Tuyau en polypropylène renforcé d'aluminium pour le chauffage et la distribution d'eau chaude sanitaire. Caractéristiques et inconvénients

La construction de systèmes de plomberie à l'aide de matériaux plastiques est en train de devenir une pratique courante. Le type de tuyau de chauffage le plus répandu est le tuyau en polypropylène renforcé d'aluminium.

Le polypropylène est un produit obtenu par polymérisation de produits de craquage du pétrole. Sa molécule est constituée de deux atomes de carbone liés à de l'hydrogène.

La liaison carbone-carbone est composée de deux liaisons, dont l'une est plus faible. Sous l'effet de températures et de pressions élevées, elle se rompt et la molécule devient chimiquement active.

Dans ces conditions, de nombreuses formations de ce type se forment dans l'espace ; elles s'assemblent pour former des chaînes moléculaires qui constituent la base du polypropylène. Ce processus se déroule en présence de catalyseurs.

Le matériau obtenu est une substance plastique solide qui fond à haute température. Cette propriété est exploitée pour fabriquer divers produits, notamment des tuyaux, par extrusion.

Cependant, les propriétés physiques des tuyaux en polypropylène laissent à désirer. Leur principal inconvénient réside dans leur coefficient de dilatation thermique linéaire élevé.

Par conséquent, les pipelines La température de fonctionnement du fluide de refroidissement a entraîné un allongement important, ce qui a provoqué sa déformation.De plus, le fait que la substance soit thermoplastique a provoqué le gonflement des tuyaux sous l'effet combiné de la température et de la pression.

Pourquoi utilise-t-on un renfort en aluminium ?

Une solution à ces problèmes a été trouvée au niveau de la conception. La masse de polypropylène du tuyau est renforcée par des inserts de renfort. Des matériaux aux propriétés mécaniques opposées ont été sélectionnés : la fibre de verre et le métal.

Le renforcement du polypropylène s'est avéré être une idée fructueuse : les propriétés mécaniques des pipelines se sont considérablement améliorées : le coefficient de dilatation thermique linéaire a diminué de 75 % et sa valeur résiduelle est comparable à celle des analogues métalliques.

Et les indicateurs de force ont augmenté plus de deux fois Les tuyaux renforcés peuvent résister à des pressions d'eau chaude allant jusqu'à 20 atmosphères. Cette méthode a permis la généralisation de l'utilisation de tuyaux en polypropylène renforcé d'aluminium dans les systèmes de production d'eau chaude et de chauffage.

Le renforcement du polypropylène par une feuille d'aluminium mérite une attention particulière. Tout d'abord, pourquoi l'aluminium a-t-il été choisi ? Ce métal se caractérise par la protection efficace de la surface des produits qui en sont constitués grâce à une couche d'oxyde. Patine d'aluminium (Al).₂O₃) est très résistant aux effets de tous les agents oxydants et substances chimiquement actives.

Seuls les sels de mercure peuvent le détruire. Il assure ainsi une protection chimique fiable pour le renforcement des canalisations. Par ailleurs, sa résistance mécanique est suffisante pour supporter la surpression du liquide transporté, même avec une épaisseur de 0,1 à 0,5 millimètre.

D'autres métaux, comme l'or, l'argent et le platine, possèdent des propriétés similaires. Cependant, pour des raisons évidentes, nous n'envisagerons pas sérieusement leur utilisation dans la fabrication de tuyaux.

Propriétés et caractéristiques du polypropylène renforcé d'aluminium

Les canalisations renforcées de fibres de verre présentent de nombreuses propriétés remarquables. L'un de leurs rares inconvénients est la perméabilité de leurs parois à l'oxygène moléculaire atmosphérique, l'un des oxydants naturels les plus puissants. Ceci entraîne une corrosion accélérée des parties métalliques des canalisations.

1. Dans les systèmes de chauffage, il s'agit de la surface intérieure des chaudières, des sèche-serviettes chauffants et des radiateurs métalliques, ainsi que des vannes d'arrêt métalliques.
2. Dans les systèmes de production d'eau chaude, les filtres, les compteurs, les adaptateurs métal-plastique et tout autre élément susceptible de s'oxyder sont endommagés.

Il tire parti des propriétés protectrices élevées de l'aluminium et de sa densité métallique élevée. Le polypropylène renforcé d'aluminium offre une protection supérieure contre l'oxygène et peut servir dans les systèmes de plomberie jusqu'à 50 ans.

Polypropylène, PPR marquéest un matériau plus durable pour les tuyaux d'eau chaude, car il résiste mieux aux températures et à la pression élevées du système que les autres produits traditionnels.

La surface intérieure des tuyaux est représentée par une surface stable, qui :

• ne se corrode pas ;
• non sujet à la contamination bactériologique ;
• ne dépose pas de dépôts calcaires typiques des canalisations d'eau ;
• Pratiquement non sujet à l'usure physique.

Cela permet d'utiliser les tuyaux PPR pendant une longue période sans modifier les paramètres physiques du système.

Inconvénients des pipelines PPR renforcés en aluminium

Dans ce cas précis, il s'agit d'un matériau relativement sophistiqué, capable d'offrir un service durable et fiable. Cependant, il présente aussi des inconvénients importants.

Cela implique notamment de nettoyer les extrémités de raccordement et d'éliminer la couche de renfort. Cette opération est délicate et une erreur lors de son exécution peut compromettre l'intégrité du système.

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Tuyau métal-polymère, polypropylène renforcé d'aluminium

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Un autre inconvénient est la vulnérabilité du matériau aux rayons ultraviolets intenses. Une exposition prolongée au soleil le rend cassant et il peut facilement se briser.

Pour améliorer la résistance aux UV, du noir de carbone est ajouté à la composition à raison de 2 % maximum du poids total. Toutefois, il est plus prudent d'éviter tout simplement l'utilisation de tuyaux en polypropylène pour les canalisations dans les zones exposées.

Champ d'application

Pour déterminer l'applicabilité de tels produits, il convient de tenir compte de leur origine et de leurs propriétés fondamentales.

Le fait que le matériau soit thermoplastique implique directement qu'il ne peut être utilisé à haute température. Par conséquent, on utilise des tubes laminés non renforcés pour les canalisations à écoulement gravitaire, comme les réseaux d'égouts.

Toutefois, là aussi, il faut tenir compte de la possibilité d'un chauffage maximal. jusqu'à une température de 95 degrésLes consommateurs évitent la surchauffe en mélangeant l'eau bouillante avec de l'eau froide du robinet lorsqu'ils la versent.

La seconde utilisation possible concerne les conduits de ventilation. Cette application ne pose aucun problème, car ces éléments sont toujours situés à l'intérieur et protégés du rayonnement solaire et des températures élevées.

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Tuyaux en polypropylène PP-ALUX

Le renforcement élimine tous les inconvénients du matériau d'origine. La création d'une couche protectrice en fibre de verre compense ses propriétés d'écoulement et sa forte capacité de dilatation thermique.

De ce fait, ces produits peuvent résister à des pressions allant jusqu'à 25 atmosphères sans se déformer. Cette résistance est maintenue même à des températures de 95 °C. Toutefois, il s'agit d'une recommandation prudente du fabricant ; en réalité, ces produits peuvent supporter des températures atteignant 135 °C.

Les fabricants de tuyaux renforcés en aluminium affirment que la barrière d'oxygène durable formée par la couche d'aluminium empêche la corrosion des composants métalliques des systèmes de chauffage ou de production d'eau chaude. Bien que cela soit théoriquement vrai, il n'existe pas de statistiques fiables concernant l'usure accrue de ces systèmes.

Comparaison des renforts en fibre de verre et en aluminium

Nous proposons d'examiner cette question en détail, en commençant par le processus de production.

Dans les deux cas, on utilise des presses identiques, et parfois même en configuration double. La principale différence réside dans la méthode d'application de la couche de renfort.

Pour l'aluminium, cela nécessite l'application de couches adhésives hautement toxiques. Si l'on utilise des barres d'armature en aluminium massif, une tête de soudage laser de haute précision est requise. Cela complexifie l'équipement et entraîne des coûts de production plus élevés pour les tubes renforcés en aluminium.

Les caractéristiques de performance des deux types sont presque identiques. lorsqu'il est utilisé pour l'eau chaude et l'eau froide.

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Sélection des tuyaux pour l'installation de chauffage

Les produits étudiés étant fabriqués à partir du même matériau, la technique d'installation des systèmes de plomberie est pratiquement identique. La seule différence mineure réside dans la nécessité de nettoyer la gaine en aluminium avant le soudage lors de l'installation.

Il est logique de conclure qu'il s'agit du même matériau, aux propriétés et applications pratiquement identiques. L'avantage revendiqué des tuyaux à barrière à l'oxygène n'est justifié que théoriquement.

Il est évident que les différences entre les tuyaux renforcés de fibre de verre et d'aluminium sont, en principe, minimes.

Marquages ​​et désignations

La désignation figurant sur ces échantillons de produit est l'abréviation PPR-AL-PPR, qui décrit parfaitement la structure du matériau. Ces tuyaux se déclinent en plusieurs sous-types :

• La première option est proposée pour les produits comportant de l'aluminium perforé à l'intérieur ;
• La deuxième option est constituée d'une couche métallique solide, qui offre une protection fiable contre la pénétration d'oxygène ;
• Le troisième type est un tuyau à cinq couches, composé de polypropylène à l'extérieur et à l'intérieur, d'une couche d'aluminium au milieu et de deux couches d'adhésif thermofusible en haut et en bas.

Certains fabricants remplacent la désignation PPR par l'abréviation PEX, ce qui revient, en principe, au même.

Tous les tuyaux en plastique sont marqués sur leur surface extérieure. Pour le polypropylène renforcé d'aluminium, les informations suivantes sont notamment indiquées :

1. Logo ou marque déposée du fabricant.
2. Désignation du type de tuyau.
3. La valeur de la pression de service nominale.
4. Dimensions des tuyaux indiquant le diamètre extérieur et l'épaisseur de la paroi.
5. classe des conditions de fonctionnement.
6. Pression de service maximale admissible.
7. Indication de conformité à la documentation technique – GOST ou spécifications techniques.

Examinons les fabricants

On peut affirmer sans risque d'erreur que les tuyaux en plastique sont produits dans le monde entier. Voici les principaux produits disponibles sur les marchés mondiaux et russes :

1. La société tchèque FV Plast est présente sur le marché européen Cela ne fait pas si longtemps — 15 ans seulement. Mais durant cette période, l'entreprise s'est forgée une solide réputation grâce à la qualité de ses produits et à la fiabilité de ses livraisons. Son portefeuille clients comprend 30 clients réguliers en Europe.

Notre gamme de tuyaux fabriqués couvre toutes les tailles, de 20 à 115 millimètres, pour tous les types de produits, y compris les tuyaux en plastique pur et les tuyaux renforcés. Nous fournissons également le marché russe.

2. Le fabricant russe de matières plastiques Metak LLC est spécialisé dans la production de tubes en polypropylène de 16 à 100 millimètres de diamètre et d'une gamme complète de raccords. Il fabrique au total 250 références. Le succès de l'entreprise repose en grande partie sur son équipe d'ingénieurs, qui améliore constamment ses technologies et développe de nouveaux produits. La haute qualité de ses produits lui a valu une réputation et une reconnaissance bien méritées sur le marché.
3. L'un des fournisseurs les plus réputés de produits en plastique pour pipelines Banninger, entreprise allemande basée en Hesse, est un fabricant leader de produits de haute qualité. Elle accorde une importance particulière à la qualité des matières premières, garantissant ainsi la fiabilité et la durabilité de ses produits. Son activité principale réside toutefois dans son laboratoire de développement de produits innovants. De ce fait, elle ne se contente pas de fabriquer des produits standardisés, mais innove également dans ce domaine.

La gamme de produits de l'entreprise couvre l'ensemble des besoins en matériaux de construction résidentielle. Elle fabrique également sur place des équipements et des outils pour la pose de canalisations.

Caractéristiques de l'installation du polypropylène

Comparé à d'autres plastiques, le polypropylène possède une caractéristique essentielle : sa dureté. De ce fait, il est impossible de cintrer les tuyaux lors de leur installation. C'est pourquoi tous les composants de la canalisation sont assemblés par soudage par diffusion.

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Le procédé consiste à faire fondre les surfaces de contact sur une profondeur d'environ 1 millimètre, puis à les comprimer. Ce procédé mélange les matériaux des pièces, formant une masse monolithique au niveau de la jonction. Le durcissement s'effectue en une à deux minutes, assurant ainsi une connexion solide. L'assemblage des sections de tuyau d'eau est réalisé sur un établi.

Les sections sont reliées entre elles lorsqu'elles sont suspendues, ce qui n'est pas très pratique et nécessite l'aide d'un assistant.

Lors de la manipulation de polypropylène renforcé d'aluminium, l'extrémité de la pièce doit être nettoyée afin de la libérer de la gaine métallique, car le métal ne peut adhérer au plastique par diffusion. Des outils spécifiques sont utilisés à cet effet.

Correctement installées, les canalisations d'eau en polypropylène-aluminium peuvent durer jusqu'à 50 ans. Bonne chance !