закончится ударом диска 5 в край 10 питательной трубы. Проток мгновенно закроется, произойдет гидроудар. Динамическое давление воды откроет обратные клапаны, вода поступит в воздушный колпак 11 и далее — в сеть потребителя и в гидроаккумулятор 12, а затем — в цилиндр 2. Под действием этого давления поршень начнет движение влево — процесс повторится и будет повторяться автоматически уже без участия пусковой емкости 1, которая пополнится при заполнении цилиндра 2.

Этой машине не нужен слив "лишней" воды, что не только повышает экономичность и удобство эксплуатации, но и делает машину почти универсальной — она может работать на любой реке. Чем быстрее течение, тем производительнее насос или миниатюрнее при равной производительности. Устройство водопровода с гидротараном требует осмотрительности: где попало его ставить не надо. На самой тихой реке есть быстрины, где течение сильнее среднего. Там и место гидротарану. Работоспособен круглый год, если установлен глубже промерзания реки.

Производительность и КПД устройства можно несколько повысить, если приемную трубу заменить конфузором, тогда скорость течения через ударный клапан повысится.

Пат. 2137949. Бурангезлов М.К.

Водопровод в поместье

Категория: Строительство, обустройство | Добавил: Admin (04.05.2010)

Просмотров: 16930 | Теги: вода