Aujourd'hui, les systèmes de plomberie et de chauffage sont de plus en plus souvent fabriqués en polypropylène plutôt qu'en acier. Mais comme le polypropylène est un matériau plastique, une question se pose : quelle est la température maximale que peuvent supporter ces tuyaux ?
Examinons ce problème de plus près. Nous étudierons les propriétés du polypropylène. Nous découvrirons les différents types de tuyaux en polypropylène et leurs caractéristiques. Nous aborderons également les températures que ce type de canalisation peut supporter et les spécificités de son utilisation dans les réseaux d'eau chaude.
Propriétés du polypropylène
Le polypropylène est un polymère synthétique présenté sous forme de poudre blanche, utilisé pour la fabrication de profilés par fusion ou pressage. C'est le plastique le plus dur et le plus durable, résistant à la corrosion.
Les principales propriétés physiques du polypropylène sont sa durabilité, sa fiabilité, sa résistance à l'usure et sa résistance aux hautes températures. Imperméable aux produits chimiques, aux sels et aux solutions alcalines, il ne présente aucun risque pour cette canalisation, contrairement aux substances présentes dans l'eau.
Produits en polypropylène :
- peser moins que l'acier ;
- n'émettent pas de substances nocives pour la santé - convient à une installation dans les locaux domestiques ;
- la surface intérieure est lisse, ce qui empêche les dépôts de tartre ;
- le niveau de conductivité thermique est faible ;
- bonne isolation acoustique ;
- isolation électrique élevée ;
- indice de capacité thermique 2,0 kJ/(kg.°C);
- niveau de température admissible -15 — +120 ;
- La valeur de la densité est de 0,92 kg/cm³.
Le polypropylène ramollit à +140 degrés et son point de fusion est de +175 – c'est la température de la vapeur.
Ce facteur rend le pipeline en polypropylène convient à l'alimentation en eau froide ou chaude (particulièrement renforcé), où la température de chauffage du fluide de refroidissement est maintenue dans la plage de +95, mais il ne peut pas être utilisé comme tuyau de vapeur.
Chauffé, le polypropylène se ramollit, puis, en refroidissant, il retrouve toutes ses propriétés physiques et redevient solide. De ce fait, l'assemblage d'une conduite d'eau principale à partir de ces produits est aisé, et le raccordement des éléments de canalisation est relativement simple. Il suffit de chauffer les extrémités et de les assembler ; des raccords peuvent également être utilisés.
Le principal inconvénient du polypropylène réside dans sa plasticité. Chauffé, le produit s'assouplit et se plie facilement. Cependant, le cintrage d'un tel profilé entraîne une réduction significative de son diamètre intérieur, ce qui diminue sa productivité.
De plus, ce matériau est sensible à la lumière, ce qui peut entraîner une perte de brillance, des fissures et une décoloration. Pour éviter cela, différents composants sont ajoutés au polypropylène.
Il convient de noter que le polypropylène est sensible au gel et devient cassant à des températures comprises entre -5 et -15 degrés Celsius. Cet inconvénient peut être surmonté par l'ajout d'éthylène ou de caoutchouc éthylpropylène.
La pression nominale standard pour les produits en polypropylène est de 30 kg par cm². Cependant, selon les recommandations du fabricant, elle ne doit pas dépasser 10 kg.
Types de tuyaux en polypropylène
Les tuyaux en polypropylène se divisent en deux types principaux : renforcé ou non renforcéIls sont également classés selon leur conception et leur matériau. Un produit à rayure bleue est recommandé pour l'alimentation en eau froide ; un produit à rayure rouge est recommandé pour l'alimentation en eau chaude.
Les produits en polypropylène, quels qu'ils soient, sont marqués des lettres PN. Le chiffre qui suit l'abréviation PN influe sur le prix : plus le chiffre est élevé, plus le prix est élevé.
Non renforcé
Les conduites non renforcées sont conçues pour l'eau froide. Elles ne conviennent pas à l'alimentation en eau chaude, car la canalisation peut se dilater sous l'effet de la chaleur (de 150 mm tous les 10 mètres), ce qui peut entraîner une rupture. Cependant, les modèles non renforcés peuvent être installés dans des bâtiments à basse température, à condition que la pression y soit modérée.
Ces types de profilés offrent une flexibilité accrue, une meilleure aptitude au moulage et un coût réduit. Les profilés standard sont faciles à installer, car les zones de connexion avec les raccords sont dégagées.
Les produits en polypropylène portent les marquages suivants, qui indiquent la température maximale admissible :
- PN 10 — température admissible +45 (pour le chauffage au sol) et +20 (pour l'alimentation en eau), pression 1 MPa. Épaisseur de paroi — 10 mm, diamètre — de 20 à 110 mm.
- PN 16 — pression admissible 1,6 MPa, valeur de température + 60. Épaisseur de paroi à partir de 3,4 mm.
- PN 20 — Pression admissible de 2 MPa à une température de +80 degrés. Épaisseur de paroi de 16 à 18,4 mm.
La durée de vie des canalisations non renforcées utilisées pour l'alimentation en eau froide atteint 50 ans, et 30 ans si un fluide caloporteur chaud y circule.
Renforcé
Le renforcement consiste en l'ajout d'une couche supplémentaire d'aluminium ou de fibre de verre. Ce matériau rend le produit plus résistant et augmente sa durée de vie, même en présence de fluides caloporteurs chauds ; le profilé a une durée de vie pouvant atteindre 50 ans.
De plus, le renforcement permet l'utilisation de cette canalisation avec de l'eau chauffée à + 120 degrés, sans risque. qu'une expansion linéaire se produira, avec une autre interruption sur l'autoroute.
Les modèles renforcés sont conçus pour une alimentation en eau chaude à haute pression. Ce type :
- plus résistant aux produits chimiques ;
- son coefficient de dilatation est 5 fois inférieur à celui d'un profil conventionnel ;
- capacité à résister à des températures élevées et à des charges maximales.
Selon le matériau de renforcement, les profils sont :
- Dotés d'une couche d'aluminium, ces modèles supportent des pressions de service élevées, ce qui les rend adaptés aux systèmes de chauffage central et de production d'eau chaude sanitaire. La couche d'aluminium réduit la déformation thermique et la diffusion d'oxygène.
La pose de profilés renforcés en aluminium est délicate car la couche intermédiaire en aluminium ne doit pas être en contact avec l'eau. Il est donc nécessaire de dégager les joints de plusieurs centimètres de matériau de renforcement.
- Les modèles renforcés de fibre de verre présentent une faible dilatation. La fibre de verre réduit la déformation sous l'effet de la chaleur. Comparés aux modèles en aluminium, ces produits subissent une contrainte de dilatation thermique moindre, ce qui explique leur moindre popularité.
Ce type de pose est plus simple car il ne nécessite aucun décapage. Les fibres sont liées entre elles par du polyéthylène fondu, ce qui empêche le délaminage du matériau.
- Tuyaux renforcés de fibres de basalte. Ce type de tuyau présente de nombreux avantages par rapport à tous les modèles renforcés, ainsi qu'aux profilés en plastique et en métal. Son installation est plus simple que celle des tuyaux revêtus d'aluminium, car aucun dénudage n'est nécessaire. Les produits en basalte se raccordent facilement à tous types de raccords en polypropylène.
Les tuyaux renforcés sont marqués PN 20 et PN 25. Ils peuvent résister à des températures de +95 et à des pressions allant jusqu'à 2,5 MPa.
Cependant, tous les produits renforcés ne résistent pas aux hautes températures. Par exemple, les tuyaux en aluminium ne supportent pas des températures aussi élevées que celles des tuyaux en polypropylène renforcé de fibres de verre (jusqu'à +120 °C), même si ce n'est pas sur une longue période.
Marquage
Outre le marquage PN, qui indique la température et la pression, tous les tuyaux en plastique comportent :
- le mot « tuyau » ;
- nom abrégé du matériau ;
- SDR — le rapport entre la taille extérieure et l'épaisseur de la paroi ;
- dimension du profil externe ;
- classe opérationnelle ;
- limite de pression de service ;
- Chambre standard.
Par exemple:
Tuyau PP-R SDR 11-20´ 1.9 classe 1/1.0 MPa GOST R 52134-2003, où :
- profil en polypropylène aléatoire - copolymère SDR 11 ;
- diamètre extérieur 20 mm ;
- épaisseur de paroi 1,9 ;
- classe 1;
- pression admissible 1 MPa.
Selon leur structure, les profils sont divisés en :
- S — monocouche ;
- M — multicouche ;
- TI — avec couche d'isolation thermique ;
- PP - standard ;
- PP-RP - résistant à la haute pression.
Par type de matériau, on distingue :
- PPB - ils ont une résistance élevée, leur but est le chauffage au sol avec un fluide caloporteur chaud ;
- PPH - ont un diamètre intérieur accru, sont montés sur des systèmes de ventilation et d'eau froide ;
- Le PPR est un type universel capable de résister à des températures élevées.
Ils sont divisés en classes :
- classe 1 — jusqu'à +60 °C, destinée à l'alimentation en eau ;
- 2 — jusqu'à +70 (pipelines) ;
- 3 — + 60 (planchers chauffants) ;
- 4 — +70 °C, utilisé pour le chauffage ;
- 5 - + 90 (chauffage) ;
- classe XB - pour l'alimentation en eau froide.
Certains fabricants apposent une marque déposée sur leurs produits.
Tableau des températures
Pour plus de clarté, nous avons fourni un tableau des températures que les tuyaux en polypropylène peuvent supporter.
| Voir | But | Niveau de température maximal | Pression de service (atm) |
| PN 10 | Alimentation en eau froide | +40 °C | 10.2 |
| PN 16 | Modèle universel | +60 | 16.3 |
| PN 20 | Universel | +80 — 95 | 20.4 |
| PN 25 | eau chaude | +95 — 120 | 25,5 |
Caractéristiques d'utilisation dans un système de chauffage
Aujourd'hui, les profilés en polypropylène sont de plus en plus utilisés dans les systèmes de chauffage central et les habitations individuelles. Indéformables et imperméables à l'oxygène, ils résistent aux températures négatives, ce qui signifie que le gel de l'eau dans le réseau n'endommage pas l'ensemble du système.
La réponse à la question de savoir quel tube chauffant en polypropylène est le plus adapté est simple : choisissez un tube capable de résister à une température maximale de +60 à +95 °C. Les modèles les plus appropriés sont le PN 20 (température maximale de chauffage : +60 °C) et le PN 25 (température maximale de chauffage : +95 °C).
Lors du choix de profilés en polypropylène pour le chauffage, outre la température, il convient de prendre en compte les éléments suivants :
- Les produits en plastique sont rigides et difficiles à plier. Pour faire un virage, il faut installer un coude, ce qui n'est pas très pratique.
- La section des tuyaux doit correspondre au diamètre des colonnes montantes auxquelles ils seront raccordés. Dans une maison individuelle, le système de distribution central est constitué de tuyaux de section 32 mm et le raccordement aux radiateurs se fait avec des tuyaux de 20 à 25 mm.
- Les raccords de tuyauterie en PP ont une section transversale importante, ce qui détériore l'aspect du système.
- Le polypropylène s'étire lorsqu'il est chauffé, ce qui entraîne un amincissement des parois et un affaissement de la canalisation, ce qui est inesthétique lorsqu'elle est installée à l'extérieur.
Lors de l'installation de tuyaux en plastique, il est important de ne pas les surchauffer, car cela réduira le débit une fois insérés dans le raccord. Cette erreur diminue considérablement l'efficacité du système.
De plus, les produits en polypropylène ne sont pas recommandés pour la tuyauterie des chaudières. Les chaufferies subissent de fréquentes variations de température, ce qui est contre-indiqué pour ce type de profilé.
Si l'on tient compte de tous les points ci-dessus, les types de polypropylène avec une température maximale de +95 sont tout à fait adaptés aux installations de chauffage.
L'utilisation de tuyaux en polypropylène dans l'alimentation en eau chaude
Lors de l'installation d'une conduite d'eau chaude, il est important de tenir compte du coefficient de dilatation élevé des tuyaux en polypropylène sous l'effet de la chaleur. Si la température du fluide caloporteur augmente de 10 degrés, le tuyau se dilate de 1,25 mm par mètre. Avec du polypropylène renforcé, ce coefficient est de 0,32 mm/m.
La température de chauffage du fluide frigorigène distribué aux consommateurs individuels varie de +45 à +75 degrés Celsius. Par conséquent, pour garantir une alimentation continue de ces systèmes, il est recommandé d'installer des canalisations en polypropylène renforcé de classe PN 20 ou 25, avec une pression de 2 à 2,5 MPa.
Le polypropylène est un matériau couramment utilisé pour les canalisations d'eau. En choisissant le bon modèle et en respectant scrupuleusement les consignes d'utilisation, les tuyaux en polyéthylène durent des décennies.
