Металлопластиковые трубы выделяются на фоне своих основных конкурентов – полимерных, медных, чугунных и стальных – благодаря ряду выдающихся характеристик. Эти свойства особенно ценны при создании систем отопления.

Для того чтобы металлопластиковая труба продемонстрировала все заявленные производителем качества, крайне важно правильно выбрать тип изделия. Выбор должен учитывать условия, в которых труба будет использоваться, а также способ монтажа. В данной статье мы подробно рассмотрим все аспекты труб из металла и полимера, а также критерии их выбора.

Конструкция труб из металлопластикового композита

Металлопластиковые трубы имеют высокую популярность благодаря сочетанию прочности металла и гибкости полимеров. Их конструкция представляет собой многослойный композит, состоящий из полимерных слоев, усиленных алюминиевой прослойкой.

Сочетание пластиковых и металлических материалов обеспечивает значительные механические свойства, предотвращает проникновение кислорода и сводит к минимуму тепловое расширение.

Внутренний слой из полиэтилена отличается гладкостью, что обеспечивает свободное прохождение транспортируемой жидкости и предотвращает образование отложений и накипи. Полимер устойчив к воздействию агрессивных веществ и не корродирует.

Стандартная структура трубы выглядит следующим образом: внутренний полимерный слой, клей, алюминий, клеевой состав и внешний полиэтилен. Каждый из этих компонентов выполняет определённую функцию.

Металлическая сердцевина придаёт жесткость и устойчивость к высоким температурам. Торцы алюминия соединены лазерной сваркой. Толщина алюминиевой оболочки варьируется от 0,15 до 0,75 мм, что позволяет выдерживать частые температурные колебания и высокое давление.

Снаружи труб покрашены особым прочным пластиком, который устойчив к механическим повреждениям, повышенной влажности и агрессивным химикатам. Эти наружные слои снижают вероятность образования конденсата на поверхности труб.

Оба полиэтиленовых слоя защищают алюминиевую часть от гальванической коррозии, возникающей в контакте с латунными и стальными элементами системы.

Свойства изделия определяются выбранным типом полимера:

• PEX – полиэтилен, сшитый под высоким давлением;
• PE-RT – термостойкий полимер;
• PE-R – обычный полиэтилен;
• PP-R – полипропилен.

За монолитность конструкции отвечает специальный клеевой состав. Производители используют свои уникальные формулы, которые остаются коммерческой тайной. Высококачественный адгезионный слой помогает снизить напряжение между полимером и алюминием, предотвращая расслоение и повышая долговечность трубопровода.

Физико-технические характеристики

Характеристики металлопластиковых труб зависят от размеров (диаметра и толщины стенок), вида полимера и производителя. Все параметры должны соответствовать стандартам ГОСТ 18599 (2001), Р-53630 (2009) и Р-52134 (2003).

Дополнительные характеристики: внутренний и внешний слой составляют сшитый полиэтилен, теплопроводность труб 16/20 мм – 0,41 W/mk, 26 мм – 0,39 W/mk.

Основные требования к металлопластиковым трубам согласно ГОСТ:

• предел текучести горячего слоя – до 0,3 г/10 мин;
• отсутствие расслоения передней кромки при растяжении до 10%;
• минимально допустимое значение стойкости к расслоению – 15 Н/см при нагрузках, снаружи – от 50 Н/см;
• сшивание полиэтиленовых слоев – от 60%;
• термостабильность пластиковых компонентов;
• максимально допустимая проницаемость для кислорода при температуре +40°C – 0,32 мг/кв.м*сутки, при +80°C – 3,6 мг/кв.м*сутки;
• прочность полимеров – от 8 до 12 МПа;
• температура начала текучести адгезивного состава – минимум +120°C.

ГОСТ также регулирует экологические параметры. Доля летучих веществ в составе труб не должна превышать 0,035%.

Основные средние физико-технические параметры:

1. Сортамент. Производители предлагают металлопластиковые трубы с внутренним диаметром от 14 до 60 мм и толщиной стенки от 2 до 3 мм. Длина бухты составляет от 50 до 200 м.
2. Прочность. При поперечной нагрузке минимальное значение прочности на разрыв – 2880 Н. Прочность соединений с металлом и клеевым соединением составляет 57 и 70 Н/кв.мм соответственно.
3. Теплостойкость. Композитные материалы сохраняют свои свойства при температурах до +95°C. Кратковременные скачки допустимы до +110°C, а при -40°C термопласт теряет свойства.
4. Линейные параметры. Радиус изгиба труб пропорционален их диаметру. При ручной установке радиус составляет 80-125 мм, при использовании машины (трубогиба или кондуктора) – 46-95 мм.

Разрешённое давление в системе зависит от температуры переносимого вещества.

При температуре теплоносителя 25°C изделие выдерживает давление в 25 атмосфер, а при 95°C – 10 атмосфер. Если осуществляется транспортировка жидкости при 20°C, разрушение трубы произойдет при давлении свыше 80 атмосфер.

При выполнении всех паспортных требований срок службы металлопластиковых труб составляет до 50 лет. В «горячих» системах (температура выше 25-30°C) этот срок сокращается до 25 лет.

Эксплуатационные характеристики и сфера применения

Комплексная структура и технические параметры металлопластиковых труб обеспечивают множество их преимуществ.

К положительным качествам эксплуатации можно отнести:

• антикоррозийные свойства – внутренняя поверхность сохраняет чистоту и не подвержена ржавлению;
• высокая пропускная способность благодаря маленькому гидравлическому сопротивлению;
• химическая инертность к большинству агрессивных соединений;
• гибкость, что позволяет минимизировать количество соединений и углов при монтаже;
• противостояние газопроницаемости, защищающее элементы системы от воздействия кислорода;
• шумопоглощение – спокойная транспортировка жидкости по трубопроводам;
• сопротивляемость износу и простота в эксплуатации без необходимости дополнительного обслуживания.

Благодаря низкому весу трубы легко транспортировать и монтировать. Дополнительные плюсы – привлекательный внешний вид, доступная цена и эффективность использования без образования отходов.

Соединение трубопровода с применением пресс-фитингов обеспечивает надежную герметизацию, что позволяет скрыто прокладывать трубы и заливать бетоном.

Несмотря на наличие преимуществ, у металлопластиковых труб есть и свои недостатки:

1. Разница в тепловом расширении. Пластик быстрее реагирует на изменения температуры воды, чем алюминий. Это может приводить к ослаблению соединений и увеличению риска утечек со временем.
2. Требования при изгибе. Множественное сгибание или значительный единовременный изгиб могут вызвать деформацию слоев труб.
3. Чувствительность к солнечному излучению. Внешний полимерный слой может утрачивать свои защитные свойства при длительном воздействии УФ-лучей.

Монтаж трубопроводов из металлопластика осуществляется с использованием обжимных фитингов.

Некачественные комплектующие и несоблюдение технологии монтажа могут привести к расслоению труб или трещинам в наружном слое.

Эти проблемы могут быть вызваны замерзанием теплоносителя в трубах. Чтобы избежать этого, можно утеплить трубопровод на этапе монтажа или заменить переносимую жидкость на незамерзающую.

Эксплуатационные характеристики металлопластиковых труб позволяют их использование в различных областях, включая частное и промышленное строительство.

Важным преимуществом металлопластиковых труб является простота технологии. Для их резки и сборки не требуется сложное и дорогостоящее оборудование.

Многослойная структура труб минимизирует линейное тепловое расширение, что делает их идеальными для транспортировки горячих жидкостей, таких как теплоносители и горячая вода.

Производители металлопластиковых труб предлагают гарантию на 50 лет безпроблемной эксплуатации, и их можно укладывать в стяжку или встраивать в стены.

Металлопластиковые трубы могут быть открыто установлены в помещениях, где наблюдаются колебания температуры и повышенная влажность, их структура не подвержена повреждениям от таких условий.

Для соединений труб выпускаются два типа фитингов: для обжима и для закручивания гайками.

Соединения с пресс-фитингами являются неразъемными, их невозможно заменить без удаления части трубопровода. При необходимости вызывают мастера для замены.

Пресс-фитинги устанавливаются с помощью специального обжимного инструмента, обеспечивающего идеальную герметизацию.

В системах теплых полов металлопластиковые трубы не имеют конкурентов. Из них можно легко собирать змеевики различных конфигураций и длины, при этом количество соединений минимально, что снижает риск протечек.

Простота сборки системы из металлопластиковых труб позволяет легко подключать отопительные приборы и укладывать трубы в подготовленные канавки в стенах.

Открытая прокладка трубопровода из металлопластиковых труб является еще одним распространённым вариантом.

Применение компрессионных соединений

Соединения с помощью пресс-фитингов

Процесс опрессовки фитингов пресс-клещами

Металлопластик в системе теплых полов

К основным сферам применения металлопластиковых труб относятся:

• водоснабжение;
• подведение агрессивных жидкостей и газов в сельскохозяйственных и промышленных областях;
• устройство теплых полов, включая обогрев почвы в теплицах;
• изоляция проводов и кабелей.

Композиты на основе металлопластика активно используют для создания систем вентиляции, кондиционирования и полива из скважин.

При условии, что внутренний слой трубы изготовлен из пищевого пластика, можно безопасно использовать металлополимерные трубы для доставки питьевой воды.

• здания, относящиеся к категории «Г» по пожарной безопасности, где происходят процессы с выделением тепла или образованием искр;
• объекты с источниками высоких температур, превышающими 150°C;
• централизованная система отопления с подключением элеваторного узла;
• при транспортировке горячего теплоносителя под давлением от 10 бар.

Использование металлопластиковых деталей нецелесообразно в открытых инженерных системах. Изменения температур и условия эксплуатации при минусовых температурах могут вызвать повреждение трубопровода.

Критерии выбора изделия из металлопластика

Качество и эксплуатационные характеристики изделий из металлопластика зависят от вида использованного полимера, его размеров, специфики соединения алюминиевой оболочки и надежности производителя. На основании этих факторов можно классифицировать ассортимент труб.

Тип полимерного состава

Полимеры для создания труб условно делятся на две группы в зависимости от давления: высокое и низкое.

К первой группе относятся:

PEX — это полиэтилен с молекулярными цепочками, соединенными поперечными связями. Это преобразует линейную структуру в устойчивую трехмерную матрицу.

Сравнение молекулярной структуры обычного полиэтилена и PEX. Характерная особенность сшитого полиэтилена — наличие «памяти». При небольших деформациях изделие стремится вернуть свою первоначальную форму.

Эта черта повышает устойчивость трубопроводов к гидроударам.

Тип межмолекулярных связей зависит от катализатора, применяемого для сшивки:

1. PEX-A. Обработка полиэтилена пероксидом создает новые молекулярные цепочки, достигая до 85% сшивки. Преимущества: высокая прочность, эластичность и заметная молекулярная «память». Недостаток — высокая цена.
2. PEX-B. Метод сшивки с использованием силана, что снижает производственные затраты. Уровень сшивки составляет 65%, эластичность несколько снижается, а трубам предъявляются жесткие требования по радиусу изгиба. С годами PEX-B может терять свои первоначальные характеристики.
3. PEX-C. Сшивание под влиянием электронного излучения. Эти трубы уступают по качеству PEX-A, но стоят меньше.
4. PEX-D. Образование молекулярных связей при обработке азотом. Такие трубы хуже соперничают с другими типами, и их производство ограничено.

Трубы RE-RT превосходят другие своим долговечным термостойким качеством. Благодаря множеству межмолекулярных связей, созданных в процессе их производства, они устойчивы к деформациям и обладают термопластичностью. Их можно соединять как фитингами, так и путем сварки, что добавляет надежности соединения.

Высокие характеристики металлопластиковых труб с RE-RT-полимером расширяют их сферу применения, обеспечивая устойчивость к температуре до +124°C и защиту от заморозки.

Для «холодного» трубопровода предпочтительны трубы из полиэтилена низкого давления. Их варианты обозначаются как PE-RS, PE, PEHD, HDPE. Основные особенности этих материалов:

• при 70°C трубы могут деформироваться;
• максимальное давление в системе — 8-10 бар;
• под воздействием солнечных лучей качество материала ухудшается.

Использование композитного материала из металла и полимеров низкого давления позволяет сократить расходы на прокладку трубопровода.

Размеры труб: диаметр и толщина стенок

Размер трубопровода определяется его назначением. Среди производителей можно найти варианты с наружным диаметром от 16 до 50 мм.

Для бытовых нужд наиболее актуальными являются трубы диаметром 16 и 20 мм с толщиной стенки около 2 мм и алюминиевым армированием в 0,2 мм.

Вот характеристики и применение труб с размерами XX*YY, где XX — наружный диаметр, а YY — внутренний.

16*12. Эти трубы в основном используются для водоснабжения и отопительных систем. Для главного трубопровода стоит выбрать большие диаметры.

20*16. Идеальны для системы «теплый пол» и водоснабжения. Их фитинги обладают повышенной пропускной способностью, что желательно при нестабильном давлении воды.

26*20. С толщиной стенок в 3 мм, такие трубы рекомендуется использовать для автономных систем в частном доме, чтобы обеспечить запас пропускной способности.

32*26. Эти трубы могут служить как стояками, так и главными трубами для систем с пониженным давлением, обеспечивая высокую пропускную способность.

40*32. Со стенкой в 3,9 мм, эти трубы подходят для длительной прокладки инженерных сетей в строительстве, включая водоподготовку и кондиционирование.

Для труб с размерами 50*40 и толщиной в 4 мм предназначены технологические трубопроводы, используемые для отопления или водоснабжения промышленных предприятий и обогрева открытых площадок.

Толщина армирующего слоя влияет на прочность, гибкость и теплопроводность труб.

При выборе учитывайте следующие нюансы:

• чем толще алюминиевая прослойка, тем более жестким будет трубопровод;
• удобнее монтировать изделия с металлическим слоем 0,15-0,2 мм;
• при увеличении доли армирования возрастает потеря тепла при транспортировке теплоносителя.

Для проведения внутренних работ в домах оптимальным считается армирующий слой толщиной 0,3-0,5 мм.

Технологические аспекты производства

Существуют два основных метода создания металлополимерных труб: английский и швейцарский. Ключевым отличием между ними является способ соединения алюминиевой оболочки.

Маркетологи часто делят трубы на «шовные» и «бесшовные» в зависимости от технологии. Но на самом деле стыковочный шов присутствует как в одном, так и в другом варианте. Разница заключается лишь в его исполнении.

При английском методе используется сварка внахлест. Труба формируется из металлической ленты, концы свариваются внахлест ультразвуком. На алюминиевую трубу с обеих сторон одновременно наносятся клей и полимер.

Производительность этого метода составляет 25 метров в минуту. Трубы, полученные таким способом, называют шовными. Себестоимость продукции по английской технологии примерно на 30% ниже, чем по швейцарской.

Швейцарская технология основывается на стыковой сварке. Этапы производства включают:

1. Экструзия полимерной трубы.
2. Нанесение адгезива на внешнюю поверхность.
3. Формирование и приклейка алюминиевого слоя.
4. Склеивание краев армирующего слоя аргонно-дуговой или лазерной сваркой.
5. Последовательное накладывание клея и полимера на алюминиевую поверхность.

Заключительный этап — охлаждение готового изделия.

Швейцарская технология отличается высокой производительностью — один станок способен производить до 40 метров в минуту. Себестоимость товара выше из-за большего алюминиевого слоя.

Требования продавцов к «бесшовным» трубам о их превосходстве над «шовными» стоит рассматривать критически. Специалисты по сварке уверены, что прочность сварного шва внахлест всегда выше, чем при стыковке встык.

Если взять за единицу прочность фольгированного алюминия, то для внахлест шов будет больше 1, а для стыка — меньше 1.

Обзор производителей: баланс качества и цены

На рынке представлено множество производителей металлополимерных труб, как иностранных, так и отечественных.

Valtec (Италия, Россия). Трубы производятся с использованием органосиланидного метода (PEX-b). Степень сшивки составляет 65% для рабочего слоя и 55% для защитного внешнего слоя, что обеспечивает гибкость материала.

При сварке алюминиевой оболочки используется TIG-метод, прочность клеевой связи составляет 70 Н/10 мм. Производитель гарантирует, что изменения температуры не приведут к расслоению продукта.

Ориентировочная цена труб 16*2 мм — 1 у.е./м, 32*3 мм — 4,5 у.е./м.

Henko (Бельгия). Пятислойные трубы производятся по технологии «бесшовной» сварки. В ходе изготовления применяется сшитый полиэтилен PEX-C с уровнем сшивки 60%. Трубы доступны в диаметрах от 14 до 40 мм, с толщиной стенки от 2 до 3,5 мм, а длина бухты варьируется от 5 до 200 метров.

Все параметры продукции Henko соответствуют стандартам ГОСТ. Рабочая температура составляет 95°C, что делает трубы пригодными для систем «теплый пол».

Средняя стоимость трубной арматуры сечением 20 мм составляет около 0,8 у.е./м.

Oventrop (Германия). Данная компания фокусируется на производстве термостойких труб из полимеров PE-RT. Благодаря превосходным эксплуатационным свойствам, эти трубы могут использоваться в различных строительных областях. Ориентировочная цена составляет около 1,2 у.е./м.

Comap (Франция). Продукция данной компании представляет собой металлопластиковые трубопроводы, использующие соединения PEX-C и PEX-B. Эти трубы обладают высокой защитой от электрохимической коррозии и низким износом. Серия Multi-Skin эффективно гасит шум и сохраняет заданную форму сгиба.

Нанопласт (Россия). Этот отечественный производитель запустил выпуск металлополимерных труб по швейцарской технологии. Ключевым моментом данной продукции является усиленный армирующий слой, толщина металла которого варьируется от 0,3 до 0,55 мм.

В линейке предлагаемых размеров находятся трубы диаметром от 16 до 32 мм, при этом используется полимер PEX с уровнем сшивки молекулярных цепочек полиэтилена в 70% и шероховатостью поверхности 0,0015 мм.

Информация о производственной маркировке

Маркировка включает в себя ключевую информацию о свойствах и назначении трубопровода. Порядок представления значений может варьироваться у разных производителей.

• название компании-производителя;
• стандарт изготовления и номер сертификата;
• вид применяемых материалов;
• номинальные размеры;
• максимальное допустимое давление;
• среда, в которой трубопровод может использоваться;
• дополнительные условия эксплуатации (температура).

В конце маркировки указывается номер партии, смены и дата изготовления.

При монтаже магистрали желательно оставлять маркировку трубы видимой. В будущем информация о материале может оказаться полезной.

Монтаж металлопластикового трубопровода

Сборка труб из металлопластика выполняется с использованием фасонных фитингов трех типов: разъемных, компрессионных и пресс-фитингов. Для создания соединений с применением прессовки необходимы пресс-клещи, которые обеспечивают формирование абсолютно герметичного соединения.

Процесс соединения труб с помощью пресс-фитингов осуществляется следующим образом:

Деформированную в процессе раскроя трубу необходимо выровнять с помощью калибра, вставив его в полость трубы.

После снятия муфты с фитинга, надеваем её на трубу. Затем саму трубу помещаем на штуцер фитинга, а сверху надеваем ранее установленную муфту.

На муфту, установленную на соединение, наносим обжим с помощью пресс-клещей. На металлической поверхности после обжима должны оставаться две параллельные рельефные полосы.

Проверяем прочность соединения, пытаясь его разорвать. Убедиться в герметичности можно будет только после завершения монтажа всей системы.