Укрощение стихии, или способы соединения трубопроводов из металла и полимеров

Вода, согласно учению Аристотеля, является одной из четырёх стихий. За время, прошедшее с момента создания учения до наших дней, люди научились заключать эту стихию в «узкие рамки» труб различного диаметра, а вода из стихии превратилась в стихийное бедствие, когда эти трубы по «необъяснимым» причинам начинают течь.

Система труб PE-XC/Al/PE-XB или PE-RT/Al/PE-RT и латунных пресс-фитингов Rubinetterie Bresciane

Речь пойдёт о том, как снизить вероятность бедствия и не платить за «ремонт  в квадрате», то есть у себя и у «дорогих» соседей снизу. Не стоит рассматривать ниже перечисленное как свод правил и советов для любителей всё делать своими руками (что похвально, однако в подобного рода вопросах следует полагаться на специалистов). Это будут лишь рекомендации, на что стоит обратить внимание при контроле выполнения работ нанятым вами профессионалом.

И первая рекомендация уже изложена: ни в коем случае не оставляйте без внимания и контроля выполняемые для вас работы.

ВСЁ ДЕЛО — В ТРУБЕ

Любая система, отопления, холодного или горячего водоснабжения, состоит, прежде всего, из трубопроводов — «кровеносных сосудов» инженерных систем.

В настоящее время трубопроводы классифицируются по множеству признаков: назначению, транспортируемым средам и т. п. Нас же в первую очередь интересует классификация по материалу. А из всего многообразия материалов — металлы и полимеры. Именно эти две группы представляют практический интерес у нынешнего покупателя, поскольку на сегодняшний день они наиболее употребимы для создания или замены имеющихся бытовых трубопроводов.

Не секрет, что чаще всего именно в соединении кроется повышенный риск протечек, а посему рассмотрим более детально эти две группы с точки зрения применимости к ним различных способов и систем соединений.

«Полимерная» группа

Сразу оговоримся, что речь пойдёт не обо всех полимерных материалах этой группы, а лишь о наиболее популярных при реализации трубопроводов холодного и горячего водоснабжения бытового назначения, так как для обычного обывателя это наиболее «животрепещущая» тема. Итак, рассмотрим создание пар «материал трубы — способ соединения» и перечислим самые популярные полимерные материалы для подобных трубопроводов.

Металлополимерная труба TeceFlex на основе сшитого полиэтилена с аксиальными фитингами

Металлополимерные трубы. Чаще всего это пятислойные трубы PEX-­Al-­PEX, то есть склеенные между собой слои сшитого полиэтилена (внутренний и наружный) и слой алюминия. В настоящее время существуют модификации труб с заменой сшитого полиэтилена на другие, близкие по характеристикам материалы. Постоянным пока остаётся только наличие именно алюминия, так как это обусловлено и физическими свойствами металла, и его адгезией к полимерам за счёт специальных клеевых слоев.

Пресс-система Viega Pexfit Pro: трубы PEXC-Al-PEXC и пресс-фитинги из PPSU и бронзы

Трубы из сшитого полиэтилена PEX. Первоначально простые трубы из единственного материала — сшитого полиэтилена в настоящее время превратились в сложные, многослойные с армированием, кислородным барьером и защитой от воздействия ультрафиолета.

Трубы из полипропилена PP. Они прошли те же этапы совершенствования и модернизации, что и трубы из сшитого полиэтилена, обладают теми же положительными свойствами, но освобождены от свойственных монополимеру недостатков.

Подводя итоги по группе полимерных труб, можно смело сказать, что в процессе более чем пятнадцатилетнего совершенствования этих материалов они абсолютно выровнялись по своим техническим характеристикам и потребительским качествам. Мало того, цены на равные по характеристикам и качеству производства различные полимерные трубы практически сравнялись и не дают какой-­либо существенной экономической выгоды. Свойственное для всех перечисленных материалов отрицательное качество, а именно высокий коэффициент линейного расширения (несмотря на применение армирования) в сравнении со значениями этого коэффициента для труб из металлов, в данном случае рассматривать не будем, так как из-­за малой протяжённости готового трубопровода можно смело признать его незначительным.

Пуш-фитинг для металлополимерных труб

Системы фитингов

Осталось перечислить способы соединения для полимерных труб. Не вдаваясь в подробности, нетрадиционно, но весьма показательно разделим системы по типу инструментов, используемых при соединении трубы с фитингом:

•  резьбовые или обжимные фитинги (отсутствие специального инструмента, только гаечные или сантехнические ключи), которым свойственна доступность и, как следствие, высокая степень влияния человеческого фактора на качество монтажа;
• Push, или самофиксирующиеся фитинги (отсутствие любого специального инструмента, в том числе гаечных или сантехнических ключей). Для соединения фитинга с трубой нужны только руки, быстрота сборки, однако влияние человеческого фактора не меньшее, чем у резьбовых фитингов;
• фитинги для сварки. Степень человеческого фактора существенно зависит от навыков монтажника в работе со сварочным оборудованием;
• пресс-­фитинги (с использованием как радиальных, так и аксиальных пресс-­машин). Требуется специальный (профессиональный) инструмент, максимальная скорость монтажа, минимальное влияние человеческого фактора.

Пресс-фитинг для металлополимерных труб

Разумеется, в каждой подгруппе существует разнообразие по материалам, из которых выполнены сами фитинги, есть деление по элементу фитингов, осуществляющему фиксацию трубы, и т. п.

Для всех подгрупп используются инструменты, необходимые для сгибания, обрезки и обработки торцов (калибровка, снятие фаски и др.).

Пресс-фитинг для стальных труб

Металлические трубы

Теперь рассмотрим группу «металлических» трубопроводов, основными представителями которой для наших целей являются:

• трубы из углеродистой стали. Наиболее широко применяются оцинкованные (изнутри и снаружи), однако в последнее время становятся популярными «более современные» оцинкованные трубы с дополнительным покрытием из полипропилена;
• трубы из нержавеющей стали. Самая распространённая для этих целей — сталь марки AISI 316 L (отечественный аналог 03Х16 Н15 М3);
• трубы из меди, медных сплавов без покрытия (хромирования).

Способы соединения металлических труб:

• сварка (фитинги для сварки). Требуется электросварочное оборудование и, как следствие, повышенные меры пожаробезопасности;
• фитинги для пайки;
• резьбовые фитинги (стальные, чугунные, латунные, бронзовые и т. д.). Возможно, потребуется резьбонарезной инструмент;
• обжимные фитинги. Для фиксации нужны только гаечные или сантехнические ключи;
• пресс­-фитинги. Конструкция фитингов и профессиональный инструмент позволяют достичь максимального снижния влияния человеческого фактора.

Пресс-система Geberit Mapress из нержавеющей стали

Приверженцев применения «наших традиционных», а именно стальных, трубопроводов по-­прежнему очень много. Обоснованность их позиции не подлежит ни малейшему сомнению, однако в какой-­то момент использование стальных труб существенно снизилось. Это было связано, прежде всего, со сложностью, трудоёмкостью и большими временными затратами при монтаже трубопроводов. Кроме того, применение в отдельных случаях сварочного оборудования ещё и небезопасно в условиях, скажем, многоквартирного дома. Но время идёт, и сегодня появились современные соединительные детали — пресс­-фитинги для металлических труб, которые уровняли, а может быть, и вывели вперед монтаж стальных трубопроводов по удобству, качеству, снижению человеческого фактора в сравнении с созданием трубопровода из полимерных труб.

Таблица 1. Материал трубы – способ соединения

* В таблице для пар «Полипропилен — Обжимные» и «Нержавеющая сталь — Сварка» стоят прочерки, потому что, несмотря на существование указанных способов соединения, использование их для бытовых трубопроводов маловероятно.

Пресс-фитинги Oventrop Cofit P из бронзы и Cofit PDK из PPSU для металлополимерных и PEX труб

НЕ УЧИ УЧЁНОГО

Каждый из нас как потребитель может столкнуться с ситуацией, когда исполнитель работ предложит на выбор либо просто проинформирует о том, из каких именно труб он будет производить «разводку».

А вот и вторая рекомендация. Не настаивайте на реализации «вашего взгляда» на то, какой материал должен быть использован для трубопровода. Современные материалы настолько близки по своим техническим характеристикам и потребительским качествам, что в выборе вы вполне можете положиться на исполнителя работ. Поверьте, зачастую «стандартный» монтажник обладает навыками работы с каким-­либо одним материалом. Уровень этих навыков может быть различным, но в любом случае, если вы будете настаивать на «своем» материале, менее знакомом монтажнику, получите в итоге гораздо худший результат. Сосредоточьте свое внимание на качестве (оригинальности) выбранного материала.

ТИПЫ АРМАТУРЫ

Невозможно спроектировать трубопровод любого уровня сложности, от знакомой нам квартирной «разводки» водоснабжения до систем охлаждения контуров атомных электростанций, без запорной трубопроводной арматуры. О значимости запорной арматуры говорит тот факт, что по ГОСТу при формировании наименования трубопроводной арматуры слово «запорный» или «запорная» в сочетании с типом арматуры не применяют. «Регулирующая», «предохранительная» и т. д. — обязательно, а «запорная» — и так понятно, не нужно.

Шаровой запорный кран Oventrop Optibal

Шаровой кран. Типов запорной арматуры много. Это различного вида и конструкции задвижки, клапаны, дисковые затворы и краны. Однако из всего этого разнообразия нас будет интересовать кран, а точнее, исходя из конструкции запирающего элемента кран шаровой. Именно этот вид запорного устройства, выполненного из латуни, корпус которого состоит из двух частей, получил самое широкое распространение в бытовых трубопроводах.

Появлению такого шарового крана мы обязаны известному итальянскому производителю Rubinetterie Bresciane, оформившему в 1967 году патент на новый форм­фактор «с корпусом из двух частей». С середины 90‑х годов шаровые краны начали активно вытеснять ранее используемые конусные, которые в силу конструкции очень быстро теряли герметичность затвора.

На волне массовой замены старых конусных кранов на новые шаровые, которые зачастую были импортного производства, не могла не образоваться «пена» низкокачественных подделок, имитировавших торговые марки и в короткий срок завоевавших рынок бытовой трубопроводной арматуры.

Подделки того времени даже «низкокачественными» называть не хочется, потому что говорить хоть о каком-­то «качестве» не приходилось. Это были «бумажные» краны, разваливавшиеся в руках монтажников ещё в момент установки. В них не было ничего, кроме формы, что делало бы их похожими на оригиналы. Корпус, запирающие элементы (шары), уплотнения, всё было из материалов, не способных обеспечить надёжность соединения, герметичность. Если же кран не разваливался в процессе монтажа, он становился «бомбой» замедленного действия, дожидался самого неподходящего момента (хозяева уехали в отпуск, например) и выпускал на волю водную стихию. В этот период постоянные подтопления из­-за лопнувших, развалившихся кранов стали чуть ли не «нормой». Эхо этих потопов докатилось и до сегодняшних дней и стало актуальной темой обсуждения на различных форумах в Интернете, сформировало устойчивое мнение, что любой мало­-мальски известный бренд должен быть сопровождён подделками.

Очень немногие поставщики оригинальной продукции решили объявить войну подделкам. Единственным доступным способом борьбы, не вступающим в противоречие с законом, была публикация отличительных признаков оригинальной продукции. Другие цивилизованные способы в нашей стране не работали либо требовали нецивилизованного финансового вливания. Однако для поставщиков публикации в прессе или Интернете становились «палкой о двух концах». Во‑первых, опубликованные признаки оригинальной продукции молниеносно копировались и переносились на поддельную продукцию. Во‑вторых, распространяющаяся информация о наличии подделок не сразу, конечно, но по истечении некоторого времени приводила к существенному снижению объёмов продаж оригинальной продукции. Доходило до абсурда, когда поставщика, опубликовавшего информацию об отличительных признаках, могли обвинить в продаже подделок. Некоторых «борцов с подделками» экономическая ситуация вынудила в конце концов отказаться от скомпрометировавших себя брендов. Другие просто сменили сферу деятельности, а миф о «великом китайском копире» очень глубоко засел в головах потребителей.

На сегодняшний день ситуация с подделками, во всяком случае в этом секторе рынка, стала менее напряжённой. Уже нет вала подделок, которые даже отдалённо не похожи на качественную продукцию, некоторые ОЕМ (Original Equipment Manufacturer) продукты сменили китайскую прописку на европейскую, а производители оригинальной продукции стали более активно включаться в борьбу с подделками не только в своих странах.

К сожалению, иногда качество шаровых кранов выравнивается и по иным причинам. Производители некогда «идеальной» продукции в попытках снизить её стоимость поступаются качеством, отдавая на аутсорсинг сторонним организациям основные производственные процессы, оставляя себе лишь сборку. В такой ситуации осуществить полноценный контроль качества становится проблематичным, и в итоге производитель объективно теряет свои позиции на рынке аналогичной продукции.

Как бы то ни было, третьей рекомендацией можно считать следующее: оставьте за собой право выбора производителя запорной трубопроводной арматуры. Мы не говорим «выбора производителя шаровых кранов», поскольку сейчас появилась альтернатива этому типу арматуры — затворы поворотные, ориентированные на применение в бытовых трубопроводах. Внешне они выглядят как обычные латунные шаровые краны, но в качестве запирающего элемента используется диск из полиэфиримида — термопластического материала, обладающего высокой прочностью и термостойкостью. Арматура автоматически превращается из запорной в запорно­регулирующую, и вполне возможно, что мы становимся свидетелями очередной (после конусных кранов) принципиальной смены приоритетов. Особо это касается выбора запорной арматуры, используемой для подключения водяных нагревательных приборов. В рассматриваемой системе водоснабжения это касается полотенцесушителей, подключаемых непосредственно к стояку системы горячего водоснабжения.

Фильтрация на входе

Следующими и по порядку установки, и по значимости в системах водоснабжения стоят фильтры. Классификация фильтров весьма запутанна и пестрит различными специфическими, профессиональными терминами, поэтому устройство, которое нас интересует, можно назвать фильтром жидкостной грубой очистки.

В бытовых трубопроводах он предназначен для защиты используемых устройств и оборудования от механических включений и взвесей, для предотвращения выхода из строя этих устройств из-­за преждевременного износа или даже разрушения подвижных частей.

Фильтр грубой очистки

Существует распространённое заблуждение, характерное для большинства потребителей, относительно одного из представителей семейства фильтров грубой очистки. Речь идёт о так называемом самоочищающемся фильтре. Внешний вид этого устройства хорошо знаком практически всем, кто тем или иным образом столкнулся с вопросом установки фильтра: сверху манометр, колба (латунная или полимерная) и внизу дренажный шаровой кран со штуцером под шланг (1). Продавцы с энтузиазмом эксплуатируют слово «самоочищающийся» для этого устройства, не вдаваясь в подробности и не афишируя, что нужно сделать, чтобы слово превратилось в дело.

Устанавливая такой фильтр в трубопровод как есть, без каких­-либо дополнительных изменений в трубопроводе, мы получим фильтр с возможностью периодического слива осадка, скапливающегося в нижней части колбы. Это и есть «самоочищение»? Почему «само…», почему «очищение»? Ведь сливая осадок из колбы, мы оставляем фильтрующий элемент (сетку из нержавеющей стали) в том же состоянии, что и до слива, то есть как была сетка грязной, так и осталась.

Схема обратной промывки для фильтров

Всё становится понятным, как только мы открываем инструкцию к фильтру, в которой сразу же бросается в глаза приблизительно следующая схема включения фильтра (2): это и есть схема реализации функции «самоочищения», а точнее, обратной промывки для фильтров подобной конструкции.

Следует оговориться, что существуют в продаже фильтры, где схема обратной промывки реализована внутри фильтра. Например, есть фильтры, в которых для фильтрующего элемента предусмотрено два положения. Одно — рабочее, а при перемещении во второе начинается процесс самоочищения. Однако потребитель должен понимать, что, получая возможность перемещения фильтрующего элемента, сам фильтр автоматически перемещается в другой, более высокий ценовой диапазон.

Есть ещё один нюанс, связанный с использованием самоочищающихся фильтров, установленных сразу после ввода воды в дом, то есть после первого крана на отводе от стояка и до прибора учёта (счётчика воды). Дело в том, что наличие дренажного крана будет рассматриваться эксплуатирующей организацией, как возможность неучтённого отбора воды. В такой ситуации зарегистрировать прибор учёта в этой организации не получится и придётся платить за воду не по счётчику, а по тарифу, умноженному на количество зарегистрированных жильцов.

Сложно рекомендовать для использования самоочищающиеся фильтры после всего перечисленного. Однако есть ситуации, когда потребитель никак не сможет обойтись без них. Возникает такая надобность, когда на оконечных точках разбора установлены устройства (шаровые смесители, гидромассажные ванны и т. п.), требующие механической фильтрации сеткой с ячейками размером не более 100 мкм. Именно такие фильтрующие элементы устанавливают в свои фильтры практически все производители подобной продукции. В этом случае располагать самоочищающийся фильтр необходимо после счётчика воды, а перед ним требуется установить фильтр грубой очистки с сеткой не более 500 мкм (реально величина не регламентирована, исходить нужно из требований в инструкциях к сантехарматуре, которую защищают фильтры). Такие фильтры обычно называют угловыми, «косыми» или Y‑образными и, как правило, их использования бывает более чем достаточно для защиты практически всех устройств и приборов.

Некоторые производители выпускают самоочищающиеся фильтры в одном корпусе с регулятором давления. Хорошее решение, но нас будет интересовать регулятор давления как отдельное устройство. Это тот самый страж водной стихии, что способен защитить весь трубопровод и все подключаемые устройства и приборы от повреждения или даже разрушения из­за недопустимого повышения давления.

В общем случае регулятор давления — это технически достаточно сложное устройство, управляемое автоматически воздействием рабочей среды на регулирующий или чувствительный элемент без помощи вспомогательных механизмов. В настоящее время их принято делить на:

• регуляторы давления «до себя», поддерживающие давление в заданном диапазоне на участке трубопровода, расположенного до регулятора;
• регуляторы давления «после себя», поддерживающие давление в заданном диапазоне на участке трубопровода, расположенного после регулятора;
• регуляторы давления квартирные. Это регуляторы «после себя», предназначенные для установки в системе водоснабжения квартир с целью ограничения и стабилизации давления воды при её потреблении, а также герметичного перекрытия магистрали воды при отсутствии потребления.

Регулятор давления со встроенным в корпус фильтром

Существуют два распространённых заблуждения относительно применения регуляторов давления. Первое заключается в том, что некоторые потребители, буквально понимая смысл слов «автоматически» и «стабилизация», ошибочно считают, что регулятор давления будет поддерживать установленное на выходе давление постоянным даже в случае снижения входного давления ниже уровня выходного, то есть каким­то образом повышать давление.

Второе заблуждение распространено скорее среди монтажников, устанавливающих приборы учёта. Они считают, что регулятор давления нужно устанавливать после счётчика. Возможно, это связано с тем, что на рекомендованных схемах установки счётчиков перед ними показаны только кран и фильтр. Не нужно принимать эти схемы за догму, они носят лишь рекомендательный характер, а вот счётчики воды весьма уязвимы при превышении номинального давления.

Использование регулятора давления в качестве устройства, предохраняющего трубопровод от воздействия избыточного давления, способного привести к нарушениям герметичности и, как следствие, к настоящему «стихийному бедствию», весьма целесообразно, а для обеспечения некоторых Строительных Норм и Правил (СНиП) — необходимо.

Продолжение следует…

Автор: Константин Перфилов

Статья опубликована в объединённом выпуске «Осень-Зима 2016»
журналов «Инструменты» + «Всё для стройки и ремонта» + «GardenTools»
серии «Потребитель»

Архив всех выпусков в pdf-формате смотрите здесь