Metaloplastové trubky: druhy, technické parametry, zvláštnosti montáže

V mnoha ohledech kovoplastové trubky předčí své nejbližší konkurenty: polymerní, měděný, litinový a ocelový materiál pro pokládku potrubí. Zvláště významné jsou jejich vlastnosti při zařizování topného systému.

Aby kovopolymerový kompozit plně realizoval deklarované vlastnosti výrobcem, je nutné správně vybrat typ trubky. Musí odpovídat budoucím provozním podmínkám a usnadňovat montáž. Vše o trubkách z kovu a plastu, stejně jako o orientačních bodech pro jejich výběr, se dozvíte z námi nabízeného článku.

Struktura trubek z kovoplastového kompozitu

Kovoplastové potrubí si získalo popularitu díky kombinaci pevnosti kovu a pružnosti polymeru. Konstrukce kompozitních trubek je vícevrstvý „koláč“ z vrstev polymeru vyztužených hliníkovou vrstvou.

Symbióza plastu s kovem zajišťuje vysokou mechanickou pevnost, zabraňuje difúzi kyslíku z atmosféry a minimalizuje tepelnou roztažnost materiálu.

Vnitřní polyethylenová „vložka“ se vyznačuje absolutní hladkostí, zajišťuje nerušený průchod dopravovanému médiu a nedovoluje tvorbu usazenin, kamenů. Polymer je odolný vůči působení agresivních látek a nepodléhá korozi.

Typická struktura trubky: vnitřní polymerní vrstva, lepidlo, hliník, lepicí hmota a vnější polyethylen. Každý prvek plní svou funkci

Jádro z kovu zodpovídá za tuhost výrobku a zvyšuje teplotní odolnost potrubí. Konce hliníku jsou spojeny laserovým svařováním. Tloušťka hliníkové objímky je 0,15–0,75 mm – to umožňuje odolávat častým teplotním skokům a vysokému tlaku.

Vnější polymerní vrstva – zvláště pevný plast, odolný vůči mechanickému poškození, vysoké vlhkosti a agresivním činidlům. Vnější obal snižuje intenzitu tvorby kondenzátu na trubkách.

Obě vrstvy polyethylenu chrání hliníkový „rukáv“ před galvanickým tvořením páry při kontaktu s mosaznou a ocelovou armaturou potrubí

Výchozí vlastnosti výrobku jsou do značné míry určeny typem použitého polymeru:

• PEX – polyetylén vysokého tlaku;
• PE-RT – tepelně odolný polymer;
• PE-R – polyetylén;
• PP-R – polypropylen.

Za monolitnost celé sestavy odpovídá lepicí hmota. Výrobci zavádějí vlastní patentované receptury, ale složení a poměr složek nezveřejňují. Kvalitní adhezní vrstva vyrovnává napětí v konstrukci mezi polymerem a hliníkem, zabraňuje delaminaci a zvyšuje odolnost potrubí proti opotřebení.

Fyzikálně-technické parametry

Vlastnosti kovoplastových potrubí závisí na rozměrech výrobku (průměr, tloušťka stěny), typu polymeru a výrobci. Všechny parametry však musí odpovídat normám podle GOST 18599 (2001), R-53630 (2009) a R-52134 (2003).

Doplňkové vlastnosti: materiál vnitřní a vnější vrstvy – zesíťovaný polyetylén, součinitel tepelné vodivosti trubek 16/20 mm – 0,41 W/mk, 26 mm – 0,39 W/mk

Obecné požadavky na kovoplastové potrubí podle GOST:

• mez kluzu horké plastické vrstvy – do 0,3 g/10 minut;
• absence delaminace přední hrany při tahu do 10 %;
• minimální přípustná odolnost proti delaminaci při zatížení – 15 N/cm, bez zatížení – od 50 N/cm;
• zesíťování polyetylénových vrstev – od 60 %;
• termální stabilita plastových komponentů;
• mezní hodnota propustnosti kyslíku při teplotě +40 °C – 0,32 mg/m²*den, při +80 °C – 3,6 mg/m²*den;
• stupeň pevnosti použitých polymerů – od 8–12 MPa;
• teplota počátečního toku adhezního materiálu – minimálně +120 °C.

GOST reguluje také ekologické parametry. Podíl těkavých látek v kovoplastových trubkách nesmí překročit 0,035 %.

Základní průměrné fyzikálně-technické vlastnosti:

1. Sortiment. Výrobci nabízejí kovoplastové trubky s vnitřním průměrem 14–60 mm, tloušťkou stěny 2–3 mm. Délka svitku – 50–200 m.
2. Pevnost. Při příčném zatížení je minimální odolnost proti přetržení 2880 N. Hodnota pevnosti svaru s kovem a lepeného spoje je 57 a 70 N/mm².
3. Odolnost vůči teplu. Kompozit si zachovává své vlastnosti v rozmezí teploty +95 °C. Je přípustný krátkodobý skok až na +110 °C, při -40 °C termoplast zamrzá.
4. Lineární parametry. Poloměr ohybu je přímo úměrný průměru potrubí. Při ruční instalaci činí hodnota 80–125 mm, při strojní (ohybač trubek nebo přípravka) – 46–95 mm.

Mezní hodnota tlaku v systému závisí na teplotě dopravovaného média.

Při teplotě teplonosné látky 25 °C výrobek odolává tlaku 25 atmosfér, při 95 °C – 10 atmosfér. Pokud je dopravována kapalina o teplotě 20 °C, dojde k destrukci potrubí při tlaku nad 80 atmosfér.

Při splnění provozních norem uvedených v pasportu je životnost metaloplastu 50 let. Použití v „horkých“ inženýrských sítích (teplota teplonosné látky nad 25–30 °C) zkracuje dobu provozu na 25 let.

Provozní vlastnosti a oblast použití

Struktura a technické parametry metaloplastu určují řadu silných stránek kompozitního potrubí.

Mezi pozitivní aspekty provozu patří:

• antikoroznost – vnitřní povrch nerezaví a nezanáší se;
• dobrá průtočnost díky nízkému hydraulickému odporu potrubí;
• chemická inertnost vůči většině toxických látek a agresivním prostředím;
• pružnost, která umožňuje při montáži potrubí minimalizovat počet spojek a rohových dílů;
• plynotěsnost – prvky potrubního systému (radiátory, kotle, čerpací zařízení) jsou chráněny před škodlivými účinky kyslíku;
• tlumení hluku – tichý transport kapaliny podél inženýrských sítí;
• odolnost proti opotřebení, snadný provoz a absence potřeby dodatečné údržby.

Trubky mají nízkou hmotnost, a proto jsou snadné na přepravu a montáž. Další přednosti: estetičnost, dostupná cena a prakticky bezodpadové použití.

Spojování potrubí lisovacími fitinkami zajišťuje těsné a spolehlivé spojení potrubí – to umožňuje provádět skryté vedení potrubí a provést betonáž

Kromě pozitivních stránek má metaloplast i nevýhody:

1. Rozdíl tepelné roztažnosti. Plast se rychleji „přizpůsobuje“ změnám teploty vody než hliník. Tento rozdíl negativně ovlivňuje materiál – postupem času spojovací spoje slábnou a roste riziko úniku.
2. Požadavky na ohyb. Vícenásobné ohýbání/narovnávání nebo jednorázový ohyb nad normu může vést k deformaci vrstev metaloplastového potrubí.
3. Citlivost na UV záření. Polymerová vnější vrstva při dlouhodobém působení ultrafialového záření ztrácí své ochranné vlastnosti.

Montáž metalopolymerového potrubí probíhá pomocí lisovacích fitinek.

Při použití nekvalitních výrobků a nedodržení technologie montáže může dojít k delaminaci struktury metaloplastu a praskání vnější plastové vrstvy.

Tyto deformace mohou být důsledkem zamrznutí teplonosné látky v potrubí. Řešení problému: izolace hlavního potrubí ve fázi montáže nebo nahrazení dopravované vody v topném systému nemrznoucí kapalinou.

Provozní vlastnosti kovopolymerových trubek umožňují jejich použití v soukromé, průmyslové výstavbě a dalších oblastech hospodářství.

Hlavní oblasti použití:

• rozvody vodovodních systémů;
• doprava agresivních kapalin, plynu v zemědělství a průmyslových objektech;
• zařizování izolovaných „vodních podlah“, včetně pro vytápění půdy ve sklenících;
• izolace elektrických kabelů a vodičů.

Armatury z metaloplastového kompozitu se široce používají při zařizování ventilačních, klimatizačních systémů a zavlažování ze studní.

Za předpokladu, že je „vnitřní rukáv“ trubky vyroben z potravinářského plastu, je povoleno použití kovopolymerového potrubí pro dodávku pitné vody.

Omezení provozu:

• prostory, které podle norem požární bezpečnosti spadají do kategorie „G“ – nacházejí se zde látky, jejichž zpracování je doprovázeno uvolňováním tepla nebo vznikem jisker;
• budovy se zdroji tepla, pokud jejich teplota ohřevu přesahuje 150°C;
• centrální vytápění s «napojením» směšovacího uzlu;
• při dodávce horkého teplonosného média s pracovním tlakem od 10 bar.

Metaloplastové komponenty se nedoporučuje instalovat do inženýrských sítí otevřeného typu. Teplotní výkyvy a provoz v mrazu povedou k destrukci potrubí.

Výběr výrobků z kovu&plastu

Kvalita a provozní podmínky metaloplastových výrobků závisí na typu polymerové složky, rozměrech, technologii spojení hliníkové objímky a spolehlivosti výrobce. Podle uvedených kritérií lze klasifikovat celý sortiment trubkových výrobků.

Typ použitého polymeru

Na základě složení se plast pro výrobu trubek obvykle dělí do dvou skupin: polymery vysokého a nízkého tlaku.

Do první skupiny patří:

• PEX– síťovaný polyethylen;
• PE-RT – tepelně odolný polymer.

PEX – polyethylen se «síťovanými» molekulárními řetězci. Příčné vazby přeměňují lineární strukturu na stabilní trojrozměrné spojení.

Srovnání molekulární struktury tradičního polyethylenu (vlevo) a PEX polymeru. Zvláštností síťovaného polymeru je určitá kvalita «paměti». Při mírné deformaci se výrobky snaží vrátit do původního tvaru

Tato vlastnost zvyšuje odolnost potrubí vůči vodním rázům.

Typ mezimolekulárních vazeb je určen použitým katalyzátorem pro síťování:

1. PEX-A. Nové řetězce uvnitř struktury jsou výsledkem zpracování polyethylenu peroxidem. Dosažená maximální úroveň «zesíťování» – až 85%. Výhody: zachování pružnosti, vysoká pevnost a výrazná molekulární «paměť». Nevýhoda – nákladnost technologie, a v důsledku toho vysoká cena trubek.
2. PEX-B. Optimální alternativa k «A-vazbám». Metoda síťování pomocí silanu. Hlavní výhoda – snížení výrobních nákladů. Technologické nuance: stupeň síťování – 65%, snížení pružnosti, přísnější omezení na ohyb trubky. U PEX-B polymerů přetrvává pomalý proces síťování – materiál časem mění původní vlastnosti.
3. PEX-C. Vznik nových vazeb působením elektronového záření. Kvalitativní parametry hotového výrobku výrazně zaostávají za trubkami kategorie PEX-A. Plus – nízká cena.
4. PEX-D. Mezimolekulární vazby – výsledek zpracování dusíkem. Trubky PEX-D neobstojí v konkurenci se svými protějšky, jejich výroba je omezena.

Trubky RE-RT se vyznačují dlouhodobou tepelnou odolností. Termostabilní polyethylen má pevné četné mezimolekulární vazby. Ve výrobě je použita technika řízených procesů prostorové tvorby makromolekul.

Síťová struktura zvyšuje pevnost materiálu a odolnost proti ohybu. Důležitou výhodou je termoplasticita. Spojování je možné pomocí fitinků a svařování. Poslední metoda zvyšuje spolehlivost spoje.

Díky vysokým technickým vlastnostem kovoplastových trubek s RE-RT-polymerem je jejich oblast použití rozšířena. Trubka odolává teplotě až +124 °C a nebojí se zamrznutí.

Pro zařízení „studeného“ potrubí jsou vhodné modely z polyethylenu nízkého tlaku. Možná označení: PE-RS, PE, PEHD, HDPE. Vlastnosti materiálů:

• teplota 70 °C je kritická – trubky se deformují;
• mezní tlak systému – 8–10 bar;
• zhoršení vlastností pod vlivem slunce.

Kompozitní materiál z kovu a polymerů nízkého tlaku se vybírá za účelem snížení rozpočtu na zařízení potrubí.

Rozměry trubky: průměr a tloušťka výztuže

Velikost potrubí je určena oblastí jeho použití. V sortimentu předních výrobců jsou zastoupeny modifikace s vnějším průměrem 16–50 mm.

Nejžádanější modifikace pro domácí použití – trubky o průřezu 16, 20 mm. Standardní tloušťka stěny těchto typových rozměrů činí 2 mm, hliníková výztuž – 0,2 mm

Níže jsou uvedeny charakteristiky a vlastnosti použití trubek o průměru XX*YY, kde XX je vnější průřez, YY je vnitřní průměr.

16*12. Trubky se používají převážně pro vybavení vodního okruhu (přívod vody k vodoměrům, bateriím) a otopné soustavy domu. Pro hlavní potrubí může být použita produkce většího průměru.

20*16. Zařízení „teplé podlahy“, systémů zásobování vodou. Fitinky mají lepší průtočnost ve srovnání s předchozími analogy, proto se doporučuje je instalovat při nestabilním tlaku vody.

26*20. Tloušťka stěn – 3 mm. Tuto variantu je vhodné použít v rodinném domě pro autonomní systémy, kde je důležité zajistit určitou rezervu průtočnosti pro případ možných „výpadků“ tlaku.

32*26. Rozměry trubky umožňují její použití jako stoupačku nebo hlavní potrubí pro systémy s nízkým tlakem. Objem dopravovaného média je zvýšen díky velkému průřezu.

40*32. Tloušťka – 3,9 mm. Trubky našly uplatnění při pokládání dlouhých tras inženýrských sítí v občanské a průmyslové výstavbě. Jsou vhodné pro systémy úpravy vody, klimatizace, individuálního a centralizovaného zásobování vodou.

Účel trubek 50*40 se stěnou 4 mm – montáž technologických potrubí, používaných pro vytápění/zásobování vodou průmyslových budov, ohřev otevřených ploch

Tloušťka výztužné vrstvy určuje pevnost, pružnost a tepelnou vodivost trubek.

Při výběru se berou v úvahu následující nuance:

• Čím silnější je hliníková vrstva, tím tužší je potrubí;
• Samostatnou montáž je jednodušší provádět z výrobků s kovovou vrstvou 0,15-0,2 mm;
• Se zvyšováním podílu výztuže roste ztráta tepelné energie při přepravě teplonosné látky.

Pro provádění vnitřních domácích prací je optimální velikost výztužné vrstvy 0,3-0,5 mm.

Nuance technologie výroby

Existují dvě základní metody výroby kovoplastových trubek: anglická a švýcarská. Hlavní rozdíl mezi technologiemi je způsob spojení hliníkového pouzdra.

Od marketingových specialistů lze často slyšet o klasifikaci trubek na „švové“ a „bezešvé“ v závislosti na výrobní technologii. Pokud se však ponoříte do základů výroby, zjistíte, že spojovací šev je přítomen v obou variantách, rozdíl je v jeho provedení.

Anglická technologie – svařování přesahové. Z kovového pásu se tvoří trubka, okraje „rukávu“ se svařují přesahově ultrazvukem. Na vnější a vnitřní stranu hliníkové trubky se současně nanášejí vrstvy lepidla a polymeru.

Výkon „kombinované“ technologie je 25 m/minutu. Při přesahovém svařování vznikají tzv. švové trubky. Náklady na výrobky vyrobené anglickou metodou jsou o 30 % nižší než u švýcarského protějšku.

Švýcarská technologie – svařování na tupo. Fáze výroby:

1. Výroba polymerové trubky metodou extruze.
2. Nanášení adheziva na vnější povrch plastu.
3. Formování a „přivalcování“ kovové vrstvy z hliníkového pásu.
4. Spojování okrajů výztužného materiálu na tupo argonovo-obloukovým nebo laserovým svařováním.
5. Postupné nanášení lepidla a polymeru na hliníkový povrch.

Finální fáze – chlazení hotového výrobku.

Švýcarská „oddělená“ technologie je vysoce produktivní – jeden stroj může produkovat až 40 m/minutu. Náklady na výrobek jsou zvýšeny kvůli vytvoření zesílené hliníkové vrstvy.

Ujištění prodejců „bezešvých“ trubek o vyšší pevnosti ve srovnání se „švovými“ by nemělo být bráno jako axiom. Specialisté na svařování vědí, že pevnost přesahového svaru je vždy vyšší než u tupého spoje.

Pokud se pevnost fóliovaného hliníku považuje za jednotku, pak při přesahovém spojení bude tento parametr vždy větší než 1, při svařování na tupo menší než 1.

Přehled výrobců: poměr kvality a ceny

Neformální žebříček výrobců kovopolymerových trubek představují domácí i zahraniční společnosti.

Valtec (Itálie, Rusko). Systémy kovopolymerových trubek jsou vyráběny organosilanidovou metodou (PEX-b). Stupeň zesíťování pracovní vrstvy – 65 %, ochranné vnější – 55 %. Kombinace vlastností umožnila získat pružný materiál.

Technologie svařování hliníkového rámu – na tupo TIG metodou, pevnost lepidla – 70 N/10 mm. Podle ujištění výrobce teplotní výkyvy nezpůsobí delaminaci struktury.

Orientační cena výrobku 16*2 mm – 1 j./m, 32*3 mm – 4,5 j./m.

Henko (Belgie). Pětivrstrvé trubky vyrobené „bezešvou“ technologií. V výrobě se použivá zesíťovaný polyetylen PEX-C, stupeň zesíťování – 60 %. Trubky jsou vyráběny v průměrech 14-40 mm, tloušťka – 2-3,5 mm, délka svitku – 5-200 m.

Všechny parametry výrobků Henko odpovídají normám GOSTu. Pracovní teplota – 95 °C, což je přípustné pro systémy „teplá podlaha“.

Průměrná cena trubní armatury o průměru 20 mm – 0,8 j./m.

Oventrop (Německo). Společnost se specializuje na výrobu tepelně odolných trubek na bázi polymerů PE-RT. Díky vynikajícím technicko-provozním vlastnostem jsou výrobky považovány za univerzální a používají se v různých sférách stavebnictví. Cena – okolo 1,2 j./m.

Comap (Francie). Kovoplastové potrubí s použitím polymerních spojů PEX-C a PEX-B. Produkty se vyznačují absolutní elektrochemickou stabilitou a nízkým koeficientem opotřebení. Trubky série Multi-Skin dobře pohlcují hluk a udržují daný tvar ohybu.

Nanoplast (Rusko). Tuzemský výrobce zahájil výrobu kovopolymerových trubek podle švýcarské technologie. Zvláštností produktů je zesílená výztužná vrstva (tloušťka kovu činí 0,3-0,55 mm).

Nabízené typozměry – 16-32 mm, používaný polymer – PEX, stupeň zesíťování molekulárních vazeb polyetylénu – 70 %, drsnost povrchu – 0,0015 mm

Vysvětlení výrobního značení

Označení obsahuje základní informace o charakteristikách a účelu potrubí. Posloupnost hodnot se u různých výrobců může lišit.

Standardní označení:

• název výrobní společnosti;
• výrobní standard, číslo certifikátu;
• typ použitých materiálů;
• nominální rozměry;
• maximální přípustný tlak;
• médium vhodné pro přepravu;
• doplňující podmínky provozu (teplota).

Na konci se zobrazuje číslo šarže, směny a datum výroby.

Při sestavování hlavního potrubí je vhodné ponechat povrch trubky s označením v zorném poli. V budoucnu mohou být informace o materiálu potřebné.

Zvláštnosti montáže kovoplastového potrubí

Sestavení hlavního potrubí z metalopolymerových trubek se provádí pomocí tvarových fitinků tří typů: rozebíratelných, kompresních, lisovacích fitinků. Pro provedení spojů lisováním jsou nutné lisovací kleště, které umožňují vytvořit zcela těsný spoj.

Spojení trubek pomocí lisovacích fitinků se provádí následujícím způsobem:

Kromě tradičních lisovacích spojů se při práci s metaloplastovými trubkami používá ještě jedna technologie a typ fitinků, označovaný jako nasouvací. Pro vytvoření těsného spoje se v tomto případě kromě lisovacích kleští používá také expandér, který slouží k rozšíření hrdla. Tato metoda se používá pro sestavení systémů kladených do podlahového potěru nebo do drážek.

Nasunutí posuvné objímky na trubku rozšířenou na nástavci umožňuje dosáhnout těsného spoje, ale pro jednorázovou montáž se ne vždy vyplatí pořizovat celé nářadí.

Rozebíratelná (kleštinová) armatura se skládá z těla, otevřeného upínacího kroužku a pryžového těsnění. Pro připojení k domácím spotřebičům je opatřena závitem.

Postup montáže:

1. Označit místo pro instalaci fitinky a odříznout trubku.
2. Na trubku nasadit matici a upínací kroužek.
3. Osadit fitinku a utáhnout matici.
4. Zkontrolovat těsnost spoje.

Kompresní fitinka je považována za podmíněně rozebíratelnou. Pro montáž potrubí s tímto typem fitinek stačí minimum nářadí, postačí pár klíčů:

Armatura je vhodná pro montáž:

1. Potrubí v místě uchycení vyrovnat v rozsahu 10 cm.
2. Odříznout trubku rovně.
3. Opracovat konce, nasadit matici a kroužek.
4. Nátěr dříku těsnicím tmelem a zasunutí do trubky.
5. Utáhnout převlečnou matici.

Nejspolehlivější spojení v montáži metaloplastových potrubí se dosahuje použitím lisovacích fitinek. Tato metoda je optimální pro skryté rozvody. K montáži potrubí budete potřebovat lisovací stroj, kalibrátor a řezák trub.

Nejprve je třeba součást zkalibrovat, odstranit zkosení a nasadit objímku. Vložte fitink, uchopte objímku lisovacím strojem a pevně stiskněte. Lisovací fitink lze použít pouze jednou.

S cennými radami pro provedení lisování metaloplastových trub se seznámíte v následujícím článku, který podrobně rozebírá všechny montážní nuance.

Závěry a užitečné video k tématu

Srovnání odolnosti metaloplastových a polypropylenových vedení vůči působení vysokého tlaku:

Instruktážní video o postupném montování metalopolymerového potrubí s použitím lisovacích fitinků:

Trubky z metaloplastu – symbióza výhod obou materiálů. Kombinovaná struktura rozšiřuje oblast použití metalopolymerových výrobků v inženýrských systémech komunikací různých stavebních objektů. Významné argumenty „pro”: trvanlivost a dostupná cena.

Chcete vyprávět, jak jste vybírali trubky z metaloplastu a instalovali je vlastníma rukama? Máte užitečné informace o zařízení nebo modernizaci komunikačních systémů? Pište prosím komentáře do bloku níže, ptejte se, sdílejte užitečné informace a fotografie k tématu článku.