Основные свойства полипропиленовых труб
Рассматриваемый материал полипропилен представляет из себя синтетический неполярный полимер, имеющий термопластичные свойства. Впервые он был изобретен в 1957 году и с тех пор был налажен выпуск сантехнических товаров на его основе, которые характеризуются повышенной прочностью, обладают изотактической структурой, увеличенной теплостойкостью и значительным уровнем кристаллизированности. Полипропилен крайне устойчив к взаимодействию с соляными, щелочными и кислотными смесями, а также с различными неорганическими субстанциями. Он полностью не приспособлен к впитыванию жидкости и может сохранять свойства электроизоляции в широком диапазоне температур.
На базе полипропилена возможно изготавливать различные усовершенствованные материалы, например: пластик высокой прочности или термопласт или иную экологичную продукцию. Технологический процесс утилизации материала не является довольно-таки затратным, поэтому, он с легкостью вытесняет с рынка другие неэкологичные материалы, изготовленные на пластмассовой основе.
Основными физическими свойствами полипропилена можно назвать:
- Упругость на изгиб – от 6750 до 12000 кгс;
- Разрушение при растяжении – от 270 до 470 кгс на квадратный сантиметр;
- Температура максимальной хрупкости – от -15 до -10 градусов по Цельсию;
- Твердость – от 40 до 70 МегаПаскалей по Бриннелю;
- Температура плавления – от +165 до +170 градусов по Цельсию.
Большинство сантехнических изделий, которые сегодня представлены на современном рынке, выполняются из пропилена листового. В основе технологии производства лежит принцип экструзии. В зависимости от гладкости и оттенка, а также иных факторов, листы можно классифицировать по двум типам: соединение первых возможно посредством сварки, а второй тип представляет собой фитинговое соединение – данный способ является наиболее современным и подробнее он будет рассмотрен ниже.
Виды труб из полипропилена
Для обозначения данного материала принята международная аббревиатура «РР», написание которое осуществляется латиницей. Благодаря постоянному совершенствованию технологий производства РР, трубопроводные системы из него могут быть использованы в горячем отоплении или водоснабжении. Сам по себе материал отличается прекрасной переносимостью химического воздействия жидкого теплоносителя. Однако, по качеству прочности и термосопротивляемости неодинаковые типы РР могут различаться между собой, при том значительно.
Таким образом, трубы из РР-материала классифицируются по трем основным типам, каждый из которых имеет собственное обозначение:
- РР-Н – начальный тип, устойчив к химическим субстанциям, однако, слабо способен противостоять повышенным температурам. Он чаще всего используется для монтажа систем холодного водоснабжения и/или канализации. Также его можно успешно применять в дренаже или вентиляции, т.е. везде, где не предполагается наличие субстанций высоких температур. В практическом плане данную категорию проще всего встретить на индустриальных технологических линиях, где также существует нужда в стойкости к высокому внутреннему давлению.
- РР-В – средний тип, который обладает всеми положительными качествами предыдущего типа, но кроме того, способен противостоять температурам с небольшой амплитудой. Обычно они встречаются на обособленных участках магистралей «теплого пола». Также, их легко встретить в контурах (замкнутых) горячего водоснабжения, при условии, что передаваемый теплоноситель не превышает температуру в +50 градусов по Цельсию. В то же время, изделие этого типа предпочтительнее использовать в канализационных системах, ибо свойства их базового материала имеют достаточную степень теплостойкости и ударной вязкости;
- РР-3 (РРRС или РРR) – третий и самый совершенный тип, приспособленный работать в контурах горячего водоснабжения/отопления, т.е. везде, где обычная температура легко превышает стандартные +50 градусов по Цельсию. Их повышенная теплостойкость, вкупе с механической прочностью, достигается за счет определенных технологических процессов производства, в ходе которых молекулы этилена напрямую внедряются решетку молекул пропилена.
Как выбрать трубы из полипропилена
Выбирая полипропиленовые трубы для горячей воды или технологических трубопроводов, необходимо учитывать рабочие характеристики, рекомендуемые условия эксплуатации. Основные данные о своей продукции производители указывают в маркировке – диаметр, давление. Цветные продольные линии не только упрощают центровку, но и подсказывают, можно или нельзя использовать продукцию в трубопроводах с горячей, холодной водой.
Конструктивные особенности
Производители выпускают однослойные и многослойные трубы из сополимеров полипропилена. При использовании PPR 100 однослойные изделия отличаются высокими прочностными характеристиками и способны выдерживать длительное время давление в 10-15PN. Недостатком конструкции является повышенное линейное расширение. Преимущество – простой монтаж с помощью недорогого инструмента.
Трехслойные трубы имеют внешний и внутренний слой из PPR, что обеспечивает коррозионную устойчивость, стойкость к агрессивному воздействию химических реагентов, низкую эмиссию органики во внешнюю среду. Средний слой – композит на основе стекловолокна или фольга, изготовленная из алюминиевого сплава. Такое строение обеспечивает низкое линейного расширение под воздействием тепла, что упрощает монтаж и эксплуатацию трубопроводов.
Маркировка
На внешней поверхности нанесена маркировка, содержащая основную информацию о продукции. Надписи содержат буквы и цифры. Маркируется изделие в следующем порядке:
- Указывается материал, из которого изготовлено изделие – PP (полипропилен) и его модификация: R – рандомный, Н – гомополимер, В – блоксополимер;
- Фиксируется внешний диаметр в миллиметрах;
- Указывается рабочее давление PN.
Ряд производителей дополнительно указывают в маркировке толщину стенок – это облегчает выбор в соответствие с назначением водопровода.
Дополнительная информация в маркировке – стандарт качества, номер партии и дата изготовления. Наличие синей и красной полосы свидетельствует о возможности использования продукции при обустройстве водопроводов с питьевой и горячей водой.
Метод армирования
У однослойных труб срок службы ниже заявленных значений по причине появления деформаций в результате температурного расширения и воздействия высокого давления. Избавиться от этого недостатка помогает армирование, предотвращающее избыточное расширение полимера. Выпускают продукцию с дополнительным слоем из алюминия или стекловолокна.
Алюминиевый слой может располагаться на поверхности или между двумя слоями пластика. Металл препятствует расширению пластика, но при сварке необходимо зачищать изделие, иначе под воздействием температуры начнется процесс расслаивания. Это увеличивает сроки монтажа. Для сварки используются аппараты со специальными насадками, приваривание к фитингу выполняется только на половину толщины стенки.
Использование стекловолокна в качества армирующего слоя избавило от этих недостатков. Это подтверждают положительные отзывы о полипропиленовых трубах, для увеличения прочности которых использовалось стекловолокно.
Рабочее давление
Рекомендуемое давление указывается на поверхности рядом с буквами PN. Выпускается продукция со следующими характеристиками:
- PN10 – давление рекомендуется не превышать 1 МПа при температуре воды 20ºС. При укладывании теплого пола допускается повышение температуры до 45 ºС;
- PN16 – давление в системе может достигать 1,6МПа при температуре воды 60 ºС;
- PN20 – допускается давление до 2 МПа при температуре 80 ºС. Универсальная продукция, рекомендуемая для технологических систем любого назначения;
- PN25 – давление достигает 2,5МПа при рабочей температуре 80 ºС.
Продукция с маркировкой PN10-16 может использоваться на даче, в трубопроводах с питьевой водой. Труба PN20 – применяется в многоэтажных муниципальных домах, на объектах промышленной и коммерческой недвижимости. Изделия с маркировкой PN25 рекомендуются для монтажа на ответственных объектах, где возможно повышение температуры в системе до 90-95 ºС.
Причины выбрать для контура отопления полипропиленовые трубы
Выполнение домашней или внутриквартирной разводки начинается с консультаций с мастерами по монтажу систем отопления и походов по магазинам в поисках подходящих материалов. Практически все специалисты единогласно советуют отдать выбор полипропиленовым трубам как лучшему материалу для частного дома или замены центрального отопления многоэтажных домов.
Основные побудительные причины, по которым выбираются трубы полипропиленовые для отопления, основаны на их технических характеристиках
- Возможность выдерживать высокое давление. Отопительная разводка из полипропилена с температурой теплоносителя до 70 градусов способна выдержать рабочее давления от 4 до 6 атмосфер.
- Высокий показатель термоустойчивости. В обогреваемом контуре, выполненном из труб PPR, максимальная температура воды составляет 95 градусов.
- Теплопроводность. Благодаря этому свойству трубопровод из полипропилена не покрывается капельками конденсата.
- Антикоррозийная устойчивость для отопления. Полипропилен не вступает в реакцию с химическими веществами. Внутренняя поверхность не забивается и не зарастает твердыми наслоениями.
- Большой запас прочности. В нормальных условиях эксплуатации трубопроводы отопления из полипропилена могут эксплуатироваться до 50 лет.
Несложная технология сборки отопительного контура в сочетании с полной комплектацией соединительными и стыковочными фитингами выводит полипропиленовые трубы в топ продаж популярных полимерных изделий.
Трубы Rehau
Продукция Rehau, а именно трубы, предназначенная для самых разных инженерных систем, считается наиболее известной потребителям России. Применяются немецкие полипропиленовые трубы Рехау в достаточно широком диапазоне сфер при монтаже не только наружных, но и внутренних инженерных систем, обеспечивающих жизнедеятельность общественных и жилых зданий и помещений.
При монтаже систем немаловажен «человеческий фактор», а именно уровень квалификации монтажника, так как трубы из полипропилена к качеству монтажа достаточно требовательны. По отзывам потребителей трубы Rehau более технологичны, а потому ошибка рабочих практически сведена к нулю.
Совет от профессионала:
Чаще всего бывает так, что какую-то часть монтажных работ будет более разумно армированным полипропиленом выполнить, другую же часть – шитым полипропиленом Rehau.
Пластиковые изделия Рехау
Другие части рейтинга:
- «»;
- «»;
- «»;
- «».
Надеемся, вам пригодится наш обзор. Если же вас интересуют изделия Pragma, о них можно прочитать в статье «австрийские трубы Прагма».
Виды ПП труб
Прежде чем понять, какая труба из полипропилена подойдет для системы отопления больше, давайте разберемся, какие же типы пп трубопровода бывают.
В зависимости от структуры выделяют:
- Однослойные (S). Неармированные подходят для монтажа трубопровода с температурой теплоносителя не более 70 градусов. Отличаются невысокой ценой.
- Многослойные (M). Армированные трубы более высокого ценового сегмента, характеризуются устойчивостью к высоким температурам.
По типу материала полипропиленовый рукав классифицируют на:
- Гомополимер (PPH, PP-1). Такой трубопровод не устойчив к высоким температурам, подходит для систем холодного водоснабжения и вентиляции. В продаже встречаются редко.
- Блоксополимер (PPB, PP-2). Трубы прочнее и способны выдержать температуру до 70 градусов, применяются для монтажа холодного и горячего водопровода.
- Рандомсополимер (PPR, PP-random). Изделия характеризуются высокой прочностью и стойкостью, способны выдержать кратковременный рост температуры до 110 градусов. Используются в системах водоснабжения и отопления частного дома и квартир.
Выделяют также и огнестойкий вид полипропилена с антипиреном (PPs), который способен выдержать температуру до 95 градусов.
По способу армирования трубы идут со следующей маркировкой:
С промежуточным слоем из фольги (AL, ALUX). Фольгированный слой помогает избежать вздутия труб и их расширения от резких перепадов температур
Важно! Для лучшего сцепления изделия перед спайкой необходимо зачищать (торцевать специальным инструментом).
Со слоем из стекловолокна (GF, Fiber). Трубы с добавленным стекловолоконным наполнителем отличаются повышенной стойкостью к высоким температурам, имеют монолитную структуру и не требуют дополнительной зачистки при пайке.
Также трубы могут быть армированы с помощью композитных материалов, например, базальтовым волокном (BF).
По рабочему давлению:
- PN-10. Полипропиленовые трубы с предельно допустимым давление в 10 бар. Максимальная температура воды: до 20-45 градусов. Применяется в холодном водоснабжении.
- PN-16. Максимальное давление ппр изделий составляет 16 бар, при этом температура жидкости не должна превышать отметки 60°. Область применения – холодное и горячее водоснабжение.
- PN-20. Рукав из полипропилена с толстыми стенками способен выдержать давление до 20 бар и теплоноситель температурой 80-95°.
- PN-25. Армированный тип ппр трубы, который выдерживает значительные перепады давления и температуры. Рабочее давление: 20 бар (максимально допустимое: 25 бар), выдерживают нагрев жидкости более чем 95 градусов. Используются в системах отопления.
По классу эксплуатации:
- 1 класс. Полипропиленовые трубы способны выдержать температуру до 60°. Применяются в системах водоснабжения.
- 2 класс. Максимально допустимая температура воды в трубе составляет 70 градусов. Используется для ГВС с определенными температурными показателями.
- 3 класс. Рукав из полипропилена, способный выдержать температуру до 60 градусов.
- 4 класс. Тип ппр труб, который используется для напольного отопления и для монтажа отопительных батарей. Max. температура теплоносителя не должна подниматься выше 70°.
- 5 класс. Изделия из полипропилена, которые выдерживают до 90 градусов Цельсия. Активно применяются в любых системах отопления.
- ХВ. Тип труб, предназначенный для подачи холодной воды.
Расчет диаметра для двухтрубной системы отопления
Считать будем на примере простого дома в два этажа. На каждом из этажей имеем два крыла. В самом доме будет установлена двухтрубная система отопления с такими параметрами:
- в сумме потеря тепла – 36 кВт;
- потеря на 1-ом этаже – 20 кВт;
- потеря на 2-ом – 16 кВт;
- установлены трубы из полипропилена;
- работа системы в режиме 80/60;
- температура – 20 С.
Ниже показана таблица (а) исходя из данных которой, мы будем определять искомый диаметр трубы. В таблице зелёным цветом отмечены ячейки с наилучшей(оптимальной) скоростью движения жидкости.
Считаем.Через участок трубы, которая соединяет первую развилку и котёл, проходит весь объём жидкости, следовательно, и всё тепло, а это 38 кВт. Давайте определим, какую здесь нужно брать трубу.
Берём нашу таблицу, в ней ищем соответствующую строчку, потом идём по зелёным ячейкам и смотри вверх. Что мы видим? А видим мы, что при таких параметрах нам подходит два варианта: 50 и 40 мм. Естественно (об этом писалось выше) выбираем меньший диаметр трубы для отопления дома 40 мм.
Дальше смотрим на развилку, которая разделяет движение теплоносителя на второй и первый этажи (16 и 20 кВт). Опять смотрим значения по таблице и получаем, что в оба направления нужен диаметр трубы 32 мм.
На каждом этаже у нас по два крыла. Контур также разделяется на две ветки. Считаем первый этаж:
20 кВт / 2 = 10 кВт на крыло
Второй этаж по аналогии:
16 кВт / 2 = 8 кВт на каждое крыло
Опять берём нашу таблицу и определяем, что на данных участках нужна труба с сечением 25 мм. Также по таблице хорошо видно, что такой диаметр используем до тех пор, пока нагрузка не упадёт до 5 кВт, потом будем использовать трубы по 20 мм.
Вот таким нехитрым способом мы рассчитали все диаметры трубы для отопления дома нужных нам полипропиленовых труб для двухтрубной системы отопления.
Для обратной подачи воды не нужно рассчитывать ничего, там всё намного проще: всю разводку делаете трубами аналогичного диаметра, что и на прямую подачу. Как видите, ничего сложного нет. Нужна лишь хорошая, подходящая под конкретный случай, таблица.
https://youtube.com/watch?v=YB1TyD3S1YY
Некоторые нюансы расчёта диаметра для металлических труб
Но вот на протяжённых системах может случиться так, что самые последние в цепи обогревательные элементы будут холодными или слегка тёплыми. Это тоже следствие неправильного выбора диаметра трубы. К счастью, потери тепла легко можно рассчитать:
q = k * 3,14 * (tв-tп) q — потери тепла на 1 метр (Вт/с); k – коэффициент теплопередачи (Вт * м/с); tв — температура горячей подаваемой воды (С); tп — температура окружающей среды (С).
Возьмём трубу диаметром 40 мм. Допустим стенка будет толщиной в 1.4 мм. Материал – сталь. Рассчитаем:
q = 0,272 * 3,15 * ( 80 – 22 ) = 49 Вт/с
Вот и ещё одно доказательство того, почему нужно брать диаметр трубы для отопления дома с меньшим диаметром. Ведь ясно, что чем более толстая труба, тем намного больше мы потеряем тепла.
А в данном примере мы получили потери в практически 50 Вт на 1 метр расстояния. И если система довольно протяжённая, то можно потерять всё тепло.
Но не расстраивайтесь! Такие точные расчёты нужны только для многоэтажных жилых домов. Для индивидуальных систем отопления всё проще: расчёты округляют в большую сторону и этим получают определённый запас.
Выбор
Перед тем, как окончательно определиться с выбором нужных труб, необходимо знать, как именно происходит армирование:
- верхняя часть трубы состоит из цельного листа алюминия, который срезается на уровень 1 мм при сваривании (в случае с перфорированным алюминием стенки труб усиливаются в середине);
- армирование из композитного материала состоит из смеси цельного полипропилена и стекловолокна, что значительно сказывается на общей прочности изделия;
- армирование из стекловолокна производится точно в середине трубы, окружающие стенки при этом состоят из плотного полипропилена.
Фитинги строятся по той же схеме, что и трубы.
Что за материал труб?
Существует несколько разновидностей, применяются преимущественно для монтажа трубопроводов, полива, дренажа. С их помощью можно обустроить вентиляцию жилых домов, осуществить перенос теплоносителей.
Полипропилен – термопластичный синтетический полимер. Сам по себе материал обладает мягкой структурой, а потому не может подвергаться чрезмерно высокой температуре. При высоком давлении срок эксплуатации сокращается существенно. Но многое зависит от конкретных условий использования.
Трубы из полипропилена чаще всего используют для водоснабжения или водоотведения зданий, частных владений, полива, отопления. Вот основное назначение.
Есть и другие свойства:
- Простота монтажа. Легко установить в любом нужном месте, например, частном или многоквартирном доме;
- Удобная транспортировка. Они немного весят, их удобно переносить на любые расстояния;
- Лёгкая утилизация. Изделия из полимерного сырья легко утилизируются, если это необходимо;
- Устойчивость к загрязнениям. Долгое время сохраняют свой изначальный внешний вид, что продлевает срок службы;
- Малая теплопроводность. Помогает существенно экономить тепло при переносе горячей воды;
- Поглощение шумов. А ещё материал устойчив к коррозии и не требует специальной покраски.
Вот несколько основных свойств изделий из полипропилена
Однако, при всех этих качествах, важно помнить о том, что они не выдерживают работу во время высоких значений давления. Материал быстро портится, теряет первоначальную форму
Полипропиленовые трубы бывают нескольких видов, разделяются по цветам, конструкции, армированию. Зато они обладают устойчивостью к коррозии, безопасны, не имеют конденсата. Есть возможность заменить отдельные повреждённые участки. Сборка производится без использования специального оборудования сварки. Сначала следует изучить маркировку, которая содержит полную техническую информацию о свойствах, условиях эксплуатации конкретного вида.
Маркировка указывается производителем, располагается числовым обозначением. Эти числа означают допустимые технические показания системы. Эффективная, безаварийная работа системы отопления возможна, если правильно подобрана фурнитура, размеры. Данные параметры напрямую влияют на долгий срок службы, сохранность системы отопления или водоснабжения.
Характеристики полипропиленовых труб
- Основные преимущества полипропиленовых изделий:
- Значительно меньший вес, чем у металлических труб, что намного облегчает их транспортировку и монтаж.
- Неподверженность при эксплуатации коррозии, засорам, воздействию агрессивных сред.
- Быстрая установка без использования сложной техники и необходимости в специализированных навыках.
- Срок службы до 50 лет.
- Многие типы полипропиленовых труб обладают звукоизоляционными свойствами.
- Абсолютная экологическая безопасность.
- Невзирая на массу достоинств, изделия из полипропилена имеют ряд недостатков:
- Высокий коэффициент температурного расширения (у армированных – 2-3,5 мм на 1 м, у цельных – в 4-5 раз больше).
- Необходимость предварительной обработки труб и фитингов с внешним армированием с применением специального оборудования.
- Наличие на рынке некачественных материалов с дефектами внешнего слоя.
- Отличие полипропиленовых труб от аналогичных изделий состоит в их высокой текучести, из-за чего они могут деформироваться со временем даже от собственного веса. В связи с этим их монтируют с креплением через 50-60 см.
- Так как трубы из полипропилена достаточно жесткие на изгиб, при сборке систем из них необходимо большое количество поворотных фитингов.
Какое давление держат
Обозначается в маркировке трубы отопления после букв PN. Если в маркировке указано PN20, это означает, что изделие из полипропилена рассчитано на уровень атмосферного давления в 20 атмосфер, а, соответственно, PN25 – на 25 атмосфер. Данные образцы выдерживают максимальное давление и долгий рабочий режим, но даже при пиковом давлении они не будут разрушаться.
Конечно, для предельных нагрузок лучше использовать полипропиленовые изделия с маркировкой PN25, поскольку при повышении температуры прочность теплоносителя трубы отопления значительно падает.
Так, при температуре 90 градусов давление для образца с маркировкой PN20 будет составлять уже не 20 атмосфер, а приблизительно 6,5 кгс/см². Но в системе отопления данная категория труб остается способной выполнять возложенные на нее функции.
Какие диаметры бывают
При составлении схемы трубопровода из полипропилена лучше ориентироваться диаметр. Для устройства системы отопления следует учитывать результаты гидродинамических расчетов.
Основная цель при проведении расчетов – это выбор трубы с минимальным размером в диаметре с учетом давления рабочей среды и общего проекта системы отопления.
Например:
Изделия из полипропилена диаметром от 20 до 32 миллиметров актуальны в частном строительстве благодаря высокой пропускной способности и возможности придать любую форму изгибу.
Для подачи горячей воды рекомендуется использовать пластиковые трубы диаметром 20 мм, а для устройства стояков – 25 мм. В устройстве системы центрального отопления лучше применять образцы из полипропилена размером в диаметре 25 мм, для автономного отопления этот показатель может колебаться.
Для устройства теплого пола рекомендуется использовать полимерные трубы диаметром не более 16 мм.
Внутренний диаметр полипропиленовых труб (таблица)
Перед тем, как проектировать трубопровод, необходимо знать, какой диаметр полипропиленовых труб будет использован. Существует сложный гидравлический расчет. Его цель – подобрать такой размер для каждого участка, чтобы сэкономить при покупке.
При расчете учитывается рабочее давление и структура системы. Большое сечение, конечно, не навредит, но обойдется очень дорого. Если сечение будет слишком маленькое, снизится напор.
Какие диаметры полипропиленовых труб бывают? От 16 до 1200 мм! Однако для бытовых систем водоснабжения и отопления используются изделия диаметром от 16 до 32 мм, для внутренней канализации – от 40, 50 мм до 110 мм.
Максимальный диаметр полипропиленовых труб актуален при монтаже наружных канализационных трубопроводов для очень больших домов или целых микрорайонов.
При проектировании внутренней системы холодного водоснабжения выбор размера зависит от протяженности трубопровода и количества точек водоснабжения. Подводящая труба чаще всего имеет размер 32 мм, для разводки в помещениях наружный диаметр 16 – 20 мм.
Не менее важен и такой показатель, как толщина стенки. От нее зависят внутренние диаметры полипропиленовых труб. Таблица поможет понять разнообразие размеров: