Соединение пластиковой трубы с металлической

Возрастающие объёмы применения в домашнем хозяйстве трубопроводов, которые получены из пластмассовых материалов – ПВХ, полипропилена или полиэтилена – обуславливают трудности при подключении таких участков к традиционным, стальным или чугунным водопроводам или отопительным системам. Разница в теплофизических характеристиках и механических свойствах диктует необходимость в применении нетрадиционных способов стыковки.

Когда требуется совместить трубы, изготовленные из разных материалов

Трубопроводные системы квартиры или частного дома включают:

• Газовые магистрали;
• Трубы канализации;
• Отопительные коммуникации;
• Горячее и холодное водоснабжение.

Из соображений безопасности присоединять железную трубу к полиэтиленовой (или любой пластиковой) неприемлемо только для газопроводов особо высокого давления, из-за снижения надёжности . Это оговаривается в ГОСТ Р 58121.2-2018. Остальные варианты вполне допустимы. Достаточно верно выбрать тип подходящего переходника/адаптера и грамотно его применить. При этом соединения чаще всего выполняют там, где требуется перейти от внешних участков к внутренним.

Сравнительные характеристики полимеров, применяемых при прокладке трубопроводных коммуникаций:

Варианты соединения металла и полипропилена

При выборе, как соединить пластиковую трубу с металлической, ориентируются на условия, в которых будет эксплуатироваться данный участок трубопровода и физико-механические параметры материалов. Учитывается также стандартная номенклатура производимых профилей – значения толщины стенок и внутреннего диаметра в мм.

Фланцевое соединение

В бытовых условиях фланцевое соединение является наиболее распространенным методом, чтобы осуществить переход водопровода с пластика на металл. Ограничения связаны только с наличием необходимого пространства, поэтому, например, в вертикальных трубопроводных системах, такой вариант используется реже.

Различают два вида фланцевой стыковки – с фиксированным и свободным фланцем. Фиксированный фланец использует схему сверления торцевых поверхностей, которая должна соответствует требованиям DIN EN 1092-2 – для продукции импортного производства, и ГОСТ 12820-81, ГОСТ 12821-81 – для отечественной арматуры.

Однако при прокладке подземных коммуникаций более предпочтительны альтернативные варианты, поскольку они лучше отвечают требованиям надёжности и долговечности. Для средних диаметров фланца (Ду 50 мм и менее) фланцевое соединение пластика с металлом приемлемо в следующих случаях:

• Трубы питьевого водоснабжения;
• Внутренние коммуникации, предназначенные для отвода небольшого количества сточных вод;
• Газовые магистрали.

Применение фланцев, в частности, разветвлённых (двухкамерных), требует предварительной прокладки основного ствола с обязательным наличием манжетного уплотнения, включающего стопорное кольцо. Используя фланцы, учитывают габаритные размеры удерживающих элементов – хомутов или кронштейнов.

Резьбовое соединение

Пластиковая наружная резьба часто используется для соединения с металлической внутренней резьбой. Однако при этом необходимо соблюдать ряд обязательных условий:

1. Недопустимо использовать совместно пластиковый разъём с внутренней резьбой и металлический разъём с наружной резьбой. Такое резьбовое соединение почти всегда протекает или ломается.
2. Резьба должна быть конической: начальные витки на конце имеют больший диаметр, чем конечные. Исключение составляют соединения, которые подлежат частой разборке.
3. Рекомендуется усиливать внутреннюю резьбу на фитингах и клапанах, например, при помощи металлических колец из алюминия или нержавеющей стали.
4. Обязательным является применение герметизирующих композиций или смазок, играющих роль уплотнителей. Наилучший вариант – тефлоновая лента или трубная смазка с консистенцией густой пасты. Важно, что некоторые трубные смазки, сделанные для металлических труб, несовместимы с пластиком.

Использование резьбовых фитингов

Используется с целью повышения долговечности соединения: по мере того, как резьбы завинчиваются, возрастающее усилие затяжки начинает сжимать охватываемый фитинг, растягивая охватывающий фитинг. В результате получается очень плотное соединение, которое не протекает. Однако габаритные размеры соединения увеличатся.

Рациональная область применения – газовые магистрали, требующие повышенной надёжности и герметичности.
Адаптивные резьбовые фитинги упрощают монтаж/демонтаж соединений, где требуется переход с металла на пластик (отопление – в числе первых образцов применения). Разновидностью такого фитинга в сантехнике является американка, при которой резьбовые элементы соединяются при помощи накидной гайки.

Соединение фитингом Гебо

Фитинг (или муфта) Гебо представляет собой безрезьбовую арматуру, которая используется для соединения металлических и полиэтиленовых труб. Герметизация происходит вследствие постоянно увеличивающегося давления на торцы трубных элементов. Соединение пластиковой трубы с металлической при этом происходит за счёт деформации полиэтилена, когда частицы пластика вдавливаются в металл, играя роль герметика. Достоинством способа является постепенность прикладываемого момента затяжки, что позволяет визуально оценивать надёжность стыка.

Муфту Гебо не рекомендуется использовать при соединении труб без резьбы, например, при монтаже систем отопления, диаметр которых превышает 100 мм, поскольку коэффициент теплового расширения полиэтилена меняется в довольно заметных пределах.

Применение специальных муфт

Чаще других здесь используется так называемая push-муфта, которая представляет собой раструбный фитинг с несколькими поджимными кольцами. Муфта включает ПВХ-корпус с окном, три кольца – два металлических (прижимное и фиксирующее) и одно пластиковое, разрезное, а также крышку с кольцевым уплотнителем и пазами для разборки фитинга.

Муфта может применяться для всех вариантов, за исключением металл/полипропилен, поскольку нажимного усилия, которое создаётся кольцами, недостаточно для герметизации стыка с более прочным полипропиленом. Слабым местом в push-муфте считается разрезное кольцо, крутящий момент которого без разрушения ограничен. Выход заключается в использовании металлополимерного кольца подходящего диаметра.

Сварные соединения

Сварка используется при стыковке труб из металла и полипропилена, а также полиэтилена высокой плотности. Используя конический переходник, можно соединять трубы с заметными перепадами диаметров.

Соединение пластмасс с металлом производится с помощью нагретого инструмента. Поверхность стальной трубы должна иметь текстуру с мелким рифлёным рисунком. Труба нагревается в течение заданного времени путем её прижима к горячему инструменту, температура которого поддерживается при высокой температуре. Затем, нагретые трубы прижимают друг к другу в течение заданного времени. Горячий металл плавит поверхность пластика, что приводит к течению материала. Расплавленный пластик течет в зазор, создавая при охлаждении зоны стыка механически блокирующее соединение.

Особо сложные случаи

Они связаны с постоянным воздействием на трубчатые соединения таких факторов, как коррозия или прокачка химически агрессивных реагентов. Такие условия могут возникать, например, в подземных коммуникациях или системах отопления, где в качестве теплоносителя применяется антифриз.

Для обеспечения надёжности используют трубы из нержавеющей стали, или стали после цинкования на глубину слоя не менее 40…60 мкм. Особое внимание уделяют качеству уплотняющих материалов.

Заключение

Соединение пластиковой трубы с металлической – процесс, успех которого зависит от условий эксплуатации трубопроводов. В расчёт должны приниматься:

1. Скорость и температура прокачиваемой среды.
2. Температура и влажность в окружающем объёме.
3. Геометрические размеры пространства, где планируется стык.
4. Суммарные финансовые затраты на производство соединения.
5. Возможность проведения регламентных работ своими руками.

В пределах одного домовладения стоит избегать множества разных вариантов стыковки.

Соединение стальной трубы с полипропиленовой, видео с вариантами стыковки: