Из какого металла делают трубы

Обновлено: 06.05.2024

Все приведенные в статье стандарты, нормативы, требования и т. д. даны без изменений и могут не иметь аналогов в России.

При проектировании сетей водоснабжения зданий большое значение приобретает выбор материала, при котором следует учитывать вид жидкости, условия эксплуатации сети, удобство монтажа, стойкость к механическому и коррозийному воздействию, безопасность, снижение уровня шума и теплопроводности.

Для изготовления труб могут применяться следующие материалы:

– чугун (серый и ковкий);

– сталь (черная, оцинкованная и нержавеющая);

– медь и медные сплавы (латунь, бронза);

Чугун

Чугун это сплав на основе железа, сходный некоторыми свойствами со сталью, но с более высоким содержанием углерода. В расплавленном состоянии из него можно легко делать любые отливки и в том числе, естественно, трубы. Обладая таким преимуществом, как легкоплавкость (и возможность легкого литья) и неплохая устойчивость к коррозии (что обеспечивает долговечность трубопровода), чугун вместе с тем очень тяжелый, не гнется, не варится и довольно хрупкий. Его характеристики можно улучшить путем термической обработки на ковкость. Такой обработке, в частности, подвергаются чугунные соединительные муфты, очень часто используемые на стальных трубопроводах. Чтобы сделать трубу, чугун расплавляют и отливают в специальные песочные формы или металлические раковины. В зависимости от особенностей литья чугун бывает серый и сфероидальный (более ковкий). Еще один процесс, используемый для производства, это центрифугирование. Оно позволяет получать трубы более легкие при той же прочности и с более гладкой внутренней поверхностью.

На рынке чугунных труб, бывших очень популярными в прошлом для отведения бытовых стоков, с появлением пластмассовых труб произошли серьезные изменения. Сегодня их применение ограничивается вертикальными участками канализационных сетей (бытовые и дождевые стоки), вентиляционными каналами, а также напорными водопроводными и канализационными трубами среднего и большого диаметра.

Чугунные сточные трубы применяются тогда, когда требуется обеспечить высокую пожарную безопасность, пониженный уровень шума и долговечность.

По сравнению с пластмассовыми, чугунные трубы, несмотря на гораздо больший вес и соответственно ограниченную маневренность, обладают значительно более высокой механической прочностью, стойкостью к воздействию высоких температур и низким коэффициентом расширения.

Для санитарных стоков сегодня наиболее предпочтительны чугунные трубы без оконечной «юбки» и с гладкими концами (стандарт UNI ISO 6594). Для соединения труб между собой используются специальные металлические муфты с уплотнительной манжетой из эластомерного материала, позволяющие быстро и легко монтировать и демонтировать трубопровод. Наряду с ними используются трубы с так называемыми «юбками» на концах, при монтаже которых для обеспечения водонепроницаемости требуется установка специальных кольцевых прокладок из эластомерного материала.

Для увеличения и без того высокой стойкости чугуна к коррозии, на трубы наносят специальное покрытие – защитную пленку с внутренней и внешней стороны. Следует иметь в виду, что и в обычном жилом доме наличие в стоках большого количества моющих средств существенно активизирует коррозийные процессы. Еще большее разрушительное действие оказывают на стоки сливы кухонь пунктов общественного питания, медицинских учреждений, лабораторий, промышленных предприятий и т. д. Чаще всего основу внутреннего покрытия труб составляет эпоксидная смола. Чем агрессивнее предполагаемая среда, тем большая требуется толщина покрытия трубопровода. Наружная сторона трубопровода красного цвета (или серого, если по трубе пропускается особо агрессивная вода), покрытие с добавлением состава, предохраняющего от ржавчины, или термопластичных смол.

В ассортименте трубного производства имеются трубы диаметром от 50 до 300, а также широкая гамма фитингов, включая колена с обычным и увеличенным радиусом, S-образные вставки, страховочные пояса (простые и двойные, одинаковые или пониженные), соединительные муфты, сифоны, инспекционные люки. Гамма труб с «юбкой» на конце охватывает диапазон диаметров от 50 до 150.

Стальные трубы с резьбовыми концами

Сталь

Среди основных преимуществ стальной трубы высокая механическая прочность, возможность использовать для соединения различные технологии. Стальная труба относительно легко гнется, ее можно сваривать. Элементы значительной длины легко скрепляются герметичными соединениями, что позволяет в короткие сроки осуществлять прокладку трубопровода. С другой стороны, у стали есть свои недостатки. Это большой вес и подверженность коррозии.

Стальные трубы в зависимости от способа производства делятся на две основные категории: сварные и несварные. Первые производятся специальными протяжными станами, в которых стальные слитки или прутки проходят горячую обработку (1300 °С): в начале пруток перфорируется, затем калибруется под установленный тип трубы и наконец доводится до нужного диаметра и толщины стенок. Есть и другая технология горячего производства несварных труб – методом экструзии.

Формование сварной стальной трубы

Сварные трубы – установленного диаметра и толщины – изготавливаются из листовой стали, толщина которой определяется в зависимости от требуемой толщины готовой трубы, а ширина равна длине ее окружности. Производственный процесс непрерывный. Лист в рулоне разматывается, отрезается по длине, формуется в трубу путем сгибания продольных краев, которые затем соединяются один с другим методом сварки. Существуют два вида производства: холодная катка (ERW), когда выполняется электрическая сварка с использованием электрода, и горячая катка (метод Fretz Moon), при которой края трубы нагреваются до температуры плавления, после чего соединяются простым нажатием.

Монтажные соединения при укладке стального трубопровода выполняются несколькими способами:

– соединение завинчиванием (трубы с резьбовыми соединениями комплектуются резьбовыми муфтами или различного рода фитингами), непроницаемость соединения обеспечивается за счет использования пеньковой или тефлоновой уплотнительной прокладки;

– автогенная сварка (трубы с гладкими концами);

– фланцевые соединения (на концах трубы фланцы с болтовым креплением).

Поскольку обычная стальная труба (так называемая черная труба) подвержена коррозии, на этапе производства трубы могут проходить специальную обработку, повышающую их устойчивость к воздействию внешней и внутренней среды. Для трубопровода открытой прокладки наиболее распространенной является горячая оцинковка: для этого трубу погружают в цинковую ванну. Таким образом наносится защитное покрытие и изнутри, и снаружи. В этой связи необходимо упомянуть о недавно появившейся новой технологии оцинковки, которая дает наличие свинца в покрытии менее 0,005 % или в 100 раз меньше максимально допустимого уровня, установленного декретным постановлением Министерства здравоохранения № 174 от 06.04.2004 года в отношении материалов, используемых для доставки воды, предназначенной для употребления людьми.

Канализационная система из чугунных труб

Вторая система защиты состоит в нанесении на трубу эпоксидного или полиэтиленового покрытия.

А вот для защиты трубопровода, закапываемого в грунт, применяются обычно битумные покрытия высокой плотности.

В гармонизированных нормативных документах стальные трубы классифицируются следующим образом.

Газовые трубы называются так потому, что изначально применялись для доставки газа в бытовые газоразборные точки, теперь они широко используются на сетях холодного и горячего водоснабжения, отопления и газораспределения. Иногда при наличии соответствующего защитного покрытия применяются даже в закапываемых трубопроводах. В свою очередь, различают газовые сварные и несварные трубы. Чаще всего диаметр таких труб выражается в дюймах.

При равных диаметрах они могут иметь различную толщину и соответственно различную прочность. По прочности (в соответствии с регламентом EN 10255) делятся на легкие, средние и тяжелые. Диаметр легких (наиболее популярных среди потребителей) труб варьируется в диапазоне от 3/8'' до 4'', средних и тяжелых – от 3/8'' до 6''. Выбор одной из трех категорий делается с учетом предусмотренного номинального рабочего давления жидкости в трубопроводе: допустимый предел для трех категорий составляет соответственно 10, 16 и 25 бар. Концы труб могут иметь резьбу (в комплекте с резьбовой муфтой или без нее, резьба коническая или цилиндрическая), если предполагается, что при укладке их соединение будет выполняться через муфты или различные фитинги, либо оставаться гладкими, иногда с фаской на торцах, если предполагается соединение торцевой сваркой. Трубы могут поставляться «черными» или оцинкованными, или с иным защитным покрытием.

Виды сварных соединений стального трубопровода

а – соединение цилиндрической «юбкой»;

б – соединение сферической «юбкой»;

в – соединение торцевой сваркой

Гладкие коммерческие трубы общего назначения изготавливаются без использования сварки (регламент EN 10216–1), внешний диаметр до 610 мм, с наружной оболочкой из эпоксидной смолы до 219 мм вместе с покрытием либо сварные (регламент UNI 7288). По сравнению с газовыми трубами такого же диаметра имеют меньшую толщину. Сфера применения – подающие каналы и различные конструкции без особых требований. Иногда их называют «бойлерные трубы», поскольку их часто используют в отопительных сетях, в которых они имеют преимущество перед газовыми трубами за счет более широкой гаммы типоразмеров и меньшего веса. Трубы данной категории применяются также для строительства сточных трубопроводов.

Трубы водопроводные (регламент EN 10224) и газопроводные (регламент EN 10208–1). Номинальный диаметр варьируется в диапазоне от 40 до 700 мм, толщина стенок от 2,6 до 10,3 мм. Производятся без использования сварки (вся гамма) или сваркой (диаметр до 200 мм). В соответствии с назначением поставляются как «черные», гладкие, с внешней оболочкой из полиэтилена и внутренней битумной грунтовкой. Концы могут быть прямые либо с фаской, либо с посадочной «юбкой» (цилиндрической или сферической). Для подключения к газовой магистрали могут применяться трубы диаметром от 15 до 100, как сварные, так и несварные.

Медные трубы отрезные и в бухте

Обозначение труб

В соответствии с требованиями стандарта UNI 5634/97 «Системы идентификации трубопроводов и подающих каналов жидкотекучих тел», в гражданских и промышленных сетях тип транспортируемой жидкости должен обозначаться цветом трубопровода. С этой целью стальные трубы еще на заводе горячим способом окрашиваются цветной эпоксидной смолой, что избавляет подрядную организацию от необходимости заниматься покраской при монтаже и позволяет легко и безошибочно идентифицировать любой уложенный трубопровод. Используемые опознавательные цвета: красный (гражданские, промышленные и противопожарные сети от 12,7 до 254 мм), желтый (газ метан, от 19,05 до 101,6 мм) и зеленый (гражданские или промышленные распределительные сети, от 12,7 до 101,4 мм).

Нержавеющая сталь

Сталь, называемая нержавеющей, является высоколегированной сталью, в составе которой основная добавка – хром, потом идут остальные элементы (никель, молибден, медь, титан). Ее основная характеристика – высокая стойкость к коррозии. Такая сталь обеспечивает максимально возможную гигиеничность продуктов, с которыми она контактирует.

Трубопровод из нержавеющей стали успешно противостоит обычному изнашиванию и хотя стоимость такой сети выше, срок ее эксплуатации больше. Кроме того, если выбрать такую сеть, можно сэкономить значительные средства при существенно меньшей стоимости рабочей силы, поскольку сроки укладки такого трубопровода значительно меньше (если использовать системы прессовой посадки) и практически отсутствуют расходы на техническое обслуживание.

С учетом скорости укладки трубопровода из нержавеющей стали не слишком большого диаметра, общая стоимость работ сопоставима со стоимостью работ на трубопроводе из других материалов. Следует иметь в виду, что нержавеющая сталь фактически не совсем нержавеющая. Появление очагов коррозии возможно главным образом там, где водопроводная вода содержит много хлора. Но все равно такие трубы не подвержены общей коррозии, и если в них вернуть воду с низким содержанием хлора, образовавшиеся очаги ингибируются, а материал вновь обретет устойчивость к коррозии.

Разъедающее действие хлорсодержащей воды проявляется только в случае, если содержание хлора в ней превышает обычную концентрацию для питьевой воды. Следует также учитывать, что наиболее подвержены коррозии участки, на которых производится непосредственный ввод хлора для дезинфекции водопроводной воды. В этих случаях в качестве профилактической меры можно выполнять тщательную промывку водоподготавливающего оборудования. Водопроводные трубы из нержавеющей стали производятся классическим способом: листовая сталь, нарезанная на заготовки определенной ширины, продольно загибается, варится и калибруется. Соединение труб при прокладке сети выполняется круговым методом электрической или дуговой сварки с тугоплавким электродом в инертном газе или при помощи металлических соединительных муфт. Особого внимания заслуживает прессовое соединение.

Прессовое соединение

Это такое крепление труб, при котором перманентное соединение отдельных элементов осуществляется холодным способом при помощи электромеханического зажима (колодочного типа) прессованием соединительной муфты, предварительно установленной между концами двух труб.

В результате в зоне прессования появляется согласованная деформация соединяемых элементов, предотвращающая их прокручивание и расхождение. Для обеспечения полной герметичности при прессовании муфты используются уплотнительные кольца.

Труба вводится в муфту до кольцевой выштамповки, затем муфта запрессовывается по линии уплотнительного кольца. Образующаяся таким образом компрессионная деформация обеспечивает механическую прочность соединения, а установленное уплотнение – его герметичность.

Эффективность таких соединений определяется регулируемой деформацией оконечных участков труб в соединительной муфте.

На практике такая система соединения отличается высокой скоростью монтажа и при более высокой стоимости материалов позволяет существенно экономить на стоимости рабочей силы, не говоря о том, что такая технология никак не загрязняет трубопровод отходами сварки.

Сегодня медные трубы пользуются наибольшей популярностью при организации сантехнических сетей, бытовых распределительных газовых сетей, систем отопления и кондиционирования.

Обладая бактериостатическими свойствами, медные трубы хорошо подходят для трубопровода с водой питьевого качества, кроме того, они очень устойчивы и хорошо держат увеличение давления, иногда возникающее в водопроводной сети. Высокая температура плавления (1083 °С), механическая прочность, отличная теплопроводность делают его идеальным материалом для отопительных сетей, в особенности для систем на основе излучающих напольных или стеновых панелей, при этом при соответствующей наружной теплоизоляции он успешно применяется на сетях горячего водоснабжения. В газовых распределительных сетях медный трубопровод особенно ценится за непроницаемость и прочность, что обеспечивает общую надежность и безопасность системы. К этим замечательным свойствам следует добавить долговечность, отсутствие загрязняющего действия на окружающую среду и 100%-ую утилизацию.

Трубы для инженерных сетей без использования сварки изготавливаются практически из чистой меди. Для этого прутки из отлитой плавленой меди проходят сначала через экструзию, затем следуют ламинация и протяжка.

Различают два типа труб, отличающихся видом термообработки, которой они подвергаются:

– медь, упроченная нагартовкой (механическая прочность 30 кг/мм 2 , растяжение 5 %): трубы общего назначения, диаметр в диапазоне от 22 до 54 мм, поставляются отрезными прутками длиной 5 м;

– медь проваренная (механическая прочность 21 кг/мм 2 , растяжение 45 %): более ковкие трубы и в силу этого более технологичные, диаметр варьируется от 6 до 22 мм, обычно поставляется в бухтах длиной 50 м.

Трубы можно соединять между собой без фитингов, используя пайку или сварку. При креплении посредством муфт (медных или из медных сплавов) часто используется «капиллярное соединение» – особый вид пайки, при котором присадочный металл при очень высокой температуре плавления проникает в силу эффекта капиллярности в зазор между предварительно нагретыми концами труб и муфтой. Разъемные соединения выполняются при помощи резьбовых муфт и используются чаще всего для подключения к сантехнической сети санитарных приборов либо для соединения со стальным трубопроводом. Еще один способ – использование разборных механических муфт, у которых непроницаемость обеспечивается компрессией двуконуса или уплотнителя. Только на трубах большого диаметра для разъемных соединений используются фланцы с болтовым креплением.

На этапе производства медная труба может подвергаться дополнительной обработке для использования на трубопроводах специального назначения. Это, в частности, могут быть трубы повышенной стойкости к коррозии с заводским покрытием из ПВХ, трубы с полиэтиленовой оболочкой, а также трубы с внутренним оловянным покрытием. Последние применяются в особых случаях, когда в силу особых характеристик водопроводной воды использование обычных медных труб не рекомендуется, при этом соединения необходимо выполнить методом прессовой посадки. Латунь (сплав меди и цинка) используется при изготовлении конструкций вентиляционных каналов.

Марки стали для труб

На сегодняшний день существует огромнейшее разнообразие марок сталей трубной продукции ( ▶ весь перечень стальных круглых труб можно изучить в этом разделе ).Компания, которая нередко приобретает изделия из металла, должна хорошо разбираться в марках стали. Так как это помогает подобрать именно те свойства, которые больше всего подходят для данного вида производства.

Виды марок стали

Быстрорежущие инструментальные марки стали. Обозначаются они обычно буквой «Р» и указывают на содержание вольфрама. Например, это может быть Р12.
Конструкционные легированные стали. Здесь идет обозначение легирующих элементов Cr (хром), Si (никель), Мо (молибден), Ti (титан). Перечисленные химэлементы повышают показатели коррозионной устойчивости и соответственно обеспечивают бесперебойную эксплуатацию.
Конструкционные качественные углеродистые стали.
Сталь обыкновенного качества. Обычно имеет значок Ст. Например, Ст.10, Ст.30. В первом случае содержание углерода составляет 0,10%, во втором 0,30%.
Литейные конструкционные стали. На них обычно устанавливается индекс «Л».
Стали нержавеющие.

Также необходимо отметить, что существуют следующие категории: Сп — спокойные стали, Кп — кипящие и Пс — сталь полуспокойного типа.

Расшифровка химэлементов

Ai (Ю) алюминий.
B (Р) бор.
Мо (М) молибден.
С (У) углерод.
Cr (Х) хром.
Ni (Н) никель.
V (В) вольфрам.
Cu (Д) медь.
Si (С) кремний.
Со (К) кобальт.
Pb (АС) свинец.
Ti (Т) титан.
Se (Е) селен.
Mn (Г) марганец.
Ga (Гл) галлий.

Следует отметить, что некоторые химэлементы усиливают показатели коррозионной стойкости, к ним в первую очередь относится никель, хром, титан и медь. Некоторые химэлементы усиливают показатели пластичности, способность труб выдерживать высокое гидравлическое давление. К таким элементам относится никель, ванадий. За показатели жаропрочности жаростойкости отвечают следующие элементы: кобальт, вольфрам, молибден. А усиливают кислотостойкость стальной продукции ниобий и титан.

Широко распространенные марки стали

Хромникелевые: 12х2н4а, 12хн3а.
Хромистые: 15ха, 30х, 40х.
Хромомарганцовые: 20хгт, 30хга.
Хромомолибденовые: 15х5н.
Марганцовистые: 10г2, 20г и 09г2с.

Применение

В повышенно агрессивной среде используют следующую категорию марок стали: 08х18н12т, 08х18н10т. Данный химический состав обладает безупречной межкристаллической коррозионной устойчивостью и имеет высокоэффективные показатели жаропрочности. Используют для производства бесшовных высокопрочных труб в нефтегазодобыче, авиа- и судостроении.
В среднеагрессивной среде применяют следующие виды сталей: 08х22н6т, 09х16н4б. Их в основном используют в нефтяной промышленности, химпереработке, энергетике.
В слабоагрессивной среде используют следующие сплавы: 20х13, 08х13. В основном данная категория подходит для водопровода, горячего и холодного водоснабжения.
Жаропрочные стали. Способны выдерживать температуру до 800 градусов. Марки 12Х18н12т, 15х5м.
Жаро- и кислотостойкие стали. К ним относятся трубы, которые соприкасаются с агрессивными кислотами и солями при температуре около 1000 градусов. К ним относятся следующие категории: 10х23н18, 15х25т.
Понимание всех этих обозначений позволит быстро и эффективно подобрать соответствующую группу свойств. Если вам требуется надежный партнер, который не только предоставит стальную продукцию, но также даст и полную консультацию по различным видам обозначений, тогда закажите трубы в Трубпром!

Материалы для изготовления труб: какие бывают

При всем многообразии современных материалов, применяемых для производства труб, условно их можно разделить на три категории:
• металлические,
• неметаллические;
• многослойные металлопластиковые.

Металлические трубы

Самые распространенные металлы для производства труб – это:
• Сталь;
• Чугун.

Более дорогие алюминиевые и из алюминиевых сплавов трубы также весьма популярны. Изделия из других металлов, например, из меди отличаются самой высокой ценой и применяются, как правило, только для нужд специализированных производств и в приборо- и станкостроении.

Самая популярная категория труб из стали выпускается двумя способами:
• Сварные;
• Бесшовные.

Сварные изготавливаются методом электросварки в промышленных масштабах. Сегодня выпускаются не только прямошовные стальные трубы, но и сприралешовные, более современные.

Бесшовные трубы формуются на прокатных станках методами холодного деформирования или горячего волочением, прокаткой, прессованием (см. Пресс инструмент для труб). В результате получается готовое изделие заданных параметров, не имеющее шва.

Полимерные трубы

Перечень современных разновидностей полимерных труб очень широк и непрерывно увеличивается, так как появляются все более новые и современные материалы, находящие свое применение в производстве.

ПВХ: трубы из поливинилхлорида считаются одним из самых доступных по цене и при этом обладающим высокими эксплуатационными характеристиками строительным материалом. Материал обладает чрезвычайно высокой стойкостью к большому числу органических соединений, кислот и щелочей. Инертен к большинству растворителей. При нагревании ПВХ приобретает пластичность. Удельный вес ПВХ-труб один из самых низких. При этом диапазон рабочих температур от 15 градусов мороза, до 65 градусов жары.
ПВДФ: трубы из полифинилдифторида отличаются от обычных ПВХ-труб большей термопалстичностью, а также способностью выдерживать нагрев без утраты своих физических свойств до 150 градусов.
ПНД: трубы из полиэтилена низкого давления, отличаются от обычных ПЭ-труб более высоким уровнем экологической безопасности, повышенной химической нейтральностью, а также более высокой устойчивостью к отрицательным зимним температурам, при этом трубы могут выдерживать нагревание до 65 градусов без потери своих механических свойств.
РЕХ: трубы из сшитого полиэтилена. Специально разработаны под повышенные механические нагрузки, отличаются износостойкостью и инертностью к агрессивным химическим средам. При низких температурах не теряют своих свойств. При нагревании материал приобретает пластичность, что позволяет формовать изделия с любыми заданными параметрами.
НПВХ: трубы из непластифицированного поливинилхлорида, отличающиеся исключительно высокой прочностью и предназначенные для перекачки сред под высоким давлением.
ПП: полипропиленовые трубы, отличаются особой твердостью и устойчивостью к износу и истиранию. Изделие из полипропилена можно нагревать вплоть до 140 градусов, а пластическая деформация начинается при нагреве до 175 градусов.
ПБ: полибутеновые трубы сравнительно новый продукт на рынке, отличающийся в сравнении с аналогами еще более высокой стойкостью к износу, механической прочностью, устойчивостью к химически агрессивным средам, а также их можно эксплуатировать в широком температурном диапазоне.
Фаолит: пластичный материал, устойчивый к вибрации и к воздействию кислотных сред, даже концентрированных. Трубы из фаолита уже весьма востребованы в химической промышленности.
Стеклопластик: весьма популярный полимерный материал, поскольку отличается нейтральностью к большинству химических соединений, стойкостью к износу и к коррозии.
К неметаллическим трубам относятся также изделия из асбоцемента, керамики, композитных материалов. Эта продукция имеет свою сферу применения, чем и объясняется выбор в каждом конкретном случае выбор в пользу определенного материала.

На этом перечень полимерных и иных материалов для производства труб не заканчивается, и в серии статей в нашей энциклопедии Вы сможете узнать обо всех новинках производства, лучших марках и производителях полимерных и других труб, а также обо всех достоинствах и недостатках каждого материала по сравнению с аналогами.

Металлопластиковые трубы

В ряде случае обладающие самыми высокими качествами полимерные трубы не дают всех тех характеристик, которые нужны в конкретной ситуации, а металлические не пригодны в силу своих главных недостатков. Тогда и выбирают средний вариант – металлопластик . Трубы из металлопластика по сути многослойны. Слоев может быть всего 2 или больше, при этом слои полимеров чередуются тонкими слоями металла. В результате материал приобретает уникальные свойства. Такая труба имеет не только самую широкую сферу применения, но и более продолжительный срок эксплуатации.

Выбор материала для труб в каждом конкретном случае – ответственная задача. От выбора материала зависит не только цена изделия, но и его срок службы, а также соответствие его физико-механических свойств условиям эксплуатации.

Разобраться в колоссальном многообразии современных труб непросто. Но мы постараемся облегчить Вам эту задачу, рассказав подробно о каждом материале, чтобы Вы смогли принять взвешенное и оправданное решение.

Трубы: какие и для чего

Труба это промышленное изделие из полого профиля, который представляет собой длинный предмет округлой формы и применяется для транспортировки веществ различной консистенции.

Материалы для изготовления труб

Востребованность трубных изделий в разных сферах промышленности позволяет производить их из разнообразного материала. В качестве сырья для их производства выступают:

1. Металлы и их сплавы:

сталь;
чугун;
медь и ее производные, такие как бронза и латунь.

2. Полимерные соединения:

ПВХ соединения с хлором;
ПВДФ фтористые соединения;
полиэтилен;
сшитый полиэтилен нескольких видов, отличающийся способом сшивания;
стеклопластик;
полипропилен;
полибутеновые соединения.

3. Комбинированные материалы:

металлополимерные изделия с содержанием алюминия: использование алюминиевого промежуточного несущего слоя между двумя слоями термостойкого полиэтилена, соединенные специальным клеящим составом;
медные металлополимерные трубы: в качестве рабочего слоя применяют медь, защитный слой изготовлен из полимерного материала. Клеящий состав не используют;
стальные с внутренним слоем из цемента. Для усиления защитных свойств проводят их гидроизоляцию. Для этих целей можно использовать эмаль;
металлополимерные имеют металлический каркас и полимерное тело.

4. На основе бетона:

асбестоцементные применяют в качестве футляра для телефонных линий, расположенных под землей;
бетонные;
железобетонные используют для дренажа сточных и ливневых вод.

Стальные трубы

Металлические трубы пользуются спросом в разных областях промышленности, даже с появлением аналогов из полимера. Есть сферы производств, где этот вид — единственно приемлемый вариант.

По способу изготовления они бывают сварные и бесшовные.

Сварные трубы можно изготовить несколькими способами:

Лист металла сворачивают в трубу и сваривают вдоль всей длины. Это прямошовные трубные изделия.
Металлическую ленту навивают по спирали и сваривают, получая, таким образом, спиралешовные трубы.

Для длины электросварных труб установлены минимальные значения, зависящие от диаметра изделия. Эти показатели соответствуют государственным стандартам.

Для повышения стойкости к коррозии внутреннюю и наружную поверхности обрабатывают цинком. Правда, это лишь притормаживает сам процесс, а не предохраняет от него полностью. Оцинкованные стальные трубы применяют для строительства водопроводов. При необходимости толщину стенок усиливают за счет уменьшения внутреннего диаметра. Показатели наружного диаметра остаются неизменными.

Бесшовные трубы производят следующим образом:

прокатка слитка из металла на специальном оборудовании;
высверливание полости в цилиндрической заготовке. Этот способ приемлем для производства деталей для станков и машинного оборудования;
фальцовка формирование трубчатого сечения с фальцевым швом;
литье материал заливают в готовую форму со стержнем по центру. Еще один способ заливки это применение вращающейся пустотелой формы;

экструзия (выдавливание) — этот метод популярен в производстве пластмассовых труб.

Различают трубы бесшовные горячедеформированные и холоднодеформированные. Их изготавливают в соответствии со специальными условиями. Это зависит от температурной обработки стали, а также от области применения.

Бесшовные материалы наиболее востребованы в тех сферах экономики, где предъявляются высокие требования к прочности готового изделия.

Размерные значения

В выборе труб основное значение уделяют параметрам:

наружный диаметр Дн мм регламентирован показателями ГОСТ;
внутренний диаметр вычисляют по формуле Дн 2S мм;
толщина стенки = S мм;
условная величина внутреннего прохода это основная характеристика, которую необходимо учитывать в выборе трубных изделий, фитингов и арматуры;
длина, зависит от диаметра трубы. Может быть мерной или немерной, минимальный размер ее установлен от 2 метров.

В выборе материала необходимо учитывать и показатели плотности.

Область применения

По условиям применения профильные изделия разделяют на трубы общего назначения и целевого использования. Последние применяют:

в транспортировке жидкостей, газов, сыпучих веществ различного химического состава;
в строительстве зданий и других сооружений;
в производстве металлических изделий;
в передаче давления и импульса;
в защите коммуникаций и инженерных сетей;
в добыче природных ресурсов;
в изготовлении сооружений для колодцев, родников, галерей.

При проведении монтажных работ необходимо использовать фитинги и соединительную арматуру из того же материала, из которого изготовлены трубные изделия.

Также трубы изготавливают из нержавеющей стали. Они обладают определенными преимуществами:

долговечность эксплуатации;
устойчивость к коррозии;
устойчивость к щелочным и кислотным веществам;
внешний вид без изъянов.

Но при всех своих плюсах они имеют один недостаток. Дороговизна самих изделий и монтажных работ. Поэтому применяются они только в исключительных случаях, когда стоимость работ оправдана.

Трубы из цветных металлов и их соединений

Наряду со сталью в производстве трубных изделий используют и цветные металлы.

Трубы из меди обладают рядом преимуществ:

бактерицидные свойства;
высокая пластичность;
не подвержены коррозии;
стойкость к температурным перепадам;
при заморозке и разморозке не трескаются.

Но они подвержены воздействию кислот и механическим повреждениям, что существенно снижает качество изделия и сокращает срок эксплуатации. Невозможно соединение их с оцинкованными и стальными поверхностями.

Чугунные трубные изделия отличаются большим весом, что сужает области применения. Они незаменимы в коммуникационной системе. Отличный вариант при установке канализации.

Металлополимерные изделия

Одним из популярных видов труб являются металлополимерные. Это комбинированные изделия, основное полимерное тело которых армировано металлическим каркасом или алюминиевой фольгой. Внутренняя труба изготовлена методом экструзии. Это термостойкий полиэтилен, который устойчив к воздействию щелочей и кислот, и может применяться для транспортировки химических веществ.

Плюсы и минусы

Комбинированные трубы имеют свои преимущества и недостатки. Это зависит от области применения и условий обслуживания.
Из плюсов нужно отметить, что:

наличие металлического каркаса значительно повышает устойчивость к нагрузкам извне. Это позволяет сохранить форму полимерного основания и использовать трубы глубоко под землей. Они выдерживают давление земной коры на глубине более 500 м.;
гладкая поверхность полимерного тела;
новые технологии в разработке полимеров позволили увеличить устойчивость к механическим повреждениям;
термостойкие полимеры устойчивы к воздействию кислоты и щелочных веществ;
устойчивость к зарастанию;
отсутствие электрической проводимости;
полимерное волокно не поддается воздействию влаги и жидкости;
алюминиевый каркас является барьером, который не позволяет кислороду перемещаться между слоями полимерных труб;
снижено количество металла в производстве, что облегчает вес труб;
увеличен срок эксплуатации без ремонта. Полимерное тело не требует дополнительных антикоррозийных обработок;
удобство транспортировки;
невысокая стоимость монтажа.

Из минусов нужно отметить, что полимеры, покрытые алюминиевой фольгой, подвержены механическому воздействию, что нарушает целостность поверхности. Также они восприимчивы к температурным изменениям. Каждый слой трубы имеет свой температурный режим. При постоянном воздействии высоких температур протекающего теплоносителя труба подвергается температурной деформации. В результате страдает самая слабая ее часть, а именно в местах крепления фитингов. Со временем это может привести к протечкам.

Применение

Широкое применение металлополимеры получили в жилищном хозяйстве. Используются они для систем водоснабжения, отопительной системы и инженерных коммуникаций. Диапазон рабочей температуры позволяет использовать металлопропиленовые трубы, как для холодного водоснабжения, так и для горячего.

Трубы большего диаметра применяют в прокладке трубопроводов технического назначения. Могут успешно использоваться в качестве гидротранспорта и пневмотранспорта.

Используются как опорные системы в морской промышленности.

Монтаж производится ультразвуковой сваркой, что обеспечивает качество швов.

Выдерживает большой диапазон температурных скачков.

Без особых усилий можно изменить форму трубы.

Металлополимерные изделия объединяют в себе прочность металлических и устойчивость к воздействию химических веществ полимерных труб. Это повышает их срок эксплуатации. Нет необходимости в дополнительной обработке металлополимеров.

Полипропиленовые изделия

Полипропилен это экологически чистый материал. Не вступает в реакцию с химическими элементами, поэтому может применяться в системах холодного и горячего водоснабжения. При замерзании сохраняет структуру и не подвергается разрыву.

Трубы из полипропилена составили сильную конкуренцию стальным изделиям. Область применения пропиленовых труб от промышленного производства до бытовых нужд.

Нашли широкое применение в водоснабжении и установке системы отопления.

Преимущества полипропиленовых труб в том, что:

они не накапливают конденсат на трубах;
не требуют дополнительной изоляции;
обладают звукоизоляционными свойствами;
сохраняют тепло;
не проводят электричество;
на внутренних стенках не скапливает налет и известковые отложения;
возможно использование при высоких температурах;
удобство транспортировки;
легкость монтажа с использованием фитингов;
ценовая доступность;
возможность приобретения в строительных магазинах.

Фитинги бывают пропиленовые и комбинированные. Последние имеют металлическую резьбу, их использование позволяет сделать конструкцию сборно-разборной.

Полипропиленовые трубы достаточно прочные. Толщина стенок больше по сравнению с металлопластиковыми. Максимально допустимая промышленная длина 4 метра.

При монтаже труб необходимо избегать перекосов и изгибов. Для обеспечения закруглений нужно применять пропиленовые фитинги, которые дают возможность получения необходимой формы.

Характеристики

На сегодняшний день существуют три типа полипропиленовых труб, которые могут применяться во всех областях промышленности.

1. Трубы PN 10 и PN 16 предназначены для монтажа и обслуживания системы холодного водоснабжения и монтажа газопровода. При правильной эксплуатации срок службы достигает 50 лет. Температура воды не должна превышать 20 C. Трубы маркируют синей полосой или полностью окрашивают в синий цвет. Желтый цвет показывает о назначении трубы для работы с газом.

2. Полипропиленовые трубы PN 20 могут применяться в системах холодного и горячего водоснабжения при температуре не более 75 C. Для горячей воды используют трубы белого цвета. Маркировка красной полосой сигнализирует о возможности применения в напольном отоплении.

3. Трубы PN 25 имеют внутреннее армирование алюминиевой фольгой (см. . Они менее пластичны. Рабочая температура до 70 C. Предназначены для использования в отопительных системах. Срок эксплуатации до 50 лет. При повышении температуры и внутреннего давления срок службы снижается.

Трубы, армированные стекловолокном, применяют при устройстве стояков.

В выборе труб необходимо учитывать назначение трубопровода, его физические характеристики, а также правильно подбирать соединительные фитинги. Можно соединять полипропиленовые изделия с другими видами труб, используя для этого комбинированные фитинги, имеющие на одном конце металлические втулки.

Металлические водопроводные трубы: фитинги, диаметры, размеры

Стоит ознакомиться с ситуациями, когда можно применить трубу из стали для водопроводной конструкции, какие она имеет преимущества и недостатки и возможно ли ее заменить другим видом трубы.

Традиционное назначение

Преимущества

Прочность с механической точки зрения

Стальные трубы можно использовать в тех ситуациях, когда трубопроводная сеть будет подвергаться наружному механическому воздействию. В случае необходимости сделать прокладку под напольным покрытием, трубы из стали станут наилучшим вариантом, опираясь на свойства прочности, так как все-таки у этих изделий по другим критериям имеется ряд недостатков.

В случае перемещения жидкости внутри трубопровода при воздействии высокого давления стальное изделие с легкостью выдержит все испытания.

Например, после процесса насосной подкачки, а также во время его усиленной работы, трубопроводная линия подвержена такому неблагоприятному воздействию, как:

1. Вибрационные волны от электрического двигателя насосного прибора;

2. Достаточно сильным колебаниям давления во время отключения прибора.

Невысокая себестоимость

Стальная труба для водопровода является недешевым материалом для сооружения водопроводной конструкции. Но, при этом является одним из недорогих материалов. Нужно помнить, что для создания водопроводных линий зачастую применяют не то что можно недорого приобрести, а то, что имеется в закромах.

Упаковка трубы из металлопластика или полипропилена вряд ли у кого-то найдется в наличии, но труба из стали в большинстве случаев имеется у любого хозяина дома.

Широкий выбор арматурных элементов

Определенной формы соединитель для трубы из полипропилена для сооружения водопроводов часто приходится выискивать в строительных магазинах, в то время как обыкновенные колена и тройные соединительные узлы в свободном доступе находятся на любой полке строительного отдела.

Низкая величина изменения объема трубы

Это является важным нюансом, особенно в том случае, когда трубы для водопровода, будь то из стали или иных материалов, стягиваются или порываются густым цементным раствором. Применение изделия, которое может сильно расшириться в процессе нагрева, быстро образует на себе трещины и разломы.

Отрицательные стороны труб

Неустойчивы к коррозийным образованиям

К сожалению, сталь повержена ржавчине. Эта проблема актуально для каналов подачи холодной воды; взаимодействие влажных условий содержания посредством скопления конденсатных образований и атмосферный кислород образует губительное действие на трубу.

Сокращение прохода трубы

Труба из стали для холодного водопровода с годами подвергается зарастанию изнутри. Проходимость может уменьшиться до губительных показателей даже в течение нескольких лет.

Установка и разборка требует определенных затрат времени и сил

Соорудить стальную водопроводную конструкцию это непросто закрутить несколько гаек на соединительных узлах у труб из металлопластика или соединить с помощью паяльного прибора полипропиленовые элементы. В данном случае необходимо воспользоваться услугами профессионала в области сварки или самостоятельно создать на изделиях резьбовые участки. Что, в свою очередь, потребует приложения достаточной силы и использования специальных инструментов.

Достаточно тяжелые

Какой стальные трубы имеют вес, тому кто сооружает водопровод абсолютно все равно, но только до того времени когда их понадобится доставить по месту назначения и разгрузить их.

Естественно, на первом месте пьедестала недостатков стоит низкий уровень устойчивости к ржавчине. Вряд ли кому-то нужен будет трубопровод, который в течение небольшого отрезка времени придется менять.

Нужно учитывать, что первоначально после установки водопроводной линии из стали, после того как убедитесь в отсутствии течи, необходимо загрунтовать и окрасить изделие. Если отложить в долгий ящик, скопление конденсата на проводе подачи холодной воды помешает это произвести.

Радостно только то, что очистка от коррозийных образований обойдется недорого, а в случае самостоятельной очистки несложно. У обыкновенной трубы из стали есть альтернативные варианты, которые сохранят свойство механической прочности с одновременным отсутствием ряда недостатков.

Сталь, не подвергающаяся ржавчине

Оцинкованные трубы

Трубы оцинкованные, производятся из обычной трубы из стали посредством электрохимического напыления цинком на внутреннюю и наружную сторону изделия.

1. Труба из углеродистой стали не подвержена ржавчине;

2. На поверхности изнутри изделия не образуются всевозможные образования и наросты.

Оцинкован ные изделия имеют достаточно высокую цену, но они того стоят, они являются оптимальным решением для водопроводной конструкции. Эксплуатационный срок достаточно долгий, его можно сопоставить с человеческой жизнью.

Важно знать, что резьбовые участки на оцинкованной трубе оголяют сталь, которая лежит под антикоррозийным слоем. Вообще, такие изделия не нуждаются в окраске, но резьбовые участки необходимо покрыть красящим веществом, в противном случае она неизбежно покроется ржавчиной.

Изделия из стали, которая не ржавеет

Трубы для водопровода, которые произведены из нержавеющей стали являются хорошим решением в тех ситуациях, когда требуется высокий уровень надежности. При этом, не ориентируясь на их себестоимость. Если трубопровод и придется ремонтировать, то он будет заключаться только в очищении фильтрационной системы и очищению от окалин.

К недостаткам относят:

1. Высокая себестоимость. Нержавейка очень дорогой материал. А изделия из нее являются одними из самых дорогих.

2. Трудоемкий процесс обработки. Материал производится посредством добавления в обыкновенную сталь иных составов металла. Он приобретает свойство стойкости к ржавчине, а также становится достаточно твердым. Ею можно с легкостью испортить, пытаясь создать деталь, резцы, а создать резьбовые участки на трубе просто нереально (см. Применение Резьбовых фитингов).

Итак, как уже стало понятно, труба из нержавеющей стали вполне уместна для водопровода, но все равно до идеала далеко.

Альтернативное решение

В случае если водопровод необходимо соорудить из металлических материалов, также можно рассмотреть вариант использования изделий из меди и чугуна.

Медные детали издавна успешно используются для того, чтобы развести водные источники по всему дому в Европе. На сегодняшний день детали из меди заменили усовершенствованными современными материалами. Чугунные элементы использовались для сооружения каналов подачи воды с большим диаметром, в случаях обеспечения водными ресурсами целых кварталов. Чугун не подвержен ржавчине и совсем не зарастает изнутри в отличие от стали. Сегодня о нем почти забыли, так установка изделий из него требует ручной работы (см. Соединение чугунных труб).

Если вам совсем не принципиально создать металлическую конструкцию, сегодняшние рыночные предложения позволят выбрать удобные в применении и установке современные материалы:

1. Металлопластиковая продукция. Труба из алюминия, которая с двух сторон покрыта слоем пластмассы. Ее достаточно легко согнуть, очень просто при сборке.

2. Полипропиленовые товары. Пластиковые изделия, которые соединяются с соединителями с помощью обычного паяльного прибора. Швы имеют свойство герметичности и не пропускают течи.

Методы установки

Для соединительного процесса есть два варианта:

1. С помощью сварочного оборудования;

2. При помощи резьбового стыкования.

Важно понимать, что если применять трубы из нержавейки, нужно рассмотреть вариант приглашения профессионального сварщика. Обычная сварочная горелка не даст необходимого огня для удачного сварочного процесса. А резьбовые участки на ней сделать своими руками нет возможности.

На трубе из стали и оцинкованном изделии резьба в случае необходимости нарезается руками. При наличии специального станка, это осуществить не составит труда. Сделав расширения и сгоны с резьбовыми участками необходимого размера, можно соорудить водопровод в достаточно комфортных условиях.

Диаметральный размер

Диаметральные параметры труб из стали для водопровода зачастую имеют обозначения в дюймах. Для того чтобы с точностью в миллиметрах рассчитать внутренний и наружный диаметр не стоит выполнять лишь умножение имеющейся дюймовой величины на 25,4.

Размер толщины стен

Государственный стандарт качества предусматривает виды труб относительно толщины стен:

1. Имеющие легкий вес;

2. Имеющие обычный вес;

3. Трубы, которые имеют усиление.

Если измерять размер толщины трубы в миллиметрах, тогда она будет меняться и зависеть от диаметрального параметра трубы. В случае, когда высокие требования к водопроводу относительно выдерживания критического давления отсутствуют, необходимо остановить свой выбор на обычных изделиях. Изделия категории усиленных, кроме того, что они тяжелы и дороги, их труднее сваривать посредством газа.

Создать резьбовые элементы тоже не удастся, так диаметр изнутри имеет стандартный размер, а наружный диаметр имеет размер больше. Коррозийное влияние ускорить процесс разрушения тонких труб. Резьбы на тонкостенных изделиях хрупкие. Даже при малейшей напряженности изделия, по прошествии нескольких лет резьбы могут разломаться. О последствиях можно догадаться.

Заключение

Делая выбор, стоит остановить свое внимание на трубе из оцинкованной стали для водопровода. Но стоить отметить, что сегодня для стали существуют отличные альтернативные варианты.

Читайте также: