Текст книги "Вода в доме и на участке"

2. Необходимые материалы

При прокладывании водопровода, его обслуживании и проведении ремонтных работ понадобятся не только инструменты, но и многочисленные материалы (уплотнители, прокладки, утеплители, различные виды труб, краны, вентили, смесители, фасонные части и др.). Об этих материалах и пойдет речь в данной главе.

Виды труб

При устройстве систем водоснабжения на участке, водяного отопления, водоснабжения и канализации в жилом доме используют различные виды труб: стальные, чугунные, асбестоцементные, пластмассовые и др.

Самый распространенный на сегодняшний день вид труб для систем водоснабжения и водяного отопления – стальные трубы. При их выборе учитывают широкий диапазон диаметров, марок стали, толщины стенок и т. д.

Наружный диаметр стальных водонапорных труб может заметно варьироваться в зависимости от толщины стенок. Поэтому, говоря о диаметрах стальных труб, обычно имеют в виду не внешний, а внутренний – так называемый диаметр условного прохода, или диаметр «в свету». Его значение является величиной более постоянной, чем диаметр самой трубы. Измеряется диаметр условного прохода в миллиметрах.

Однако когда о трубе говорят «три четверти дюйма» или «одна вторая дюйма», речь, вроде бы, тоже идет о диаметре. Как же разобраться во всех этих дробях?

Очень просто. Во втором случае речь действительно идет о диаметре. Но только не о внутреннем, а о внешнем, в зависимости от диаметра резьбы, которая может быть нарезана на конкретной трубе.

Причина такого «двойного стандарта» лежит буквально на поверхности. Поскольку внешний диаметр трубы вещь, как уже говорилось, приблизительная, была выбрана более надежная характеристика, ведь размер той или иной резьбы является величиной стандартной.

А поскольку трубная резьба измеряется в дюймах (так уж повелось), то и говорят для краткости и большей точности «одна вторая дюйма» вместо «около двадцати с половиной миллиметров».

В разводке, используемой в жилых строениях, применяют трубы полудюймовые и трехчетвертные. Их внутренний диаметр – 15 мм и 20 мм соответственно, а внешний может составлять для первых от 20,4 до 20,7 мм и для вторых от 25,9 до 26,2 мм. Для удобства следует принять, что любая труба, на которой можно нарезать ту или иную резьбу, называется в соответствии с диаметром этой резьбы.

Таким образом, дюймовая труба будет диаметром примерно 32,9 мм, труба семь восьмых (дюйма) – около 30 мм, трехчетвертные трубы имеют внешний диаметр около 26,8 мм, труба с резьбой пять восьмых – примерно 22,5 мм, а трубой полудюймовой называют трубу с внешним диаметром, близким к 21,5 мм.

В продаже стальные оцинкованные и неоцинкованные трубы бывают разной длины. Они могут иметь нарезанную на одном или обоих концах резьбу, а могут и не иметь ее. Часто производитель поставляет в торговую сеть вместе с трубами еще и комплекты соединительных частей – фитингов.

По способу производства стальные трубы бывают сварными или цельнотянутыми (бесшовными). Последние несколько дороже, но более надежны.

Стальные трубы могут быть как бесшовными, так и сварными. Первые более надежны, поэтому они и стоят дороже.

Стальные бесшовные трубы обычно применяют в том случае, если невозможно использование сварных труб.

Сварные трубы различаются по химическому составу и механическим свойствам, поскольку изготовляются из разных видов сталей.

Трубы данного вида отличаются достаточно высокой прочностью и пластичностью. Они выдерживают большое внутреннее давление, а также обладают значительно меньшим, по сравнению с чугунными, весом.

К недостаткам сварных труб следует отнести их подверженность коррозии и сравнительно небольшой срок службы.

Стальные трубы могут быть как с антикоррозийным покрытием внутри и/или снаружи, так и без него (такие трубы еще называют черными). В качестве покрытия обычно используют цинк, напыляемый электролитиче-ским способом.

Оцинкованные трубы не нуждаются в покрытии краской, дополнительной грунтовке и тому подобных мероприятиях по защите от ржавчины, за исключением участков с нарезанной резьбой – на них тонкий защитный слой нарушен. Соединяя оцинкованные трубы стальными (не чугунными) фитингами, следует учитывать этот факт и позаботиться о надежной антикоррозийной защите; проржавевшая стальная муфта накрепко схватывается с резьбой оцинкованной трубы не хуже, чем с черной.

Основной способ соединения стальных труб – сварка. Поэтому обязательно надо учитывать их свариваемость (с увеличением содержания углерода в трубах она ухудшается).

Трубы данного вида, производимые из смеси асбестоцементного волокна и портландцемента, обладают следующим преимуществами: малой массой и небольшой теплопроводностью. Они легко поддаются механической обработке. Даже при длительной эксплуатации асбестоцементные трубы сохраняют гладкую внутреннюю поверхность, к тому же они являются хорошими диэлектриками.

К недостаткам асбестоцементных труб можно отнести хрупкость, поэтому при их монтаже следует соблюдать особую осторожность. При ударах и транспортировке в таких трубах могут появиться трещины.

Внешняя поверхность асбестоцементных труб подвержена коррозии, и этот факт надо учитывать, устраивая антикоррозионную защиту.

Безнапорные асбестоцементные трубы (в промышленности используются также и напорные марок ВТ6, ВТ12 и ВТЭ) выпускают диаметром от 100 мм и более. Соединение таких труб производят муфтами. Допускается применение как прямых цилиндрических муфт из того же материала, так и чугунных.

Двухбуртные асбестоцементные бурты должны иметь резиновые уплотнительные кольца. Для соединения труб в канализационных трубопроводах предпочтительнее использовать цилиндрические асбестоцементные муфты с нарезкой.

Асбестоцементные трубы рекомендуется укладывать в грунт, исключающий просадку, чтобы предотвратить изгиб трубопровода, в результате которого его нормальная работа будет нарушена.

Заметим, что трубы данного вида применяют как для устройства канализации, так и в качестве вытяжных (в прямоточной вентиляции или для отвода продуктов сгорания газовых колонок и отопительных котлов).

При выборе асбестоцементных труб особое внимание нужно обратить на торцы. Расслоение материала и обломы недопустимы.

Несмотря на широкое внедрение современных материалов, традиционным материалом для производства труб канализации остается чугун.

Отливают чугунные канализационные трубы и фасонные части к ним из серого чугуна, который поддается обработке режущим инструментом. Защита от коррозии – покрытие из нефтяного битума или слой забеленного чугуна повышенной прочности.

Трубы из серого чугуна имеют один существенный недостаток – плохую сопротивляемость динамическим нагрузкам. Трубы из ковкого чугуна более прочные, способны выдерживать большие нагрузки и обладают хорошими пластическими свойствами. Чугунные трубы металлоемки.

В идеале стенки чугунных труб не должны иметь свищей, швов и шлаковых включений. Материал на изломе должен быть плотным, однородным и мелкозернистым. Чугунные трубы проверяют не только внешним осмотром, но и «на слух»: трещины и другие скрытые дефекты проявляются простукиванием.

Соединение чугунных труб – раструбное, поэтому качество стыков имеет особенно большое значение. Чугунные канализационные трубы выпускают с раструбами длиной от 60 до 80 мм, с толщиной стенок не менее 10–12 мм и длиной от 2 до 7 м. Нормальная ширина зазора при стыке, достаточная для надежной изоляции, составляет 5–6 мм для труб диаметром 50–100 мм.

В ассортимент фасонных частей входят колена и отводы (угол разворота от 110 до 150°), прямые и косые (45° и 60°) тройники, переходные патрубки и так называемые ревизии – колена и прямые патрубки с закрепленной на шпильках крышкой.

Главными недостатками труб из чугуна являются большая масса, значительный расход металла на 1 м длины трубопровода (если сравнивать со стальными трубами), а также невозможность использования в солончаковых почвах, где эти трубы быстро теряют прочность.

Учитывая свойства чугунных труб, не стоит применять их в районах со слабыми грунтами и в сейсмически опасных зонах.

В целях защиты от коррозии чугунные трубы внутри и снаружи необходимо покрывать расплавленным нефтяным битумом или слоем забеленного чугуна высокой прочности. Помимо антикоррозийного эффекта, покрытие способно сделать внутреннюю поверхность труб более гладкой.

В частном жилищном строительстве как альтернатива чугунным для прокладки наружных трубопроводов канализации могут быть использованы керамические трубы. Они имеют водонепроницаемое покрытие из химически стойкой глазури на внешних и внутренних поверхностях.

Главное преимущество таких труб по сравнению с чугунными – высокая антикоррозийная сопротивляемость.

Керамические трубы производят диаметром от 150 мм и более, с толщиной стенки от 19 до 40 см. Предназначены для раструбного соединения, при этом внутренняя поверхность раструба и внешняя поверхность противоположного (прямого) конца имеют цилиндрические канавки для лучшего запирания при заделке стыков.

Трубы данного вида имеют ряд достоинств: они устойчивы к коррозии, морозостойки, сохраняют пластичность при пониженной температуре (если вода в них замерзает, трубы просто раздуваются, а после оттаивания жидкости сужаются), имеют низкую теплопроводность, хорошую пропускную способность, малый вес, просты в обработке и монтаже.

Трубы из пластмассы – прекрасные диэлектрики, низкая теплопроводность пластмасс исключает образование конденсата. Более гладкая внутренняя поверхность обеспечивает им повышенную по сравнению с трубами из другого материала пропускную способность. Пластмассовые трубы допускают использование металлических фасонных частей и переходных элементов.

К недостатку можно отнести их невысокую сопротивляемость раздавливанию.

В домашних условиях сфера применения пластмассовых труб ограничена в основном системами канализации и различной готовой формовкой – разнообразными сифонами, отводами и фасонными частями для тех же канализационных труб. Вызвано это свойствами данного материала – такими, как хрупкость при низких температурах и высокий коэффициент теплового удлинения.

Пластмассовые трубопроводы прекрасно подходят для прокладывания в агрессивных грунтах, в сейсмиче-ски опасных зонах, в болотистой и гористой местности.

Вообще под названием «пластмасса» понимают две большие группы веществ: так называемые термопласты и реактопласты.

Реактопласты не поддаются формовке. При нагреве они не плавятся, а разрушаются с полной утратой внутренней структуры. Имея относительно высокую прочность, пластмассы этой группы довольно хрупки. Из реактопластов производят корпуса различной бытовой техники, электрические патроны и др.

Термопласты же, в отличие от реактопластов, сохраняют внутренние связи даже после полного расплавления, они менее хрупки. К этой группе, помимо всем известных целлюлозы и плексигласа (оргстекла), относятся полистирол, поливинилхлорид, полиэстилен и полиэтилен.

Как правило, при изготовлении труб используют такие виды пластмассы, как полипропилен, поливинилхлорид, полиэтилен и др.

Поливинилхлорид (ПВХ) и полиэтилен легко поддаются сварке, так как способны растворяться в некоторых растворителях и размягчаются (плавятся) при сравнительно низких температурах. Заметим, что раствор термопласта в действующем на него растворителе является хорошим клеящим веществом для данного вида пластмассы.

Чаще всего в быту встречаются изделия из ПВХ, так как этот термопласт сохраняет форму при относительно высоком нагреве (до 80–85 °С), а при рабочей температуре до 60 °С имеет вдвое более низкий по сравнению с полиэтиленом коэффициент линейного расширения. Трубы, изготовленные из полиэтилена, рекомендуется использовать при более низких температурных показателях. Промышленные предприятия выпускают пластиковые трубы разной длины – 3, 6, 8, 10 или 12 м, с условными проходами 40, 50, 85 и 100 мм. Процесс производства изделий из пластика достаточно прост, поэтому, кроме различных труб, в любом магазине стройматериалов можно найти полный ассортимент фасонных частей к ним (прямые и переходные угольники, тройники, отводы, разветвители и др.).

При покупке пластиковых труб следует особое внимание обращать на их внешний вид: трубы не должны иметь вздутий и трещин, их поверхность должна быть гладкой, торцы – зачищенными от заусенцев и строго перпендикулярными к оси.

Чтобы замедлить старение и износ пластмассовых труб, их надо защищать от попадания прямых солнечных лучей.

Трубы данного вида – относительно недавняя разработка, продукт высоких технологий. Металлополимерные трубы имеют ряд достоинств: устойчивы к коррозии, химически нейтральны, в них не накапливаются отложения, к тому же они легко гнутся вручную и без труда огибают даже выступы стен. Имея столь фантастическую гибкость, эти трубы не теряют своей прочности. При монтаже металлополимерных труб не требуется точная подгонка размеров. Также к несомненным достоинствам труб данного вида можно отнести и долгий срок их службы – 50 лет и более.

Гибкие металлополимерные трубы изготавливают из высокопрочного полиэтилена (несколько слоев сваривают внахлестку) и прослойки из алюминия (рис. 14). Толщина стенок при этом составляет, в зависимости от диаметра трубы, от 2 до 2,5 мм.

Рис. 14. Металлополимерная труба: 1 – слои полиэтилена; 2 – связующий слой; 3 – алюминий

Производители предлагают потребителям трубы разного диаметра, от 16 до 25–30 мм. При этом в продажу такие трубы поступают в бухтах и измеряются погонными метрами (от 40 до 200 м трубы в бухте). В зависимо-сти от диаметра 1 м металлополимерной трубы может весить всего лишь 100–200 г. Таким образом, бухта трубы длиной 200 м весит всего 20 кг.

Металлополимерные трубы продаются в комплекте с установочными тройниками, разделителями и оригинальной арматурой, которая не только облегчает монтаж, но и дает возможность стыковать трубу при помощи герметичных соединений с трубами и приборами из пластмасс, бронзы, стали и латуни.

Металлополимерные трубы имеют практически не-ограниченную сферу применения – их температурный диапазон варьируется от –40 до +95 °С. Их можно использовать как для холодного, так и для горячего водоснабжения, для монтажа систем водяного отопления.

Трубы, предназначенные для холодного водоснабжения (их окрашивают в голубой или синий цвет), рассчитаны на температуру до 30 °С, а трубы для системы отопления и горячего водоснабжения (их окрашивают в белый цвет) выдерживают кратковременное повышение температуры до 110 °С, что намного перекрывает реальные возможности любого водонагревателя.

Благодаря долгому сроку службы, высокой технологичности и простоте монтажа металлополимерные трубы могут быть использованы самым неожиданным образом.

Так, например, представляется интересным и весьма перспективным их применение в устройстве нетрадиционных систем обогрева – теплых полов. Последние, кстати, более целесообразны, чем привычные батареи, в первую очередь с точки зрения эффективности (в близких нам по климату Cкандинавских странах в настоящее время до 80% строящихся домов оснащаются теплыми полами). При этом экономия налицо, поскольку больше не приходится чрезмерно повышать мощность отопительных установок, чтобы прогреть обычно самую холодную зону у пола.

До сих пор под теплыми полами понимали лишь системы кабельного отопления, в которых источником тепла служит электрический нагревательный кабель, уложенный в бетонный пол. Применение вместо кабеля металлополимерных труб позволяет отказаться от использования дорогой электроэнергии, да и проблема надежной изоляции и заземления отпадает сама собой.

Основание пола покрывают слоем теплоизоляционного материала, на который укладывают алюминиевую фольгу для отражения тепловых лучей. Затем на полу выкладывают контур из нескольких витков металлополимерной трубы, обозначающий необходимые зоны нагрева, и все вместе заливают слоем бетона толщиной 3–5 см. После застывания бетона его можно покрывать любыми материалами: паркетом, линолеумом, ковровыми материалами или керамической плиткой.

Преимущества такой системы в том, что излучение тепла начинается не в 20–40 см от пола, как при использовании традиционных настенных радиаторов или панелей, а нагревается сам пол. Благодаря этому в помещении создается наиболее комфортный баланс температур с плавным уменьшением по высоте. Физиологически эта схема более предпочтительна, чем привычное расположение батарей под окнами, при котором ледяной пол в сочетании с теплым воздухом, поднимающимся от батарей, создают большую разницу температур и провоцируют чрезмерную конвекцию (сквозняки).

Особенно оправдано применение теплых полов на основе металлополимерных труб в помещениях санузла, а также в саунах и бассейнах.

Единственный серьезный недостаток металлополимерных труб – их сравнительная дороговизна. Такие трубы зарубежного производства требуют для монтажа фирменных соединительных элементов, а также специального комплекта инструментов. Впрочем, отечественные умельцы с успехом заменяют специальные ножницы для разрезания труб обыкновенной ножовкой по металлу, а российские предприятия уже осваивают лицензионное производство. Сделанные на импортном оборудовании металлополимерные трубы отечественных производителей практически ничем не отличаются по качеству от немецких или итальянских аналогов, зато значительно выигрывают в цене.

Фасонные части

Фасонные части, имеющие антикоррозийную защиту, используют при выполнении поворотов, переходов от одного диаметра трубы к другому, ответвлений. Их используют при соединении различных видов труб:

– cтальных электросварных труб со спиральным швом диаметром 254 мм, с антикоррозийным этинолевым покрытием;

– стальных тонкостенных спирально-шовных труб диаметром 254 мм с двусторонним цинковым покрытием;

– стальных труб, имеющих толщину стенок 168–1220 мм;

– стальных тонкостенных электросварных труб диаметром 168–426 мм со спиральным швом;

– стальных тонкостенных труб диаметром 200–400 мм с лакоэтинолевым покрытием;

– асбестоцементных труб диаметром 150–500 мм;

– полиэтиленовых труб диаметром 160–300 мм;

– чугунных труб диаметром 150–400 мм.

Для соединения труб применяют переходы, тройники, отводы, кресты и патрубки.

Переходы используют в трубопроводах для устройства переходов от одного диаметра труб к другому (рис. 15).

Тройники применяют для устройства ответвлений на трубопроводах. Они бывают равнопроходными и переходными (рис. 16).

Отводы служат для устройства поворотов трубопроводов под углом 90° (рис. 17).

Кресты используют для устройства ответвлений трубопроводов (рис. 18).

Для установки трубопроводной арматуры на трубопроводах применяют патрубки (рис. 19).

Рис. 19. Патрубок: 1 – фланец; 2 – патрубок

Стенки фасонных частей могут быть разной толщины. Это зависит от срока службы трубопровода, для которого они применяются. Для стальных труб используют фасонные части, рассчитанные на рабочее давление 2 МПа, а для остальных труб – 1,5 МПа.

Соединение фасонных частей с трубами производят по-разному. Например, с гладкими концами стальных труб фасонные части соединяют сваркой. Чугунными муфтами стыкуют стальные тонкостенные трубы с обечайками, чугунные с гладкими концами и асбестоцементные трубы.

С помощью втулок и раструбов соединяют концы тонкостенных стальных труб. Обточенный конец асбестоцементной трубы можно соединить с необточенным концом трубы с таким же диаметром с помощью перехода с раструбом и гладким концом. Фасонные части с полиэтиленовыми трубами стыкуются на фланцах.

Способы соединения труб

Соединения труб подразделяются на разъемные и неразъемные. Выбор соединения зависит в первую очередь от материала, из которого изготовлены трубы, использующиеся при прокладке водопровода.

Это такие соединения, которые разъединяются только в том случае, если разрушить крепление или деталь. Они производятся путем сварки и склеивания.

Сварку труб производят встык или враструб. Она соединяет трубы наиболее прочно и надежно.

Сварка враструб. Этот способ соединения труб осуществляется путем одновременного оплавления нагревательным инструментом наружной поверхности гладкого конца трубы и тонкого слоя внутренней поверхности раструба. После этого нужно очень быстро вдвинуть конец трубы в раструб.

Сварка встык. Этот способ соединения труб заключается в оплавлении нагревательным инструментом, а затем в соединении оплавленных поверхностей при незначительном давлении.

В домашних условиях из-за отсутствия сложного оборудования применимы не все виды сварки. Наиболее часто используется газовая и дуговая электросварка. Прежде чем выполнять сварку, следует предварительно промыть замасленные места раствором каустической соды, а затем теплой водой.

Далее нужно обработать места сварки с помощью напильника и органического растворителя. Затем кромки необходимо опилить.

Газовой сваркой можно соединять и металлы, и пластмассу. Ее принцип очень прост. При сгорании газа в атмосфере образуется пламя, расплавляющее присадочный материал – проволоку, которая заполняет зазор между кромками деталей, образуя таким образом сварной шов.

Соединение труб дуговой электросваркой применяют достаточно широко. Производят электросварку с помощью как плавящихся, так и неплавящихся (вольфрамовых или угольных) электродов. Во втором случае в зону плавящей дуги обязательно вводят присадочный материал. Если сварка сделана правильно, свищи не появляются, а линия спая почти заметна.

Неразъемные соединения производят и с помощью склеивания. Чаще всего используют следующие виды клея: эпоксидный (для металлов и пластмассы), БФ-2 (для пластмассы и металла), 88Н (для металла с резиной и резины с резиной).

У данного способа соединения, по сравнению со сваркой, много преимуществ.

Склейка не требует повышенных температур, благодаря чему исключается деформация деталей. Этим способом можно соединять разнородные металлы и неметаллические материалы.

Прежде чем приступить к склеиванию, предварительно готовят поверхности. Сначала удаляют пятна ржавчины, грязи, а также следы жира и масла. Для очистки от ржавчины и грязи используют шлифовальные шкурки или металлические щетки. Пятна жира и масла удаляют с помощью бензина или ацетона в зависимости от марки клея. Если склеивание осуществляют клеем 88Н, то применяют бензин, а если используют ЭДП и БФ-2 – ацетон.

Склеивают детали следующим образом. Сначала на поверхности наносят кисточкой первый слой клея. Он должен высохнуть. БФ-2 сохнет в течение 1 ч при температуре 20 °С, 88Н – 15 мин на свежем воздухе, а при использовании ЭДП сушка вообще не требуется.

Когда первый слой высохнет, наносят второй. Затем детали нужно сразу соединить и прижать друг к другу струбцинами. Прилегание деталей должно быть плотным.

Срок выдерживания склеенных деталей разный и зависит от вида клея. Например, если используется ЭДП, то выдержка происходит 2–3 сут при температуре 20 °С, БФ-2 – 3–4 сут при 20 °С, 88Н – 1–2 сут при 20 °С под грузом.

Выдержав клееный узел в течение определенного срока, нужно очистить швы от подтеков клея.