Прочность полипропиленовых труб и фитингов: зависимость от материала и эксплуатационных параметров

Основные характеристики труб из полипропилена

В статье речь пойдет о трубах, изготовленных из нового материала PPR100. Сейчас эта тема особенно актуальна — потребителей интересует, что это за материал и действительно ли при его использовании можно уменьшать толщину труб. В материале приводятся результаты прочностных испытаний труб из PPR100, а также предлагается самый простой способ определить, действительно ли труба изготовлена из PPR100, или производитель использовал PPR80 и слукавил с маркировкой. Испытания, описанные в статье, может повторить любой и для этого потребуется минимум оборудования.

Перед проектированием трубопровода следует в первую очередь определиться с используемым диаметром полипропиленовых труб – он бывает внутренним и наружным. Первый позволяет точно произвести гидравлический расчет и определить объем воды, проходящий через трубу за единицу времени с учетом рабочего давления и структуры системы, иными словами – проходимость, в то время как второй нужен для успешного монтажа трубопровода, предполагающий правильную укладку ниши и выбор подходящих фитингов и соединений.

PolyPropylene Random copolymer или рандом-сополимер полипропилена. Кристаллическая решетка материала состоит из чередования молекул пропилена и этилена, дарующих наилучшие свойства прочности и термоустойчивости среди остальных типов. Помимо этого, трубы из такого полипропилена способны переносить различные технологические жидкости, включая кислоты, щелочи и соли. Рабочие температуры: от -20 до +70 градусов. Используются как в холодном, так и горячем водоснабжении и отоплении, а также в промышленных системах.

Второй параметр — материал. С этим сложнее. Проверить качество материала в обычных бытовых условиях трудно — для испытаний необходимы специальные стенды и немалое время. Например, согласно ГОСТ Р 52134-2003 (таблицы 8, 15, 20) трубы и фитинги должны испытываться в течение 1000 ч при температуре 95 °С. Естественно, недоброкачественный производитель может указать заведомо ложные данные — например, что труба изготовлена из PPR100, PPR130 или PP-RCT, под предлогом использования более хорошего материала сделать стенку тоньше и получить большую прибыль. Несложная, но действенная операция. При этом ограничение по наименованию материала — только на совести производителя.

История полипропилена начинается с 1954 года, однако датой широкого применения напорного полипропилена (PPRC) следует, на наш взгляд, считать год выхода европейских норм (DIN 8078 «Трубы из полипропилена… Общие требования и испытания») — 1996 год. Тогда же началось активное применение PPRC в России: увидел свет базовый документ СП 40-101-96 «Проектирование и монтаж трубопроводов из полипропилена “Рандом сополимер”». В дальнейшем нормативная база была дополнена ГОСТ Р 52134-2003 «ТРУБЫ НАПОРНЫЕ ИЗ ТЕРМОПЛАСТОВ И СОЕДИНИТЕЛЬНЫЕ ДЕТАЛИ К НИМ ДЛЯ СИСТЕМ ВОДОСНАБЖЕНИЯ И ОТОПЛЕНИЯ. Общие технические условия».

Полипропиленовые трубы обрели широкую популярность и стали отличной альтернативой чугунным и стальным изделиям, поскольку материал обладает рядом полезных эксплуатационных качеств и подходит для транспортировки различных жидкостей. Разберем основные разновидности материала ПП.

Диаметры полипропиленовых труб

Помимо подразделения труб по толщинам стенок, разумно их разделить на армированные и не армированные или однослойные и многослойные. Решая вопрос какие полипропиленовые трубы PPR куда применить, следует учитывать, что многослойные изделия производятся из тех же, описанных выше материалов, но имеют дополнительное армирование, что определенно влияет на их характеристики. Основное из которых – линейное расширение.

Фитинги производятся по схожей технологии, но с помощью термопласт автоматов. Для производства надо иметь такую машину и форму, которая задает тип и внешний вид детали. Разогретое до требуемой температуры сырье подается в форму под давлением заполняя её. Затем деталь охлаждается и готовые изделия выталкивается из нее. Затем процесс повторяется снова и снова.

С появлением и развитием технологии полимеризации удалось создать полимер, которая отличается уникальным строением кристаллической решетки – материал не впитывает воду, обладает высокой прочностью и устойчивостью к повышенным и пониженным температурам, не истирается и способен переносить как бытовые, так и технологические жидкости.

PolyPropylene Block copolymer или блок-сополимер полипропилена. По сравнению с первым типом материал более устойчив к высоким и низким температурам, имеет улучшенную прочность, что во многом объясняется наличием молекул полиэтилена в структуре вещества. Также благодаря этому повышается пластичность трубы, исключающая появление трещин. Рабочие температуры: от -20 до +90 градусов. Применяется в вентиляции, холодном водоснабжении, а также в напольных системах нагрева.

Выясняя, как выбрать полипропиленовые трубы для водопровода или для других инженерных систем, важно принимать во внимание не только общие для всех изделий этого типа характеристики, но особенности их эксплуатации. Помимо этого, важно обеспечить соответствие комплектующих этих систем условиям эксплуатации (горячее и холодное водоснабжение, отопление, вентиляция). Прочность труб в данном случае определяется не типом армирования, а толщиной полипропиленового слоя (стенки трубы) включая армирование или без него. Содержание: 1. Основные характеристики труб из полипропилена 2. Типы применяемого сырья для изготовления полипропиленовых труб 3. Маркировка полипропиленовых труб 4. Производство полипропиленовых труб 5. Типоразмеры и виды полипропиленовых труб 6. Виды армирования 7. Выбор диаметра 8. Популярные производители 9. Монтаж

PolyPropylene Homopolymer – расшифровывается как гомополимер полипропилена, характеризуется высокой твердостью, хрупкостью и подверженностью температурам ниже +5 градусов. Таким трубам требуется аккуратный монтаж и минимум механических нагрузок во избежание образования микротрещин. Рабочая температура составляет +40 градусов. Применяется в промышленных системах, в холодном водоснабжении и вентиляции.

Тип-1. PP-H

Среди разновидностей PP-R выделяют материал PPs, обладающий схожими характеристиками, но имеющий при этом повышенную устойчивость к высоким температурам. Трубы PPs способны транспортировать жидкость, температура которой доходит до +95 градусов. Материал не подвержен горению и воспламенению.

Соединения труб из полипропилена неразъемные, если выполнены с помощью пайки. Их выполняют путем расплавления полимерной составляющей при помощи специальных сварочных аппаратов (в народе именуемых «паяльниками»). Насадки подбираются в зависимости от диаметра трубы и фитингов.

При этом важно понимать, что не все они одинаковы – различия кроются не только в материалах изготовления (кроме полипропилена в большинстве труб используется для армирования алюминий или стекловолокно), но еще и в размерах изделия. В этой статье мы поговорим о том, какие диаметры являются наиболее распространенными и узнаем, на что следует обращать внимание в процессе подбора подходящей трубы.

Необходимо отметить, что типовым (базовым) материалом для производства PPR-труб и фитингов является на сегодняшний день полипропилен марки 80 (MRS 8,0 МПа); он внесен в ГОСТ и Din. Кроме того, в дополнение к Din внесен материал PP-RCT. В ГОСТ новые материалы по полипропилену не включены, но в ГОСТ Р 52134 внесены дополнения, смысл которых сводится к нивелированию всех марок PPR под MRS 3,5 МПа. Это не вполне корректно, особенно в плане испытаний и для PP-RCT и PPR100, но ГОСТ является законом, и с ним не поспоришь.

Данный метод исследования хорош еще и тем, что для его проведения не требуется дорогостоящего оборудования — необходим лишь опрессовочный насос марки HA-250 мощностью до 300 атмосфер, который стоит в магазине приблизительно 6000 руб. При этом опрессовка полипропиленовых труб водой абсолютно безвредна с точки зрения безопасности при проведении эксперимента. Этот эксперимент является самым доступным способом проверки правильности маркировки трубы и может быть проведен в любых полевых условиях.

На уровень проходимости большое влияние оказывает не только внутренний диаметр, но и общее давление внутри системы, гладкость поверхности материала, тип транспортируемого вещества, общая протяженность системы, а также количество стыков, переходов и поворотов на протяжении её длины.

Далее прописываются размеры, включающие в себя сперва наружный диаметр, а потом толщину стенки в мм или дюймах в зависимости от страны производителя. После размера идет класс давления: PN10, PN20, PN25. За ним следует техническая информация о рабочем давлении, расшифровать которую можно с помощью таблицы SDR. Например, значение 6 соответствует рабочему давлению в 25 атм. Завершающим параметром маркировки является стандарт качества, в соответствии с которым была изготовлена труба.

В процессе формирования внутренней системы холодного водоснабжения диаметр подбирается на основе количества источников воды и общей протяженности трубопроводной системы. Так, зачастую для 9-ти этажных домов входная труба имеет диаметр 32 мм, разводка – 20 мм. Важным параметром также является толщина стенки, которая варьируется от 1,9 до 18,4 мм. Для отопительных систем требуются более толстые стенки, способные выдерживать термическую нагрузку на постоянной основе.