Свойства и характеристики полипропиленовых труб

Трубы и соединительные детали, изготовленные из полипропилена (тип PP-R), предназначаются для монтажа трубопроводов систем холодного и горячего водоснабжения, напольного и радиаторного отопления и технологических трубопроводов.

Не допускается применять в объединенных системах противопожарного водоснабжения, где устанавливаются СП 40-101 п. 1.2.

Расчетный срок службы трубопроводов из PP-R составляет 50 лет для условий эксплуатации согласно ГОСТ Р 52134-2003.

При изготовлении ПП трубы с противодиффузионным алюминиевым барьером используется новое поколение полипропилена, которому присвоена марка Beta-PPR.

Новый сырьевой материал позволяет существенно улучшить характеристики напорных труб и по классификации ISO 1043-1 относится к новому классу материалов — PP RCT.

Напорные трубы из материала PP-RCT более безопасны и компактны, что немаловажно с точки зрения сокращения затрат на прокладку водопровода.

Например, пластиковые трубы и арматура для подачи питьевой воды, отвечающие требованиям стандарта DVGW W544 укладываются в габариты SDR 7,4. Для сравнения, трубы из PP-R будут больше (SDR 6) и при этом будут рассчитаны на температуру не выше 67°C.

Полипропиленовые трубы ПП не допускаются к применению:

- при максимальной температуре жидкости выше рекомендованной и давлениях, превышающих 0,6 МПа для трубопроводов отопления;

- в помещениях категории «Г» по пожарной безопасности;

- в помещениях с источниками теплового излучения, температура поверхности которых превышает 150°С;

- в системах центрального отопления с элеваторными узлами, т.к. в таких системах теоретически возможно повышение температуры теплоносителя выше 100°С.

За счет сравнительно низкой толщины стенок трубы из PP-RCT обладают практическими преимуществами по сравнению с трубопроводами из PP-R. В частности, повышенная гидравлическая емкость труб обеспечивает значительную экономию на материалах, работах и общих затратах при проектировании системы.

Максимальный срок службы трубопровода для каждого класса эксплуатации определяется суммарным временем работы трубопровода при температурах Траб, Тмакс, Тавар и составляет 50 лет.

При сроке службы менее 50 лет все временные характеристики, кроме Тавар, следует пропорционально уменьшить. Могут устанавливаться другие классы эксплуатации, но значения температур должны быть не более, указанных для класса 5.

Полипропиленовые трубы и соединительные детали, предназначенные для классов эксплуатации 1-5, должны быть пригодными для класса эксплуатации «ХВ» при максимальном рабочем давлении 1,0 МПа.

В качестве технологических PP-R трубы могут применяться для транспортирования веществ, к которым полипропилен химически стоек согласно рекомендаций СН 550-82 [4].

На основании предполагаемой комбинации эксплуатационного давления и температур трубы ПП применяются на разное давление (с разной толщиной стенки):

- PN 10 для холодной воды (класс ХВ);

- PN 16 для горячей воды и напольного отопления (классы 1,3,4);

- PN 20 для горячей воды и центрального отопления (классы 1-5);

- PN 20 (армированная) для горячей воды и центрального отопления (классы 1-5).

Все соединительные детали производятся на номинальное давление PN 20.

Температура горячей воды в местах водоразбора рекомендуется:

- не ниже 60°С – для систем централизованного горячего водоснабжения, присоединяемых к открытым системам теплоснабжения;

- не ниже 50°С – для систем централизованного горячего водоснабжения, присоединяемых к закрытым системам теплоснабжения;

- не выше 75°С – для всех систем.

Алюминиевая армировка предназначена для снижения линейных удлинений, возникающих в системах отопления и водоснабжения. Для всех труб используются детали с SDR 6 (PN 20).

PP-R трубы обладают газопроницаемостью, что делает возможным проникновение в систему незначительного количества атмосферного кислорода, молекулы которого «просачиваются» сквозь стенки труб.

Рис. 1. Схема армированной полипропиленовой трубы

1 – основная труба PP-R; 2 – алюминиевая фольга (А1); 3 – наружный слой PP-R; (S – общая толщина трубы; S1 – толщина основной трубы; d – наружный диаметр трубы; dy – наружный диаметр основной трубы).

Компенсация тепловых линейных изменений длины ПП трубы

Система прокладки полипропиленовых труб во многом схожа с традиционными металлическими трубопроводами.

Однако при проектировании PP-R-систем необходимо учитывать не только предполагаемые давление и температуру транспортируемой жидкости, но и индивидуальные особенности данных систем.

В отличие от металлических труб показатель теплового расширения PP-R труб довольно высок. Это обстоятельство необходимо учитывать при проектировании, особенно в тех случаях, когда в системах горячего водоснабжения применяются неармированные трубы.

Избежать лишних механических напряжений позволит компенсация удлинения трубопровода за счет изменения направления трассы. При этом следует учесть, что трубопровод должен обладать свободой перемещения в осевом направлении.

Возможность движения труб по осевой достигается при помощи неподвижных фиксирующих опор, которые направляют удлинение через подвижное крепление. Места расположения неподвижных опор следует предварительно отметить в проекте.

Эти опоры будут разделять трубопровод на участки, реагирующие независимо друг от друга на изменения температуры. Если компенсация удлинения невозможна только за счет одного изменения направления, то в этом случае устанавливаются специальные компенсаторы.

Крепление труб ПП к строительным конструкциям и расстояния между опорами

Крепление полипропиленовой трубы к строительной конструкции (стене, колонне) выполняются с помощью скользящих и неподвижных («мертвых») опор.

Скользящей называется опора, фиксирующая трубопровод, но не препятствующая его осевому перемещению; неподвижной – опора, не позволяющая трубопроводу перемещаться в точке крепления.

Неподвижная опора устраивается из той же самой скользящей опоры, зажатой между двумя муфтами, или между двумя соединительными деталями (например, между двумя тройниками), или между соединительной деталью и муфтой.

Неподвижная опора может быть выполнена также с помощью металлического хомута с резиновой или пластмассовой прокладкой, одеваемого на муфту. Хомут обжимает муфту с помощью одного или двух болтов.

Тепловая изоляция ПП труб

Необходимость в тепловой изоляции трубопроводов из полипропиленовых труб определяется расчетом на потери тепла трубами или на выпадение конденсата.

Как правило, тепловая изоляция усматривается в следующих случаях:

- при прокладке труб в полу первого этажа по грунту или над неотапливаемым подпольем;

- при прохождении трубопроводов через неотапливаемые помещения;

- при прохождении трубопроводов у наружных дверных проемов, где возможно промерзание;

- стояки отопления и горячего водоснабжения;

- стояки холодного водоснабжения при открытой прокладке (для защиты от конденсата).

В качестве теплоизоляции для полипропиленовых PP-R труб рекомендуется использовать трубную изоляцию из вспененного полиэтилена. Коэффициент теплопроводности теплоизоляции не должен превышать 0,05 Вт/м/К.

Необходимый уровень теплозащиты можно обеспечить только при применении теплоизоляционных материалов.

В настоящее время в строительной практике широко применяются различные теплоизоляционные материалы отечественного и импортного производства, однако, как показала практика последних пяти лет, удовлетворяющими необходимым требованиям являются теплоизолирующие трубные оболочки на основе пенопластов – вспененных полиэтилена и сшитого вспененного полиэтилена.

Эти материалы могут использоваться во внутренних системах холодного и горячего водоснабжения и отопления.

Теплоизоляция из вспененных полимерных материалов изготавливается в виде труб и пластин. Трубчатые оболочки применяются для теплоизоляции стальных, медных и пластмассовых трубопроводов с наружными диаметрами 6-160 мм.

Толщина изоляционного слоя составляет 6; 9; 13; 20; 25 и 32 мм. Для теплоизоляции труб большого диаметра, соединительных деталей, арматуры, трубопроводов некруглого сечения и оборудования выпускаются плоские листы и рулоны различной толщины и с клеевым слоем.

Наиболее простой конструкцией является изоляция в виде трубы с продольным наружным надрезом или без него. При выполнении теплоизоляции новых трубопроводов теплоизоляционные оболочки во время монтажных работ надеваются на них.

При необходимости теплоизоляции смонтированного трубопровода оболочка из вспененного материала разрезается по имеющемуся надрезу. Для обеспечения целостности теплоизолирующей оболочки все швы и надрезы приклеиваются специальным клеем и дополнительно защищаются самоклеющейся лентой-скотчем.

Плотность изоляционных материалов из вспененного полиэтилена составляет 33-40 кг/м3. У вспененной полимерной теплоизоляции количество закрытых пор должно быть не менее 90%.

Монтаж трубопроводных систем холодного и горячего водоснабжения и отопления зданий

Монтаж труб PP-R следует проводить с учетом общих требований СНиП и СП. Монтаж полипропиленовых труб следует выполнять при температуре окружающего воздуха не ниже -10°С.

При монтаже внутридомовых трубопроводов следует применять неразъемные соединения, получаемые контактной тепловой сваркой в раструб, и разъемные соединения, получаемые с помощью комбинированных соединительных деталей.

Сварка ПП труб в раструб

Контактную сварку в раструб следует осуществлять с соблюдением такой последовательности операций:

- разметка и ровная отрезка труб под прямым углом к оси трубы;

- снятие на наружном конце трубы фаски под углом 15°С;

- обезжиривание наружной поверхности конца трубы длиной, несколько большей глубины раструба и внутренней поверхности раструба соединительной детали;

- нанесение метки (карандашом-маркером) на конец трубы на рекомендованных расстояниях от торца;

- обезжиривание рабочих поверхностей нагревательных элементов сварочного устройства.

Закрепление собранных вертикальных и горизонтальных трубопроводов следует осуществлять с помощью пластмассовых опор и хомутовых металлических опор с резиновыми или пластмассовыми прокладками.

Рис. 2. Варианты разъемного соединения полипропиленовой трубы ПП со стальной с помощью приварной буртовой втулки и свободного фланца

1 – стальная труба; 2,3 – стальной фланец по ГОСТ 12820-80 (при необходимости производится проточка внутреннего диаметра стального фланца – поз. 2); 4 – буртовая втулка; 5 – прокладка; 6,7 – болты и гайки; 8 – муфта.