Как предотвратить появление накипи и коррозии в системе отопления

Фото трубы, которую не защитили от появления и распространения ржавчины

Виды водопроводных труб

Независимо от того, собираетесь ли вы устанавливать систему водоснабжения с нуля или произвести плановую замену вышедших из строя коммуникаций, вы столкнетесь с проблемой выбора трубопровода. На данный момент на полках сантехнических магазинов вы можете увидеть следующие виды труб:

  • медные;
  • полимерные;
  • чугунные;
  • металлопластиковые;
  • из стали.

При выборе учитывайте температурный режим места установки, коррозийную стойкость, устойчивость к высокому давлению. Если коммуникации размещены в местах с непостоянной или низкой температурой воздуха, любая их разновидность будет нуждаться в утеплении.

Основные требования к трубам отопления

Современный рынок строительных материалов предлагает широкий выбор труб для сбора отопительной системы. Это могут быть металлические, пластиковые или металлопластиковые изделия. Однако, не взирая на используемый материал, каждая из них должна соответствовать основным требованиям, возложенным на нее.

Требования:

  1. Способность выдерживать высокую температуру теплоносителя. В автономном отоплении может циркулировать вода с температурой не выше 900. В центральных системах это значение меньше. Этому требованию отвечают все модели отопительных изделий, представленных на рынке.
  2. Устойчивость к низкому качеству теплоносителя. Это особо важно для «высотных» домов, подключенных к центральной системе. Поскольку хозяин не имеет возможности влиять на качество воды, текущей по трубам, а она зачастую содержит массу агрессивных солей и кислот, а также коррозийные примеси.
  3. Способность выдерживать необходимое давление, созданное в системе. В многоквартирных жилых домах иногда приходиться сталкиваться с сюрпризами от коммунальных служб в виде серьезных гидроударов. В этом случае не каждый материал способен выдержать повышенное давление.
  4. Устойчивость к коррозии и самозагрязнению. Следует отметить, что коррозия является следствием попадания кислорода в систему.
  5. Герметичность. Система должна быть полностью замкнутой и гарантировать хозяину отсутствие протечек, которые могут повредить покрытие пола или, например, мебель.
  6. Хорошая шумоизоляция, которая устранит звук «шуршания» воды. Это требование позволит создать максимально комфортную обстановку в помещении.
  7. Высокая механическая прочность, которая позволит без изменений реагировать на многочисленные скачки температуры и изменения давления.

Необходимо подчеркнуть, что наиболее высокие требования выдвигаются к трубам, которые устанавливаются в систему с центральным отоплением, поскольку в автономные условия являются щадящими и благоприятными для использования труб из любого материала.

Трубы из полиэтилена

Сшитый полиэтилен: характеристики. Для водоснабжения и отопления используются несколько видов полиэтилена. Самый распространенный — «сшитый», названный так из-за особого сцепления молекул, образующих довольно устойчивую структуру. Чем выше коэффициент «сшивки» (указывается в процентах), тем тверже труба. Но при этом и более хрупкая. Стандарт в 60-70% позволяет трубам быть гибкими, но достаточно прочными, чтобы выдерживать высокие температуры: до 70 С°.

Полиэтилен высокого и низкого давления (ПВД и ПНД). Тип давления обозначает только способ производства материала и не влияет на эксплуатационные характеристики. ПВД и ПНД долговечны и недороги, но не предназначены для температур выше 40 С° и серьезного напора, поэтому в основном их используют для холодной воды и канализации.

Армирование (металлопластик). Чтобы снизить газопроницаемость и уменьшить коэффициент линейного расширения, применяют армирование алюминиевой фольгой, которая размещается между двумя слоями полиэтилена. При этом с внутренней стороны трубы обычно используют термостойкий сшитый полиэтилен, а с наружной — ПНД или ПВД. Такие трубы можно использовать даже в замкнутых отопительных контурах. Но есть температурные ограничения: при температуре выше 90С° срок службы армированного полиэтилена значительно сократится.

Читайте также:  Вертикальные жалюзи шторы: виды, способы установки и уход за ними

Монтаж. Для монтажа полиэтиленовых труб используются пресс-фитинги, компрессионные и пуш-фитинги. Устроены они так же, как и фитинги для металлических труб, только чаще снабжены штуцерами, чтобы компенсировать мягкость трубы. Фитинги делаются из металла (латуни, бронзы) или из твердых пластиков. Кроме того, существуют уникальные технологии, основанные на способности полиэтилена возвращать себе первоначальную форму. Самозажимные фитинги не надеваются на трубу, а вставляются внутрь расширенного конца. Затем полиэтилен сжимается вокруг фитинга, образуя прочное соединение. Аксиальные пресс-фитинги построены на том же эффекте, только в трубу вставляется штуцер, а сверху надвигается гильза, прижимающая трубу к штуцеру.

Как появляется и к чему приводит коррозия в трубах

С повышением температуры воды на каждые 10 °C её способность вызывать коррозию увеличивается в два раза и уменьшается способность растворять соли CaCO3 и CaSO4, что приводит к ускоренному образованию накипи.

Однако вред системам отопления наносит не только реакции между различными химическими элементами. Вещества, которые растворены в любой воде, имеют способность оседать и прикрепляться к стенкам водотоков.

Эти химические процессы способствуют образованию ржавчины и накипи в системе отопления, которые уменьшает просвет труб и их теплоотдачу.

Одним из альтернативных вариантов избежать этих негативных факторов является замена воды в системе на антифриз, но можно не заменять теплоноситель, а подобрать подходящий ингибитор коррозии. Он имеет полный набор защитных химических элементов, экологически безвреден и доступный по цене.

Ингибитор коррозии применяется, чтобы предотвратить или замедлить процессы коррозии в системах отопления. Для уменьшения образования накипи применяют различные присадки и реагенты.

Общие положения

Коррозийные процессы представляют собой окисление металла, при котором его атомы меняют свободное состояние, теряя свои электроны, на ионное. Трубопровод, проложенный под землёй, подвергается двум видам коррозии, в природе которых стоит разобраться прежде, чем начинать с ними бороться. Поэтому я уделю немного внимания их описанию:

Почвенная

Схема, демонстрирующая воздействие почвенной коррозии на металлический трубопровод

Как вы уже наверняка догадались из названия и прилагающейся схемы, почвенная коррозия возникает из-за контакта стали с грунтом. В свою очередь она делится на следующие подвиды:

  • Химическая. Появляется в результате воздействия на железо газов и неэлектролитов жидкого типа. Примечательно, что при ней материал разрушается равномерно, и образование сквозных отверстий практически невозможно, что делает такой тип коррозийного процесса наименее опасным для проложенной под землёй магистрали;
  • Электрохимическая. Металл выступает электродом, а грунтовые воды, коих в нашем климатическом поясе невероятно много, электролитом. Происходящий процесс очень схож с работой гальванической пары и провоцирует разрушение точечных участков на поверхности труб, что в итоге приводит к их аварийному состоянию;

Результат поражения стенки стальной трубы электромеханической коррозией

  • Электрическая. Возникает вследствие воздействия на сталь блуждающих токов, которые могут «стекать» с рельс, подстанций и иных электрифицированных приборов, заполняющих современные города. Является наиболее опасным и разрушительным коррозийным процессом.

Внутренняя коррозия

Схема, демонстрирующая воздействие внутренней коррозии на металлический трубопровод

Если транспортируемая жидкость обладает низким водородным показателем, а вот содержание кислорода, сульфатов и хлоридов у неё, наоборот, высокое, то не избежать также и внутренних коррозийных процессов, в результате которых:

  • Увеличивается уровень шероховатости внутренней поверхности стенки, что приводит к снижению проходимости воды;

Внутренняя часть трубопровода из-за воздействия внутренней коррозии становится более шероховатой

  • Ухудшается качество транспортируемой жидкости, так как в неё попадает ржавчина;
  • Со временем может появиться сквозное отверстие, способное стать причиной разрыва трубопровода.

Аппараты для быстрой разморозки труб

На сегодня это, пожалуй, самый быстрый и современный способ разморозки. С помощью таких аппаратов буквально за считанные минуты удаляются ледяные пробки в отрезках труб до 60 – ти метров. Данные аппараты пропускают через размораживаемые трубы электрический ток напряжением 5 V и величиной тока до 400 A, в зависимости от длинны трубы мощность плавно регулируется от 1,7 до 4 киловатт. При разморозке труб большого диаметра применяют несколько таких аппаратов. Время разморозки 30…40 минут.

Водоснабжение

Канализация, отопление и водоснабжение частного дома могут осуществляться как централизованно, так и локально. В частности, в водопроводную сеть коттеджа, вода может поступать как от водозаборной станции ближайшего города или поселка, так и из колодца, скважины с помощью погружного насоса. В последнем случае хозяева коттеджа должны обеспечить прокладку наружных труб ниже уровня промерзания грунта. Чтобы вода не замерзла. Рекомендуется прокладывать магистрали в специальной «скорлупе» из пеноплста и обматывать греющим кабелем.

Бойлер или котел

Организация горячего водоснабжения частного дома может быть осуществлена с использованием бойлера и без него. Оба эти способа имеют свои преимущества и недостатки. Отопление и водоснабжение дома при помощи двухконтурного котла в большинстве случаев обойдется дешевле. Кроме того, не придется искать дополнительное место для бойлера и не тратить время на его настройку, запуск и обслуживание.

Однако есть и контраргуметы. Двухконтурные котлы, представленные на рынке, способно обеспечить полноценный обогрев и горячее водоснабжение сравнительно небольшой площади коттеджа – до 200 м2 и с одним санузлом. В противном случае ванные процедуры, скорее всего, в полноценном объеме принять не удастся – производительности по теплу и воде не хватит. В случае, если одновременно принимают ванну и будет происходить водозабор в другом санузле, температура в отапливаемых помещениях может упасть до критических значений.

Трубы

Трубы для водоснабжения в частном доме изготавливаются во многих случаях из тех же материалов, что и отопительные магистрали. Однако предельная температура воды в контуре горячего водоснабжения – 50-60 градусов С, что значительно меньше, чем в отопительном сегменте. Температура ХВС вообще не является решающим фактором. Поэтому тепловым расширением можно в данном случае пренебречь. В водопроводных сетях коттеджей практически не используется металл, зато чаще применяется медь, полипропилен, сшитый полиэтилен. При использовании полипропилена обратите внимание на его предназначение (для ХВС или ГВС).

Особенности применения ингибиторов

Специально разработанные реагенты для систем отопления имеют такие особенности:

  • Защищают все типы металлов от коррозии;
  • Уменьшают адгезию водорастворимых компонентов;
  • Не допускают образование осадков нерастворимых веществ в системе отопления;
  • Предназначены для использования при температурах выше 100 °C;
  • Срок эффективной защиты — 5 лет;
  • Регент должен занимать 2 — 2,5 % от общего объема теплоносителя в системе отопления. Это значительно снижает затраты на защиту систем обогрева;
  • Добавки содержат летучие вещества, которые при испарении из воды создают защитный слой на поверхностях, не вступающим в прямой контакт с теплоносителем;
  • Присадки не содержат вредных веществ;
  • Замедляют развитие бактерий и водорослей.

Свойства и технические характеристики полипропиленовых труб

Для монтажа внутридомовых водопроводных сетей все чаще применяются полипропиленовые трубы — технические характеристики этого материала значительно превосходят стальные коммуникации и позволяют применять их при прокладке трубопроводов горячего водоснабжения, а также для установки систем отопления.

В первую очередь при выборе труб для монтажа систем различного назначения необходимо обратить внимание на маркировку изделия. Дело в том, что трубы из полипропилена могут существенно отличаться по своим техническим характеристикам и свойствам. Не все выпускаемые модификации могут работать при высокой температуре и значительном давлении.

Поэтому осуществляя выбор труб из полипропилена обязательно требуется четко определить будущие условия эксплуатации, и уже исходя из этих данных, подбирать подходящий материал:

При выборе определенного вида труб не стоит забывать и о подборе соответствующих фитингов, в противном случае они могут стать слабым звеном в системе. Характеристика полипропиленовых труб должна соответствовать и используемой запорной арматуре.

Теперь рассмотрим, благодаря чему полипропиленовые трубы смогли существенно потеснить традиционные изделия из стали:

  • Полипропиленовые трубы не подвержены коррозии. Именно это качество является их основным преимуществом. Благодаря этому срок эксплуатации систем из  таких труб значительно превышает аналогичный  показатель металлических трубопроводов.
  • Стоимость полипропиленовых труб значительно ниже, чем у изделий из стали или других материалов. Также системы из таких труб не требуют больших расходов, связанных с эксплуатацией, их не нужно красить, ремонт поврежденных участков может быть выполнен без использования дорогостоящего оборудования.
  • Применение технологии диффузионной сварки позволяет получать неразъемные соединения, прочность которых не уступает качеству сомой трубы. Сам процесс монтажа отличается простотой, он требует только соблюдения температурного режима для сварки труб различного диаметра.
  • Еще один из плюсов, которым отличаются трубы полипропиленовые: характеристики и свойства позволяют применять их для транспортировки различных теплоносителей в условиях, когда требуется минимальная потеря их энергии. Материал отличается незначительной теплопроводностью, поэтому температура на входе и выходе из системы практически не имеет разницы.
Читайте также:  Виды сливных механизмов в унитазах и их основные неисправности

Теперь следует сказать о том, где могут использоваться трубы из полипропилена — технические характеристики и область применения данных сетей отличаются значительной универсальностью.

Трубопроводы из данного материала монтируются для выполнения следующих задач:

  • Транспортировка химически активных жидкостей, в том числе и агрессивных. Полипропилен не вступает в реакции с большинством из химических соединений.
  • Полипропиленовые трубопроводы применяются и в линиях для транспортировки сжатого воздуха, рабочего давления до 25 атмосфер вполне достаточно для обеспечения большинства технологических процессов, требующих пневматической энергии.
  • Благодаря невысокой стоимости данный вид труб широко применяется в системах мелиорации и орошения. Из полипропиленовых труб монтируют и системы дренажа.
  • Ну и самым традиционным направлением применения труб из полипропилена считаются системы водоснабжения и отопления.

Невысокая стоимость труб из полипропилена определена простой технологией их производства. В качестве исходного материала используются гранулы рандом сополимера полипропилена. Основное отличие этого полимера заключается в наличие цепочки материала этилена. Именно он обеспечивает высокую температурную устойчивость труб, которая и позволяет применять их для транспортировки теплоносителей.

На сегодняшний день оптимальным выбором для различных трубопроводов являются именно трубы полипропиленовые — технические характеристики и технология их производства позволила получить материал с невысокой стоимостью, отвечающий различным условиям эксплуатации.

Выбрать такие трубы, значит выбрать надежную и простую в монтаже систему для различных целей.

Дело в трубе

Безусловно, самым эффективным решением видится и самое радикальное — отказ от металлических трубопроводов. Тем более, что современная промышленность предлагает альтернативу — трубы стеклопластиковые.

Они лёгкие, просто монтируются, долго служат и не подвержены воздействию агрессивных компонентов. Правда, сами производители отмечают, что при существенной нагрузке поперёк волокон изделия отмечается низкая устойчивость к трещинам.

Дело в трубе

Поэтому для прокладки из них нефтепроводов необходимо усилить герметизацию труб изнутри при помощи специального рифленого герметизирующего слоя, что выливается в дополнительную строчку в смете. Да и, кроме того, для того чтобы заменить упомянутые тысячи километров российских трубопроводов, сделанных из металла, понадобится не одно десятилетие. Поэтому в дело идут менее революционные идеи.

«Скорость коррозии трубопроводов зависит от химического состава перекачиваемой жидкости, её водородного показателя pH, а также процентного содержания воды в составе жидкости. Чем выше кислотность среды, тем больше скорость внутренней коррозии.

В подобной ситуации трубы подвергаются как внутренней, так и внешней коррозии: от воздействия жидкости, протекающей по трубопроводу, и от грунта, в котором он находится.

Основные разрушительные факторы воздействия — это блуждающие постоянные токи (от рельсового транспорта); блуждающие переменные токи (высоковольтные линии электропередач, ВЛЭП); грунт, в котором непосредственно находится трубопровод.

От места расположения трубопровода зависит, какие из перечисленных факторов будут оказывать на него наибольшее воздействие, а значит и какие участки будут наиболее подвержены коррозии», — поясняет специалист коммерческого отдела АО «ППМТС «Пермснабсбыт» Татьяна Гордеева.