Сантехнические изделия на основе полимеров

ФГОУ СПО ЧТОТиБ
ПМ 1 Участие в проектировании зданий
и сооружений
270802 Строительство
зданий и сооружений
Применение строительных материалов
Раздел 3.3 Сантехнические
изделия и изделия для
систем отопления
Автор: Мананникова Е.В.
15 ноября
2012 г.
Стр.1 из 12
Тема Сантехнические изделия и изделия для систем отопления
Занятие №43 Номенклатура сантехнических изделий и изделий для систем
отопления
Изделия из керамики
Керамические санитарные изделия – это глазурованные
изделия, изготовленные из смеси белых глин и минералов,
обожженные при высокой температуре и предназначенные для
санитарно-гигиенического и хозяйственного применения путем
приема
и
смыва
загрязнений водой. К
ним
относятся
раковины, биде, писсуары, унитазы, ванны.
Все изделия должны удовлетворять требованиям
ГОСТ 15167-93 "Изделия санитарные керамические.
Общие технические условия". Изделия из керамики
достаточно хрупкие, получаются в результате сложного
технологического процесса, поэтому любое нарушение
в изготовлении, транспортировке или установке ведет к
появлению дефектов. Качественные изделия не должны
иметь таких дефектов, как:
 Холодный треск - трещины по глазури и черепку, возникающие после процесса обжига
изделий на стадии их охлаждения, вследствие внутренних напряжений без внешнего
механического воздействия.
 Оттенок основного цвета - отличие окраски поверхности изделия с большей или меньшей
насыщенностью цвета.
 Матовость - уменьшение или отсутствие блеска блестящей глазури.
 Пятно - зона другой окраски размером более 1 мм, отличающейся от основного цвета.
 Подтек - местное утолщение глазури, имеющее форму застывшей струи.
 Плешина - место, не покрытое глазурью.
 Мушка - точка темного цвета (коричневая, черная, зеленая) размером до 1 мм.
 Пузырь - небольшое полое вздутие глазури или керамической массы.
ФГОУ СПО ЧТОТиБ
ПМ 1 Участие в проектировании зданий
и сооружений
270802 Строительство
зданий и сооружений
Применение строительных материалов
Раздел 3.3 Сантехнические
изделия и изделия для
систем отопления
Автор: Мананникова Е.В.
15 ноября
2012 г.
Стр.2 из 12
 Посечка - несквозная открытая или закрытая трещина.
 Трещина закрытая - трещина, покрытая глазурью.
 Трещина открытая - трещина, не покрытая глазурью.
 Откол неглазурованный - механическое повреждение изделия, не покрытое глазурью.
 Откол глазурованный - механическое повреждение изделия, покрытое глазурью.
 Цек - тонкие волосные трещины глазури, образующиеся вследствие различия коэффициента
термического расширения черепка и глазури др.
Изделия из полимерной керамики (литьевого мрамора) обладают целым рядом
преимуществ перед стандартными материалами:

Изделия из полимерной керамики могут устанавливаться как с декоративной панелью, так и
без неё - ведь они имеют глянцевую внешнюю поверхность (все акриловые изделия закрыты
панелью, так как необходимо скрыть опорные элементы и нижнюю часть ванны).

Большим плюсом технологии литья из полимерной керамики является возможность делать
окраску изделий по индивидуальным заказам. Технология позволяет производить изделия
«под мрамор», «под гранит». Таким образом, возможно изготовление действительно
эксклюзивных изделий по индивидуальному заказу.

Изделия из полимерной керамики
позволяют
при
устанавливать
необходимости
гидромассажные
системы любой конфигурации.

Изделия
из
полимерной
керамики полностью удовлетворяют
всем нормам санитарно-технического
контроля и признаны абсолютно
безвредными для здоровья человека.
Сравнение полимерной керамики с другими материалами:
Сталь. Ванны из полимерной керамики имеют в 10 раз больший вес, чем стальные (около
100 кг) и в 10 же раз отличаются по цене (их цена составляет от 30000 до 100000 рублей). Зато
вода в ванне из полимерной керамики остывает очень медленно (коэффициент теплопроводности
этого материала очень низкий). При наборе воды в ванну она не «звенит», как стальная.
ФГОУ СПО ЧТОТиБ
ПМ 1 Участие в проектировании зданий
и сооружений
270802 Строительство
зданий и сооружений
Применение строительных материалов
Раздел 3.3 Сантехнические
изделия и изделия для
систем отопления
Автор: Мананникова Е.В.
15 ноября
2012 г.
Стр.3 из 12
Чугун. Вес ванн из полимерной керамики сравним с весом чугунных. Коэффициент
теплопроводности – одинаков. Цена – выше приблизительно в пять раз. Зато отсутствует
вероятность сколов и трещин эмали – если у чугунных ванн, покрытых толстым слоем
высокопористой эмали, она может повредиться уже через 2 года эксплуатации, а восстановить ее
проблематично, то ванны из полимерной керамики, покрытые эмалью на гелевой основе, таким
недостатком не страдают.
Известно также, что чугун – материал твердый, но хрупкий. В отличие от него,
полимерная керамика обладает значительной ударной стойкостью – то есть в целом является
более прочным материалом
Акрил. Полимерная керамика так же пластична, как и акрил, поэтому позволяет создавать
конструкции таких же немыслимых форм – в виде сердец, ромбов, эллипсов и т.д. Однако акрил
– очень пластичный полимер, и чтобы выдержать вес воды, ему нужна специальная опорная
конструкция, которую приходится дополнительно маскировать защитными экранами. Ванны из
полимерной керамики в таком обмундировании не нуждаются – маскировать там нечего. Изделие
можно выставить во всей красе хоть посередине помещения! Вес ванн из полимерной керамики
превышает вес акриловых приблизительно в 3 раза. Цена – выше в 4 раза. Зато на их поверхности
не возникает сколов и микротрещин, а на поверхности акриловых – частенько. Более того, если
акриловые ванны считаются неремонтопригодными в части восстановления эмали, то ванны из
полимерной керамики теоретически отремонтировать очень просто. Теоретически – потому что
практически в этом не возникает необходимости!
Ну и, наконец, если акриловые ванны, по причине их довольно высокой стоимости,
частенько подделываются (вместо акрила используют дешевый, но быстро теряющий внешний
вид метаакрил), то ванны из полимерной керамики подделать невозможно.
Стекло. Стеклянные ванны (конечно, не из простого, а из закаленного стекла) – штучный,
дизайнерский товар и их массовое производство невозможно. А ванны из полимерной керамики,
хоть и прекрасно подстраиваются под нужды конечного потребителя, выпускаются в
промышленных масштабах – а потому цены на них в ближайшем будущем должны упасть. Пока
же стоимость ванн из полимерной керамики «кусается», что делает их товаром, доступным
далеко не для всех. Но тем привлекательнее они в глазах рядовых потребителей, тем выше шанс,
что эту элитную продукцию захотят приобрести даже те, кто по финансовым соображениям не
может себе этого позволить. Ведь у ванн из полимерной керамики настолько много преимуществ
ФГОУ СПО ЧТОТиБ
ПМ 1 Участие в проектировании зданий
и сооружений
270802 Строительство
зданий и сооружений
Применение строительных материалов
Раздел 3.3 Сантехнические
изделия и изделия для
систем отопления
Автор: Мананникова Е.В.
15 ноября
2012 г.
Стр.4 из 12
по сравнению с ваннами из других материалов, что получаемый с их приобретением комфорт
ценится людьми выше неудобств от выплаты кредита или влезания в долги. Так что специалисты
справедливо полагают: за ваннами из полимерной керамики – будущее!
Изделия из металлов и сплавов
Металлы и сплавы в устройстве инженерных сетей –
это, как правило, трубы и запорная арматура, т.к. металл
обладает
важными
свойствами:
водонепроницаемость, пластичность.
Чаще
других
изготовления
для
труб
используются сталь, чугун и
медь.
Чугунные
трубы
в
локальных сетях используются
практически
только
для
канализации.
Для
водопроводов
теплоснабжения применяют стальные и медные трубы.
и
прочность,
ФГОУ СПО ЧТОТиБ
ПМ 1 Участие в проектировании зданий
и сооружений
270802 Строительство
зданий и сооружений
Применение строительных материалов
Водогазопроводные
получают
загибом
Раздел 3.3 Сантехнические
изделия и изделия для
систем отопления
Автор: Мананникова Е.В.
15 ноября
2012 г.
Стр.5 из 12
трубы
стального
листа
соответствующей ширины с последующей
сваркой – это так называемые шовные
трубы. Диаметр таких труб («условный
проход») от 8 до 150 мм. Чаще других
применяются
трубы
с
диаметром
условного прохода 15, 20 и 25 мм.
Толщина стенки у этих труб – 2,8 мм.
Объясняется
столь
большая
толщина
стенки не желанием обеспечить высокую
прочность, а совсем другими причинами. Во-первых, стальные трубы соединяют на резьбе или
сваркой, что требует определенной толщины металла, и, во-вторых, стальная труба быстро
корродирует и для обеспечения ее долговечности нужна большая толщина.
Положительным свойством стальных труб является низкий температурный коэффициент
линейного расширения (0,012 мм/м•К). Это значит, что при повышении температуры на один
градус каждый метр трубы удлиняется на 0,012 мм.
Стальные трубы имеют довольно большой вес, что объясняется высокой плотностью
стали (р=7,85 г/кв.см) и большой толщиной стенки. У стальных
труб высокая теплопроводность – 74 Вт/м К. Это хорошо, когда
они
используются
в
отопительной
системе,
но
при
транспортировке холодной воды становится недостатком: трубы
«отпотевают»,
снаружи,
корродируют
намокает
и
разрушается прилегающая к ним стена. Чтобы избежать этого,
можно воспользоваться трубками из вспененного полиэтилена
или
каучука,
надеваемыми
на
трубу.
Еще один мелкий, но порой весьма досадный недостаток:
стальные трубы «поют», хотя источником шума служат
неисправности в арматуре (кранах, сифонах и т.п.), а трубы
только передают и усиливают этот звук. Пропускная способность стальных труб при равном
ФГОУ СПО ЧТОТиБ
ПМ 1 Участие в проектировании зданий
и сооружений
270802 Строительство
зданий и сооружений
Применение строительных материалов
Раздел 3.3 Сантехнические
изделия и изделия для
систем отопления
Автор: Мананникова Е.В.
15 ноября
2012 г.
Стр.6 из 12
внутреннем диаметре ниже, чем у медных и полимерных. Ведь внутренняя поверхность у них
шероховатая, что и вызывает завихрения в потоке жидкости и затрудняет ее продвижение. Со
временем, когда трубы обрастают продуктами коррозии и другими отложениями (как старый
чайник – накипью), их пропускная способность снижается очень
существенно. Это может быть одной из причин замены еще
целых на вид труб. Срок службы стальных труб, используемых
для водоснабжения и отопления, около 30 – 40 лет.
Монтаж системы из стальных труб – довольно трудоемкое
дело. Стальные трубы соединяют на резьбе с помощью муфт,
сгонов,
угольников
и
другой
фасонины
или
сварки.
Декоративностью стальные системы не блещут и поэтому
нуждаются
в
окраске,
маскирующей
их
присутствие
в
помещении. Коррозия стальных труб – их основной недостаток. Для ее задержки используют
цинковое покрытие («оцинкованные трубы»), что замедляет, но не предотвращает коррозию.
Чугунные трубы – толстостенные, относительно большого диаметра (50 – 500 мм), но
более короткие, чем стальные. Их получают отливкой из серого чугуна. Чугунные трубы за счет
большей толщины стенки и большей коррозионной устойчивости
самого
материала
обладают
высокой
долговечностью
и
надежностью, но вес их в несколько раз выше, чем стальных того
же диаметра. Соединяют чугунные трубы с помощью раструбов,
уплотняемых
чеканкой
просмоленным
канатом, расширяющимся цементом. Есть
еще такой старинный и очень надежный
прием – свинцом. Разработаны и более надежные методы крепления. Для
труб с раструбами – натяжные болты. Для труб, не имеющих раструбов и
соединяемых встык, разработана и с
успехом используется система SMU (Франция) с резиновой
герметизирующей манжетой и фиксирующим хомутом из
нержавеющей стали.
Чугунные
трубы,
применяемые
для
прокладки
внутриквартальных водопроводных сетей и для канализации,
ФГОУ СПО ЧТОТиБ
ПМ 1 Участие в проектировании зданий
и сооружений
270802 Строительство
зданий и сооружений
Применение строительных материалов
Раздел 3.3 Сантехнические
изделия и изделия для
систем отопления
Автор: Мананникова Е.В.
15 ноября
2012 г.
Стр.7 из 12
выпускаются в комплекте с фасонными деталями. Сети из них работают долгие годы без ремонта
и замены. Например, в центре Москвы есть сети из чугунных труб, проложенные еще в конце
XIX века.
Для изготовления труб используют
медь очень высокой чистоты (99,9%), то
есть количество примесей в ней не
превышает 0,1%. Такая медь отличается
особенно
высокой
коррозионной
стойкостью и пластичностью, при этом не
теряя пластичности и при отрицательных
температурах (до -100°С). Если в медной
трубе
замерзла
вода,
то
она
не
потрескается, а лишь немного расширится
и после оттаивания будет вновь готова к
работе.
При механической обработке (вытягивании, штамповке и т.п.) медь частично теряет
пластичность и становится более жесткой и прочной. Это явление в металловедении называют
«наклеп». Медь можно вернуть в исходное пластичное состояние «отжигом», то есть нагревом до
600 – 700°С и последующим медленным охлаждением. Для сравнения приведем две цифры:
неотожженная медь имеет прочность 280 – 300 МПа и удлинение при разрыве 10 – 15%, а
отожженная, соответственно, – 210 – 220 МПа и 50 – 60%.
О декоративных качествах меди и говорить не стоит. Медные трубы выпускаются
стандартных размеров: диаметр от 10 до 28 мм при толщине стенки 1 мм (!) и диаметром от 35 до
54 мм при толщине стенки 1,5 мм (выпускают трубы и большего диаметра). Нужно заметить, что,
по сравнению со стальными, медные трубы имеют очень маленькую толщину стенки и
соответственно увеличенный внутренний диаметр. Так, медная труба с внутренним диаметром 20
мм имеет стенки толщиной 1 мм и вес одного метра трубы всего 0,59 кг, то есть почти в 3 раза
легче стальной. При столь малой толщине стенки медные трубы рассчитаны на более высокое,
чем у стальных, рабочее давление.
Медные трубы имеют очень гладкие стенки. Их шероховатость в 100 раз ниже, чем у
стальных, и в 4-5 раз ниже, чем у полимерных. С учетом гладкости поверхности медных труб их
ФГОУ СПО ЧТОТиБ
ПМ 1 Участие в проектировании зданий
и сооружений
270802 Строительство
зданий и сооружений
Применение строительных материалов
Раздел 3.3 Сантехнические
изделия и изделия для
систем отопления
Автор: Мананникова Е.В.
15 ноября
2012 г.
Стр.8 из 12
пропускная способность будет намного выше, чем у стальных, и остается постоянно высокой
весь срок ее эксплуатации (не корродирует и не «обрастает»).
Прочностные параметры и долговечность медных труб практически не зависят от
давления и температуры транспортируемой жидкости (разрешенный интервал температур от
+250 до –100 °С). Это одно из существенных преимуществ медных труб перед полимерными, у
которых долговечность зависит от параметров (температуры и давления) транспортируемой
жидкости. Кроме того, проблемы защиты от УФ-излучения и проникновения кислорода через
стенку трубы для медных труб в отличие от полимерных просто нет.
Медные трубы могут быть рекомендованы для систем отопления (здесь положительную
роль играет высокая теплопроводность меди), водоснабжения, кондиционирования воздуха и
газоснабжения.
В хорошо спроектированных и правильно изготовленных установках центрального
отопления из медных труб опасность коррозии практически отсутствует. Особенно в малых
системах центрального отопления (коттеджах или малоквартирных домах), где кислород,
необходимый для возникновения коррозии, уже в начальный период эксплуатации частично
термически вытесняется вследствие деаэрации воды, а частично расходуется в химической
реакции с медью, вследствие чего на внутренней поверхности трубопроводов образуется тонкий
окисный защитный слой. Восполняющая вода доставляет столь незначительное количество
кислорода, что он не может вызвать коррозию.
Сантехнические изделия на основе полимеров
Для производства деталей санитарно-технических устройств в основном применяют
термопласты, к которым относятся полиолефины (полиэтилен, полипропилен, полибутен),
поливинилхлорид, полиметилметакрилат, сополимеры стирола и др. К реактопластам относятся
фенопласты,
аминопласты,
стеклопластики.
В
санитарной
технике
отдельные
виды
реактопластов используют в весьма ограниченных объемах из-за высокой степени их
водопоглощения. Так, отрицательные результаты были получены при эксплуатации бутылочных
сифонов, выполненных из фенопластов, корпуса и крышки смывных бачков — из
асфальтопековой массы. В то же время стеклопластики нашли достаточно широкое применение в
качестве материала для изготовления вентиляционных воздуховодов, покровных слоев для
теплоизолированных конструкций стальных трубопроводов.
ФГОУ СПО ЧТОТиБ
ПМ 1 Участие в проектировании зданий
и сооружений
270802 Строительство
зданий и сооружений
Применение строительных материалов
Раздел 3.3 Сантехнические
изделия и изделия для
систем отопления
Автор: Мананникова Е.В.
15 ноября
2012 г.
Стр.9 из 12
Гарантийный срок эксплуатации полимерных труб для
систем горячего водоснабжения и отопления – 30 лет, для
холодного водоснабжения – 50 лет. Полимерные трубы
способны
рабочее
выдерживать
давление
в
25
атмосфер.
По
системах
сравнению
на
30%
с
металлическими,
в
полимерных
снижается
гидравлическое сопротивление и
увеличивается
пропускная
способность системы в целом, которая
сохраняется неизменной в течение
всей
эксплуатации
полимерного
трубопровода.
Трубы
из
полимеров
очень
пластичны и способны растягиваться без
потери своих качеств до 7%, в то время как
металлические трубы разрушаются.
Полимерная
труба
обладает
прекрасными диэлектрическими свойствами, при прокладке в земле они
не нуждаются в защите от блуждающих токов.
Основные плюсы
Долговечность полимерной трубы
Малый вес при достаточно высокой прочности
Высокая коррозийная устойчивость
Низкая теплопроводность
Гладкость поверхности и отсутствие обрастания
стенок
Высокая пропускная способность
Удобство и простота монтажа/демонтажа
Эстетические качества
Основные минусы
Низкий максимум рабочих температур
Высокий коэффициент теплового
расширения
Зависимость прочности трубы от давления
и, в особенности, от температуры
транспортируемой жидкости
Быстрое старение под воздействием прямых
солнечных лучей
Высокий коэффициент диффузии кислорода
через стенку трубы
ФГОУ СПО ЧТОТиБ
ПМ 1 Участие в проектировании зданий
и сооружений
270802 Строительство
зданий и сооружений
Применение строительных материалов
Раздел 3.3 Сантехнические
изделия и изделия для
систем отопления
Автор: Мананникова Е.В.
15 ноября
2012 г.
Стр.10 из 12
Помимо широко распространённых акриловых ванн на рынке часто встречаются
предложения из менее известных материалов. Ванны из литьевого мрамора (полимербетона)
своим видом похожи на натуральный камень – малахит, мрамор, оникс. Эти ванны гораздо
прочнее акриловых, более стойки к химическим воздействиям, но, как и все полимерные ванны,
боятся абразивов. Формы также разнообразны, можно
подобрать комплект из остальных сантехнических
приборов. Стоят такие ванны от 250$ отечественного
производства, до 600-1500$ за импортные.
Новое предложение – ванны из материала «
старилан».
Основа
–
высококачественная
сталь,
покрытая акрилом. Эта система обеспечивает высокую
прочность с хорошей теплоизоляцией. Цены выше на
20-30%, чем на обычные стальные.
Ещё одно предложение – ванны из материала «
куарил».
Это
смесь
акрила
и
порошка
кварца.
Этот
материал
обладает
низкой
теплопроводностью, высокой прочностью. Стоят такие ванны не менее 1000$.
Композитные изделия в сантехнике
Что такое композитный материал.
Композицио́нный материа́л (компози́т, КМ) — неоднородный сплошной материал,
состоящий из двух или более компонентов, среди которых можно выделить армирующие
элементы, обеспечивающие необходимые механические характеристики материала, и матрицу
(или связующее), обеспечивающую совместную работу армирующих элементов.
Композитным материалом называют искусственно созданный материал, который
определенным образом совмещает в себе два или более материалов, так, чтобы использовать их
преимущества и избавиться от их недостатков. В результате композитный материал приобретает
новые свойства. Как ни странно, одним из старейших композитных материалов является
железобетон. Армирование бетона металлическими стержнями позволяет увеличить прочность
конструкции на разрыв и защитить металл от коррозии. В настоящее время композитными
материалами называют полимерные материалы (пластмассы), армированные сверхпрочными
синтетическими волокнами.
ФГОУ СПО ЧТОТиБ
ПМ 1 Участие в проектировании зданий
и сооружений
270802 Строительство
зданий и сооружений
Применение строительных материалов
Раздел 3.3 Сантехнические
изделия и изделия для
систем отопления
Автор: Мананникова Е.В.
15 ноября
2012 г.
Стр.11 из 12
Как правило, композитные материалы используют в качестве замены стали и алюминия в
авиации, космонавтике, автомобилестроении потому что эти материалы не боятся коррозии, и
очень прочные.
Полимерные
композитные
материалы
действительно прочнее железобетона. Почему же не
наблюдается повсеместного отказа от металлов и бетона
в пользу композитов, учитывая, к тому же, что
современные композиты зачастую дешевле металлов?
На смену традиционным изделиям из стали и
чугуна в век бурного научно-технического прогресса приходят современные, более удобные и
практичные в эксплуатации изделия из различного вида композитных материалов.
В
сантехнической
индустрии
композитные
материалы
получили
наибольшее
распространение в сфере производства кухонных моек, ванн, бассейнов, труб и проч.
Ударная прочность, практичность, экологическая чистота, широкая гамма цветов,
износостойкость и элегантность искусственного камня, все это позволяет использовать
композиты для производства жаростойких столешниц, раковин и моек различной формы,
умывальников. Стеклопластик успешно используется в производстве акриловых ванн, душевых
поддонов (их иногда называют технологиями искусственного или литьевого мрамора),
гидромассажных установок, а также современных бассейнов различного дизайна и сфер
применения.
ФГОУ СПО ЧТОТиБ
ПМ 1 Участие в проектировании зданий
и сооружений
270802 Строительство
зданий и сооружений
Применение строительных материалов
Раздел 3.3 Сантехнические
изделия и изделия для
систем отопления
Автор: Мананникова Е.В.
15 ноября
2012 г.
Стр.12 из 12