Σήμερα, τα συστήματα ύδρευσης και θέρμανσης κατασκευάζονται όλο και περισσότερο από σωλήνες πολυπροπυλενίου αντί για χαλύβδινους. Αλλά επειδή οι σωλήνες πολυπροπυλενίου είναι πλαστικοί, τίθεται το ερώτημα: ποια είναι η μέγιστη θερμοκρασία που μπορούν να αντέξουν οι σωλήνες πολυπροπυλενίου;
Ας εξετάσουμε πιο προσεκτικά αυτό το ζήτημα. Θα εξετάσουμε τις ιδιότητες του υλικού πολυπροπυλενίου. Θα μάθουμε για τους τύπους σωλήνων πολυπροπυλενίου και τα χαρακτηριστικά τους. Θα συζητήσουμε επίσης τις θερμοκρασίες που μπορεί να αντέξει αυτός ο αγωγός και τις ιδιαιτερότητες της χρήσης του σε δίκτυα ζεστού νερού.
Ιδιότητες του πολυπροπυλενίου
Το πολυπροπυλένιο είναι ένα συνθετικό πολυμερές προϊόν σε μορφή λευκής σκόνης, που χρησιμοποιείται για την παραγωγή προφίλ με τήξη ή συμπίεση. Είναι το πιο σκληρό και ανθεκτικό πλαστικό, ανθεκτικό στη διάβρωση.
Οι κύριες φυσικές ιδιότητες του πολυπροπυλενίου είναι η ανθεκτικότητα, η αξιοπιστία, η αντοχή στη φθορά και η αντοχή σε υψηλές θερμοκρασίες. Είναι αδιαπέραστο από χημικές ουσίες, άλατα και αλκαλικά διαλύματα, επομένως αυτές οι ουσίες που υπάρχουν στο νερό δεν αποτελούν απειλή για τον αγωγό.
Προϊόντα πολυπροπυλενίου:
- ζυγίζουν λιγότερο από τον χάλυβα.
- δεν εκπέμπουν ουσίες επιβλαβείς για την υγεία - κατάλληλες για εγκατάσταση σε οικιακούς χώρους.
- η εσωτερική επιφάνεια είναι λεία, γεγονός που αποτρέπει τις εναποθέσεις κλίμακας.
- το επίπεδο θερμικής αγωγιμότητας είναι χαμηλό.
- καλή ηχομόνωση.
- υψηλή ηλεκτρική μόνωση;
- δείκτης θερμοχωρητικότητας 2,0 kJ/(kg.°C)·
- επιτρεπόμενο επίπεδο θερμοκρασίας -15 — +120;
- Η τιμή πυκνότητας είναι 0,92 kg/cm³.
Το πολυπροπυλένιο μαλακώνει στους +140 βαθμούς και το σημείο τήξης του είναι +175 - αυτή είναι η θερμοκρασία του ατμού.
Αυτός ο παράγοντας καθιστά τον αγωγό πολυπροπυλενίου κατάλληλο για παροχή κρύου ή ζεστού νερού (ειδικά ενισχυμένο), όπου η θερμοκρασία θέρμανσης του ψυκτικού διατηρείται εντός του εύρους των +95, αλλά δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως σωλήνας ατμού.
Όταν θερμαίνεται, το πολυπροπυλένιο μαλακώνει και όταν ψύχεται, ανακτά όλες τις φυσικές του ιδιότητες και γίνεται ξανά στερεό. Επομένως, η συναρμολόγηση ενός αγωγού ύδρευσης από αυτά τα προϊόντα είναι βολική και η διαδικασία σύνδεσης των στοιχείων του αγωγού είναι αρκετά απλή. Απλώς θερμάνετε τα άκρα και ενώστε τα μεταξύ τους. Είναι επίσης δυνατές οι συνδέσεις.
Το κύριο μειονέκτημα του πολυπροπυλενίου είναι η πλαστικότητά του. Όταν θερμαίνεται, το προϊόν μαλακώνει και μπορεί εύκολα να λυγίσει. Ωστόσο, κατά την κάμψη ενός τέτοιου προφίλ, η εσωτερική διάμετρος μειώνεται σημαντικά, μειώνοντας την απόδοση του.
Επιπλέον, αυτό το υλικό είναι ευαίσθητο στο φως, με αποτέλεσμα το προϊόν να χάνει τη λάμψη του, να ραγίζει και να ξεθωριάζει. Για να αποφευχθεί αυτό, προστίθενται διάφορα συστατικά στο πολυπροπυλένιο.
Αξίζει να σημειωθεί ότι το πολυπροπυλένιο δεν ανέχεται καλά τον παγετό, καθώς γίνεται εύθραυστο σε θερμοκρασίες μεταξύ -5 και -15 βαθμών Κελσίου. Αυτό το μειονέκτημα μπορεί να ξεπεραστεί με την προσθήκη καουτσούκ αιθυλενίου ή αιθυλοπροπυλενίου.
Η τυπική ονομαστική πίεση για προϊόντα πολυπροπυλενίου είναι 30 kg ανά 1 cm². Ωστόσο, σύμφωνα με τις συστάσεις του κατασκευαστή, δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 10 kg.
Τύποι σωλήνων πολυπροπυλενίου
Οι σωλήνες πολυπροπυλενίου χωρίζονται σε δύο κύριους τύπους: ενισχυμένο ή μη ενισχυμένοΚατηγοριοποιούνται επίσης ανάλογα με το σχεδιασμό και το υλικό. Εάν ένα προϊόν έχει μπλε λωρίδα, συνιστάται για παροχή κρύου νερού, ενώ εάν έχει κόκκινη λωρίδα, συνιστάται για παροχή ζεστού νερού.
Τα προϊόντα πολυπροπυλενίου οποιουδήποτε τύπου επισημαίνονται με τα γράμματα PN. Ο αριθμός δίπλα στη συντομογραφία PN επηρεάζει την τιμή. Όσο υψηλότερος είναι ο αριθμός, τόσο υψηλότερη είναι η τιμή.
Μη ενισχυμένο
Οι μη ενισχυμένοι τύποι προορίζονται για κεντρικούς αγωγούς κρύου νερού. Δεν είναι κατάλληλοι για παροχή ζεστού νερού, καθώς ο αγωγός μπορεί να διασταλεί όταν θερμαίνεται—κατά 150 mm κάθε 10 μέτρα, γεγονός που μπορεί να προκαλέσει ρήξη. Ωστόσο, τα μη ενισχυμένα μοντέλα μπορούν να εγκατασταθούν σε κατασκευές χαμηλής θερμοκρασίας, αλλά μόνο εάν η πίεση δεν είναι υψηλή.
Αυτοί οι τύποι προσφέρουν αυξημένη ευελιξία, δυνατότητα χύτευσης και χαμηλό κόστος. Τα τυπικά προφίλ είναι εύκολα στην εγκατάσταση, καθώς οι περιοχές σύνδεσης με τα εξαρτήματα είναι ανεμπόδιστες.
Τα προϊόντα πολυπροπυλενίου φέρουν τις ακόλουθες σημάνσεις, οι οποίες υποδεικνύουν τη μέγιστη επιτρεπόμενη θερμοκρασία:
- PN 10 — επιτρεπόμενη θερμοκρασία +45 (για ενδοδαπέδια θέρμανση) και +20 (για παροχή νερού), πίεση 1 MPa. Πάχος τοιχώματος — 10 mm, διάμετρος — από 20 έως 110 mm.
- PN 16 — επιτρεπόμενη πίεση 1,6 MPa, τιμή θερμοκρασίας + 60. Πάχος τοιχώματος από 3,4 mm.
- PN 20 — επιτρεπόμενη πίεση 2 MPa σε θερμοκρασία +80 μοιρών. Πάχος τοιχώματος 16–18,4 mm.
Η διάρκεια ζωής των μη ενισχυμένων αγωγών όταν χρησιμοποιούνται στην παροχή κρύου νερού φτάνει τα 50 χρόνια, 30 χρόνια εάν ρέει θερμαινόμενο ψυκτικό μέσο μέσω αυτών.
Ενισχυμένος
Η ενίσχυση είναι η προσθήκη ενός επιπλέον στρώματος αλουμινίου ή υαλοβάμβακα. Αυτό το υλικό καθιστά το προϊόν ισχυρότερο και αυξάνει τη διάρκεια ζωής του, ακόμη και παρουσία θερμών ρευστών μεταφοράς θερμότητας. Το προφίλ θα διαρκέσει έως και 50 χρόνια.
Επιπλέον, η ενίσχυση επιτρέπει τη χρήση αυτού του αγωγού με νερό που θερμαίνεται στους + 120 βαθμούς, χωρίς κίνδυνο, ότι θα συμβεί γραμμική επέκταση, με περαιτέρω διακοπή στον αυτοκινητόδρομο.
Τα ενισχυμένα μοντέλα έχουν σχεδιαστεί για παροχή ζεστού νερού υψηλής πίεσης. Αυτός ο τύπος:
- πιο ανθεκτικά στις χημικές ουσίες.
- ο συντελεστής διαστολής του είναι 5 φορές χαμηλότερος από αυτόν ενός συμβατικού προφίλ.
- ικανότητα αντοχής σε υψηλές θερμοκρασίες και μέγιστα φορτία.
Σύμφωνα με το υλικό ενίσχυσης, τα προφίλ είναι:
- Με στρώμα αλουμινίου—αυτά τα μοντέλα έχουν υψηλές πιέσεις λειτουργίας, γεγονός που τα καθιστά κατάλληλα για συστήματα κεντρικής θέρμανσης και ζεστού νερού. Το στρώμα αλουμινίου μειώνει τη θερμική παραμόρφωση και τη διάχυση οξυγόνου.
Η τοποθέτηση προφίλ ενισχυμένων με αλουμίνιο είναι δύσκολη επειδή η ενδιάμεση στρώση αλουμινίου δεν πρέπει να έρχεται σε επαφή με νερό. Επομένως, οι αρμοί πρέπει να καθαρίζονται από αρκετά εκατοστά ενισχυτικού υλικού.
- Τα μοντέλα ενισχυμένα με υαλοβάμβακα έχουν χαμηλή διαστολή. Το υαλοβάμβακα μειώνει την παραμόρφωση όταν θερμαίνεται. Σε σύγκριση με τα μοντέλα αλουμινίου, αυτά τα προϊόντα έχουν χαμηλότερη τάση θερμικής διαστολής, καθιστώντας τα λιγότερο δημοφιλή.
Η διαδικασία εγκατάστασης για αυτόν τον τύπο είναι απλούστερη επειδή δεν απαιτείται απογύμνωση. Οι ίνες συνδέονται μεταξύ τους με τηγμένο πολυαιθυλένιο, αποτρέποντας την αποκόλληση του υλικού.
- Σωλήνες ενισχυμένοι με ίνες βασάλτη. Αυτός ο τύπος προσφέρει πολλά πλεονεκτήματα όχι μόνο σε σχέση με οποιοδήποτε ενισχυμένο μοντέλο αλλά και με πλαστικά και μεταλλικά προφίλ. Είναι πιο εύκολος στην εγκατάσταση από τους σωλήνες με επικάλυψη αλουμινίου, καθώς δεν απαιτείται απογύμνωση. Τα προϊόντα βασάλτη συνδέονται εύκολα με οποιοδήποτε τύπο εξαρτημάτων πολυπροπυλενίου.
Οι ενισχυμένοι σωλήνες φέρουν την ένδειξη PN 20 και PN 25. Μπορούν να αντέξουν θερμοκρασίες +95 και πιέσεις έως 2,5 MPa.
Ωστόσο, δεν αντέχουν όλα τα ενισχυμένα προϊόντα σε υψηλότερες θερμοκρασίες. Για παράδειγμα, οι σωλήνες αλουμινίου δεν μπορούν να αντέξουν σε θερμοκρασίες τόσο υψηλές όσο αυτές των σωλήνων πολυπροπυλενίου ενισχυμένων με υαλοβάμβακα—+120°C (αν και όχι για μεγάλα χρονικά διαστήματα).
Βαθμολόγηση
Εκτός από τη σήμανση PN, η οποία υποδεικνύει τη θερμοκρασία και την πίεση, όλοι οι πλαστικοί σωλήνες έχουν:
- η λέξη "σωλήνας"
- συντομευμένη ονομασία του υλικού·
- SDR — ο λόγος του εξωτερικού μεγέθους προς το πάχος του τοιχώματος·
- εξωτερική διάσταση προφίλ·
- επιχειρησιακή τάξη;
- όριο πίεσης λειτουργίας·
- στάνταρ δωμάτιο.
Για παράδειγμα:
Σωλήνας PP-R SDR 11-20´ 1.9 κλάση 1/1.0 MPa GOST R 52134-2003, όπου:
- προφίλ κατασκευασμένο από τυχαίο πολυπροπυλένιο - συμπολυμερές SDR 11;
- εξωτερική διάμετρος 20 mm;
- πάχος τοιχώματος 1,9;
- τάξη 1;
- επιτρεπόμενη πίεση 1 MPa.
Σύμφωνα με τη δομή τους, τα προφίλ χωρίζονται σε:
- S — μονοστρωματικό.
- M — πολυστρωματικό;
- TI — με θερμομονωτικό στρώμα.
- PP - πρότυπο;
- PP-RP - ανθεκτικό σε υψηλή πίεση.
Ανά τύπο υλικού υπάρχουν:
- PPB - έχουν υψηλή αντοχή, ο σκοπός τους είναι η θέρμανση δαπέδου με ζεστό ψυκτικό.
- PPH - έχουν αυξημένη εσωτερική διάμετρο, τοποθετούνται σε συστήματα εξαερισμού και κρύο νερό.
- Το PPR είναι ένας καθολικός τύπος που μπορεί να αντέξει σε υψηλές θερμοκρασίες.
Ανά τάξη χωρίζονται σε:
- κατηγορία 1 — έως +60 C, προορίζεται για παροχή νερού·
- 2 — έως +70 (αγωγοί).
- 3 — + 60 (ζεστά δάπεδα).
- 4 — +70 C, που χρησιμοποιείται στη θέρμανση.
- 5 - + 90 (θέρμανση);
- κατηγορία XB - για παροχή κρύου νερού.
Μερικοί κατασκευαστές βάζουν εμπορικό σήμα στα προϊόντα τους.
Πίνακας θερμοκρασίας
Για λόγους σαφήνειας, παρέχουμε έναν πίνακα θερμοκρασιών που μπορούν να αντέξουν οι σωλήνες πολυπροπυλενίου.
| Θέα | Σκοπός | Μέγιστο επίπεδο θερμοκρασίας | Πίεση λειτουργίας (atm) |
| Αριθμός Παραγγελίας 10 | Παροχή κρύου νερού | +40°C | 10.2 |
| Αριθμός Παραρτήματος 16 | Παγκόσμιο μοντέλο | +60 | 16.3 |
| PN 20 | Παγκόσμιος | +80 — 95 | 20.4 |
| PN 25 | Ζεστό νερό | +95 — 120 | 25,5 |
Χαρακτηριστικά χρήσης σε σύστημα θέρμανσης
Σήμερα, τα προφίλ πολυπροπυλενίου εγκαθίστανται ολοένα και περισσότερο τόσο σε συστήματα κεντρικής θέρμανσης όσο και σε ιδιωτικές κατοικίες. Δεν είναι παραμορφώσιμα, αδιαπέραστα από το οξυγόνο και μπορούν να αντέξουν σε θερμοκρασίες υπό το μηδέν, πράγμα που σημαίνει ότι το πάγωμα του νερού στο δίκτυο ύδρευσης δεν βλάπτει το σύστημα στο σύνολό του.
Η απάντηση στο ερώτημα ποιος σωλήνας θέρμανσης από πολυπροπυλένιο είναι ο καλύτερος είναι απλή: επιλέξτε έναν σωλήνα που μπορεί να αντέξει μέγιστη θερμοκρασία από +60 έως +95°C. Τα πιο κατάλληλα μοντέλα είναι τα PN 20 με βαθμολογία θέρμανσης +60°C ή τα PN 25 με βαθμολογία θέρμανσης +95°C.
Όταν επιλέγετε προφίλ πολυπροπυλενίου για θέρμανση, εκτός από τη θερμοκρασία, θα πρέπει να λάβετε υπόψη τα εξής:
- Τα πλαστικά προϊόντα είναι άκαμπτα και δύσκολα λυγίζουν. Για να γυρίσετε την κύρια γραμμή, πρέπει να εγκαταστήσετε μια γωνία, κάτι που δεν είναι πολύ βολικό.
- Η διατομή των σωλήνων πρέπει να αντιστοιχεί στο μέγεθος των ανυψωτικών σωλήνων στους οποίους θα συνδεθούν. Σε μια ιδιωτική κατοικία, το κεντρικό σύστημα διανομής είναι κατασκευασμένο από προφίλ διατομής 32 mm και η σύνδεση με τα καλοριφέρ γίνεται με σωλήνες 20–25 mm.
- Τα εξαρτήματα σωληνώσεων από PP έχουν μεγάλη διατομή, η οποία υποβαθμίζει την εμφάνιση του συστήματος.
- Το πολυπροπυλένιο τεντώνεται όταν θερμαίνεται, γεγονός που οδηγεί σε αραίωση των τοιχωμάτων και χαλάρωση του αγωγού, κάτι που φαίνεται αντιαισθητικό όταν εγκαθίσταται σε εξωτερικούς χώρους.
Κατά την εγκατάσταση πλαστικών σωληνώσεων, είναι σημαντικό να μην υπερθερμαίνονται, καθώς αυτό θα μειώσει τη ροή όταν εισαχθεί στο εξάρτημα. Αυτό το σφάλμα μειώνει σημαντικά την απόδοση του συστήματος.
Επιπλέον, τα προϊόντα πολυπροπυλενίου δεν συνιστώνται για σωληνώσεις λεβήτων. Τα λεβητοστάσια παρουσιάζουν συχνές αλλαγές θερμοκρασίας, κάτι που αντενδείκνυται για αυτό το είδος προφίλ.
Αν λάβετε υπόψη όλα τα παραπάνω σημεία, τότε οι τύποι πολυπροπυλενίου με μέγιστη θερμοκρασία +95 είναι αρκετά κατάλληλοι για εγκαταστάσεις θέρμανσης.
Η χρήση σωλήνων πολυπροπυλενίου στην παροχή ζεστού νερού
Κατά την εγκατάσταση ενός κεντρικού αγωγού ζεστού νερού, να θυμάστε ότι οι σωλήνες πολυπροπυλενίου έχουν υψηλό συντελεστή διαστολής όταν θερμαίνονται. Εάν η θερμοκρασία του ψυκτικού υγρού αυξηθεί κατά 10 βαθμούς, ο σωλήνας πολυπροπυλενίου διαστέλλεται κατά 1,25 mm ανά μέτρο. Όταν χρησιμοποιείται ενισχυμένο πολυπροπυλένιο, ο ρυθμός διαστολής είναι 0,32 mm/m.
Η θερμοκρασία θέρμανσης του ψυκτικού που παρέχεται σε μεμονωμένους καταναλωτές κυμαίνεται από +45 έως +75 βαθμούς Κελσίου. Επομένως, για να διασφαλιστεί η αδιάλειπτη παροχή σε τέτοια συστήματα, συνιστάται η εγκατάσταση ενισχυμένων σωλήνων πολυπροπυλενίου κατηγορίας PN 20 ή 25, με πίεση 2 έως 2,5 MPa.
Το πολυπροπυλένιο είναι ένα κοινό υλικό που χρησιμοποιείται στους σωλήνες νερού. Εάν επιλέξετε το σωστό μοντέλο και ακολουθήσετε όλες τις συνιστώμενες οδηγίες λειτουργίας, οι σωλήνες πολυαιθυλενίου θα διαρκέσουν για δεκαετίες.
