Тръби и фитинги в сградните инсталации

Сградите днес, независимо от предназначението им, представляват сложни структури със собствени захранващи системи. За да се гарантира, че са комфортни, функционални и безопасни, те се нуждаят от доставка и отвеждане на определени потоци. Необходими са топла и студена вода за битови нужди, отопление, охлаждане и пожарозащита, отпадните и дъждовни води трябва да се отведат, нужен е и обмен на въздух през вентилационната система, не може и без кабелите за доставка на електроенергия и комуникационни линии, а някои сгради са и газифицирани.

Всички тези газови, течни и електрически потоци циркулират в нужните посоки в сградата, а тръбите са елементите, през които става прехвърлянето им. Всяка тръба има определен обхват от среди, за които е подходяща.

Значение за избора на тип тръба и начина на свързване имат и условията и целите на проекта. Основни характеристики на тръбите са изграждащите ги материали, дебелина на стената, вътрешни и външни диаметри, дължина и работно налягане.

Стоманени тръби
Може да се каже, че тези продукти са познати на повечето от нас от детството ни, тъй като са използвани в продължение на много години като основен материал за универсални тръбни система за различни цели. Предлагат се в различни варианти – безшевни, електрозаварени, за свързване с фитинги с резба и уплътнения. Основните предимства са висока якост и достъпност – предлагат се от много производители и са на сравнително достъпни цени. Основни недостатъци са високата интензивност на труда при инсталация и липсата на защита срещу вътрешна и външна корозия, следствие от което може да е изтичане на ръждива вода. Според статистиката те започват да корозират през последните 5-6 години от експлоатационният им срок, който обикновено е 25 години.

Тук следва да споменем, че на пръв поглед цената на стоманените тръби може да изглежда ниска, но тя расте по време на транспортиране, монтаж и последваща поддръжка на системата. Само през първите пет години от експлоатацията на системата почти не се изисква поддръжка. След този период, разходите за поддръжка се увеличават експоненциално до края на периода на амортизация. Така за целия експлоатационен срок текущите ремонти струва 150-300% от разходите на системата.

Поцинковани стоманени тръби
Те са по-скъпи от обикновените, непоцинковани тръби, но заради устойчивостта им на корозия се предпочитат за инсталации за доставката на битова гореща и студена вода пред незащитените. Те служат по-дълго от обикновените, но понякога не много. Причината е проста: използването на конвенционално заваряване нарушава цинковия слой, тръбата там остава незащитена и се появяват дефекти. Има и друг проблем - освобождаването на токсични вещества при заваряването. Именно поради тези причини като по-предпочитани са се наложили безшевните стоманени тръби, покрити с цинк, т.е. поцинковани. Липсата на шев ги прави по-стабилни и не е необходима допълнителна антикорозионна защита.

Като правило всички стоманени тръби, независимо от вида им, се свързват със стоманени фитинги. Такива тръбни системи се използват за водопроводни, отоплителни системи, противопожарни инсталации и промишлени системи. При ползването им в отоплителни системи трябва да се има предвид, че над определена температура протича реакцията Zn + H2O = ZnO + Н2. Казано по-просто, цинковият слой се разрушава и в тръбите се натрупват водород и цинков окис, като по този начин системата не може да функционира правилно. Въпреки това, има производители, които предлагат продукти от поцинкована стомана, за изграждане на тръбни системи за отопление.

Тръби от неръждаема стомана
Тръбните системи от неръждаема стомана са почти вечни, надеждни и красиви. Това, което може да се яви като пречка за масовата им употреба е цената им. Добавете към това и сравнително високите цени за монтаж. Производителите на този клас продукти обаче работят в посока на облекчаване на тези препятствия. Като пример за това са моделите гофрирани гъвкави тръби от неръждаема стомана за вътрешни и външни инсталации за пренос на газ и вода. Те лесно се огъват на ръка и се пригаждат към особеностите за монтаж в проекта. Това прави монтажа по-лесен и бърз. Свързването е с присъединителни колена, като има възможност и за спояване на накрайниците. Такива системи са устойчиви на атмосферни въздействия, трайни са, а отвън могат да се изолират с цветна пластмаса. Подходящи са за свързване на соларни и климатични системи, термопомпи, котли, смесители, тоалетни, димоотводи и други.

Медни тръби
За тях важат същите предимствата като при тръбите от неръждаема стомана - те са красиви, надеждни и трайни, а освен това лесно се огъват. За битовите потребители използването на медни тръби във ВиК и отоплителни системи е сравнително ново явление, което се пренася от Запада, където са използвани в продължение на десетки и дори стотици години.

Медта отговаря перфектно на изискванията на съвременните санитарни системи. Важно предимство на този материал е начинът, по който реагира на топлината. Медта има способността да издържат на високите температури в отоплителните системи и системите за топла вода, без да се разширява и без да променя качествата си. Устойчива е на корозия, на UV светлина, както и на хлор и озон в чешмяната вода. Заслужава да се отбележи високата пластичност на материала, което означава не само податливост към промени във формата, но също така и способността да не става чуплива при ниски температури. Това, според експерти, позволява тръбите да издържат безпроблемно едно замръзване, а при повтарящи се замръзвания се предвиждат минимални щети. Експлоатационният им срок варира от 50 до 100 години.

Медта като всички други материали за тръби има и своите ограничения. Тя не трябва да се използва в системи с твърде кисела реакция на водата (препоръчителният рН диапазон е 6.5-9.5), както и с голям брой твърди частици (недобре пречистена вода от собствен кладенец) и зони с увеличена скорост на потока, което може да доведе до бързо износване на повърхността. Инсталацията изисква квалифицирана и точна работа. Не трябва да се създават условия за турбуленция на потока, защото това не е добре за трайността на материала. Класически и надежден начин за връзка за медни тръби се постига с помощта на високотемпературно капилярно спояване. Използват се също резбовани връзки и пресови съединителни фитинги.

Пластмасови тръби
Тук се отнасят различни подкласове полимерни тръби. Търсенето на днешния пазар на тези тръби се разраства. Тази трайна тенденция е свързана с редица безспорни предимства на полимерните материали. Те са устойчиви на корозия (полимерите не влизат в електрохимични реакции) и са неподатливи на въздействия от повечето химикали. При тях липсват отлагания по стените. Загубите от триене са ниски поради слабата грапавост на вътрешната повърхност. Имат ниска топлопроводимост и ниско тегло. Гъвкави и еластични са. Могат да се рециклират и са екологични.

Това далеч не означава, че нямат недостатъци. Един от тях е че са пропускливи спрямо кислород. С други думи, кислородът, съдържащ се във въздуха, дори и в малки количества, дифундира през стената на тръбата и попада във флуида, протичащ през нея. Ако това е гореща или студена вода за битово водоснабдяване, навлизането на кислород няма значение. Но ако потокът в тръбите е охлаждаща течност/топлоносител в ОВК система, проникването на кислорода може да повреди уредите. Друг недостатък е непоносимост към пряка слънчева светлина. Не се прилагат за системи за противопожарни линии. Изисква се специална техника за монтаж и заваряване. Полимерните тръби трябва да бъдат защитени от случайни повреди (включително от гризачи).

Всички тези свойства могат да варират в отделните класове полимерни тръби според материала. Производителите постоянно работят върху преодоляването на недостатъците и вече на пазара се предлагат много разновидности с разнообразни свойства, включително и решения за отоплителни системи. В класа на пластмасовите тръби и фитинги се отнасят материали от полиетилен, омрежен полиетилен, полипропилен, полибутилен, поливинилхлорид, фибростъкло и други.

Полиетиленови тръби
Тези тръби имат много добри физико-химични свойства, ниско относително тегло, бърз монтаж и лесен ремонт, което ги прави добра алтернатива на традиционните стоманени и чугунени материали в преноса на течни и газообразни потоци. Биват няколко разновидности - с ниска, средна и висока плътност, съответно LDPE, MDPE и HDPE. Означавани общо като PE тръби, те са подходящи за водоснабдяване за студена вода, канализация и дренаж. Полиетиленовите тръби се считат от специалистите за много добра защита за кабели на комуникационни системи, за кабелни мрежи за ниско и високо напрежение и затова са предпочитани за тези приложения. Обикновено за кабелни мрежи се използват външно гофрирани тръби от HDPE. Външната им гофрирана повърхност осигурява еластичност и устойчивост на външен натиска, а гладкият вътрешен слой позволява лесно опъване на кабелите. Подходящи за оптични кабели са и разновидности с външна гладка повърхност и вътрешна също гладка или надлъжно оребрена повърхност. PE тръбите имат и друго основно приложение - за пренос на газ.

Двуслойните оребрени тръби от HDPE се използват за канализация и дренаж. Свързването на PE тръбите става посредством механични свързващи части (бързи връзки), челно заваряване, муфово заваряване и електрозаваряване.

Тръби от омрежен полиетилен
Тъй като тръбите от обикновен полиетилен са слабо устойчиви на високи температури, в приложенията за топла вода се използва омрежен полиетилен (PEX). Това е отново полиетилен, но при получаването му се използва обработка, която води до образуване на допълнителни напречни връзки между молекулите (омрежване). Поради високата им кислородна пропускливост PEX тръбите се използват главно за пренос на топла и студена вода.

За отоплителни системи се използват PEX тръби с вложена в тях бариера срещу проникване на кислород. Тя може да е от етиленвинилов алкохол или алуминиева вложка (PEX-AL-PEX), които значително намаляват термичното разширяване и стабилизират тръбите при високи темпператури. PEX-AL-PEX тръбите са подходящи за всички видове вътрешни тръбни инсталации: за подово отопление, във водопроводни инсталации за студена и топла вода, в системи за кондициониране на въздуха, както и при различни индустриални системи.

Полипропиленови тръби
Тръбите от полипропилен (PP) имат универсални технически характеристики, което ги прави еднакво подходящи за снабдяване с топла и студена вода. Те имат най-ниско относително тегло в сравнение с всички полимерни материали. Съществуват разновидности в зависимост от особеностите на полимеризацията. PP-H е направен от хомополимер, чиито вериги се състоят от еднакви мономерни звена. Тези тръби се използват главно за студена вода, в индустриални напорни тръбопроводи, дренаж и канализация. PP-B са изработени от блок кополимер - те са по-трайни и по-устойчиви на ниски температури (до -40°С). Използват се в системи за студена вода, както и в системи за подово отопление и кабелни комуникации. Полипропилен рандом (PP-R), изработен от рандом кополимер, се използва за тръби за вътрешни водопроводни инсталации за топла и студена вода, системи за въздух под налягане и подово отопление. Тези тръби са устойчиви на температура, корозия и блуждаещ ток. Имат тих режим на работа и са с висока химическа устойчивост. Свързването на PP тръби става със заваряване или механични връзки. Използват се челно заваряване, електрозаваряване, механична връзка с муфа от PP-R, съединителни флаци и резбови съединения с преход пластмаса-метал.

Тръби от поливинилхлорид
PVC тръбите са изработени от термопластичен материал, получен чрез полимеризация на винил хлорид. Има два вида от него: PVC-U (непластифициран поливинилхлорид) и PVC-C (допълнително хлориран поливинилхлорид). PVC-С има по-голяма пластичност, устойчивост на високи температури и химикали. Използва се предимно за сградна канализация и за защита на кабели. Хлорираната разновидност се използва и в системите за отопление и водоснабдяване с топла и студена вода. Към предимствата на този материал могат да се отнесат пожароустойчивост, добри електроизолационни свойства, висока якост и естествена кислородна непроницаемост. Полагат се лесно, а в местата на връзките се поставят маншони и гумени пръстени за пълно запечатване.

Композитни тръби
Метал-полимерните тръби са продукти, които не само съчетават най-добрите качества на метални и пластмасови тръби, но и са лишени от повечето от техните недостатъци. Конструкцията им се състои от няколко слоя: външен слой от омрежен полиетилен PE-X, устойчив на ултравиолетови лъчи; среден слой от алуминиева вложка с дебелина на стената около 0.2-2mm и вътрешен слой отново от PE-X. Използването на алуминиев слой осигурява по-нисък коефициент на линейно разширение и защита от кислород дифузия. Освен това, тръбата може да се огъне, след което запазва придадената й форма. Високата якост позволява тръбите да издържат на високо налягане (до 10 атмосфери) и температура 95°С. Характеризират се с висока хигиеничност, ниска топлопроводимост и лесен монтаж. Има много голям диапазон от диаметри на тези продукти. Идеални са за подово отопление, водопровод, дренаж и въздуховоди.

Съществуват и лазерно заварени петслойни PE-X тръби с алуминиева вложка. Лазерното заваряване на алуминиевите слоеве възпрепятства достъпа на всякакъв вид газове и придава много добра устойчивост на смачкване. Друг вариант на метал-полимерни тръби са полибутиленови тръби с междинна анти-кислородна бариера. Те се използват за разпределение на вода в отоплителни и охладителни системи.

Полибутиленът притежава висока гъвкавост, удароустойчивост и лесен монтаж, както и запазване на еластичност при ниски температури (-20оС) и високи налягания (45 атмосфери). Полибутиленовите тръби и композитните с участие на полибутилен са сравнително нови, но заради предимствата им започват да се използват по-често.