Особенности выбора и эксплуатации полипропиленовых труб

Виды

Виды полипропиленовых труб зависимо от конструкции:

• цельные — изготовленные из однородного пластика;
• армированные — при производстве применяется два или более материалов, которые комбинируются между собой.

У армированных трубок есть несколько отличий от цельных деталей:

• на внешнюю сторону наносится покрытие из алюминиевой фольги;
• дополнительное покрытие из алюминия может находиться внутри детали;
• трубки могут усиливаться с помощью стекловолокна.

Классификация полипропиленовых труб с армированием:

1. Алюминиевые. Могут усиливаться сплошным слоем или сеткой с маленькими отверстиями. Наличие дополнительного слоя металла обеспечивает снижение показателя теплового расширения пластика, увеличение прочности, устойчивость к давлению.
2. Стекловолоконные. Имеют слоистую структуру. Основными являются два слоя полипропилена, между которыми находится армирующая прослойка стекловолокна.
3. Металлополимерные. Состоят из 5 слоев. Снаружи и внутри располагается полипропилен. Промежуточные слои — адгезив. Центральный — алюминий.

Технические характеристики армированных изделий выше, чем у деталей, изготовленных из однородного материала.

Разные полипропиленовые трубы

Армированные полипропиленовые трубы

Вывод о том, что трубы полипропиленовые – рабочая температура которых соответствует температуре горячей воды в системе отопления, можно с успехом использовать, не совсем точен.

Для устранения эффекта теплового расширения производители разработали новый тип – армированную полипропиленовую трубу.

В этих изделиях между слоями полипропилена находится слой алюминиевой фольги или стекловолокна, которые не дают трубе намного расширяться.

Специалисты рекомендуют для отопительной системы использовать только армированные полипропиленовые трубы – температура, которую они выдерживают, полностью соответствует нормативам современной отопительной системы.

Монтаж полипропиленовых труб

При монтаже полипропиленовых труб следует учитывать их линейное расширение из-за перепадов температуры воды. Поэтому крепление к стене необходимо производить без жесткой фиксации изделий.

Необходимо соблюдать важное условие – полипропиленовые трубы должны иметь возможность небольшого движения при увеличении или снижении температуры. Это означает, что не стоит их вытягивать в струнку и прочно крепить к стенам

Иначе возможны повреждения слоев трубы, которые могут привести к обрыву

Это означает, что не стоит их вытягивать в струнку и прочно крепить к стенам. Иначе возможны повреждения слоев трубы, которые могут привести к обрыву.

И главное, нужно помнить о том, что трубы полиэтиленовые – какую температуру выдерживают, значит, в таких условиях и надо их эксплуатировать.

Трубы из данного материала не рекомендуется сильно изгибать. Несмотря на то, что полипропилен обладает хорошей пластичностью, изгибы и повороты следует делать при помощи специальных муфт и фитингов. Если попытаться изготовить поворот на 90 градусов вручную, то в месте изгиба появится трещина или значительно уменьшится внутренний диаметр изделия.

В устройствах, где используются армированные полипропиленовые трубы – температура рабочей среды должна находиться в пределах до 95 градусов. При укладке труб в бетонную стяжку, например при устройстве теплых полов, канал следует сделать немного шире, чем диаметр изделий. Это нужно для того чтобы при линейном расширении труба имела возможность изменять свои размеры.

При использовании труб для снабжения холодной водой допускается их жесткое крепление, так как в этом случае температура эксплуатации полипропиленовых труб невысока и линейного расширения материала нет. К тому же стоимость таких изделий невысока по сравнению с армированными трубами, в которых в качестве теплоносителя применяется горячая вода.

Армирование приводит к тому, что трубопровод становится значительно надежнее и крепче.

Какое давление выдерживают полипропиленовые трубы

В соответствие с техническими характеристиками срок эксплуатации полипропиленовых труб составляет около 50 лет. Эта цифра зависит не только от температуры рабочей среды в трубе, но и от ее давления.

Полипропиленовые трубы могут эксплуатироваться при давлении рабочей среды до 30 кг/кв. см. Чем выше температура, тем меньше уровень допустимого давления.Если сказать проще, то трубы из этого материала должны иметь уровень рабочего давления до 10 бар.

Идеальные условия для полиэтиленовой трубы – температура воды не больше +70 градусов при давлении от 4 до 6 атмосфер.

https://youtube.com/watch?v=fKf2kG7gHvw

Полипропиленовые трубы весьма востребованы при строительстве или ремонте трубопроводов различного назначения. Однако необходимо учитывать их рабочие возможности: температуру и давление.

Плюсы и минусы

Преимущества:

1. Стенки деталей гладкие внутри. На них не скапливается налет.
2. Материал подавляет шум воды, протекающей по системе.
3. Низкий показатель теплопроводности не дает конденсату накапливаться на внешней стороне изделий.
4. Малый вес, позволяющий проводить самостоятельный монтаж без помощи второго человека.
5. Не разрушаются от воздействия химикатов.
6. На трубах не образуется ржавчины, что увеличивает их долговечность.
7. Срок активной эксплуатации около 50 лет. Если система предназначена для холодного водоснабжения, срок службы возрастает до 100 лет.

Недостатки полипропиленовых труб:

1. Низкий показатель термостойкости. Материал не выдерживает длительного воздействия высоких температур.
2. Отсутствие возможности сделать изгиб под большим углом.
3. Разрушение при длительном воздействии ультрафиолета
4. Высокий коэффициент теплового расширения. Поэтому при монтаже необходимо устанавливать компенсаторы.

Если учитывать недостатки, можно сделать долговечный трубопровод, который будет работать длительный промежуток времени без поломок.

Недостаток полипропиленовых труб

Виды фитингов

Для нормального качества соединения полипропилен можно только сваривать. Ни клееные, ни резьбовые, ни компрессионные соединения не дают необходимой герметичности и прочности стыков. Почему? Потому что компрессионные фитинги для полипропиленовых труб нежелательны, так как изменяют геометрию трубы, ухудшая пропускную способность. При использовании опрессованных соединений с прокладками обеспечивается должная степень герметичности, но при малейших деформациях такие соединения разрушаются. Потому самый распространенный способ – сварка при помощи специального паяльника или сварочного аппарата. Соединение элементов может проводиться встык или враструб. Соединение встык ненадежное – при деформации или высоком давлении (что не редкость для систем отопления) герметичность швов может нарушиться. Потому для стыковки участков труб используют фитинги. Их внутренний диаметр должен соответствовать наружному диаметру выбранных вами труб, а видов их довольно много.

Полипропиленовые трубы и фитинги к ним

Муфты и переходники

Муфта – небольшой полый элемент, который служит для сваривания двух участков труб одного диаметра. Внешне напоминает бочонок. В него с двух сторон вставляются трубы.

Переходник. Похожий на муфту элемент для соединения участков разного диаметра. С одной стороны вставляется труба большего сечения, с другой — меньшего. В этой группе есть фитинги для соединения с металлическими трубами  или элементами отопления – они на одном конце имеют металлическую резьбу.

Переходники и муфты для полипропиленовых труб

Уголки

Несмотря на то, что полипропилен пластичный материал, гнуть его нежелательно. Это сделать нетрудно – разогреть до температуры пластичности и согнуть, но в местах сгиба с наружной стороны стенка трубы становится тоньше, что приводит к разрыву при скачке давления. С другой стороны изгиба появляются «морщины», которые ухудшают пропускную способность, что также нехорошо. Потому в местах, где нужны повороты, используют уголки. Они есть разной величины: 90о, 45о. Концы уголка могут иметь одинаковый или разный диаметр (совмещены с переходниками) или иметь на другом конце металлическую резьбу – для соединения ГВС со смесителем, например.

Уголки для ППР труб могут быть с одинаковыми или разными диаметрами, с разными углами

Тройники, крестовины

Эти элементы требуются в местах отвода/соединения нескольких ветвей трубопровода. Имеют они разные углы и конфигурацию. Для создания системы отопления подойдут сварные фитинги – они имеют гладкую внутреннюю поверхность без резьбы. Иногда может понадобиться переход на другой вид материала, тогда есть тройники или крестовины с резьбой в одном или нескольких отводах. Вообще и диаметры, и геометрия этих элементов могут быть самыми разными.

Тройники и крестовины для PPR труб

Обводы

В некоторых случаях возникает необходимость обойти какую-то трубу. Так как гнуть полипропилен нежелательно, есть специальные обводы — изогнутые участки, которые ввариваются в контур в нужном месте. Высота подъема и длина изгиба также могут быть разными.

Обводы используют в тех местах, где нужно обогнуть трубу

Компенсаторы

Компенсатор можно собрать из тех же уголков и труб, а можно поставить готовую петлю. В принципе, эффект будет практически идентичным.

Компенсаторные петли используют для нивелирования температурных расширений

Краны и вентили

В полипропиленовом трубопроводе можно использовать и латунные краны или вентили, но тогда с двух сторон на каждый такой элемент потребуется переходник на металл, а стоят такие фитинги гораздо дороже. Причем весь узел по надежности оказывается ничуть не лучше полипропиленового, а сваривать фитинги и проще и быстрее, чем стыковать резьбой. Так что использование полипропиленовых вентилей и кранов намного удобнее и целесообразнее.

Краны и вентили из полипропилена использовать в системах гораздо удобнее

Заглушки

В некоторых местах требуется закончить линию трубопровода. Тогда используются заглушки.

Заглушки из полипропиленовых труб

Фиксаторы и крепеж

Трубы к стенам нужно крепить. Для этого также существуют различные приспособления разного вида.

Фиксаторы и крепежные планки очень удобны в применении

Американки

Разборные фитинги, которые состоят из муфты и накидной гайки. Устанавливаются в тех местах, где во время эксплуатации требуется периодическая чистка или снятие элементов системы (счетчиков на поверку, например).

Качество труб и фитингов во многом определяет долговечность системы отопления

Что такое полиэтилен

Как упомянуто выше, полиэтилен представляет собой полимер, составленный из полимеризации молекул этилена, которые представляют собой две углерод-алкановые единицы [-CH₂СН₂-]. Он классифицируется как термопластичный полимер. Большая часть его физических свойств зависит от его молекулярного веса. Полиэтилен высокой плотности (HDPE), полиэтилен средней плотности (MDPE) и полиэтилен низкой плотности (LDPE) являются наиболее распространенными типами. И они известны своим химическим сопротивлением. То есть они не реагируют и не разлагаются в присутствии сильных кислот и сильных оснований. Полиэтилен инертен и полупрозрачен. Это означает, что он пропускает свет, но не способствует формированию изображения, в отличие от прозрачного материала.

Этилен может подвергаться сополимеризации. В этом случае его чистота теряется. Однако полиэтилен подвергается сополимеризации в меньшей степени по сравнению с другими пластмассами. Поэтому из-за своей чистоты это часто дороже. Существуют серьезные экологические проблемы, связанные с полиэтиленом, поскольку он не разлагается естественным путем, если он не был обработан. Тем не менее, многие методы были разработаны и используются для решения этой проблемы. Полиэтилен в настоящее время производится из сырья, такого как сахарный тростник, пшеничное зерно и сахарная свекла.

Шариковая модель из кристаллической структуры полиэтилена

Полипропилен, полиэтилен, полистирол. Как отличить?

Каждый день в быту мы используем пищевой пластик. Как же разобраться какое изделие из пластмассы выбрать для различных нужд. На пластмассовых изделиях, которые используются в быту, производитель ставит специальную маркировку. Она одинакова во всех странах мира. Как правило, знак наносится на дно изделия или на этикетку. Это треугольник, состоящий из трех стрелок. В центре знака стоит цифра, а внизу – буквенный код. Давайте поближе познакомимся с этой маркировкой. Полипропилен

Большинство изделий для дома производятся из полипропилена. Его буквенный код PP. Внутри знака цифра 5. Этот вид пластика может выдерживать высокие температуры. Изделие из полипропилена можно мыть в посудомоечной машине, разогревать продукты в микроволновой печи. Но при минусовых температурах он теряет свою прочность и становится хрупким. Поэтому, например, не стоит пластмассовые кашпо и вазоны оставлять зимой на улице. От мороза они могут треснуть.Полистирол

Цифра 6 и код PS предназначены для полистирола. Это безопасный пластик, к тому же очень красивый. Его можно также назвать идеальным заменителем стекла, поскольку он прозрачный и легкий. В отличие от стекла, полистирол не так просто разбить. Если все же изделие разбилось, его осколки легко собрать и не порезаться. Полистирол используется в быту, для хранения продуктов в холодильнике и морозильной камере. Но полистирол не предназначен для нагревания. Такие изделия нельзя мыть в посудомоечной машине и использовать в микроволновой печи. Поэтому, например, не стоит пить горячий чай из пластмассовых стаканчиков, сделанных из полистирола. Но можно из тех, что сделаны или полипропилена.

Полиэтилен

Цифрой 4 и кодом LDPE обозначается полиэтилен (низкого давления). Он отличается своей гибкостью, эластичностью. Когда вы достанете контейнер с полиэтиленовой крышкой из морозильной камеры, вы легко сможете его открыть, т.к. полиэтиленовая крышка сохраняет свою эластичность даже при замораживании. Полиэтилен можно нагревать.

Из полиэтилена часто изготавливают крышки для емкостей, ручки и клапаны.

Итак, разобраться как использовать пластмассовые изделия в быту легко. Нужно лишь посмотреть на код, который обычно наносится на дно изделия. В быту, при обычной комнатной температуре можно использовать все виды пластмассы. Для нагревания в микроволновой печи и для горячих блюд подойдет полипропилен. Для заморозки полиэтилен и полистирол.

Сортамент

Сортамент труб из ПП представляет собой несколько видов:

1. PPs — сортамент трубного проката, при изготовлении которого используется сложно воспламеняющийся полимер. Благодаря этому готовые изделия длительное время выдерживают температуру 95 градусов. Из него изготавливаются долговечные системы отопления.
2. PPB — изделия из сложного блоксополимера. Поскольку изделия выдерживают высокое давление они подходят для изготовления напорных систем отопления, холодного водоснабжения.
3. PPR — производятся из рандомсополимера. Подходят для сборки систем «теплый пол», горячего, холодного водоснабжения.
4. PPH — дешевый тип полипропилена. Из таких трубок изготавливают водопроводы, работающие с холодной водой, вентиляционные системы.

Рынок полипропилена

Полипропилен занимает второе место в мире среди полимеров по объёму потребления, с долей 26 % уступая только полиэтилену. Доля занимающего третью позицию поливинилхлорида (18 %) сокращается в пользу полипропилена. 76 % мирового потребления полипропилена приходится на гомополипропилен, остальное на сополимеры. В России потребление полипропилена выросло с 250 тыс. т в 2002 году до 880 тыс. т в 2012 году, при этом остаётся на довольно низком уровне: 1,6 % от мирового или 6 кг на человека в год против 18 кг/чел. в Западной Европе, 17 кг/чел. в США и 12 кг/чел. в Китае.

В мире наблюдается перепроизводство полипропилена: сейчас переизбыток оценивается в размере 7,4 млн тонн в год, в 2015 году при ожидаемом объёме мирового потребления 66 млн т производственные мощности составят 79 млн т.

Российское производство полипропилена началось в 1981 году на Томском нефтехимическом комбинате (ныне принадлежит «Сибуру»). В 1990-е годы установки по производству полипропилена были построены на Московском НПЗ («Газпром нефть» и «Сибур») и «Уфаоргсинтезе» («Башнефть»). В 2007 году производство полипропилена открылось на будённовском Ставролене («Лукойл»), а в 2013 году на омском Полиоме.

Крупнейшее российское производство полипропилена открылось 15 октября 2013 года — это принадлежащий «Сибуру» завод «Тобольск-Полимер». В момент запуска тобольского завода он входил в пятёрку самых мощных в мире (ещё два завода имели такую же мощность). Предприятие рассчитано на производство 510 тыс. т пропилена в год методом дегидрирования пропана (подрядчик — Maire Tecnimont, оборудование — UOP, получаемого на Тобольском нефтехимическом комбинате, и последующее производство из него 500 тыс. т полипропилена в год (подрядчик — Linde, оборудование — Ineos. Мощности прочих российских заводов по выпуску полипропилена не превышают 250 тыс. т в год. «Тобольск-Полимер» специализируется на выпуске гомополипропилена, в то время как производство сополимеров «Сибур» решил сосредоточить на Томском НХК и Московском НПЗ.

В 2015 году в России было произведено 1275 тыс. тонн полипропилена, при этом экспорт составил 350 тыс. тонн.

Получение

Полипропилен получают полимеризацией пропилена в присутствии металлокомплексных катализаторов, например, катализаторов Циглера—Натта (например, смесь TiCl₄ и AlR₃):

nCH₂=CH(CH₃) → [-CH₂-CH(CH₃)-]_n

Параметры, необходимые для получения полипропилена близки к тем, при которых получают полиэтилен низкого давления. При этом, в зависимости от конкретного катализатора, может получаться любой тип полимера или их смеси.

Полипропилен выпускается в виде порошка белого цвета или гранул с насыпной плотностью 0,4—0,5 г/см³. Полипропилен выпускается стабилизированным, окрашенным и неокрашенным.

Свойства ПП и PEX

Прочность

Прочностные характеристики этих двух материалов примерно равны, показатели их растяжения до предельного положения (разрыва) составляют диапазон от 250-ти до 800 %. Но при этом:

• Полипропилен обладает большей стойкостью к растрескиванию, даже при воздействии возможных неблагоприятных факторов,
• Сшитый полиэтилен более прочен при резком перепаде нагрузок: повышение скорости растяжения значительно снижает механические свойства ПП.

Температурная стойкость

Максимально высокие температуры эксплуатации изделий из обоих пластмасс не превышают значение в 140 C, но плавятся и горят они немного в разных температурных режимах:

• ПП плавится при t=176 C,
• PEX – при t от 190 до 200 C.

А вот «нижний» предел использования материалов сильно отличается. Если сшитый полиэтилен сохраняет свои прочностные и эластичные свойства до -50 C, то полипропилен становится хрупким уже при -15 C (для некоторых модификаций даже при -5 C).

ИНТЕРЕСНО! Сшитый полиэтилен более стоек к временному повышению температур до очень высоких значений, а полипропилен – материал длительной стойкости. Это означает, что низкотемпературные отопительные системы с возможностью резких скачков температур лучше изготавливать из PEX, а постоянно горячие трубопроводы дольше прослужат из ПП.

Химические свойства

Химически полипропилен уступает сшитому полиэтилену:

• Стойкость его к органическим и неорганическим реагентам и растворителям хотя и высока по сравнению с неполимерными материалами, но слабее, чем у PEX.
• Стойкость к явлениям среды также намного ниже: в чистом виде он намного быстрее стареет под воздействием кислорода воздуха и солнечного света, особенно при повышении температур.

ВНИМАНИЕ! Для увеличения срока службы ПП-полимеров в сырьё на этапе производства изделий добавляются стабилизаторы, улучшающие стойкость к ультрафиолету и кислороду, а PEX-трубы обычно имеют защитное антидиффузное покрытие

Физические свойства

Несмотря на значительно большую, чем у полипропилена, плотность и практически аналогичную текучесть, PEX является более мягким материалом, а еще обладает следующими возможностями:

• Из-за высокой плотности не пропускает сквозь себя жидкости и даже газы, что позволяет изготавливать из него безопасные напорные газопроводы и технические трубопроводы,
• Благодаря эластичности трубы из него намного лучше гнутся с образованием более крутых поворотов, за счет чего из сшитого полиэтилена получается намного более качественный контур для систем теплого пола.

Литература

• Перепёлкин В. П. Полипропилен, его свойства и методы переработки. — Л.: ЛДНТП, 1963. — 256 c.
• Кренцель Б. А., Л. Г. Сидорова. Полипропилен. — Киев.: Техника, 1964. — 89 с.
• Коллектив авторов (И. Амрож и т. д.). Полипропилен. Перевод со словацкого В. А. Егорова. Под ред. В. И. Пилиповского и И. К. Ярцева. — Л.: Химия, 1967. — 316 c.
• Иванюков Д. В., М. Л. Фридман. Полипропилен. — М.: Химия, 1974. — 270 с.
• Handbook of Polypropylene and Polypropylene Composites / ed. H.G. Karian. — NewYork.: MarcelDekker Inc, 2003. — 740 p.
• Polypropylene. An A to Z reference / ed. J. Karger-Kocsis. Kluwer, 1999. — 987 p.
• ГОСТ 26996-86 «Полипропилен и сополимеры пропилена».

Вывод

Полипропилен (общее обозначение – РР) на сегодня являются наиболее распространённым материалом для изготовления водопроводных труб. Такая «популярность» обусловлена целым рядом факторов:

• Низкая себестоимость, что позволяет значительно сэкономить при обустройстве водопровода.
• Простота пайки, дающая возможность самостоятельно совершить монтаж.
• Большая продолжительность службы, достигающая свыше 50 лет.

Но основным свойством полипропилена, отличающим его многих других полимеров, является отличная термопластичность. То есть, данный материал при нагревании способен легко переходить в мягкое состояние, а при остывании – вновь затвердевать. Благодаря этому и достигается та простота сборки водопроводных систем из РР-труб: торцы деталей просто нагреваются, и соединяются между собой при помощи специальных муфт, либо прямой стыковкой.

Полезно8Бесполезно1