Обзор оцинкованных труб для водоснабжения

Оцинкованные водогазопроводные трубы для отопления и водоснабжения — плюсы и минусы

Не смотря на насыщенность рынка множеством разновидностей высокотехнологичных полимерных труб, металл для монтажа систем отопления, горячего и холодного водоснабжения сегодня используются достаточно широко. Металлические трубы для этих целей в основном производятся из стали и меди, реже из алюминия. Каждый вид таких труб, в зависимости от материала изготовления, обладает совокупностью индивидуальных характеристик, предоставляющих потребителю достаточно возможностей для манёвра при выборе.

Одной из распространённых разновидностей труб являются изделия из стали с цинковым покрытием – материал, обладающий многими положительными характеристиками, но специфический в применении. Рассмотрим, что это за материал, и как правильно использовать оцинкованные трубы для отопления.

Пайка оцинкованных труб

Чтобы смонтировать систему отопления или ГВС из труб с оцинкованным покрытием без повреждения цинкового слоя, применяется пайка, которая выполняется в следующей последовательности:

• соединяемые концы трубы торцуют и, если толщина стенки более 3 мм, выполняют фаску на наружных кромках;
• стыки обезжиривают прогревом, после чего также прогретый до пластичности флюс (состав HLS-B) толстым слоем наносят на поверхность, граничащую с планируемым соединением ;
• торцы располагают с зазором 2-3 м;
• пламя горелки выставляется на избыток кислорода.

Размер горелки подбирается в зависимости от диаметра и толщины стенки оцинкованной трубы:

Для качественной пайки оцинкованной трубы необходимо придерживаться правила: размер горелки должен быть на единицу меньше, чем при сварке трубы таких же размеров без цинкового покрытия. В процессе пайки пламя должно быть сконцентрировано на соединяемых кромках и зазоре стыка, чтобы исключить нагрев и испарение цинка из-под слоя флюса.

Соединительные швы качественно произведённой пайки оцинкованных труб не нуждаются в дополнительной антикоррозийной защите, но нанесение на цинкосодержащей краски в качестве страхующей операции не будет лишним.

Специфика применения оцинкованных труб в системах отопления и ГВС

Трубы с цинковым покрытием в отопительных системах и водопроводах применяются с учётом условий эксплуатации.

Если температура теплоносителя не превышает 65 градусов, то цинковое покрытие успешно выполняет свои функции. В северных же районах, где этот параметр гораздо выше, внутренний цинковый слой под воздействием высокой температуры вступает в реакцию с водой:

Zn + H2O = ZnO + H2.

Оба вещества, получающиеся в результате такого взаимодействия, являются отрицательными факторами:

• ZnO – это хлопья, которые выпадают в осадок и забивают просвет трубопроводов малого диаметра;
• H2 – это водород, который в смеси с воздухом в определённой пропорции взрывоопасен или, как минимум, образует пробки в системе.

Поэтому в системах ГВС и отопления с температурой теплоносителя выше 60 градусов допускается использование труб, имеющих только наружное защитное цинковое покрытие, которое защитит трубопровод от коррозии в периоды простоя. Однако, при попадании воды на поверхность горячей трубы цинковая оболочка начинает отслаиваться от основания, поэтому, чтобы этого избежать, необходима покраска таких трубопроводов поверх цинка, что приведёт к ещё большему удорожанию системы.

Вывод: применение в системах ГВС и отопления с температурой теплоносителя выше 60 градусов труб, оцинкованных снаружи, неоправданно дорого, а оцинкованных изнутри – вредно и опасно.

Виды труб для водоснабжения

Системы водопровода делятся на 2 вида:

1. Наружный водопровод;
2. Внутренний водопровод.

По назначению выделяют следующие виды сетей водоснабжения:

• Хозяйственно-питьевая;
• Система горячего водоснабжения;
• Пожарный водопровод;
• Оборотный водопровод;
• Технологические сети подачи воды.

Хозяйственно-питьевой водопровод часто комбинируется с пожарным водоводом. Оборотные и технологические сети используют в своей работе техническую (промышленную) воду, обеспечивают нужды производственных процессов.

 Снабжение питьевой (холодной) и горячей водой производится из централизованных сетей или из индивидуального источника (скважины, колодца). Нагрев воды при автономной системе ГВС производится в бойлерах и водонагревателях.

По способу прокладки трубопроводы водоснабжения делят на 2 вида:

1. Открытой прокладки;
2. Скрытой (закрытой) прокладки.

В зависимости от всех этих признаков и технических показателей (рабочее давление, температура) производится выбор трубопроводов для систем водоснабжения.

Трубопроводы водоснабжения по материалу изготовления делятся на 2 большие группы:

1. Металлические;
2. Полимерные (пластиковые).

К металлическим трубам относятся следующие:

1. Стальные из углеродистой стали;
2. Стальные из нержавеющей стали;
3. Стальные оцинкованные;
4. Медные.

Некоторые авторы пишут о чугунных раструбных трубах для водопровода. Следует отметить, что эти трубы применяются обычно только для систем канализации (безнапорной).

К полимерным пластиковым системам труб относят следующие виды трубопроводов:

1. Металлопластиковые;
2. Полипропиленовые;
3. Полиэтиленовые;
4. Поливинилхлоридные;
5. Полибутиленовые.

Что такое оцинковка

Оцинкованная труба для водоснабжения представляет собой стальную трубу, внутренняя и внешняя поверхности которой покрыты тонким слоем цинка – металла, не подверженного процессу коррозии. Долголетие трубопровода напрямую зависит от качества, прочности и толщины наносимого покрытия. Оцинковка производится несколькими способами:

• электрогальванический – способ, в основе которого лежит электролиз (под воздействием электрического тока цинк из электролита оседает на стальной поверхности), позволяет получить ровный слой цинка толщиной 10-25 мкм, но не самой высокой адгезии и наличием пористости;
• горячая оцинковка – стальную трубу с тщательно шлифованной, очищенной поверхностью погружают в емкость с расплавленным цинком (450оС), который обволакивает ее, формируя плотное, толщиной 40-200 мкм, покрытие. Поверхность может иметь наплывы, заливание резьбы;
• термодиффузионный – способ получения наиболее качественного покрытия путем обработки стальной трубы парами цинка под действием высокой температуры в закрытой емкости. Частицы цинка «встраиваются» в структуру стальной поверхности, обеспечивая надежное сцепление. Слой получается плотным, равномерным, прочным.

Оцинкованные трубы для водопровода обладают рядом преимуществ:

• прочность, устойчивость к нагрузкам, гидроудару, механическим повреждениям, износоустойчивость;
• снижена шероховатость внутренней поверхности, что увеличивает пропускную способность и значительно замедляет зарастание сечения трубы;
• устойчивость к коррозии;
• рабочая температура 20оС – 140оС;
• рабочее давление 1,6 МПа;
• минимальное тепловое расширение, стабильность конструкции трубопровода;
• средний срок службы 20 лет.

В бытовых целях используют тонкие трубы, которые легко обработать ручным инструментом

Как правило, в бытовом и промышленном внутридомовом водоснабжении применяется труба круглая оцинкованная диаметром 20-160 мм из углеродистой стали обыкновенного качества или углеродистой качественной конструкционной стали, бесшовная либо электросварная прямошовная. По толщине стенки бывают обычные (2,5-4,5 мм), легкие (2-4 мм) и усиленные (4-5 мм). Масса трубного изделия после оцинковки увеличивается на 3%. Длина мерная, кратная мерная (4-12 м).

Оцинкованные трубы для холодного водоснабжения при бесперебойной подаче питьевой воды безопасны для здоровья человека, так как ПДК цинка не превышает 5 мг/л (суточная норма цинка 10-15 мг).

Применяются оцинкованные трубы для организации автономного водоснабжения при обустройстве скважин, однако это не предусмотрено СНиП и ГОСТом. Внутри скважины нет достаточного водообмена, из-за влияния углекислоты состав воды вследствие химических реакций значительно ухудшается. Грунтовая среда не исключает электрохимической коррозии в местах стыков.

Срок службы

Согласно все тому же ВСН 58-88, срок службы оцинковки на водоснабжении составляет не менее 30 лет (20 — в системах ГВС домов с закрытыми системами теплоснабжения, где для приготовления горячей воды используются теплообменники). Автор неоднократно сталкивался с мнением о недолговечности оцинковки на горячей воде.

Аргументация в основном сводилась к двум постулатам:

• Цинк разрушается при высокой температуре горячей воды (по разным данным — свыше 70 или 82 градусов по шкале Цельсия), после чего внутренняя поверхность трубы остается беззащитной перед коррозией;
• Цинк образует гальваническую пару с латунью фитингов (или алюминием, применяющимся при изготовлении радиаторов отопления) и разрушается электрохимической коррозией.

Из применяющихся в системах водоснабжения металлов цинк образует гальваническую пару только с медью. Чтобы убедиться в этом, достаточно заглянуть в учебник химии или сами-знаете-какую интернет-энциклопедию;

Заметьте: медные трубы сами по себе не очень популярны в системах водоснабжения многоквартирных домов из-за своей дороговизны и относительно сложного монтажа.

Кроме того, медный водопровод неизбежно будет отделяться от оцинкованного латунным фитингом, исключающим непосредственный контакт металлов.

Автору в бытность сантехником часто доводилось вскрывать оцинкованные водопроводы, стояки и подводки отопления. Состояние труб после 50-70 лет эксплуатации ничем не отличалось от состояния новых, только что поставленных с завода труб.

Между тем температурный режим отопления и ГВС в том регионе, где это происходило, предусматривает рабочие температуры до 95 градусов на отоплении и до 80-90 на горячей воде.

И еще один довод в пользу оцинкованной трубы: она не зарастает минеральными отложениями и ржавчиной. В отличие от черной стальной трубы, просвет в которой снижается вдвое уже через 10-15 лет службы.

Итого: оцинкованная труба для горячего водоснабжения и для холодной воды — практически идеальное решение, позволяющее на много десятилетий забыть про проблемы с водопроводом.

Технология производства

Цинковое покрытие защищает стальные изделия от коррозии, увеличивает срок эксплуатации на 8-10 лет.

Оцинкованные трубы производят несколькими способами:

• горячим цинкованием.Труба помещается в емкость с расплавленным цинком при температуре 450 градусов.

  Таким методом создаётся двойная защита: антикоррозийная оболочка и возможность катодного восстановления покрытия;

• холодным цинкованием.Изделие покрывается краской, в составе которой присутствует цинк в виде порошка.

  Такой способ обезопасит конструкцию в труднодоступных местах;

• гальваническое цинкование.Цинк наносится на поверхности с помощью электрохимического метода обработки.

  Способ позволяет получить качественное покрытие нужной толщины;

• напылением.Метод заключается в распылении расплавленного цинка по обрабатываемой поверхности.

  Для этого используются электродуговые или газопламенные устройства, в которые закладывается проволока из цинка.

  Застывая, капли металла формируются в защитное покрытие, похожее на чешуйки.

Нанесение цинкового покрытия изменяет эксплуатационные характеристики трубных изделий.

В первую очередь, уменьшается воздействие агрессивных сред, и увеличивается срок службы.

Оцинкованные трубы используются для подведения горячего и холодного водоснабжения, подводки газа.

Стальные трубы для водо- и газопроводов выпускаются в соответствии с ГОСТ 3262-75. Он определяет производство оцинкованных и не оцинкованных сварных изделий с резьбой и без резьбы.

Длина выпускаемых труб составляет от 4 до 14 метров с запасом на каждый край в 5 миллиметров. Возможное отклонение от установленной длины должно быть не больше 10 миллиметров.

В зависимости от сферы применения, выпускают оцинкованные трубы с разной толщиной стенки и разным внутренним диаметром.

Прокладка внутренней разводки холодной или горячей воды предусматривает использование тонкостенных труб диаметром от полдюйма до дюйма.

В системах с высоким давлением используются толстостенные трубные изделия. Это касается и устройства подведения газа.

После окончания монтажа конструкций из оцинковки, проводится изоляция труб, расположенных в грунте или на открытом воздухе.

Применение покрытий в комнатных условиях, необходимо, в случаях замуровывания труб в перекрытиях. На трубы надеваются специальные материалы для удаления образовавшегося конденсата.

Нормативная документация

Производят водопроводные трубы с оцинковкой в основном по ГОСТу 3262 75.

Кроме этого, существуют ещё два ГОСТа: 10704 91 и 10705-80. Они регламентируют производство электросварных оцинкованных отводов, также пригодных для водоснабжения.

Отличия между стандартами заключаются в некоторых типоразмерах, показателях рабочего давления, которые нормируют документы. Так, изделия диаметром до 102 мм, изготовляемые по двум последним стандартам, должны выдерживать 6МПа и 3Мпа гидравлического давления.

Бесшовные трубы выпускаются по ГОСТам 8732-78 и 8734-75. В простых домашних водопроводах используются редко, т.к. они дороже своих шовных аналогов.

Монтаж водопроводных сетей производят согласно правилам СНиПов 3.05.01-85 «Внутренние санитарно-технические системы» и 2.04.01 «Внутренний водопровод и канализация зданий».

Как человеческий фактор влияет на срок службы

При всех своих достоинствах, полипропиленовые трубы это мягкий материал, который нуждается в профессиональном обращении. Человеческий фактор является значимым параметром в определении срока службы коммуникаций.

За несколько лет пластиковые трубопроводы активно потеснили металлические аналоги. Особенно заметно это в индивидуальном строительстве. Причина в дешевизне материала, доступности самостоятельного монтажа и кажущейся легкости этого монтажа для непрофессионала.

Ошибки при проектировании системы отопления дома:

• Самой распространенной ошибкой, которая выводит из строя полипропиленовые трубы сразу, это монтаж парового отопления. Недобросовестные продавцы декларируют температурные возможности в пределах 140°C. Купившись на рекламные заверения, владельцы частных домов приобретают их для системы, в которой разогретый пар значительно превышает возможности пластика. Система приходит в негодность, после первой попытки выйти на рабочий режим.
• Монтаж пластиковой трубы близко к отопительному котлу в водяной системе. Согласно ТУ пластиковые трубы следует подсоединять к котлу на расстоянии 3 метров. Эти расстояние должна идти металлическая труба. Перегрев приводит к деформации и протечкам.
• Ошибки при монтаже, когда не учитывается линейное расширение труб. Полипропиленовые трубы, не лопаясь, выдерживают замерзание, но увеличиваются в длину при нагреве.

Качественный монтаж, выполненный с помощью хорошего аппарата для сварки, является залогом длительного срока безаварийной службы.

При монтаже коммуникационных систем приходиться выполнять большое количество соединений трубы и фитинга.

Распространенной ошибкой дилетанта является желание посильнее нагреть, чтоб лучше держалось. Перегрев соединяемых деталей ведет к заваливанию материала внутрь трубы. Такой брак снаружи не видно. Определить его может только опытный специалист по характеру оплавлений соединения.

Специалиста приходится вызывать после того, как новая система отопления отказывается работать. Причина в том, что дефект непрофессионального монтажа сокращает диаметр изделия в 4 раза, делая проходное отверстие недостаточным.

Полипропиленовые трубы – это недорогой и качественный материал для монтажа инженерных коммуникаций. Однако срок их службы напрямую зависит от правильного подхода к делу.

Что это такое

Производятся оцинкованные профильные трубы разными методами. Объединяет их необходимость формовки заготовок из металла. При этом используется метод холодного или горячего деформирования. Отличаются они температурой материала. При горячем формовании процедура облегчается, т. к. хорошо разогретый металл характеризуется пластичностью. Когда используется другой метод, увеличивается риск нарушения целостности изделия в местах сгиба.

При производстве применяются разные виды материала. Популярностью пользуется высокоуглеродистая сталь. Данная разновидность металла наиболее пластична, за счет чего обеспечивается высокое качество профильных изделий. После окончания процесса производства заготовок необходимо покрыть их цинкосодержащим составом. При этом происходит насыщение поверхности цинком.

Чтобы защитить трубы от коррозии в будущем, используются разные методы:

1. После формовки изделия зачищают, что позволяет удалить малейшие дефекты. Затем производится их погружение в емкость с жидким цинкосодержащим раствором. Толщину защитного слоя можно менять в зависимости от целевого назначения изделий. Этот параметр определяется количеством погружений в ванну с расплавленным цинком.
2. При изготовлении металлических профильных труб применяют оцинкованные листы. В процессе производства защитное покрытие может деформироваться, например, при сварке. Если эти участки не обработать цинкосодержащим раствором, труба быстро проржавеет, срок ее службы сократится.

Существует альтернативный вариант — метод холодного оцинкования. В данном случае задействуют специальное оборудование, с помощью которого на металлические заготовки наносится защитное покрытие. Оцинкование по данной технологии может производиться и вручную. В основе этого метода лежит принцип взаимодействия молекул 2 металлов под влиянием электрического тока. В результате защитное покрытие прочно схватывается с металлической поверхностью.

Нужно ли красить оцинкованный металл

Цинковый слой на поверхности стали медленно, но реагирует с внешней средой. Стальной лист в процессе изготовления трубы подвергается прокату под давлением, резке, возможны сварные швы стыков. Эти участки детали становятся более уязвимыми, сокращая срок службы всей трубы. Нанесение слоя краски добавляет долговечности, придает эстетичность внешнему виду

Но есть некоторые нюансы, которые важно учесть, чтобы не допустить досадных ошибок, сводящих все усилия к нулю

Каким требованиям должны отвечать окрасочные составы

В средних и северных широтах погодные условия воздействуют на покрытие особенно агрессивно, поэтому важно обезопасить строительные комплектующие всеми доступными способами. Подбирая краску для оцинкованной трубы для водостока, важно учесть некоторые требования к ней. Краска должна обеспечить:

Краска должна обеспечить:

• Надежную защиту от факторов внешней среды.
• Устойчивость к выгоранию на солнце.
• Хорошую адгезию с цинковым слоем.
• Устойчивость к влаге и температурным перепадам.
• Быстрое высыхание и удобство в нанесении.

Особенно актуальны эти требования для труб, предполагающих установку вне помещения. Окрасочные составы для стали обеспечат защиту и привлекательный внешний вид.

Оцинкованная сталь

Благодаря антикоррозионному покрытию оцинковка должна оказаться более долговечной по сравнению с черной сталью. Насколько?

Нормативный срок службы

Данные о нем мы можем найти в том же ВСН 58-88:

Элемент инженерной системы	Нормативный срок службы, лет
Стояк или подводка в системе холодного водоснабжения	30
Стояк или подводка ГВС в доме с закрытой системой теплоснабжения	20
То же, в доме с открытой системой теплоснабжения	30

Фото позволяет сравнить состояние черных труб и оцинковки после хранения в одинаковых условиях

Деструктивные факторы

Как и почему оцинкованная труба металлическая для водоснабжения может выйти из строя?

Автор за время работы сантехником наблюдал единственный сценарий появления свищей на водопроводе из оцинковки: они возникали на сварном соединении. Строго говоря, варить оцинкованные трубы нельзя от слова «совсем»: в области шва цинк выгорает полностью. Видите ли, он испаряется уже при 900 градусах, а сталь плавится при 1400-1500.

В результате владелец оцинкованного водопровода, смонтированного на сварных соединениях, получает магистраль из коррозионно-нестойкого (хоть и местами) материала, но по вдвое более высокой цене.

Грубейшая ошибка: монтаж оцинкованного стояка водоснабжения выполнен на сварных соединениях

Как правильно монтировать оцинковку своими руками, чтобы обеспечить максимальный ресурс водопровода?

Вот инструкция, которой пользовались монтажники сантехнического оборудования в 50-60 годы прошлого века:

Все соединения выполняются только и исключительно на резьбах (нарезанных вручную или на токарно-винторезном станке) с использованием чугунных резьбовых фитингов;

Оцинковка монтируется исключительно на резьбах

Зарастают ли оцинкованные трубы на водоснабжении? Отложения и ржавчина не задерживаются на их стенках, однако образование непроходимой для воды пробки при определенных обстоятельствах все же возможно. Это происходит так:

1. В подводке водоснабжения (как правило, холодного) скапливается мусор — песок, окалина от сварки и чешуйки ржавчины. Засор формируется в том случае, если краны водоснабжения всегда открываются лишь частично, и скорость потока воды не позволяет ему унести мусор в смеситель и далее в канализацию;

Вместе с водой в трубы водоснабжения прилетает много мусора. Чтобы убедиться в этом, достаточно вскрыть аэратор смесителя

1. Со временем скопление мусора цементируется известью и окисями железа, постепенно превращаясь в материал с прочностью камня.

Реальный срок службы

Автор статьи должен покаяться перед читателем: он не может назвать ни минимальный, ни максимальный срок службы оцинковки на водоснабжении. Дело в том, что ему ни разу не встречалась оцинкованная труба, нуждающаяся в замене из-за естественного износа.

Подводки и стояки, вскрывавшиеся после 50-70 лет эксплуатации, неизменно находились в безупречном состоянии и ничем не отличались от новых.

Оцинкованные стояки водоснабжения в подвале многоквартирного дома

Следующий металл в нашем списке — медь.

Медный водопровод: стильно и долговечно

Сколько способны прослужить эти металлические трубы для горячего водоснабжения? Каких-либо нормативных документов, устанавливающих конкретные сроки службы, не существует. Производители обещают туманные «50+» лет.

• Старейшие медные водопроводы служат уже больше века и по прежнему находятся в идеальном состоянии;
• Медь не деградирует со временем, не подвержена коррозии и боится лишь значительных механических воздействий: металл очень пластичен, а стенки труб имеют толщину всего лишь около миллиметра.

Деструктивные факторы

Как говорят в городе-герое Одессе, «таки их есть»:

Срок службы медного водопровода может уменьшиться, если вместо пайки при его монтаже использовать пресс-фитинги с резиновыми уплотнительными кольцами. За 20-30 лет резина утрачивает эластичность (в первую очередь на горячей воде) и способна дать течи;

Пресс-фитинги для медных труб. Срок службы водопровода ограничен долговечностью уплотнительных колец

К разрушению стенок медных труб может привести их банальная эрозия. При большой скорости потока песок и прочие взвеси стремительно разрушают мягкий металл;

Фильтр грубой очистки на вводе в дом способен очистить воду от песка и взвесей

Порвать медный водопровод теоретически могут гидроудар и замерзание в нем воды. Однако гидроудар должен быть прямо-таки экстремальным (разрушающее давление для медных труб равно 200 — 240 атмосферам), а разморозка должна повториться как минимум 5-6 раз: пластичность меди позволяет ей выдержать незначительное изменение диаметра или длины без разрушения.

Особенности и характеристики

Стальные водопроводы имеют следующие характеристики. Некоторые положительные моменты уже частично рассмотрена выше, но не все так безоблачно с данным трубопрокатным сортаментом.

Есть у него и отрицательные характеристики:

• Коррозийные образования. К сожалению, сталь подвержена такому влиянию. А водопроводная система это чувствует с особой остротой. В ней влага постоянно сочетается с атмосферным кислородом. Такая совокупность для стали просто губительная.
• Снижение просвета с течением времени. Такая магистраль со временем имеет свойство зарастать. Просвет у нее может катастрофически уменьшиться буквально за пару лет.
• Трудоемкий монтаж и демонтаж. Говоря о трубопроводе из стали, сразу нужно оговориться, что его собрать труднее, чем затянуть несколько гаек на фитингах металлопластиковой конструкции, или сварить полипропиленовые куски небольшим сварочником. Соединение стального водопровода потребует участия профессионального сварщика.
• Внушительный вес. Эта характерная особенность стальных водопроводных трубопрокатных материалов в значительной мере усложняет транспортировку и монтаж.

Это интересно: Расчет радиуса изгиба полиэтиленовых труб (видео)