Клеевые трубы ПВХ — применение, химическая стойкость, монтаж

В настоящее время полимерные трубы повсеместно используют для прокладки водопроводных, канализационных и отопительных коммуникаций, в зависимости от вида материалов их соединяют пайкой, резьбой, фланцами и при помощи фитингов. Относительно недавно на отечественном рынке появилась технология прокладки трубопроводных магистралей, в которой используются клеевые трубы ПВХ.

Необходимо отметить, что метод монтажа с применением клеевого соединения поливинилхлоридных (ПВХ) труб особенно актуален в некоторых областях гражданского строительства, промышленности, где ему нет равнозначных альтернативных вариантов. В бытовом применении прокладка коммуникаций из клеевых ПВХ (PVC) трубопроводов пока не получила широкого развития в силу ряда отрицательных факторов.

Рис. 1 PVC-трубы под склейку

Области применения

Сфера применения клеевых ПВХ трубопроводов зависит от их физико-химических характеристик, изделия используют для устройства коммуникаций в следующих областях:

• Строительство бассейнов. Клеевые трубы ПВХ повсеместно используются при строительстве систем подвода и очистки воды в бассейнах. Благодаря герметичности соединения стыков и высоким антикоррозийным характеристикам, коими обладает поливинилхлорид, такие трубы являются самыми подходящими при работе с хлорированной водой.
• Кондиционирование, системы охлаждения. Трубы ПВХ клеевые подходят для транспортировки жидких низкотемпературных и агрессивных веществ, таких как, хладагент, хлор и так далее при строительстве промышленных установок кондиционирования, чиллеров, куллеров.
• Прокладка напорной канализации. Рядовому потребителю хорошо известна канализация, которая прокладывается в квартирах и загородных домах. Ее собирают раструбным способом, вставляя трубы друг в друга, при этом герметизацию обеспечивают внутренние резиновые кольца, вмонтированные в расширенные патрубки. Данный тип монтажа не выдерживает высокий напор жидкой рабочей среды, чего нельзя сказать о канализационной линии, собранной склеиванием.
  Чаще всего клеевые канализационные ПВХ-трубы прокладывают в бассейнах и аквапарках для перемещения значительных водных объемов с высокой скоростью.
• Системы очистки и подготовки воды. Благодаря устойчивости поливинилхлорида к растворам с высоким процентным содержанием различных видов и концентрированной серной кислот, гипохлорита натрия, деминерализованных и деионизированных вод, ПВХ-трубы повсеместно используют в цехах водоочистных предприятий.
• Химическая промышленность. Склеенные ПВХ-трубопроводы монтируют на заводах химической отрасли для транспортировки агрессивных жидкостей – минеральных кислот, щелочей, растворов солей, масел, жиров, бензина без присутствия бензола.

Рис. 2 Примеры использования склеенных PVC-труб

• Сельское хозяйство. Из склеенных ПВХ-труб монтируют обвязку теплиц – системы капельного полива, трубопроводные узлы подачи растворов с удобрениями. В животноводстве из поливинилхлорида собирают инженерные конструкции по доставке корма и питьевой воды, навозоудаления.
• Системы холодного и горячего водоснабжения. Практически все клеевые трубы и фитинги ПВХ рассчитаны на использование в температурном режиме до +60 °С, поэтому их применяют для подачи холодной воды. В магистралях с высокотемпературной рабочей средой эксплуатируют трубопроводы из хлорированного поливинилхлорида ХПВХ, обладающие более высоким показателем термостойкости до +95 °С.
• В системах подачи воздуха. Так как склеенный стык обеспечивает высокую степень герметичности трубопровода, ПВХ-трубы нередко используют для монтажа естественной или принудительной вентиляции.

Рис. 3 Фасонные ПВХ-детали под склейку

Преимущества и недостатки клеевого соединения ПВХ-труб

Соединение труб при помощи клея или холодная сварка в отличие от других методов стыковки имеет следующие особенности:

• Простота монтажа. Соединение элементов клеем, пожалуй, самый простой способ прокладки трубопроводных магистралей в сравнении с другими методами.
  К примеру, трубопроводы из полипропилена ПП монтируют пайкой, для этого требуется специальный паяльный утюг и хорошие навыки монтажника. Популярные в народе трубы из металлопластика, сшитого и термостойкого полиэтилена ПЭ обычно соединяют при помощи натяжных или пресс-фитингов, что требует наличия специального инструмента и дорогостоящей арматуры.
  Теоретически монтаж клеевого ПВХ трубопровода может провести своими руками любой пользователь, для этого не нужны специальные навыки, дорогой инструмент и комплектующие.
• Высокая скорость проведения работ. Клей для поливинилхлорида относят к быстросохнущим составам, после промывания и соединения деталей время схватывания стыка занимает не более 10 секунд.
• Удобство монтажа. Для прокладки трубопровода на клее не требуется наличие электроэнергии, операции можно проводить при любой положительной температуре воздушной среды. Метод обеспечивает удобный монтаж в самых труднодоступных местах, чего невозможно достичь с использованием паяльных утюгов или фитингов.
• Высокая прочность соединения. Принцип действия клея основан на растворении поливинилхлорида, при этом происходит взаимная диффузия материала соединяемых фрагментов, связывающих их в единое целое. Понятно, что такое соединение является весьма прочным в сравнении с другими методами стыковки и ни в чем не уступает пайке.

Рис. 4 Резьбовые PVC фитинги и фасонные детали под склейку

• Универсальность. С помощью клеевых ПВХ-труб монтируют водопроводные и канализационные сети, что нельзя сказать о других материалах их изготовления – полипропилен, металлопластик и сшитый (термостойкий) полиэтилен применяют только для прокладки водопровода.
  PVC-трубы незаменимы при монтаже напорной канализации – методы ее обустройства с применением изделий из других материалов более трудоемки, требуют специального оборудования (к примеру аппаратов для пайки, электрических муфт для спаивания полиэтилена) и занимают намного больше времени.
• Ограничения при прокладке высокотемпературных магистралей. Большинство ПВХ-трубопроводов на клее имеют верхний температурный предел не более 60 °С – это ограничивает их использование в магистралях горячего водоснабжения и отопления. Хлорированную разновидность поливинилхлорида ХПВХ вполне можно применять для подачи горячей воды в быту, однако верхний температурный предел в 95 °С делает небезопасным их эксплуатацию в магистралях отопления.
• Широкий ассортимент.Представленные в торговой сети клеевые трубы обычно имеют диаметры от 16 до 500 мм, для их стыковки предусмотрен широкий ряд гладкостенных фасонных деталей и фитингов. Также многие фирмы изготовители поставляют на рынок в широком ассортименте фитинги ПВХ клеевые с резьбой и запорную арматуру в виде шаровых кранов.
• Эстетичность.Соединения труб на клей обладают эстетичным внешним видом благодаря применению прозрачного состава, не оставляющего видимых следов на их поверхности.
• Хрупкость. Отличительная особенность любых элементов из ПВХ – низкие гибкость и эластичность. Трубы не выдерживают резких ударов и механических воздействий в виде изгибов и чрезмерного физического воздействия на оболочку – это приводит к трещинам.

Но не все PVC-трубы под клей имеют хрупкую оболочку, на рынке встречаются разновидности с эластичной оболочкой, которые хорошо поддаются изгибанию на некоторый угол.

Рис. 5 Фасонные элементы и комбинированные фитинги ХПВХ Corzan с переходом на резьбу

• Высокая стоимость. Основной недостаток клеевых ПВХ-труб – неподъемная для огромного числа потребителей розничная стоимость виду того, что товар поставляют на рынок европейские производители из Италии, Голландии. За один погонный метр изделия диаметром 110 мм для напорной канализации, где использование клеевых ПВХ наиболее рационально, придется выложить минимальную сумму в 300 руб. Отрезок 25 мм трубы длиной 1 м обойдется потребителю в 80 руб., что также довольно высокая цена. Если дополнительно считать расходы на клей, литровая банка которого стоит от 1000 до 2000 руб., то расходы станут довольно значительными.
  Следует отметить, что некоторые компании, к примеру, российская Агригазполимер, предлагают трубы и фитинги ПВХ под клей собственного изготовления по ценам в три раза дешевле приведенных выше европейских аналогов. Это довольно привлекательно для крупных, мелких компаний, частных заказчиков.
  Также, если проводить монтаж трубопровода из клеевых ПВХ своими руками без вызова наемных специалистов, можно получить значительную экономию финансовых средств.

Рис. 6 Физические характеристики PVC

Клеевые трубы ПВХ – характеристики

Предлагаемые на отечественном рынке трубы ПВХ под клеевое соединение имеют следующие основные физико-химические характеристики:

• Диапазон номинальных (рабочих) давлений Pn. Представленные на рынке изделия способны выдерживать давления от 4 до 25 бар (атмосфер) при стандартных температурах от 0 до 20 °С, показатель имеет обратную зависимость от диаметра оболочки.
• Температурный предел. Большинство изделий рассчитаны на эксплуатацию при температуре рабочей среды от 0 до °60 С, изделия из ХПВХ (PVC-C) выдерживают нагрев без снижения физических характеристик до 95 °С. Нижний температурный порог у большинства видов не превышает -15 °С.
• Размерные параметры Dn. Трубы изготавливают стандартных диаметров для водопровода и канализации от 6 до 630 мм, наиболее популярные размеры 16, 20, 25, 32, 40 50, 63, 75, 90, 110, 125, 160 мм. Соответственно толщина стенки изделий зависит от их габаритных размеров и лежит в диапазоне от 1,2 до 6,2 мм для указанных выше ходовых размеров. Стандартная трубная длина в зависимости от производителя – 3 или 5 метров.
• Устойчивость к ультрафиолету. Особенность ПВХ в отличие от многих синтетических материалов – устойчивость к ультрафиолетовому излучению, это позволяет прокладывать их в открытых местах без использования специальной защиты от солнечных лучей.
• Химическая стойкость. Поливинилхлорид не поддается воздействию агрессивных кислот и щелочей, углеводородов с высоким содержанием парафинов и олиф, растворов солей. Его не рекомендуется эксплуатировать для подачи хлорсодержащих и ароматических растворителей, органикосодержащих веществ.
• Поливинилхлоридные трубы обладают биологической инертностью, препятствуют размножению бактерий, грибка и плесени.
• Экологичность. ПВХ не оказывает вредного для здоровья человека влияния на пищевые продукты, питьевую, опресненную и деминерализованную воду. Вся продукция имеет гигиенические сертификаты, указывающие на ее экологическую безопасность.
• Горючесть. Точка воспламенения ПВХ превышает 399 °С, материал не поддерживает горение, но не затухает, если объем кислорода в воздухе вдвое выше атмосферного.
• Теплопроводность. Благодаря малой теплопроводности в 0,15 Вт/м ·°C при движении высокотемпературной среды материал обеспечивает минимальные тепловые потери.

Рис. 7 Прайс лист на PVC-трубы от Агригазполимер 2019 г

Клеевые ПВХ трубы – производители

Продукция, представленная на отечественном рынке, принадлежит российским и европейским производителям, наибольшей известностью пользуются следующие бренды:

Агригазполимер. Российская компания Агригазполимер выпускает недорогие поливинилхлоридные трубы под клей серого цвета с раструбом диаметром от 16 до 315 мм, рассчитанными на давление от 6 до 16 атмосфер (атм.). Стандартная длина изделий – 3 метра, стоимость наиболее ходовых труб этой длины в зависимости от толщины стенки составляет: для диаметра 25 мм – 43 – 53 руб., для 110 мм изделий – 350 – 440 руб.

Агригазполимер обеспечивает свою продукцию дополнительной арматурой, поставляя в торговлю фитинги ПВХ под клеевое присоединение в виде многочисленных тройников, крестовин, муфт, коллекторов, адаптеров, плавных и под углом 90 градусов отводов как с гладкими стенками, так и под резьбовое соединение.

Genova Products – бренд принадлежит американскому концерну, имеющему 5 предприятий в Северной Америке и поставляющему в страны Европы, Украину, Беларусь и Россию свою трубную продукцию из материалов PVC и PVC-C. Помимо труб длиной 3 м с диаметрами от ½ (12 мм) до 12 (315 мм) дюймов и Pn от 6 до 25 атм., Genova реализует широкий ряд фасонных элементов, шаровые краны, гидравлические клапаны, клеи и фаскосниматели.

FIP – торговая марка итальянского производителя, более 20 лет реализующего свои товары на российском рынке. Концерн является поставщиком на рынок труб из хлористого поливинилхлорида ХПВХ Corzan светло-серого цвета под склеивание длиной 5 м. Изделия имеют диаметры от 16 до 225 мм и предназначены для работы при напоре 10 и 16 атм. Помимо труб, фирма реализует в торговой сети многочисленные ПВХ-фитинги.

Рис. 8 Цены на PVC-трубы марки Dyka для Pn 16 бар

Dyka – бренд голландской компании, изготавливающей безраструбные ПВХ-трубы длиной 5 м под склеивание, рассчитанные на диапазон давлений 6 – 7,5 – 8 – 10 – 12,5 – 16 атм. Наружный диаметр поставляемой продукции зависит от номинального давления Pn и находится в диапазоне от 12 до 500 мм.

Omniplast – напорные клеевые трубы голландского производства с раструбом серии Alphacan Omniplast рассчитаны на напор 7,5, 10 и 16 атм. Размеры изделий в окружности составляют от 12 до 315 мм включительно, диапазон рабочих температур 0 – 60 °С.

Lareter – торговая марка итальянского производителя, поставляющего на рынок клеевые трубы ПВХ фитинги диаметрами от 16 до 500 мм с номинальными давлениями от 6 до 25 атмосфер.

Georg Fischer (GF+) – бренд швейцарского поставщика раструбных труб из PVC диаметрами от 6 до 400 мм включительно, рассчитанных на работу среде под давлением от 4 до 25 атм. при температурах от 0 до 60 °С.

Фирма реализует на отечественном рынке широкий ряд термостойких безраструбных изделий ХПВХ (PVC-С) с наиболее популярными размерами в окружности от 20 до 110 мм с предельным напором в 16 атм., рассчитанных на эксплуатацию в диапазоне температур от 0 до +80 °С.

Помимо труб, компания поставляет в торговую сеть фитинги ПВХ под клеевое соединение в виде угольников, тройников, втулок, ниппелей, муфт, запорных шаровых кранов, гладкостенных и с резьбой от 1/2 до 2 дюймов.

Изделия с абсолютно идентичными физическими параметрами представлены на отечественном рынке другим производителем из Голландии с брендом Van de Lande (VDL).

Рис. 9 Стоимость PVC-C Corzan

Клей для труб ПВХ – марки

На отечественном рынке представлено не так много марок клеевых составов для монтажа ПВХ, наиболее известные из них: Tangit (Германия), Genova (США), Griffon (Нидерланды), Gebsoplast (Франция), Bailey (Китай). Некоторые фирмы, к примеру, Tangit, предлагают в продажу вместе с клеем специальный растворитель-обезжириватель, применение которого повышает качество соединения деталей.

Все клеевые составы рассчитаны на работу в среде с питьевой водой, имеют прозрачный цвет и густую гелеобразную консистенцию. Время их схватывания колеблется от нескольких секунд до минуты (зависит от состояния окружающей среды), эксплуатировать смонтированный трубопровод можно через 24 часа.

Наиболее распространенная расфасовка продукции – металлические или пластиковые банки объемом 250, 500 и 1000 мл, некоторые производители комплектуют упаковку кисточкой.

Правила монтажа труб ПВХ на клей

Оптимальная температура окружающей среды при монтаже ПВХ-трубопроводов на клей лежит в диапазоне от 0 до 35 °С, при более низких показателях увеличивают время склеивания. Для монтажа понадобятся ножницы для резки полимерных материалов, наждачная бумага, острый предмет или специальный фаскосниматель для снятия наружной или внутренней фасок на трубном фрагменте.

Инструкция по монтажу ПВХ-трубопровода на клеевой состав состоит из следующих пунктов:

1. Для начала работ по монтажу клеевых ПВХ труб необходимо отрезать трубы необходимой длины. Перед тем, как отрезать трубу нужной длины, оставляются допуски на концах отрезка трубы для того, чтобы прочно закрепить трубу в фитингах. Данные допуски должны соответствовать глубине вхождения трубы в фитинг во время склейки.
   Рис. 11 Физико-химические параметры клея Bailey
   Трубы ПВХ клеевые легко режутся при помощи трубореза или обычной пилы по дереву. После распиливания трубы на ее концах могут образоваться заусеницы, которые необходимо удалить.
   
2. Перед склеиванием поверхности концов труб нужно придать шероховатость: наружный конец трубы и внутреннюю поверхность фитинга обрабатывают шлифовальной шкуркой. Обработанные концы обезжиривают метиленхлоридом, который частично растворяет материал трубы.
3. Клей тщательно перемешивают жестким прутом или древесной щепкой.
4. Трубы ПВХ клеевые после подготовки концов труб наносят клей на 2/3 глубины раструба и на всю длину калиброванного конца трубы. Клей наносят быстро, равномерным тонким слоем с помощью мягких кистей шириной 30–40 мм в продольном направлении на наружную оболочку трубы и внутреннюю раструба второй трубной или фасонной детали.
5. После нанесения клея на оба соединяемые элемента необходимо немедленно ввести трубу в раструб (муфту) до упора, затем, с целью получения лучшего контакта поверхностей, повернуть ее на 1/4 оборота. На обезжиривание трубы, нанесение клея и ввод трубы в соединение должно уходить не более трех минут. Соединяемые элементы необходимо прижать и держать в таком состоянии не менее одной минуты.
6. При правильном склеивании вокруг места соединения должен появиться выдавленный тонкий валик клея. При приклеивании происходит сополимеризация материала труб с образованием однородного соединения. Для полной стабилизации соединения требуется несколько часов.
7. Если температура окружающего воздуха ниже 0 °С, временной интервал удержания в неподвижном положении увеличивают в два-три раза.
8. Чтобы точно совместить детали, следует соединять их сначала без нанесения растворителя. Затем сделать на них отметки в виде линий. Далее разъединить их, намазать растворителем и вновь соединить совместив отметки на склеиваемых частях.
   При ошибке в монтаже разборку соединения следует производить в первые секунды, после чего поверхности нужно тут же очистить обезжиривателем.
9. Проверка или эксплуатация ПВХ-трубопроводов допускается спустя 24 часа после сборки.

Рис. 12 Этапы сборки ПВХ-трубопровода на клей

Трубы и фитинги ПВХ под клей рассчитаны на быстрый монтаж трубопроводных магистралей работниками без наличия строительного опыта, специальных навыков и инструмента. Клеевые ПВХ-трубы незаменимы для сборки напорной канализации и водопадающих систем с большими объемами транспортируемой жидкости в строительной отрасли, химической и пищевой промышленности, сельском хозяйстве, в бытовом применении с их помощью проще и быстрее других проложить водопроводную магистраль.