Преимущества и недостатки стальных труб для водоснабжения, виды и правила монтажа

Содержание

Преимущества и недостатки стальных труб для водоснабжения, виды и правила монтажа

В каких случаях используются стальные трубы для водоснабжения, какие недостатками и преимуществами они обладают? Эти вопросы требуют детального рассмотрения, как и существующие альтернативные материалы для создания водопровода.

Традиционное решение

С тех пор, как люди начали использовать напорные водопроводы и специальные насосы, предназначенные для увеличения давления потока, до сегодняшнего дня стальные изделия не потеряли своей популярности, несмотря на обилие других более современных материалов.

В настоящее время в каждом супермаркете строительных материалов металлические водопроводные трубы занимают значительную часть стеллажей. Очевидно, что такая популярность связана с достоинствами этих изделий, с которыми не могут конкурировать трубы из других материалов.

Преимущества

Сравнительно доступная стоимость и прочность являются основными достоинствами стальных труб, но существуют и другие важные плюсы:

  1. Низкий коэффициент расширения при нагреве. Это важное свойство, поскольку водопроводные трубы не редко штукатурятся либо утапливаются в стяжку. При высоком коэффициенте теплового расширения материала в таких случаях на изделиях появляются трещины.
  2. Механическая прочность. В местах трубопровода, которые подвергаются существенным внешним механическим воздействиям, стальные трубы не заменимы. Лучшим вариантом они являются и для прокладки трубопровода в коридоре под полом. Не имеет конкурентов эти изделия также в случае необходимости транспортировки воды под высоким давлением. Например, после насоса подкачки во время его работы на трубопровод оказывает неблагоприятное воздействие вибрации от мотора и крыльчатки аппарата, а также значительные перепады давления при пуске и выключении подкачки.
  3. Приемлемая цена. Металлические трубы для водопровода не самые дешевые, но в числе изделий, наиболее доступных по цене. Тем более практически всегда они имеются в хозяйстве в отличие от бухт металлопластиковых или полипропиленовых изделий.
  4. Широкий ассортимент, доступность любой арматуры. В любом магазине стройматериалов чугунные тройники и уголки всегда есть в большом количестве, чего нельзя сказать, например, о фитингах произвольной формы для полипропиленовой продукции.

Недостатки

Каждый материал имеет недостатки, но что касается железных водопроводных труб, то они вполне решаемы. К минусам таких изделий относятся:

  1. Подверженность коррозии. Чаще всего ржавеют трубы системы холодного водоснабжения, поскольку для них губительным оказывается воздействие повышенной влажности (из-за конденсата, образующегося на холодной трубе) в сочетании с атмосферным кислородом. Несмотря на то, что современный рынок предлагает более выгодные решения по цене и устойчивости к ржавлению, дополнительные меры защиты стали от коррозии не требуют больших расходов или какой-то сложной работы. Например, предотвратить образование конденсата на трубе можно с помощью грунтовки и покраски изделия.
  2. Уменьшение просвета. Для стальных труб холодного водоснабжения характерно зарастание внутри по истечении какого-то времени. Просвет может существенно уменьшиться уже через несколько лет с начала пуска в эксплуатацию водопровода.
  3. Большой вес. Можно подумать, что это не столь важный показатель, но мнение изменится сразу, когда начнется процесс транспортировки труб и их последующей разгрузки.
  4. Трудоемкость установки/разборки. Чтобы соединить металлические трубы для водоснабжения, нужен опытный сварщик либо владелец может самостоятельно вручную нарезать резьбы на изделиях. Для этого потребуется не только специальный инструмент, но и много усилий.

Стальные трубы без ржавчины

Какие эффективные решения применяются для устранения главного недостатка стальных изделий – подверженности к коррозии?

Оцинкованные изделия

Изготавливаются они из обычных стальных труб путем электрохимического напыления цинка на внешнюю и внутреннюю поверхности. Такой метод позволяет решить сразу несколько проблем: предотвратить ржавление и образование наростов внутри трубы.

оцинкованные трубы для водопровода

Такие изделия, конечно, дороже простых аналогов, но в отличие от них являются лучшим решением для водопровода. Что касается срока эксплуатации, то он может и имеет какие-то ограничения, но в любом случае он не меньше продолжительности жизни человека.

Важно! Рекомендуется все же красить резьбу, поскольку на ней обнажена сталь. Это позволит предотвратить ржавление этих участков. Однако вся стальная оцинкованная водопроводная труба не нуждается в покраске.

Изделия из нержавеющей стали

Такие водопроводные трубы – идеальное решение тогда, когда требуется особая надежность. Если не смотреть на стоимость, то этот материал отлично подходит для создания водопровода, после прокладки которого он не требует каких-то особых усилий по уходу и обслуживанию. В редком случае потребуется ремонт, который сводится к удалению кусочков окалины и чистке фильтров.

трубы оцинкованные водопроводные

Конечно, продукция из нержавеющей стали имеет недостатки, но они не связаны с характеристиками и свойствами материала. К минусам относятся:

  • высокая стоимость изделий – нержавеющая сталь стоит недешево, соответственно трубы из нее имеют высокую цену, особенно по сравнению с аналогами из других материалов;
  • сложная обработка – получение нержавеющей стали подразумевает достаточно трудоемкий процесс (добавка в исходный материал металлов, присадок), но это обеспечивает высокие показатели изделия по твердости и устойчивости к коррозии.

При недостатке опыта токарь может не справиться с нержавеющей сталью, не говоря уже о попытках нарезать резьбу вручную. Таким образом, оцинкованные трубы для водопровода являются не идеальным, но наиболее подходящим вариантом.

Альтернативные решения

Если по каким-то причинам требуется использование только металлических изделий для создания водопровода, то помимо стали стоит рассмотреть и другие материалы:

  • Медь. Несмотря на то, что ее практически вытеснили современные изделия из других материалов, она давно и широко используется в западных странах для разводки воды по домовладению.
  • Чугун. В советское время такие изделия применялись для сооружения водопроводов большого диаметра, когда требовалось обеспечить водой не только многоквартирный дом, но и целый квартал. Этот материал в отличие от стали, не ржавеет и менее склонен к зарастанию со временем. В современное время используется такие продукты крайне редко, поскольку нуждается в трудоемком монтаже.

стальные оцинкованные трубы водоснабжения

труба водопроводная стальная оцинкованная

Если не требуется обязательного использования только металлических труб, современный рынок предлагает большое разнообразие изделий из других материалов, которые к тому же удобны в эксплуатации и просты в установке:

  • Полипропилен. Продукт представляет собой монолитный пластик, для стыковки которого применяются фитинги и самый простой паяльный аппарат. Герметичность швов абсолютная, поэтому такие трубы никогда не протекают.
  • Металлопластик. Это алюминиевые изделия, которые с внутренней и наружной сторон покрыты пластмассой. Отличаются простым монтажом, хорошей гибкостью.

Методы монтажа труб

Чтобы соединить стальные оцинкованные трубы водоснабжения или изделия из других металлов используется два способа: сварка и резьбовая стыковка.

Рекомендуется доверить этот процесс электросварщику, особенно если речь идет об изделиях из нержавеющей стали. Чаще всего для этих целей используются сварочные горелки, работающие на пропане.

металлические трубы для водопровода

Однако они не обеспечивают такого горячего пламени, которое будет достаточным для комфортной сварки нержавеющей стали, а нарезка резьбы вручную – нереальная задача. Это возможно только для стальных и оцинкованных продуктов. Для нарезки резьбы в этих случаях лучше, чтобы поблизости был токарный станок. Если самостоятельно изготовить патрубки и сгоны с резьбой требуемой длины, сборка водопровода будет значительно упрощена.

Диаметры труб

В большинстве случае диаметры стальных труб обозначаются в дюймах. При этом недостаточно умножить указанное количество на 25,4 для расчета точного внутреннего/внешнего диаметра в привычных для нас миллиметрах. Например, если оцинкованные водопроводные трубы имеют обозначение этого параметра как 0,5 дюйма – значит, на таких изделиях допускается нарезка цилиндрической резьбы данного диаметра.

трубы для водоснабжения металлические

Специалисты и продавцы помимо дюймов могут применять или упоминать диаметр изделия в привычной для нашей страны метрической системы. При этом чаще указывается внутренний диаметр, а внешний рассчитывается по толщине стенок.

Классификация труб по толщине стенок

В соответствии с государственным стандартом 3262-75 газовые и водопроводные трубы в зависимости от толщины стенок подразделяются на три вида:

  • легкие;
  • обычные;
  • усиленные.

Толщина стенок трубы в миллиметрах рассчитывается с учетом диаметра. Например, если внутреннее сечение составляет 25 мм, толщина стенка – 4 мм, то такая труба будет относится к усиленным. В то же время такая толщина стенки для трубы-сотки относит ее к категории легких изделий.

водопроводные трубы железные

Обычные трубы предпочтительнее в тех случаях, когда отсутствуют какие-то особые требования к устойчивости водопровода к воздействию повышенного давления или, например, к весу материала. Усиленные трубы имеют не только большой вес, высокую стоимость, но и труднее поддаются сварке газом. Может не получиться и нарезка резьбы, поскольку они имеют стандартный внутренний диаметр, а внешний – больше. Нержавеющие изделия с толстыми стенками требуют еще более трудоемкой обработки.

Вам будет интересно  Виды тройников для трубопровода

Однако если посмотреть с другой стороны, легкие изделия с тонкими стенками изначально использовались для газовых магистралей, которые соединялись сваркой. Естественно, тонкие трубы быстрее разрушаться от ржавчины, к тому же резьбы у них довольно хрупкие. Незначительное напряжение, учитывая, что в не редко они монтируются хотя и с небольшой, но все же натяжкой, уже через два года резьба может просто отломиться.

Выводы

Если судить по совокупности требуемых потребительских характеристик, то из всех вышеперечисленных видов изделий наиболее подходящей для водоснабжения является оцинкованная труба. Но на современном рынке представлены и достойные альтернативы стальным продуктам.

Металлические трубы для отопления

Как выбрать трубы из стали для отопительной системы? При выборе необходимо учитывать следующие параметры:

  • материал, примененный для производства труб;
  • способ изготовления труб;
  • технические характеристики труб.

Подбор труб в зависимости от материала изготовления

Для изготовления стальных труб могут применяться:

  • углеродистая сталь (черная);
  • нержавеющая сталь.

Трубы из углеродистой (черной) стали (рисунок выше) имеют следующие преимущества:

  • низкий коэффициент расширения при воздействии высокой температуры проходящей жидкости;
  • неподверженность механическим воздействиям;
  • низкая стоимость.

Недостатком данного вида материала является высокий уровень подверженности коррозии. Чтобы максимально снизить образование коррозийного налета, трубы подвергаются оцинкованию.

Металлические трубы для отопления

Стальные трубы с цинковым покрытием

Нержавеющая сталь, в отличие от углеродистой, менее подвержена коррозии. Нержавейка также отличается:

  • стойкостью к механическим воздействиям;
  • низким коэффициентом расширения;
  • эстетичным внешним видом, что позволяет избежать необходимости закрытия труб различными декоративными элементами.

Однако стоимость труб из нержавеющей стали значительно выше.

Металлические трубы для отопления

Стальные трубы, изготовленные из нержавеющей стали

Подбор труб в зависимости от способа изготовления

Трубы для системы отопления могут быть изготовлены одним из следующих методов:

сваркой. Сварные трубы могут иметь прямой (прямошовные) или спиральный (спиралешовные) шов. Прямошовные трубы имеют существенный недостаток – шов, который при воздействии температуры и высокого давления может быть поврежден. Поэтому система отопления стальными трубами изготавливается преимущественно из спиралешовных труб;

Металлические трубы для отопления

Сварные стальные трубы со швом в виде спирали

вытягиванием (прокаткой). Трубы, изготовленные таким способом, не имеют сварного шва (бесшовные тубы), что в значительной степени повышает их технические характеристики (устойчивость к температуре и давлению). Однако стоимость бесшовных труб выше, чем сварных, что обуславливает ограниченность их применения (используются для создания систем отопления в суровом климате или с высоким давлением).

Металлические трубы для отопления

Трубы, изготовленные методом прокатки

Для обустройства систем отопления частного дома или городской квартиры могут использоваться и прямошовные, и спиралешовные трубы, так как давление в системе не превышает расчетных показателей труб, полученных после проведения испытаний.

Подбор диаметра и иных технических характеристик

Основным техническим параметром при выборе стальных труб для строительства системы отопления является диаметр.

Диаметр труб зависит от таких показателей, как:

  • температура теплоносителя на входе в систему;
  • температура теплоносителя на выходе из системы;
  • количество тепла, требуемого для обогрева помещения;
  • скорость движения теплоносителя в системе.

Учитывая все показатели для расчета можно воспользоваться математической формулой:

Металлические трубы для отопления

Расчет диаметра труб для системы отопления

В представленной формуле буквами обозначены следующие параметры:

  • D – исковый диаметр;
  • Q – количество тепла (мощность оборудования);
  • ∆t° – разница температур на входе и выходе теплоносителя;
  • V – скорость движения.

Чтобы не производить сложных математических расчетов, можно воспользоваться таблицами, которые разработаны специалистами на основании указанной формулы.

Металлические трубы для отопления

Таблица для определения диаметра

Например, чтобы обустроить отопительную систему при мощности отопительного оборудования в 2,4 кВт потребуются трубы диаметром 8 – 10 мм.

Если установить в систему трубы меньшего диаметра, то количества тепла будет недостаточно для обогрева помещения. При установке труб большего диаметра будут возникать шумы при движении теплоносителя.

Выбор критерии

Определяя, какие трубы лучше использовать для отопления квартиры или индивидуального дома, рассматривают их следующие физические и эксплуатационные параметры:

Коррозионная стойкость. Так как в контурах отопления протекает вода или антифриз с ее содержанием, отопительные трубы должны обладать высокой коррозионной устойчивостью.
Прочность. Стандартное давление в отопительной системе не превышает 2-х атмосфер, трубопровод должен легко выдерживать этот напор с запасом в 1,5 – 2 раза.
Температурные характеристики. Температура носителя в контуре отопления редко превышает 70 °С, для теплых полов предельным значением служит показатель около 50 °С. Понятно, что трубопровод должен выдерживать температурные параметры с запасом на случай возникновения экстренных ситуаций – перегрева теплоносителя из-за неполадок автоматики, неисправностей котла.
Теплопроводность. Трубы отопления транспортируют теплоноситель к радиаторам или сами являются теплообменниками, передавая тепловую энергию стяжке полов

В первом случае их теплопроводность не играет важной роли, а ее высокая степень даже нежелательна. При работе в контурах теплых полов наоборот, требуется высокая теплоотдача, поэтому теплопроводность трубопровода должна иметь наивысший показатель

Металлические трубы для отопления

Рис. 2 Удлинение 100 метрового отрезка труб при нагреве на 50 °С

  • Коэффициент температурного расширения. Общеизвестно, что все материалы при нагревании в той или иной степени расширяются, особенно это сказывается на полимерах. Если трубы для систем отопления помещают на стены или под насыпную стяжку, необходимо учитывать данную особенность пластиков и выбирать материал с наименьшим линейным коэффициентом.
  • Сложность монтажа. Для соединения участков трубопроводов используют разные методы в зависимости от материалов труб, большинство технологий требует применения специального дорогостоящего инструмента и навыков работы с ним.

Также есть методы соединения пластиковых труб съемными фитингами компрессионного типа, где основным инструментом является обычный разводной ключ. А малоизвестной в сантехнике новинкой – пуш-фитингом, можно состыковать два отрезка труб из сшитого полиэтилена в течение пары секунд одним щелчком.

При укладке контур теплых полов может быть длиной в 100 и более метров, поэтому важно, чтобы используемый трубопровод имел соответствующий размер во избежание нежелательных стыков под стяжкой. Химическая стойкость

Отопительный трубопровод нередко помещают в стены или стяжку, пропускают по нему антифризы – этиленгликоль, пропиленгликоль. Поэтому одно из основных требований к трубопроводу – стойкость к агрессивным химическим реагентам.

Металлические трубы для отопления

Рис. 3 Основные виды монтажа переходных фитингов на трубы: прессовка (для PEX-AL-PEX), компрессионное соединение РЕХ, напрессовка натяжной муфтой (для РЕХ), пайка РР, прессовка тонкостенной нержавейки

Долговечность. Отопительные трубы должны выдерживать продолжительную эксплуатацию (по госстандарту не менее 50 лет), при этом следует учитывать, что для полимеров срок службы в высокой степени зависит от температурных параметров теплоносителя и давления в линии.
Гидравлические характеристики. Внутренние стенки труб для отопления в квартире, индивидуальных постройках, должны иметь низкое гидросопротивление водному потоку, то есть быть идеально гладкими. Это способствует высокой эффективности системы, снижает эксплуатационные расходы (энергопотребление циркуляционного насоса).
Воздухопроницаемость. Находящийся в теплоносителе кислород – сильный окислитель металлов, коррозия разрушает нагревательные элементы, детали котла и стальную арматуру в системе

Поэтому важно, чтобы трубная оболочка не пропускала воздух, данное требование для металлов неактуально из-за их высокой плотности и важно при использовании в отопительном контуре полимерных трубопроводов. Стоимость
Главный критерий, на который сразу обращают внимание при монтаже отопления, именно благодаря более низкой цене изделия из пластика пользуются наиболее высоким спросом у населения

Разновидности стальных труб

Металлургическая отрасль выпускает всего три вида стального трубного проката.

Чёрная сталь. Трубная продукция данного типа нашла широкое применение в 70 — 90 годах минувшего века при создании водопроводов и теплопроводов. Чаще всего с этой целью использовалась электросварная ВГП труба, технические характеристики которой соответствуют требованиям ГОСТ 3262-75.

Сварные трубы часто применяют для устройства отопительных магистралей, такие трубы бывают прямо- и спиралешовными

Полезная информация! Многие домашних дел мастера при выборе элементов системы теплоснабжения принимают во внимание наряду с продолжительностью срока службы стальных труб отопления ещё и то, что они легко свариваются, и тем самым облегчают монтаж системы. Основной недостаток продукции металлопроката данного типа – подверженность коррозии при контакте с водой

По этой причине в теплоносителе появляются хлопья ржавчины, а сами трубы зарастают отложениями. Совокупность этих факторов влечёт снижение пропускной способности трубопровода отопления. Именно поэтому купить сегодня стальные трубы можно по относительно низкой цене, но менять их придётся довольно часто

Основной недостаток продукции металлопроката данного типа – подверженность коррозии при контакте с водой. По этой причине в теплоносителе появляются хлопья ржавчины, а сами трубы зарастают отложениями. Совокупность этих факторов влечёт снижение пропускной способности трубопровода отопления. Именно поэтому купить сегодня стальные трубы можно по относительно низкой цене, но менять их придётся довольно часто.

Оцинкованная сталь. Слой цинкового покрытия, как было сказано выше, призван противодействовать явлению коррозии и повысить срок службы трубной продукции из чёрной стали. Справляется с поставленной задачей оцинкование не полностью, а лишь замедляет корродирование основного металла.

По мнению экспертов, оцинковка – наиболее устойчивый и прочный материал, технические характеристики которого позволяют создавать централизованное отопление с его непредсказуемыми скачками давления и температурным графиком. В автономных отопительных системах, допускающих оперативный контроль рабочих параметров, можно устанавливать более дешёвые трубы из металлопластика и полипропилена.

Вам будет интересно  Хомуты для крепления труб – металлические (стальные) и их характеристики

У оцинкованных элементов трубопровода отопления насчитывается всего лишь два серьёзных недостатка:

  • сварное соединение нарушает слой цинка внутри трубы, создавая для коррозии уязвимое место. Это неминуемо приводит к снижению срока службы системы теплоснабжения. А монтаж на резьбе отнимет массу времени и сил.
  • стоимость оцинкованных изделий намного выше, чем цена труб отопления из чёрной стали, металлопластика или пластика.

Трубы для отопления нужно выбирать оцинкованные или нержавеющие, они устойчивы к коррозии и служат дольше обычных

Нержавеющая сталь. Теоретически, использование бесшовных или сварных труб из нержавейки делает стояки, а также подводки практически вечными. Но такое решение не пользуется популярностью ввиду сложности обработки коррозионно-стойких сталей и их высокой стоимости.

На этом фоне куда более выгодным видится использование гофрированной трубы из нержавейки.

  • при монтаже можно обойтись парой газовых ключей и недорогим труборезом;
  • рекомендованное рабочее давление при температуре +100˚С составляет. Такой показатель не доступен никакому пластику;
  • трубы могут принимать любую сложную конфигурацию и легко гнутся руками.

Обратите внимание! Если в вашей семье есть маленькие дети, они неизбежно станут использовать подводки к радиаторам в качестве перекладины или опоры, что вызовет деформацию этих элементов трубопровода отопления. А нержавейка, собственно, как любой металл, при многократном изгибании теряет прочность и может даже сломаться

Критерии выбора металлических труб для отопления

При строительстве дома и укладке системы отопления своими руками, возникает основной вопрос – какие металлические трубы лучше? Как известно, металлы, используемые для коммуникаций, классифицируются как:

  • чёрный;
  • цветной;
  • сплавы.

К первой категории относится стальной прокат, оцинкованное железо и чугун. Цветные металлы не ржавеют, но окисляются, это:

  • бронза;
  • медь;
  • алюминий и др.

Металлические трубы для отопления

Тип и схема системы отопления — одни из решающих факторов при выборе труб для сети

Основные критерии выбора:

  • тип системы отопления (самотечная или принудительная);
  • максимальная нагрузка (условия северных регионов отличаются срока отопления южных широт);
  • возможность замены участков трубопровода с наибольшей нагрузкой;
  • способ монтажа (скрытый или закрытый, внутри стен);
  • общая конфигурация системы, включая этажность частного дома;
  • проектное и максимальное давление внутри;
  • разновидность теплоносителя;
  • возможности по транспортировке и монтажу своими руками;
  • общая протяженность и бюджетные рамки на монтаж;
  • максимально возможная температура в системе.

Методы сварки прямошовных труб

Трубная продукция, изготавливаемая по методике сгибания листа (полосы) стали в круг и соединения ее стыков, сваривается по нескольким разным технологиям.

Печная сварка

Поступающая на прокатный стан для придания ей круглой формы стальная полоса (штрипс) предварительно прогревается в туннельной печи до температуры около 1300 °С. Подходя к прокатным роликам, боковые сопла горячим воздухом дополнительно нагревают кромки трубы до температуры около 1400 °С. Аналогичные сопла установлены в зоне валков формовочного стана и нагревают края полосы до 1400 °С перед непосредственным сгибанием листа в круг с контактом крайних кромок.

После соединения кромок, нагретых до высокой температуры под давлением валками, образуется прочный шов, полученный методом взаимной диффузии расплавленных металлов. Далее труба еще раз протягивается через печь с формовочными валками для придания ей правильной геометрической формы. Технология относится к видам обработки стали методом горячей деформации.

Металлические трубы для отопления

Рис. 5 Схема печной и электродуговой сварки в среде флюса

Электросварка

Электросварка чаще других методов применяется при сваривании труб круглого сечения, она позволяет получать высококачественный шов на тонких стенках. Трубные изделия, применяемые для трубопроводных магистралей нефтегазовой промышленности, изготавливаются с применением дуговой сварки с флюсом. Для проведения сварочных работ в формообразующем прокатном стане формируют трубную оболочку круглой формы, если диаметр изделия слишком велик, круг собирают из двух листов, которые формуют под прессом до получения полукруглой формы.

Автоматическую электрическую сварку производят одновременно с двух сторон до получения равномерно провареного продольного шва, в качестве электрода используют проволоку. После убирания гранда, ультразвуковой проверки и гидроиспытаний труба готова к применению.

Металлические трубы для отопления

Рис. 6 Электросварка в инертных газах – принцип

Электросварка в среде защитного газа

Недостаток проведения сварочных работ на воздухе – вредное воздействие кислорода на стык, в результате в шовной полосе образуются воздушные пузыри, изменяется ее химический состав из-за карбидизации легирующих элементов, на поверхности появляется окалина.

Избавиться от указанных вредных факторов, возникающих вследствие воздействия на металл кислорода окружающей среды, позволяет применение в области сварки инертных защитных газов: углекислого, аргона и гелия. При работе нейтральные газы, будучи тяжелее воздуха, вытесняют его из рабочей зоны, исключая контакт расплавленной сварочной ванны с атмосферным кислородом. В качестве электродов используют тугоплавкие изделия из вольфрама.

Сварку в среде инертного газа чаще применяют для соединения деталей из нержавеющей или высоколегированной стали, швы отличаются однородностью материала, одинаковой толщиной, высоким качеством поверхности, обеспечивают отличную герметичность и прочность стыка.

Трубные изделия, полученные методом электрической сварки, относятся к группе холоднодеформированных.

Металлические трубы для отопления

Рис. 7 Схемы сваривания ТВЧ

Высокочастотная (индукционная) сварка

Современный высокоскоростной метод сваривания давлением (прижиманием оплавленных кромок друг другу с физическим усилием), при котором края заготовки нагреваются токами высокой частоты ТВЧ до размягчения, широко используют в трубном производстве. Плотность токов максимальна в поверхностном слое изделия и резко снижается при погружении в глубь заготовки (поверхностный эффект), благодаря чему сильно разогревается только тонкий слой наружной оболочки глубиной 0,1 – 0,15 мм.

Нагрев стыкуемых кромок производится индуктором, расположенным в непосредственной близости от их краев, он генерирует индукционные токи по краям заготовки с помощью двух скользящих по трубной оболочке электродов.

При индукционном сваривании соединяемые трубные кромки заготовки имеют вид буквы Y, ТВЧ подводятся к кромкам посредством индуктора или поворотного ролика так, чтобы он проходил через точку их схождения. Расстояние от токопроводящих контактов до места стыка варьируется в диапазоне от 25 до 300 мм.

Существует несколько технологий индукционной сварки, для соединения трубных кромок из черных и цветных металлов чаще используют методику сваривания под давлением с оплавлением. Скорость нагрева при данной технологии составляет 15·104 °С/с, осадки 2000 мм/с, технология обеспечивает высокое качество сварочного соединения.

Металлические трубы для отопления

Рис. 8 Физические параметры металлов термообработанных и горячередуцированных прямошовных труб классов А и В (ГОСТ 10705-80)

Принцип использования и установки отопления стальными трубами

Использование труб из стали целесообразно при необходимости больших диаметров и механической прочности. Осуществить прокладку труб довольно проблематично из-за сложности придания им требуемой геометричности. Кроме этого, рекомендуется произведение изоляции труб из-за их значительного коэффициента теплопроводности.Металлические трубы для отопления

При наличии напольного котла с естественным циркулированием, оптимальным станет использование «черной» стали. Это сырье в водопроводной системе стремительно ржавеет. Но, в автономной системе отопления, с длительным циркулированием теплоносителя, быстрым кислородным испарением, срок службы черных труб может продлиться около 50-ти лет.

При использовании настенных котлов, оборудованных медным теплообменником и принудительной циркуляцией (насосом), применение стальных труб становится нецелесообразным. Это связано с неэстетичностью такой системы, коррозийным засорением тончайшего теплообменника и установочной дороговизной. Поэтому целесообразно произвести демонтаж стальных труб медным или пластиковым сырьем.

Для сборки стальных труб необходимо наличие устройства для нарезки труб и резьбы, разводного и газового ключа, ножовку, сварку, герметическую ленту для уплотнения всех соединений. При покупке неоцинкованных труб, их необходимо окрасить асфальтным лаком. При наличии заводской оцинковки, дополнительно обрабатывать трубы не нужно. Отдавая предпочтение открытой прокладке труб, необходимо позаботиться о крепежных хомутах. Точки крепления могут располагаться на расстоянии:

  • 2,5 метров если внутренний диаметр труд составляет до 20 миллиметров;
  • приблизительно 3-х метров значении диаметра от 25-ти миллиметров и выше;
  • 4-х метров при внутреннем диаметральном значении в 40 миллиметров.

Для гибки стальных труб целесообразно применение гидравлического трубогиба, являющегося малогабаритным, удобным и легко транспортируемым до объекта устройством, экономно расходующим электроэнергию. Если такого инструмента нет, то возможно приобретение готовых стальных фитингов необходимой формы, обеспечивающих соединение прямых участков в трубопроводном изгибе. На сегодняшний день выбор фитингов является несложной задачей, так как производителями предлагается их достаточный ассортимент.

Какие трубы выбрать для организации отопительной системы

Выбор труб для отопления частного дома — ответственный процесс, в ходе которого следует учитывать площадь помещения, отапливаемое оно или нет, какая мощность у котла и т. д. Для создания качественной системы лучше использовать полипропиленовые трубы. Они недорогие, обладают высокой герметичностью и просты в установке. Монтаж занимает немного времени в отличие от расчетов и подготовительных работ. Чтобы система работала долго и не нуждалась в профилактических работах, лучше выбрать армированные трубы и краны из нержавеющей стали.

Металлопластиковые трубы — хороший, но более дорогой вариант. Для монтажа достаточно иметь гаечный ключ. Главный минус изделий — низкий срок эксплуатации соединений. Следует использовать такие трубы только для отапливаемых помещений. Если позволяет бюджет, лучше приобрести трубы из нержавеющей стали. Они стоят дороже, но будут служить не менее 100 лет.

Металлические трубы для отопления

Диаметр отопительных труб

Еще один важный этап организации системы — выбор диаметра труб для отопления частного дома. Изделия представлены в разном диаметре.

Чтобы выбрать подходящий, следует изучить схему системы и обратиться к специалистам. Примерный диаметр можно рассчитать самостоятельно, учитывая площадь помещения и скорость движения теплоносителя.

Вам будет интересно  Трубы в ППУ-изоляции в Казани

Существует заблуждение, что установка труб с большим диаметром — залог эффективной работы системы. На самом деле из-за массивных труб снижается или пропадает давление в системе. В результате вода не способна попасть во все радиаторы. У труб с меньшим диаметром скорость потока воды выше. Оптимальное значение составляет от 0,2 до 1,5 м/с. При слишком высокой скорости в теплоносителе слышно бурление воды.

Для выбора подходящего диаметра делают расчет тепловой мощности. Например, для комнаты с потолками высотой до 3 метров на каждый квадратный метр нужно 100 Вт энергии. Для помещения в 20 квадратных метров понадобится 2000 Вт. Если прибавить 20% запаса, то получится 2400 Вт. Тепловая мощность обеспечивается наличием 1-2 радиаторов, установленных под окнами. Согласно таблице, для данного помещения подходят трубы с диаметров 8-10 мм. Это примерные расчеты, но они помогут рассчитать бюджет при ремонте дома.

Обустройство отопления — важный этап, который выполняют сразу после возведения дома. Стоит ответственно подходить к выбору труб, так как они являются главными элементами системы. Они должны быть прочными, долговечными, устойчивыми к скачкам температур и давления. При выборе изделий стоит учитывать массу нюансов. Это площадь помещения, отапливаемое оно или нет, способ прокладки коммуникаций. На организации отопительной системе экономить не стоит. Качественные материалы прослужат до 100 лет, сохраняя эксплуатационные характеристики. Следует выбирать изделия от проверенных производителей, так как даже малейшее нарушение технологии изготовления существенно ухудшает эксплуатационные свойства.

Плюсы и минусы труб из стали

Технические характеристики стальных труб для отопления зависят от технологических особенностей их производства. Изделия могут быть сварными или цельнотянутыми. Первые сшиваются из металлического листа, а вторые формируются на сложном оборудовании.

К основным достоинствам трубы стальной для отопления можно отнести:

  • высокая теплопроводность. Этот момент очень важен для организации отопительных систем в жилых зданиях. Металлическая поверхность передаёт тепло в воздушное пространство помещения, частично выполняя, таким образом, функцию прибора отопления;
  • малое тепловое расширение. Данное свойство предопределяет отсутствие необходимости использования толстостенной продукции;
  • высокая газовая герметичность. Значение этой характеристики достигает, практически, стопроцентной отметки. Создать полноценный замкнутый контур отопления без выполнения данного условия нереально;
  • прочность. Благодаря этому свойству, магистрали высокого давления создаются только на основе металлических труб;
  • доступность. Относительно невысокая стоимость стали играет немаловажную роль при создании бюджетных вариантов теплоснабжения.

Существует немало видов труб из стали, и каждый из них имеет свои достоинства и недостатки

Общая характеристика и разновидности стальных труб

Стальная труба играет важную роль в жизни человека, поскольку используется ежедневно в быту, строительстве и промышленности. Перечислять области применения стали можно до бесконечности, ведь она присутствует повсюду – в инженерных сетях, деталях интерьера, уличных поручнях.

Стальные трубы

Прочность и надежность, продолжительный срок службы, доступная цена – все эти факторы способствовали широкому распространению материала. Существуют различные типы трубопровода из стали, что отличаются в зависимости от формы и размера сечения, толщины стенки, наличия или отсутствия изоляции.

Достоинства и недостатки трубопровода из стали

Стальные трубы производятся на специальных металлургических комбинатах. Основные характеристики трубных изделий из стали включают:

  • Устойчивость к механическим нагрузкам;
  • Длительное отсутствие коррозии;
  • Возможность эксплуатации в условиях высокого рабочего давления;
  • Различная толщина стенки и диаметр, широкий сортамент изделий;
  • Выдерживают температуру до 130˚С;
  • Высокий коэффициент теплопроводности;
  • Небольшое линейное расширение, что позволяет использовать трубопровод для системы отопления;
  • Срок службы – 5-15 лет.

Срок службы изделий из стали можно значительно увеличить при использовании защитного антикоррозийного покрытия.

Трубы из стали

Столь положительные характеристики стальных трубных изделий позволяет использовать их для газопроводов и нефтепроводов, а также водопроводных систем функционирующих в условиях высокого давления переносимой жидкости. Однако данный трубопровод помимо достоинств имеет некоторые недостатки:

  • Абразивный износ;
  • Низкая морозоустойчивость;
  • Низкое противостояние коррозии и отложению осадка, что сокращает срок использования материала;
  • Высокий коэффициент шероховатости;
  • Очень большой вес;
  • Трудоемкий монтаж водопроводных сетей или газопроводов, что требует участия спецтехники;
  • Необходимость использования специальных отводов для разветвления сети в силу полного отсутствия гибкости.

Предотвратить разрушение магистралей от промерзания можно благодаря использованию качественной изоляции.

Виды трубных изделий из стали

Существуют различные классификации трубопровода из стали. В частности в зависимости от того, какая толщина стенки, выделяют такие виды изделий:

  • Толстостенные;
  • Нормальные;
  • Тонкостенные.

Трубопровод из стали

Трубопровод из стали

По форме сечения различают такие основные виды трубопроводов:

  • Круглые;
  • Квадратные (ГОСТ 8639 – 82);
  • Овальные;
  • Прямоугольные;
  • Шестигранные;
  • Каплевидные.

Различают несколько классов стального трубопровода:

  • Первый класс или газовая магистраль, что используется для транспортировки жидкостей, газов, прокладки кабеля, а также оросительных систем;
  • Второй класс используется в магистралях высокого и низкого давления для газопроводов и нефтепроводов;
  • Третий класс трубопровода разработан для работы в условиях высокого давления и температуры, преимущественно в пищевой и химической промышленности.

В зависимости от способа изготовления стальная труба бывает:

  • Бесшовная (холоднодеформированная, горячедеформированная);
  • Электросварная (прямошовная, спиралешовная, водогазопроводная);
  • Паяльная.

Прямоугольные стальные трубы

Прямоугольные стальные трубы

По наличию антикоррозийного покрытия различают изделия:

  • Оцинкованные;
  • Неоцинкованные.

Области применения стальных труб

Высокий коэффициент теплопроводности и возможность эксплуатации в условиях рабочей среды высокого давления позволили широко применять данный трубопровод для отопительных и водопроводных систем. Также изделия из стали успешно применяются для:

  • Прокладки газопроводов;
  • Прокладки кабеля;
  • Транспортировки неагрессивных жидкостей и сыпучих;
  • Системы орошения;
  • Строительства и машиностроения.

Продукция из стали имеет чрезвычайно широкое распространение: прокладывание газопроводов, нефтепроводов, водопроводов высокого давления, системы отопления и орошения.

Оцинкованные стальные трубы

Оцинкованные стальные трубы

Нормативная документация по производству трубопровода

Производство стальных труб, их основные характеристики и параметры регулируются государственным стандартом ГОСТ. Нормативы по стальному трубопроводу прописаны в следующих документах:

  • ГОСТ 10704 – 91 – Круглая прямошовная магистраль;
  • ГОСТ 8639 – 82 – Квадратные изделия;
  • ГОСТ 8642 – 68 – Овальный трубопровод;
  • ГОСТ 8651 – 57 – Шестигранная стальная продукция;
  • ГОСТ 8645 – 68 – Прямоугольные магистрали;
  • ГОСТ 10705 – 80, ГОСТ 10706 – 76 – Прямошовная труба из стали;
  • ГОСТ 10692 – 80 – Круглая металлическая труба. Сортамент;
  • ГОСТ 3262 – 75 – Стальные трубы для водоснабжения и газопроводов;
  • ГОСТ 20295 – 85 – Сварные изделия для нефте- и газопроводов.

Отличительные качества оцинкованных изделий

Оцинкованные стальные трубы лучше противостоят коррозии, имеют высокий коэффициент теплопроводности и небольшое линейное расширение, поэтому именно они рекомендованы для водопроводов высокого давления и отопления.

Стальные трубы для отопления

Стальные трубы для отопления

Основные отличительные свойства, которыми обладают оцинкованные магистрали, включают:

  • Антикоррозийное покрытие способствует успешному противостоянию ржавчине (ржавчина появляется на оцинкованной продукции в 10 раз медленней!);
  • Оцинкованные изделия легко режутся, формуются и свариваются;
  • Срок эксплуатации оцинкованной магистрали повышается до 25-50 лет, что в 2-5 раз выше, чем у обычной;
  • Наружный диаметр оцинкованной трубы не отличается от обычной металлической, изменения есть лишь в толщине стенки за счет наносимого слоя цинка.

По форме сечения оцинкованная труба бывает:

  • Круглая;
  • Овальная;
  • Квадратная (ГОСТ 8639);
  • Прямоугольная;
  • Шестигранная;
  • Восьмигранная.

Стальной трубопровод в ППУ изоляции

Стальной трубопровод в пенополиуретановой (ППУ) изоляции используется для газопроводов и транспортировки жидкости в условиях высокого давления рабочей среды. Изделия в ППУ изоляции производятся в соответствии с ГОСТ 30732 – 2001 в виде конструкции труба в трубе. Для тепловой изоляции могут быть использованы трубные изделия с диаметром от 25 до 1200 мм, а в качестве теплоизоляционного слоя – заливной ППУ.

Стальные трубы в ППУ изоляции

Стальные трубы в ППУ изоляции

Использование ППУ изоляции позволяет снизить стоимость прокладки трубопровода, ведь земляные работы можно проводить без каналов и колодцев. Благодаря использованию ППУ, стенки изделий надежно защищены от промерзания и потери тепла.

Также можно выделить такие преимущества ППУ изоляции:

  • Изделия в ППУ изоляции полностью защищены от наружной коррозии;
  • Небольшое линейное расширение;
  • Срок эксплуатации в 2,5 раза выше;
  • Возможность быстро произвести монтаж;
  • ППУ придает прочности и эстетичности изделиям.

Гофрированная труба: характеристика и использование

Гофрированная труба из стали универсальна по своему применению, ее можно использовать для газопроводов, холодного и горячего водоснабжения, водопроводов высокого давления, систем кондиционирования, а также для прокладки кабеля.

Гофрированные трубы из стали

Гофрированные трубы из стали

Гофрированная магистраль имеет гладкие внутренние стенки и ребристую наружную поверхность. Именно такая конструкция обеспечивает массу преимуществ, которыми обладает гофрированная труба:

  • Устойчивость к внешним и внутренним механическим воздействиям;

Гофрированная труба выдерживает гидроудар до 65 атмосфер.

  • Гибкость и пластичность, отсутствие микротрещин;
  • Гофрированная магистраль имеет внутренние стенки, что устойчивы к заиливанию;
  • Морозоустойчивость;
  • Экологичность;
  • Устойчивость к образованию грибков и плесени;
  • Высокая теплоотдача;
  • Возможность монтажа под бетонную стяжку (данная характеристика особенно востребована, если устанавливается газовая система, теплый пол, или прокладывается электропроводка);
  • Простота монтажа;
  • Отсутствие необходимости в поточном обслуживании.

Гофрированные стальные трубы

Гофрированные стальные трубы

Гофрированная труба может гнуться в любом направления без использования специнструмента и негативных последствий в виде разрушений целостности конструкции. Соединяется гофрированная магистраль без применения сварки, элементы стыкуются при помощи латунных фитингов.

Источник https://trubaspec.com/vodoprovod-i-vodostok/preimushchestva-i-nedostatki-stalnykh-trub-dlya-vodosnabzheniya-vidy-i-pravila-montazha.html

Источник https://mr-build.ru/newsanteh/truba-stalnaa-dla-otoplenia.html

Источник https://vseotrubax.com/materialy/stalnye/obshhaya-xarakteristika-i-raznovidnosti-stalnyx-trub.html