Полипропиленовые трубы армированные алюминием или стекловолокном – что лучше?

Армированные пластиковые композиты прочные, лёгкие, сравнительно недорогие. Долговечные — срок службы в пределах 50 лет. Подходят для транспортировки воды, масла, топлива, сточных вод и т. д. Современная, технологичная замена классической цельнометаллической трубе в домашних системах отопления.

Рассмотрим подробнее два вида труб — армированных алюминием и стекловолокном.

Технология изготовления пластиковых армированных труб

Армированная труба — это композитный материал, изготовленный из несущей полипропиленовой или полиэтиленовой базы, армирующего «скелета» и защитных слоёв (УФ-ингибитор, коррозионный барьер), скреплённых полимером — термореактивный полиэстер, эпоксидная смола, фенольная смола и т. д.

Стекловолокно увеличивает прочность композита. Смола определяет форму детали, делает изделие устойчивым к давлению и механическим нагрузкам.

Промышленные методы производства армированных труб:

Метод распыления

Волокно измельчается, смешивается со смолами и с помощью пистолета напыляется на заранее подготовленное основание. Применяется только для производства стекловолоконных труб.

Особенности:

• быстрый, дешёвый процесс;
• любые ошибки исправляют повторным распылением на проблемные участки.

Из недостатков: нет контроля над ориентированием волокна. Устаревший метод, который используется для производства самой дешёвой продукции.

Пултрузия

Таким способом изготавливают не только трубы, но и, например, балки, прогоны, лестницы, каркасы, другие конструкционные детали. Волокна сплетают в нужной конфигурации на станке, протягивают через ванну с полимером, и «надевают» на заготовку. После спекают в нагретой матрице. Затем этот отвержденный профиль автоматически обрезается по длине.

Особенности:

• быстрый, экономичный способ;
• точный контроль содержания смолы и армирующих волокон;
• предсказуемый результат.

Из ограничений: производится только на высокоточном современном оборудовании, нужен автоматический контроль и строгое соблюдение техпроцесса.

Намотка

Универсальный способ производства труб, резервуаров и других полых деталей. Жгуты волокон пропускают через ванну со смолой и наматывают на основание.

Особенности:

• быстрый, экономичный метод;
• предсказуемый результат;
• можно изготовить материал с разными свойствами на одном оборудовании.

Из недостатков: производство ограничено полыми деталями круглой или овальной формы.

Литье

На базовый слой крепят армирование, после чего помещают  в форму. Смолу закачивают в форму, параллельно откачивая свободный воздух. После отверждения получается готовый к использованию композит:

Особенности:

• хорошее качество композита;
• можно использовать любую армирующую базу;
• не слишком сложный техпроцесс.

Недостатки: дорогостоящая и габаритная опалубка, есть ограничения по текучести смол.

Реакционное литье под давлением

Способ похож на предыдущий, но смесь впрыскивается в форму под высоким давлением с помощью ударного миксера. Расширяет ассортимент используемых смол и армирующих материалов. Реакционное литье под давлением позволяет получать прочные, гибкие, легкие и тонкостенные изделия. Недостатками являются дорогостоящее сырье и оборудование.

SMC-формование

Продукт SMC-формовки — многослойный сэндвич из полимера и армирующих волокон. На базовое основание наносят смесь смолы, активатора, и стекловолокна, поверх неё ложится плёночная обмотка, после чего процесс повторяется нужное количество раз.

Насыпная формовка

Для получения композита этим способом, полимерный премикс (тестообразная смесь смолы, армирующего волокна и наполнителя) наносят на форму, после чего спекают при высоком давлении и температуре.

Особенности:

• хорошие механические свойства продукта;
• минимум отходов;
• не нужна высокотехнологичная производственная линия.

Из недостатков: пресс-форма габаритная, занимает много места; нужно следить за чистотой формовочных поверхностей, чтобы избежать дефектов поверхности.

Свойства армированного полипропилена

ППР трубы — доступные по цене, лёгкие, гигиеничные, простые в монтаже. Единственный минус — высокий коэффициент линейного расширения, делающий их непригодными для прокачки жидкостей с высокой температурой. Армирование труб стекловолокном или металлом создаёт композит. Многослойную конструкцию, скреплённую на молекулярном уровне. Прочную, долговечную, устойчивую к повышенному давлению и температурным перепадам.

Вкратце по основным маркировкам армированных ППР труб:

• трубы, армированные алюминием (PPR-AL-PPR);
• трубы, армированные стекловолокном (PPR-GF-PPR).

Свойства самой трубы отличаются, в зависимости от типа полимеров, используемых для «сшивания» слоёв. В быту используют такие трубы:

PP-R. Самый распространённый материал для производства водопроводных труб. Маркировка означает, что для склеивания использован один полимер, но с блоками разной структуры.

PP-H. Более дешёвый вариант. Используется простой полимер с однородной структурой.

PP-B. Продукция специального назначения, для изготовления которой использовали полимеры нескольких видов.

PP-RCT. Термостабилизированный полимер. Для термостойких труб (выше 90-°C), работающих под высоким давлением.

PN — это значение рабочего давления. Если вкратце, PN 10/16 — для холодных домашних водопроводов; PN 20/25 — для горячих систем отопления.

Виды армирования

Наиболее широко используемая арматура для труб — стекловолокно. Вторые по востребованности — металлопластиковые трубы с алюминиевым армированием.

Труба полипропиленовая армированная алюминием

Металлопластиковая труба — это «сэндвич» из сшитых между собой слоёв полиэтилена/полипропилена и толстой алюминиевой фольги.

Устройство трубы:

• Внутренний слой. Коррозионный барьер. Гладкий, плотный. Держит основные нагрузки по температуре и давлению.
• Средний слой. Алюминий компенсирует линейное расширение. Держит механическую нагрузку.
• Внешний слой.  УФ-защита, декор.

Есть несколько видов труб, армированных алюминием:

1. Трёхслойная труба с перфорированным алюминием.
2. Трёхслойная труба со сплошным металлическим слоем.
3. Пятислойная труба, с полипропиленом внутри и снаружи, в середине — слои алюминия и термоклея.

Вне зависимости от производителя, стандартом для современной отопительной трубы считается пятислойная система. Номинальный срок службы трубопровода из металлопластика — не менее 25 лет. Средний срок эксплуатации при паспортных нагрузках и правильно выполненном подключении — до 50 лет и больше.

Труба полипропиленовая армированная стекловолокном

Обычный полипропилен держит температуру до 95°C. Термостойкие до 140°C. Вне зависимости от армирующего каркаса, все пластики гигиенические, химически инертные. Поэтому пригодны для монтажа технических и питьевых водопроводов, отопительных систем.

Обычные ППР трубы подвержены линейному расширению — удлиняются и провисают под воздействием температуры.

Чтобы повысить прочность и снизить линейное расширение, пластик армируют стекловолокном. Это повышает механическую прочность, не даёт трубе менять форму под воздействием температурных перепадов.

Для производства армированных труб, используют одну из следующих схем:

• стекловолокно укрепляет стенки трубы снаружи;
• стекловолокно впаяно между несколькими слоями полипропилена.

Все виды армированных труб подходят для монтажа водопровода и отопительных систем. Как в частном доме, так и для подключения к централизованной сети системе.

Но чаще всего этих целях применяют трубу с таким устройством:

• пропилен;
• стекловолокно;
• пропилен.

Полимер намертво сшивает слои, конструкция становится монолитной, не расслаивается под давлением, высокими температурами и механическими нагрузками.

Сравнительные характеристики

Для сравнения, основные характеристики ППР труб, армированных стекловолокном и алюминием:

	Стекловолокно	Алюминий
Давление  (максимальное)	25 кг/см²	25  кг/см²
Максимальная рабочая температура (°C)	70-90	90-95 (140 для термостойких)
Линейное тепловое расширение:	0,035 мм/м	до 3 мм на один метр
Диффузия	Не пропускают кислород	Кислород может проникать через сварочный шов, вызывая коррозию
Продолжительный срок эксплуатации (горячий водопровод)	15-25 лет	35-50 лет
Теплопроводность	0.036	До 0,43

Преимущества и недостатки

Общие преимущества всех ППР труб:

Лёгкие. Полипропиленовые с алюминием в 5 раз легче цельнометаллических стальных, армированные стекловолокном — в 9 раз легче.

Гигиеничные. На гладкой поверхности полипропилена не оседает накипь и другие отложение. Не растёт органика. Благодаря этому сохраняется  изначальный проходной диаметр трубопровода, циркуляция воды не нарушена.

Химически инертные. Теплоноситель не разъедает внутреннюю поверхность трубы. Эффективность отопительной системы не снижается. Питьевая вода не заражается посторонними примесями.

Долговечные. В системах холодного водопровода служат до 50 лет. В отопительных системах срок службы алюминиевых композитов 35-50 лет. Стекловолоконные композиты менее устойчивы к давлению и высоким температурам и в среднем служат 15-25 лет.

Тихие. Композитная структура трубы демпфирует шум, проходящей жидкости. Композитные трубы тише цельнометаллических.

Не теряют тепло. Теплопроводность обоих видов труб примерно одинаковая. Теплопотери по пути к батарее отопления минимальные. Это предотвращает выпадение конденсата внутри стены, дополнительно защищает трубу от промерзания зимой.

Экономичные. Полипропиленовые трубы покрыты защитным слоем. По умолчанию не требуют окрашивания или дополнительной защиты в процессе эксплуатации. Цена обоих вариантов ниже, чем у аналогичной по метражу цельнометаллической стальной и тем более медной трубы.

Простотой монтаж. Армированные ППР трубы соединяют на клей, фитингами или диффузионной сваркой.

Из характерных недостатков:

Металлопластиковые трубы требовательны к качеству. Из-за более высокой разницы в коэффициенте линейного расширения металла и полипропилена, некачественная труба может расслаиваться. Также недостатком можно считать более высокую стоимость фитингов, самой трубы, а следовательно и всей системы в целом.

С экономической точки зрения стеклокомпозит почти в 2 раза дешевле.

Недостаток ППР трубы, армированной стеклопалстиком — низкий модуль упругости. Они недостаточно жёсткие, легче деформируются при механическом воздействии. Особенно под давлением горячей воды. В среднем, при температурах выше 50°C стеклопалстик деградирует почти в 2 раза быстрее.

Сферы применения

Вне зависимости от армирующего материала, главные преимущества полипропиленовых труб — долгий срок службы, коррозионная стойкость и малый вес.

Область применения ППР труб с армированием из стекловолокна:

• технический и питьевой водопровод;
• канализация;
• дренаж;
• системы ирригации.

Пригодны для прокладки частных и промышленных трубопроводов.

Области применения металлопластиковых труб ещё шире и включает:

• прокладку водопровода в доме, на предприятия;
• оросительные системы в сельском хозяйстве;
• домашние и промышленные системы холодного и горячего водоснабжения;
• для подачи технических жидкостей (втч и агрессивных);
• для транспортировки сжатых газов.

Металлопластик востребован в многоэтажках, где нужно подключаться к централизованной системе с высоким давлением.

Особенности монтажа

Самый простой способ монтажа армированных пластиковых труб — фитинговое соединение:

• Обжимной фитинг. Это разборная деталь. Трубу натягивают на штуцер фитинга и фиксируют обжимной гайкой. Чтобы соединить узлы, край трубы упирают в уплотнительное кольцо, после чего плотно затягивают гайку.
• Пресс-фитинг. Неразборное соединение. В пресс-фитинге вместо гайки используют специальную обжимную гильзу. Поэтому для фиксации нужны пресс-клещи.
• Пуш-фитинг. Готовый набор для соединения пластиковых труб. Задача пользователя — ровно обрезать трубу и выровнять кромку. Потом вставить трубу в гнездо фитинга до упора. После подачи воды, под её давлением клин фитинга плотно зафиксирует внутреннюю сторону соединения, надёжно её герметизируя.

Ещё надёжнее работает пайка. С помощью специального устройства, края труб оплавляются и надёжно спаиваются в единое целое.  Но для этого нужно специальное оборудование.

Технология сварки

Для подготовки трубы, понадобятся такие инструменты:

Труборез. Чтобы ровно отрезать трубу с ровной, неповреждённой кромкой без заусенцев или иных изъянов. Строго перпендикулярной направляющей оси.

Калибратор. Снимает стружку с внутреннего слоя с углом в 45°C. Для максимально плотного и качественного соединения.

Фаскосниматель. Нужен для чистовой обработки внешней кромки среза.

Работа выполняется в несколько этапов:

1. Используя труборез, подготовьте отрезки труб нужной длины.
2. Обработайте посадочные места фаскоснимателем и калибратором.
3. Соберите сварочный аппарат с нужными насадками, прогрейте до 260°C;
4. Пайка полипропиленовых труб армированных алюминием требует выемки металлического слоя на несколько миллиметров от края. Если не убрать металл с концов труб, тогда они не спаяются крепко и будут расслаиваться.
5. Зачищенные концы труб поместите в насадку сварочного аппарата, спаяйте концы друг с другом (либо с фитингом/переходником/тройником или другим соединителем).

Важно! Детали нельзя вращать, двигать или шевелить иным способом. Иначе пайка будет некачественной. Сварка труб производится только при  260°C. Любые отклонения от этой температуры недопустимы.

Лучшие производители

KERMI. Немецкий бренд металлопластиковых труб. Относится к средней ценовой категории. Предлагает продукцию для бытового и промышленного использования.

HYDROSTA. Южнокорейский бренд. Предлагает широкий ассортимент продукции для дома. Размерный ряд от 16 до 50 мм.

UPONOR. Известный производитель армированных ППР труб из Финляндии. Предлагает продукцию профессионального и бытового назначения. Относится к премиум-сегменту.

HENCO. Проверенный бельгийский бренд, с аутсорсом в Коста-Рике. Занимает бюджетный ценовой сегмент.

VALTEC. Итальянский бренд, работающий на китайских мощностях. Занимает среднебюджетную нишу, даёт хорошую гарантию.

ПОЛИТЭК. Крупнейший в России производитель высококачественных полимеров. Цена чуть ниже импорта, качество — на уровне.

«Firat». Страна-производитель — Турция. Качественные, неприхотливые ППР трубы для монтажа систем холодного и горячего водоснабжения в среднебюджетной категории.

Подытожим

Трубы армированные металлом — прочнее, долговечнее. Лучше переносят скачки давления, эксплуатируются при более высоких температурах. Армированные стекловолокном менее прихотливые. Прощают мелкие огрехи при монтаже.

Температура использования у стекловолоконных композитов ниже. При сильном нагревании в условиях высокого давления централизованных сетей, они могут деформироваться, менять форму. У алюминиевых температурный режим выше.

Исходя из сказанного выше, делаем вывод: что полипропиленовые трубы армированные алюминием лучше в двух случаях:

• при эксплуатации в системах централизованного отопления;
• для домашнего использования в системах с угольными или дровяными котлами, допускающими резкий сильный прогрев.

Стеклопластиковые трубы оптимальны во всех остальных случаях. Например, для частных домов с газовыми или электрическими котлами.