Линейное расширение полипропиленовых труб армированных стекловолокном

В системах отопления и водоснабжения обычные стальные трубы сейчас уже не устанавливаются, на их место пришел полипропилен и металлопластик. Первый отличается дешевизной, и поэтому большей популярностью.

Современные технологии

Технология производства постоянно совершенствуются, сейчас на рынке закрепились армированные трубы из полипропилена с наличием слоев из стекловолокна или алюминиевой фольги.

Причем размещение армировки может быть как внутренним, так и поверхностным. К тому же совместно с полипропиленом могут использоваться слои из другого полимера.

Такое разнообразие позволяет получить различные сочетания качеств, характеристик и цены. А какие характеристики востребованы у потребителя?

Зачем нужна армировка

Полипропилен подвержен значительному температурному расширению. Длина изделия из этого материала может увеличиваться до 15% при нагреве до 100 град С. Понятно, что столь значительное изменение размеров не приемлемо в системах отопления (рабочая температура 80 град С) и ГВС (60 град С).

Текучесть полипропилена явно проявляется при нагреве до 140 град С. Но под давлением в 2 атм, изменение формы возникнет и при 100 град С.

Армировка является тем каркасом, который сохраняет форму труб при больших температурах и давлении.

Но и армированные полипропиленовые трубы могут работать только до 95 град С при давлении 3 атм. Подробнее о максимальных длительных и пиковых температурах и давлении нужно узнавать в характеристиках, которые дает производитель.

Коэффициенты теплового расширения

Трубы из полипропилена характеризуются коэффициентом теплового расширения — на сколько мм изменяется изделие размером в 1 метр при нагреве на 1 градус.

Линейное тепловое расширение:

• чистого полипропилена — не менее 0,15 мм/мК, это значит, что при нагреве до 75 град С 1 метр трубы удлинится на 10 мм;
• алюминиевая амрмировка — 0,03 мм/мК, до 3 мм на один метр;
• армирование стекловолокном — 0,035 мм/мК.

Т.е. наличие прочного слоя в стенке трубы позволяет сократить удлинение фактически больше чем в 3 раза. Но тепловые зазоры с конструкциями здания, при монтаже этого трубопровода, должны быть значительными.

Стекловолокно в стенке трубы

При изготовлении полипропилен обволакивает мельчайшие стекловолокна, образуя фактически монолитное соединение. Поэтому трубы с такой армировкой не расслаиваются. Кроме того, им предается значительно большая механическая прочность, даже излишняя в обычных условиях.

Коэффициент линейного расширения — удовлетворительный. Отдельные варианты труб могут применяться в самых нагруженных по температуре и давлению системах.

При этом сохраняется наименьшая цена за изделие.

Почему данная конструкция при всех достоинствах не всегда удовлетворяет требования потребителя?

Армирование алюминием

Армировка алюминием позволяет создать сплошную надежную преграду для проникновения кислорода из воздуха в теплоноситель. Обмен кислородом с атмосфером вызывает усиленные коррозионные процессы в высокотемпературных системах отопления. Проектировщики зачастую планируют именно трубы с кислородным барьером.

Наиболее надежным барьером является алюминиевая фольга.

Она может применияться совместно с полипропиленом в различных вариантах:

• Слой внутри стенки трубы;
• алюминий снаружи, покрыт тонким слоем пластика. В этом случае при пайке фольгу зачищают.

Сама же фольга может быть сплошной или перфорированной с толщиной в пределах 0,1 — 0,5 мм.

Применение перфорированной фольги

Гладкая фольга практически не имеет адгезии с полипропиленом, для сцепления слоев применяется клей. Тогда стенка трубы фактически пятислойная:

• материал-клей-алюминий-клей-материал.

Большой недостаток в том, что с такой армировкой трубы при пайке (сильном нагреве) и в процессе эксплуатации расслаиваются, — теряют прочность, вздуваются…

Выход найден в применении фольги «в дырочку» — перфорированной. Сцепление слоев при этом отличное, расслаивания не происходит. А проникновение кислорода сильно не увеличилось — в норме, так как дырки составляют маленький процент площади материала.

В последнее время армировку делают в основном из перфорированной фольги.

Варианты слоев и армировок, маркировка труб

По стандарту материал, из которого изготовлены многослойные трубы, указывается в маркировке. Алюминиевая фольга обозначается как — AL. Полипропилен — PPR.
Тогда на трубе будет обозначено — PPR-AL-PPR.

Возможно также, что верхний тончайший слой для покрытия наружной фольги будет как PEX, — модифицированный полиэтилен.
Или же наоборот внутренний слой сшитого полиэтилена способствует лучшим гидравлическим характеристикам и созданию лучших стыков (не растекается), а полипропилен снаружи служит для сваривания, — PPR-AL-PERT

Если же армирование выполнено стекловолокном, то обозначение преобразуется как PPR-FB-PPR, но стекловолокно могут обозначать и как FR, GF…

Сложности работы с алюминием

Наличие алюминиевой фольги для потребителя означает не только повышенную цену, но и сложность монтажа.
Причем более прогрессивные трубы, у которох фольга находится внутри материала, а не сверху еще дороже.

Если алюминий сверху его нужно удалять на глубину пайки с фитингом.
Но если слой внутри, то специалисты рекомендуют трубу проторцевать специальным приспособлением на дрель — сделать край максимально ровным, чтобы металл контактировал с теплоносителем поменьше.

Со стекловолоконной армировкой работать не в пример проще, ничего подобного делать не нужно.

Какой трубопровод применить

В отрытых системах отопления и для любого водоснабжения алюминиевая фольга не нужна. Она больше востребована как барьер кислороду в горячих замкнутых системах частных домов. Требования же проектировщиком в отношении применения кислородоустойчивых труб уважать рекомендуется.

Но зачастую в домашних сетях, умельцы подобные сложности игнорируют и массово применяют более дешевые, более прочные, и просто-монтируемые трубы PN-25 PPR-FB-PPR армированные стекловолокном.

Как собрать полипропиленовый трубопровод

Строительные фирмы, или специалисты с полипропиленом работают неохотно, так как не могут гарантировать заказчику качество стыков и безремонтность трубопровода. И все из-за невозможности стандартизации и проверки качества сварных соединений.
Подробней, насколько хорош полипропилен, как его паять

Но при самостоятельном монтаже армированные полипропиленовые трубы вне конкуренции из-за простоты монтажа и копеечной стоимости.

При значительных объемах монтированного трубопровода, с прицелом на дальнейший ремонт, рекомендуется обзавестись полифузом — сварочным аппаратом, в бытовом варианте он стоит до 1000 руб.
Если же объем работ мал, то паяльник можно взять и на прокат.

Какие бренды, какие трубы приобрести

На рынке широко продаются изделия известных компаний. У нас популярны немецкие и чешские трубы. Охотно берут не уступающую по качеству, но более дешевую «турцию».

Но неизвестных производителей лучше избежать, мало-ли, небольшая сэкономленная сумма не стоит риска. Такие производители армированных полипропиленовых труб как

• FV Plast (Чехия),
• Banninger (Германия),

производят продукцию, которая заслужила авторитет среди наших потребителей надежностью, высоким качеством.

teplodom1.ru

Основные характеристики полипропиленовых труб, армированных стекловолокном

Полипропиленовые трубы в последние десятилетия обширно применяются в водопроводах, системах канализации, а также отопления и кондиционирования.

Десятки производителей поставляют на наш рынок качественную трубу, уже не одно поколение профессиональных монтажников умеют правильно работать с ней.

Проектировщики давно имеют всю техническую документацию, помогающую проектировать трубопроводные системы, готовые служить несколько десятков лет.

Недостатки и пути их преодоления

Известно, что полипропиленовые трубы наряду со всеми известными достоинствами обладают двумя главными недостатками, которые учитываются в процессе разработки и производства новых видов труб, при технических расчетах, при монтаже.

Какие это недостатки?

• Полипропиленовые трубы необходимо эксплуатировать только при определенных давлениях и температуре, которые определяется производителем в технической документации.

При низкой температуре ниже 0°C полипропиленовые трубы становятся более хрупкими, а при высоких – более 95°C, наоборот, становятся мягкими и «плывут».

Поэтому в технической документации всегда приводятся таблицы с допустимыми давлениями, температурными режимами и сопутствующим им сроком службы.

На практике это воплощают путем применения регулировочных, смесительных узлов, предохранительных клапанов и автоматики.

• Полипропиленовые трубы имеют большое тепловое расширение.

У всех материалов есть физическая величина, называемая коэффициент линейного теплового расширения.

Он обозначается αL и вычисляется по формуле

αL=ΔL/LΔT,

где ΔL-изменение размеров, при изменении температуры на ΔT, при начальном размере L.

Для неармированной трубы он составляет 0,15 мм/м*К.

Приведем пример. Монтаж полипропиленовой трубы длиной в 10 метров производился при температуре 20°C, а при запуске системы отопления температура поднялась до 70°C.

Разница температур ΔT=70-20=50°C, длина 10 метров.

Находим ΔL= αL*L* ΔT=0.15*10*50=75 мм.

Таким образом, участок трубы увеличит свои геометрические размеры на 75 мм.

Если труба проложена открыто, то она «провиснет», а если внутри строительных конструкций, то она может разрушить стяжку или штукатурку, потому что силы теплового расширения огромны.

На практике, проблему теплового расширения полипропиленовых труб решают путем армирования труб и устройством компенсаторов.

Виды армирования

Естественно, что отпускать эту проблему линейного расширения труб из полипропилена производители не «пустили на самотек», а разработали систему армирования труб, которых на настоящее время существует три вида:

• Полипропиленовые трубы, армированные алюминием во внешнем слое.

Такие трубы имеют слой алюминиевой фольги во внешнем слое, а сверху фольги еще и полипропиленовое покрытие.

Коэффициент теплового расширения в пять раз меньше αL=0,03 мм/м*К, значит в предыдущем примере труба удлинится всего на 15 мм.

Полипропиленовые трубы, армированные стекловолокном, требуют зачистки перед сваркой, что делает процесс более трудоемким.

Еще одним минусом этих труб является возможность некорректного монтажа, ведь трубу в паяльную насадку можно умудриться запихнуть и не зачищенную, что себе иногда позволяли представители южных республик бывшего СССР.

Естественно, что со временем именно в этих местах были протечки и даже разрывы.

• Полипропиленовые трубы, армированные алюминием в среднем слое.

В таких трубах слой алюминия располагается посередине трубы.

При таком армировании сохраняется низкое тепловое расширение трубы и при монтаже эти трубы не требуют зачистки, что является «защитой от дурака» и сильно облегчает процесс монтажа.

Недостатком такой конструкции является то, что алюминиевый слой крепится к полипропилену специальным клеевым составом, который при определенных условиях сильно теряет свои свойства.

Известны случаи расслоения такого «пирога» конструкции трубы, что приводило к протечкам или разрывам.

• Полипропиленовые трубы, армированные стекловолокном в среднем слое.

В таких трубах, армирование идет в среднем слое трубы.

В настоящее время полипропиленовые трубы, армированные стекловолокном, являются наилучшим выбором и применяются в системах горячего водоснабжения и отопления чаще всего.

Армированные трубы

В таких трубах применено армирование стекловолокном, которое имеет очень низкий коэффициент теплового расширения.

«Итоговый» коэффициент армированной трубы составляет αL=0,035-0,045, что существенно ниже неармированных труб.

Однако, стекловолокно обладает одним существенным недостатком – повышенной хрупкостью, поэтому производителями была разработана технология армирования только среднего слоя, которое производится в расплавленном полипропилене.

В результате образуется практически монолитная конструкция, без использования клеевых смесей.

Если посмотреть на торец трубы армированной стекловолокном, то будет явно заметно три слоя.

1. Внутренний белый (серый) из полипропилена.
2. Средний сделан из того же материала, но армированного стекловолокном, поэтому имеет обычно яркий окрас, причем цвет его не влияет на свойства трубы.
3. Наружный слой выполнен из белого (серого) полипропилена.

Таким образом, такой «пирог» PPR/PPR-GF/PPR (GF – это glassfiber, стекловолокно) является монолитной конструкцией, которой не «страшны» расслоения.

Монтаж полипропиленовой трубы армированной стекловолокном существенно упрощен по сравнению с алюминиевыми «коллегами».

Такой вид труб выпускается тех же типоразмеров, что и все армированные полипропиленовые трубы, поэтому не возникнет никаких проблем при замене участков более старых труб более новыми, а это бывает необходимо.

Зачистка внешнего слоя специальным инструментом для полипропиленовых труб – шейвером здесь не нужна.

Поэтому, технологический процесс существенно упрощается, что ведет к сокращению времени монтажа.

Трубы, армированные стекловолокном не подвержены расслаиванию, но, однако, вызывает настороженность экологов возможный контакт воды со средним слоем стекловолокна и влияние такой воды на здоровье человека.

Именно поэтому существуют специальные торцеватели труб, армированных стекловолокном, которые узким ножом вырезают средний армированный слой на небольшую глубину.

При нагреве трубы и последующей сварке происходит оплавление соседних слоев, которые надежно закрывают середину, что исключает контакт воды со стекловолокном и повышает качество соединения.

Одними из самых качественных полипропиленовых труб являются трубы Kalde .

Цена на полипропиленовые трубы, армированные стекловолокном, не намного выше, чем неармированные.

Например, один метр полипропиленовой трубы PN20 армированной стекловолокном наружным диаметром 20 мм можно купить примерно 25-30 рублей за метр, а диаметром 25 мм – по цене 35-40 рублей за метр.

Фитинги при монтаже используются стандартные, а они имеют «копеечные» цены.

Как смонтировать систему отопления из полипропиленовых труб, можно узнать здесь .

Выводы

1. Полипропиленовые трубы армированные стекловолокном являются одними из самых современных и технологичных для применения их в водоснабжении и системах автономного отопления. Их применение является оптимальным по соображениям цены и качества.
2. При использовании таких труб необходимо соблюдать рекомендации производителя и эксплуатировать трубы только в тех режимах, которые гарантируют долгий срок их службы.
3. При монтаже подобных труб рекомендуется пользоваться специальным торцевателем, который поможет исключить контакт воды с армирующим средним слоем.

Пожалуйста, поделитесь статьей, если она вам понравилась:

Армированные полипропиленовые трубы для отопления

Отопление в доме, централизованное или автономное, не обойдется без применения труб. Все помнят про металлические трубы, которые имеют непривлекательный вид и в любой момент могут подвести, так как со временем они все хуже реагируют на перепады температур. Кроме этого, металл быстро обрастает изнутри накипью, что замедляет движение теплоносителя и снижает теплоотдачу. По всей видимости, эти минусы металлических изделий и привели разработчиков к стремлению создать и внедрить в практику новые модели труб, изготовленные из современных материалов, созданных на основе передовых технологий.

Армированные полипропиленовые трубы для отопления

Армированные полипропиленовые трубы для отопления — одно из таких изобретений. которое стало очень популярным среди владельцев жилья. Они отлично подойдут для трубопровода как в частном секторе, так и в многоэтажках.

Кроме них выпускаются изделия из поливинилхлорида и полиэтилена, но их нельзя устанавливать в системы отопления и горячего водоснабжения. Да они и не смогут превзойти трубы из полипропилена, укрепленные с помощью армирования, по своим техническим характеристикам.

Чтобы убедиться в эффективности их эксплуатации прежде, чем произвести их покупку, нужно поближе ознакомиться с их характеристиками.

Виды изделий

Армирование повышает положительные качества труб из полипропилена, делая их надежнее и устойчивее к химической и агрессивной среде. как внутренней — от теплоносителя, так и снаружи.

Для отопления используется два вида многослойных труб, состоящих из трех и пяти слоев .

• В трехслойной трубе средний слой является армированием, который может быть изготовлен из стекловолокна, а может — из алюминия.
• Пятислойный вид труб состоят из двух слоев полипропилена — наружного и внутреннего, а также снабжен армированным слоем, расположенным в середине, и двумя прослойками из термостойкого клея.

Пятислойная армированная труба

Так как оба вида предназначены для систем отопления, находящихся под достаточно высоким давлением, они реагируют на него так же адекватно, как и на высокие температуры теплоносителя.

Каждая труба маркируется, на ее корпусе расположены цифровые и буквенные обозначения, по которым можно определить, каким материалом проведено армирование.

Трубы со стекловолоконным армированием

Армирование стекловолокном труб из ПП имеют обозначение PPR-FB-PPR. Такая маркировка показывает, что изделия изготовлены по многослойному принципу, в котором в середине располагается слой армирования. В данном случае использовано стекловолокно, и эти изделия обычно называют стеклопластиковыми.

Стекловолоконное армирование

Прослойка из стекловолокна бывает разных расцветок, и на срезе это хорошо видно. Но это не является отличительным признаком качества и других характеристик труб, и никак не влияет на их эксплуатацию.

• Преимуществом изделий, оснащенных стекловолокнистым армированием, перед алюминиевой прослойкой, является более простая установка — их не нужно калибровать и зачищать. Монтаж этого вида труб значительно экономит время. Стеклопластиковые изделия не расслаиваются, потому что имеют монолитное строение, так как в полипропилен стекловолокно попросту вплавлено.
• К слабым местам этих изделий можно отнести их большее расширение при нагреве, по сравнению с изделиями, имеющими алюминиевую прослойку — оно больше на 5 — 6%. Но. несмотря на этот небольшой недостаток, они все равно популярнее, чем трубы, армированные алюминием из-за простоты монтажа и отсутствии принципиальной разницы в период эксплуатации.

Труба со слоем алюминия

Трубы с алюминиевым армированием

Трубы, армированные алюминиевым слоем, обозначаются аббревиатурой PPR-AL-PPR и делятся на несколько подвидов.

• В первом варианте, в средней части толщи стенки изделия устанавливается перфорированный алюминий, т.е. по всему армированному слою распределены круглые отверстия, небольшого размера.

Алюминиевый слой может быть перфорированным #8230

• Другим вариантом является сплошное алюминиевое армирование, не имеющее отверстий.

#8230 или сплошным

• Если два предыдущих подвида имели три слоя, то к третьему варианту относятся пятислойные трубы, в которых между полипропиленом и алюминием с двух сторон распределяют термоклеевой слой.

При монтаже на месте соединения алюминий счищается, так как он не поддаётся пайке, соединяется только слой трубы, выполненный из полипропилена. Трубопровод из таких труб служит беспроблемно несколько десятков лет, при грамотном их соединении.

Средний алюминиевый слой, так же, как и стекловолоконный, может быть разной расцветки. Впрочем, она тоже не не сет никакой информации о качестве или характеристиках, поэтому при покупке не стоит уделять ей особого внимания.

Иногда в маркировке обозначение PPR бывает заменено на PEX и может выглядеть следующим образом: PPR-AL-PEX, PPR-AL — PPR или PEX-AL-PEX. Такие обозначения говорят о несколько разных структурах слоев. Первые буквы в сочетании обозначений — это наружный слой трубы, затем идет алюминий и третье обозначение внутреннего слоя. Например, сочетание букв «PEX» обозначает сшитый полиэтилен – он отличается более высокими эксплуатационными качествами. Но, нужно сказать, что в принципе эти трубы почти не отличаются и их спокойно можно применить для отопительных контуров.

Характеристики

• ПП трубы без армирования не используют для отопления, так как они имеют большой значительное линейное расширение при нагреве от горячего теплоносителя.   Поэтому к одной из важных характеристик для любых армированных изделий можно отнести небольшой коэффициент термического расширения — порядка одного сантиметра на один погонный ме тр тр убы. Материал ведет себя таким образом даже при температурах, превышающих стандартную для центрального отопления величину в 70 градусов.
• Благодаря составу материала, применяемого для изготовления ПП труб, они приобретают высокую эластичность. Например, при замерзании в них теплоносителя они не разрушатся. как это обычно бывает с металлом. Сюда же отнесем и термическую прочность — они выдерживают перепады температур от — 10 до +95 градусов.
• К положительным характеристикам также можно отнести механическую прочность.
• Немаловажна и экологическая безопасность. как для человека, так и для окружающей среды.
• Очень важно обратить внимание на маркировку и узнать, на какое давление теплоносителя рассчитан определенный вид трубы.
• Любой вид полипропиленовых труб выигрывают перед металлическими своей стойкостью к коррозии, независимо от теплоносителя, применяемого в системе.
• Полипропилен химически инертен, поэтому не вступает ни в какие реакции, что позволяет сохранить целостность трубопровода на долгие годы эксплуатации.

Комплектующие детали

При монтажных работах любых ПП-труб необходимо использовать различные фасонные комплектующие детали для соединения. Все нужные комплектующие детали определяются заранее, по составленному чертежу разводки отопления.

Большой ассортимент комплектующих

К комплектующим относят тройники, фитинги, муфты, отводы, запорную арматуру и другие детали. Их нужно подбирать, опираясь на диаме тр тр уб, которые будут устанавливаться, и на их характеристики. Например, нельзя приобретать комплектующие для систем холодного водоснабжения для их установки в отопительные контуры.

Для сопряжения с другими, не полипропиленовыми участками системы, применяют специальные изделия с впрессованными резьбовыми металлическими вставками или с накидными гайками типа «американка».

Монтаж армированных ПП-труб

Монтаж армированных полипропиленовых труб достаточно прост, и его вполне можно провести своими силами, если есть необходимое для этого оборудование. Главное условие при соединении — создание прочного герметичного шва методом плавления верхнего слоя материала.

В набор инструментов, которые используются при монтаже, входят:

— паяльник-нагреватель — это специальный сварочный аппарат для пайки полипропилена

Специальный сварочный аппарат (паяльник)

труборез, который позволит проводить резку ровно под прямым углом, что очень важно для качественной сварки.

— если используется труба с алюминиевым армированием, то необходим шейвер. с помощью которого снимают фольгу перед пайкой и производят торцовку (снятие фаски). Инструмент должен иметь острые и хорошо отрегулированные ножи.

Шейвер

— мерительный инструмент – угольник, рулетка, строительный уровень, маркер.

Если в планах сделать надежный отопительный контур, чтобы он прослужил много лет без различных проблем, нельзя использовать подручные средства. нужны именно специализированные инструменты.

Подготовка к монтажу

Прежде чем провести монтаж труб в систему, проводятся недолгие подготовительные работы. Чтобы они не затянулись, заранее составляется схема всей разводки, производятся точные замеры и вносятся в схему. Там же указываются необходимые для соединения детали, их на рисунке располагают в тех местах, где они будут расположены непосредственно в системе:

— действуя по схеме, отмеряют и отрезают участки труб

— с внешн их их краев снимается фаска

— место, в котором будет проходить соединение, очищают и обезжиривают

— сварочный аппарат закрепляют на подставке, и включается в сеть, он должен быть нагрет до 255 — 260 градусов.

Время нагрева определяется по специальной таблице и зависит от типа детали, толщины стенок и диаметра трубы.

Глубина провара и время нагрева

•  Берутся две заранее подготовленные для сварки детали. На трубе делается маркером отметка глубины провара. После этого фасонную деталь насаживают на конусообразный элемент — дорн, а трубу до поставленной отметки вставляют в гильзу.

Крепление труб к стенам

Необходимо знать, что нельзя присоединять полипропиленовые трубы напрямую к патрубку котла, если отопление прокладывается в частном доме. Переход от полипропилена к отопительному прибору производится с помощью отрезка стальной трубы, длиной 45 — 50 сантиметров.

restart24.ru

Особенности армированных полипропиленовых труб

Достоинства армированных полипропиленовых труб

• неармированные полипропиленовые трубы ввиду своей высокой пластичности могут резко увеличить свои габариты при контакте с высокотемпературной средой. В открытом пространстве это большой беды не принесёт, но вот вмонтированная в твёрдое основание стены или пола полипропиленовая труба, увеличившаяся в размерах, может вызвать трещину опорной поверхности. Стенки армированной трубы в таком случае будут защищены твёрдым каркасом.
• при высоких температурах полипропиленовые неармированные трубы теряют свою жёсткость, не выдержав давления. Армированные трубы выдерживают гораздо большее давление.
• неармированные полипропиленовые трубы под воздействием высоких температур начинают менять свои размеры, поэтому в системе парового отопления и применяют армированные полипропиленовые трубы. Они начинают расширяться при температуре 175⁰С, причём даже в таком случае армированная труба не лопнет, а просто потеряет форму и повиснет на крепежах.
• коэффициент расширения армированных труб на 75% меньше, чем у обычных полипропиленовых труб, т. е. они при температуре свыше 70⁰С расширяются на 1 см на один метр длины трубы, а неармированные трубы при той же температуре расширятся на 10 см на 1 м трубы.
• армированные стекловолокном полипропиленовые трубы не надо зачищать и калибровать перед монтажом, в отличие от армированных алюминием труб
• более высокая устойчивость к коррозии и механическая прочность.

Недостатки полипропиленовых труб

• солнечные лучи отрицательно влияют на структуру полимеров, поэтому полипропиленовые трубы нельзя использовать на открытом пространстве
• линейное расширение полимерных армированных труб в 2 раза больше расширения металлических труб

В связи с этим армированные полипропиленовые трубы используют в системе горячего водоснабжения. Их производят путём сдвоенной соэкструзии. На армирующий каркас под высоким давлением с внешней и внутренней стороны наносится слой термопластичного полимера. На воздухе пластмасса твердеет, в результате чего образуется прочная связь с твёрдым каркасом.

Это касается всех видов полимеров, и на ПВХ, и на полипропилен и на другие разновидности. Тем не менее, технологические свойства армирующих труб значительно разнятся. Это зависит от того, из какого материала сделан армирующий каркас. Чаще всего в качестве каркаса используется либо алюминиевая фольга, либо стекловолокно. У труб, армированных алюминием, меньше тепловое расширение. Диффузионные барьер предотвращает проникновение свободного кислорода сквозь стенки труб, соответственно, кальций не оседает, а, значит, не окисляются стенки котла и радиаторов.

У армированных стекловолокном труб (PPR- FB -PPR) в качестве каркаса имеются нити стекловолокна, впаянные в полипропилен. Это трёхслойные конструкции, состоящие из внешнего слоя полипропилена, армирующего слоя стекловолокна и внутреннего слоя полипропилена. В результате экструзии все три слоя спекаются в единую корку и образуют очень прочное тело трубы. Такие трубы более пластичны, чем трубы, армированные алюминием. К тому же радиус последних ограничивается 63 мм, а первые достигают 125 мм в диаметре.

Единственным минусом армированных стекловолокном труб является их меньшая, чем у армированных алюминием труб, сопротивляемость внутреннему давлению. В связи с этим для их крепежа надо использовать большее количество крепёжных элементов. Производить монтаж полипропиленовых труб можно при помощи клееных муфт (клей наносится на муфту и часть трубы, а затем в течение 15 секунд клей «прихватывает» муфту), но такой способ не считается надёжным. Можно применить пресс фитинги для металлопластиковых труб, но самым надёжным способом считается диффузионная сварка, когда труба и оплавленная муфта образуют единое тело.

В связи с высокой популярностью армированных труб у потребителей, некоторые производители ради снижения себестоимости конечного продукта применяют в процессе производства низкокачественное сырьё. Причём по внешнему виду отличить качественное изделие от подделки практически невозможно. Стекловолокно бывает разных цветов, поэтому на его оттенок не стоит ориентироваться. Продавец полипропиленовых армированных труб обязан иметь сертификат, а также он должен разрешить покупателю проверить внешним осмотром состояние изделия. Крепёжные элементы также обязаны быть высокого качества, в частности, в их состав должна входить латунь. Только полипропиленовые трубы высокого качества обладают прочным соединением и антикоррозийными свойствами.

Маркировки труб и их показатели

Последней разработкой в области производства пластмасс является высокотемпературный полипропилен «Рандом сополимер» (PPRC тип 3). Его основными достоинствами являются:

• тепловая универсальность (от -10⁰С до +90⁰С);
• стойкость к кислотным и щелочным растворителям;
• высокая эластичность;
• при его утилизации не происходит выделения в атмосферу вредных веществ;
• способность гасить шумы и вибрации;
• не требует покраски, имеет ровный цвет по всей поверхности.

Ниже приведены основные физико-механические свойства материала PPRC (тип 3).

Трубы из полимера PPRC тип 3 можно применять в качестве трубопроводных сетей холодной и горячей питьевой воды в жилых домах и административных зданиях; для эксплуатации установок, использующих сжатый воздух; в сетях отопления; как трубопровод для сельскохозяйственных нужд; в промышленной трубопроводной сети.

Рассмотрим технические характеристики труб PP-R трехслойных армированных стекловолокном FIBER (PN 20).

Полипропиленовые трубы, армированные стекловолокном, идеальны для систем автономного отопления и горячего водоснабжения. Однако, чтобы максимально использовать лучшие качества данного материала, надо соблюдать рекомендации производителя. Также во избежание контакта воды с армирующим средним слоем, при монтаже нужно использовать специальный торцеватель.

В интернете пользователи оставляют множество положительных отзывов о полипропиленовых трубах.

septik.guru

Что такое линейное расширение

Линейное расширение – это увеличение длины трубопровода при воздействии температуры теплоносителя и окружающей среды в силу физических свойств полимеров, которые обусловливают изменения структуры материала под воздействием перепадов температуры.

Полипропилен имеет достаточно высокий коэффициент температурного расширения, и при нагреве рабочей среды до 70 °С может увеличиваться в длину до 1,5-1,7 см. Это необходимо учитывать при проектировании и монтаже систем горячего водоснабжения и отопления, т.к. в противном случае это приведет к деформации, срыву креплений, завоздушиванию и снижению теплоотдачи батарей.

Если выполнить монтаж инженерной системы без учета этой особенности полимера, это может привести к деформации и неисправностям в работе трубопровода, особенно при установке системы большой длины (от 10 м).

На практике линейное расширение выглядит как сдвиг участка трубопровода: трубы в местах поворотов и фланцевых соединений словно отклоняются от вертикальной оси приблизительно на 1,5-1,7 см.

Ошибки в проектировании, когда специалист забывает учесть коэффициент температурного расширения (КТР), часто приводят к отклонению трубы от заданной оси, из-за чего участок трубопровода выглядит волнообразным.

Отсутствие специальных компенсирующих элементов приводит к тому, что трубы начинают прогибаться, провисать и деформироваться, что существенно снижает срок эксплуатации.

Для расчета необходимой длины трубопровода, а также мест установки компенсаторов используется специальная формула. В ней учитывается температура окружающей и рабочей среды, тип материала (армированный/неармированный полипропилен), длина участка. Полученный коэффициент переводят в сантиметры и добавляют к расчетной длине трубопровода.

Это важно! Расчет коэффициента температурного расширения актуален только для систем горячего водоснабжения и отопления, где вода нагревается до 70 °С и выше. Полипропиленовые трубы в системе холодного водоснабжения практически не меняют физических свойств, поэтому этот параметр брать во внимание при монтаже не нужно.

Зависимость структуры материала от воздействия температуры

Следует отличать максимальную температуру, которую могут выдержать ПП-трубы, от их реальных физических свойств. Несмотря на то, что производитель указывает показатель температуры плавления полипропилена 170 °С, на самом деле полипропиленовые изделия начинают размягчаться уже при 135-140 °С.

Установка таких труб без учета температурного расширения – это не просто риск деформации. Последствия ошибок в проектировании инженерных систем могут быть значительные:

• происходит срыв крепежных элементов;
• на деформированном участке скапливается воздух, снижающий пропускную способность системы (т.н. завоздушивание);
• температура радиаторов и стояков снижается, система работает менее эффективно;
• трубы лопаются, возникают утечка теплоносителя.

Важно! Для монтажа инженерных систем используются неармированные и армированные ПП-трубы. Вторые имеют дополнительный слой, который защищает внешний слой полимера от перегрева. Благодаря этому снижается коэффициент температурного расширения трубы, но полностью он не нивелируется.

У армированных полипропиленовых труб КТР меньше, но его все равно нужно учитывать.

Усредненные показатели коэффициент температурного расширения:

• неармированные – 0,15 мм/мК;
• армированные металлом – 0,03 мм/мК;
• армированные стекловолокном – 0,035 мм/мК.

На деле коэффициент температурного расширения для неармированных ПП-труб 0,15 мм выглядит как удлинение участка на 1 см на каждый метр трубопровода, если температура рабочей среды достигнет 70°С.

Внимание! Это не означает, что труба длиной 5 м удлинится на 5 см при запуске горячей воды. В системах горячего водоснабжения температура воды составляет максимум 65°С, следовательно коэффициент расширения также будет меньше.

Но, в конечном счете, при расчете длины инженерной системы нужно учитывать реальные температурные показатели. Для системы отопления длина трубы может увеличиться на 5 см и более.

Расчет коэффициента расширения для различных видов труб

Существует формула для расчета расширения полипропиленовых труб при нагреве, позволяющая определить, насколько увеличится длина трубопровода:

Д=к*ДТ*t, где

• Д — искомая длина участка после нагрева;
• к — коэффициент температурного расширения;
• ДТ — проектная длина трубопровода в метрах;
• t – разница температур между воздухом в помещении и теплоносителем.

Например, для установки системы отопления протяженностью 10 метров и проектной температурой теплоносителя 90 °С будут использоваться армированные алюминием полипропиленовые трубы.

Температура в комнате во время монтажа составляет 25 °С. Используя формулу, можно определить длину участка после нагрева: 0,03*(90-25)*10 = 19,5 мм.

То есть к трубопроводу из армированного полипропилена протяженностью в 10 м при проектировании необходимо еще добавить запас длины 1,95 см.

Монтаж с учетом показателя линейного расширения

При монтаже трубопровода для горячего водоснабжения и отопления (в т.ч. системы «теплый пол») обязательно нужно учитывать удлинение трубы в результате воздействия высокой температуры.

Оптимальный выбор изделий для установки трубопровода – армированные трубы со стекловолоконным или алюминиевым внутренним слоем. Армирование — слой фольги или стекловолокна — поглощает часть тепловой энергии от теплоносителя и сокращает коэффициент температурного расширения полимера. Благодаря этому потребность в компенсации физических изменений будет также снижена.

Правила монтажа труб с учетом линейного расширения:

• между трубопроводом и стеной в помещении необходимо оставить небольшой зазор, т.к. трубы могут отклоняться от своей оси при нагреве и идти волнообразно;
• особенно важно оставить небольшие зазоры в углах помещений, где трубы соединяются поворотными муфтами или фланцами;
• на длинных участках трубопровода устанавливают специальные компенсаторы линейного расширения, которые одновременно фиксируют трубопровод в своей плоскости, но позволяют ей смещаться по направлению монтажа;
• желательно снизить количество жестких стыков, чтобы обеспечить гибкость трубопроводу.

В некоторых системах горячего водоснабжения и отопления на базе армированных и неармированных изделий можно увидеть различные способы т.н. самокомпенсации температурного расширения за счет упругой деформации полипропилена.

Чаще всего используются петлеобразные компенсирующие участки – кольцевые повороты с подвижной фиксацией на стене. Петля, полученная в результате такой установки, сжимается и расширяется при нагревании/остывании теплоносителя, не влияя на положение и геометрию трубопровода на остальных участках.

Компенсаторы расширения труб

Кроме самокомпенсации, предотвратить деформацию труб в результате температурного расширения можно с помощью дополнительных приспособлений – механических компенсаторов. Они устанавливаются на Г- и П-образных участках трубопроводов и представляют собой скользящие опоры, через которые проходит труба.

Специальные компенсаторы расширения делятся на несколько типов:

1. Осевые (сильфонные) – приспособления в виде двух фланцев, между которыми находится пружина, компенсирующая сжатие и расширение участка трубопровода. Крепятся неподвижно к опоре.
2. Сдвиговые – используются для компенсации осевого отклонения участка трубопровода при температурном расширении.
3. Поворотные – устанавливаются на участках поворота магистрали для уменьшения деформации.
4. Универсальные – объединяют расширения во всех направлениях, компенсируя поворот, сдвиг и сжатие трубы.

infotruby.ru

Другие статьи по теме:

Труба pn25 технические характеристики Пластиковый трубопровод для воды Напорная пвх Труба металлопласт Трубы пвх монтаж Труба пластиковая для полива