폴리프로필렌으로 만든 플라스틱 수도관은 설치 기술이 매우 간단하고 자가 설치가 가능하다는 장점 때문에 점점 인기를 얻고 있습니다.
하지만 이를 위해서는 폴리프로필렌 파이프를 제대로 납땜하는 방법을 알아야 합니다. 왜냐하면 이 작업이 전체 시스템의 내구성을 결정짓는 핵심 작업이기 때문입니다.
내부 배선용 플라스틱 파이프 설치는 비교적 간단하지만 노동 집약적인 과정이므로, 무엇보다 먼저 폴리프로필렌을 올바르게 납땜하는 방법을 이해해야 합니다.
폴리프로필렌의 특성
플라스틱 계열 소재 중 하나인 폴리프로필렌은 에틸렌과 프로필렌이라는 두 가지 기체를 특정 비율로 혼합하여 중합시켜 얻은 생성물입니다. 이렇게 생성된 과립을 압출하여 다양한 제품을 만들 수 있습니다.
급수 제품은 PPR 플라스틱으로 만들어지며, 이 플라스틱은 다음과 같은 특징을 가지고 있습니다.
- 작동 온도 범위는 -10도에서 +90도까지입니다.
- 플라스틱은 149도에서 녹기 시작합니다.
- 공칭 압력은 1.5~2.5기압입니다.
나열된 매개변수는 냉수 공급에 적합하지만, 더 광범위한 특성이 필요하다는 것은 분명합니다. 따라서 이를 향상시키기 위한 몇 가지 기술적 조치가 취해집니다.
한 가지 방법은 유리섬유나 알루미늄으로 벽을 보강하는 것입니다. 이 방법은 완성된 파이프 위에 유리섬유나 알루미늄 호일을 한 겹 깔고 그 위에 폴리프로필렌을 한 겹 더 덮는 것입니다.
이 설계 덕분에 난방 및 온수 공급 시스템에도 사용하기 적합한 폴리프로필렌 파이프를 생산할 수 있습니다.
폴리프로필렌 제품의 강도를 강화하는 획기적인 방법 중 하나는 금속층을 입히는 것입니다. 이를 위해 알루미늄 호일을 스트립 형태로 사용합니다.
접착제 층 위에 나선형 패턴으로 가공물에 감겨 있으며, 금속 호일 위에 두 번째 접착 층이 도포됩니다. 외부 껍질은 동일한 폴리프로필렌으로 만들어집니다.
이러한 제품은 최대 6기압의 고압 급수 시스템에 사용하기에 적합합니다.
어떤 폴리프로필렌 제품을 선택해야 할까요?
저압 냉수 공급 네트워크에는 PN16 제품이 가장 적합합니다. 이 제품은 최대 2기압의 압력과 최대 +40°C의 온도에서도 문제없이 작동합니다. 따라서 일반 가정의 급수 시스템이나 온실 또는 텃밭의 관개 시스템에 필요한 부하를 충분히 감당할 수 있습니다.
PN20 브랜드의 폴리프로필렌 제품은 다양한 충격에 더욱 강하며, 범용 제품으로 간주되어 최대 95도의 냉각수 온도를 사용하는 난방 장치 등에 사용할 수 있습니다.
하지만 모든 상수도 시스템에 가장 신뢰할 수 있는 배관은 알루미늄이나 유리섬유로 보강된 PN25 파이프입니다.
폴리프로필렌 설치용 장비
폴리프로필렌 수도관은 원재료의 특성에 따라 고유한 조립 요건을 갖추고 있습니다. 폴리프로필렌 파이프를 납땜하기 전에 특수 공구를 구입해야 합니다.
구성품의 범위는 그리 넓지 않지만, 이 과정에만 사용되는 몇 가지 장치가 포함되어 있습니다.
폴리프로필렌 제품 절단용 가위입니다. 정확한 수직 절단을 위해 필요합니다. 납땜 과정에서 접합부에 틈이 생기면 누출 위험이 있습니다.
면도기는 납땜 전에 제품 표면을 청소하는 데 사용되는 도구입니다. 이 도구가 없으면 폴리프로필렌 파이프, 심지어 다른 재료로 보강된 파이프라도 납땜이 불가능합니다. 이는 폴리에틸렌 납땜이 용융된 재료가 서로 침투하는 확산 과정이기 때문입니다.
당연히 알루미늄이나 유리섬유는 이러한 용도에 적합하지 않습니다. 이 도구는 납땜 시 접합을 용이하게 하기 위해 접합할 부품의 끝부분을 45도 각도로 모따기하는 데에도 사용할 수 있습니다.
이 장치에는 다양한 설계 솔루션이 있으므로 도구를 구매할 때 폭넓은 선택권을 보장받을 수 있습니다.
납땜 인두. 폴리프로필렌 수도관을 납땜하는 데 사용되는 주요 도구입니다. 본체는 판 모양이며, 그 위에 다양한 크기의 교체 가능한 부싱이 부착되어 있습니다. 노즐은 한 쌍으로 제공되며, 하나는 연결 부품용이고 다른 하나는 파이프용입니다.
접합할 부품은 교체 가능한 공구에 장착됩니다. 이 장치는 손잡이를 통해 작동되며, 손잡이에는 온도 조절 장치도 내장되어 있습니다. 접합 부품을 가열하는 데 걸리는 시간은 6초 이상입니다.
이 매개변수에 대한 권장 사항은 납땜 인두 사양에 나와 있습니다. 부품을 녹는점까지 가열한 후 최대 30초 동안 서로 붙인 상태를 유지합니다. 이 시간 동안 재료는 식으면서 굳어집니다.
일반적으로 공구 키트에는 교체 가능한 공구를 설치하기 위한 드라이버, 표시용 마커, 측정용 줄자가 포함되어 있습니다.
폴리프로필렌 파이프로 만든 급수 시스템 설치 준비
배선 조립을 위한 철저한 준비는 기능성과 내구성을 결정하는 데 매우 중요한 요소라고 할 수 있습니다.
또한, 이러한 활동의 주요 목표 중 하나는 실제 필요한 상수도 시설물의 수요를 계산하는 것입니다.
연결 다이어그램 선택
현재 배관 배선을 설치하는 데에는 크게 두 가지 일반적인 방식이 있습니다.
티 이 시스템에서는 각 수도 사용자가 중앙 배관에 연결되고, 이 중앙 배관은 입상관에 연결됩니다. 이를 위해 티(T자형 연결구)가 사용됩니다.
이 계획의 단점은 다음과 같은 사실입니다.동시에 열렸을 때 수도꼭지를 몇 번 틀면 급수관의 압력이 급격히 떨어집니다. 그리고 각 지점에서의 물 흐름량이 감소합니다. 특히 입상관에서 멀리 떨어진 배수 지점이 큰 영향을 받습니다.
두 번째 단점은 정기적인 수리가 필요할 경우 전체 급수 시스템을 그 시간 동안 차단해야 한다는 점입니다.
T형 시스템은 아파트나 소규모 개인 주택에 사용됩니다. 설치가 쉽고 자재 소모량이 비교적 적다는 장점이 있습니다.
수집기 배선도이 급수망 구축 방법은 입상관에서 급수 시스템의 지형적 중심까지 급수관을 연결하고 마지막으로 빗살형 연결 장치를 설치하는 것으로 구성됩니다.
매니폴드는 볼 밸브가 설치된 나사산 배출구가 있는 짧은 파이프입니다. 이것은 분배 장치를 구성하며, 이 장치를 통해 물이 소비 지점으로 공급됩니다.
그 결과, 각 급수 지점을 개별적으로 차단할 수 있습니다. 시스템의 나머지 부분은 동일한 물 흐름으로 정상적으로 작동합니다.
작동 온도 조건
배관 제품 제조업체들은 냉각수의 최대 온도를 섭씨 95도로 명시합니다. 그러나 재료의 물리적 특성은 이 수치와 다소 차이가 있습니다.
폴리프로필렌은 약 140도에서 연화되기 시작하여 175도에서 녹습니다. 이러한 특성을 고려할 때, 이 소재는 증기 난방 시스템을 제외한 모든 난방 시스템에 적합하다고 결론지을 수 있습니다.
증기 파이프라인의 작동 온도는 정확히 175도입니다.
더 바랄 게 뭐가 있겠어? 하지만 이 소재의 특이한 점은 온도에 따라 변한다는 것이다. 섭씨 135도에서 부드러워지기 시작합니다.전선이 처지고 가늘어지다가 결국 끊어집니다.
폴리프로필렌 파이프 제조업체들은 제품의 안전성을 확보하고 내구성을 높이기 위해 공식적으로 허용 온도를 상당히 낮춰 명시하고 있습니다.
벽면 단열이 충분히 되어 있는 제대로 설비된 가정에서는 이 작동 온도가 충분하다는 점을 유의해야 합니다.
난방 시스템에서는 여러 가지 장점이 있는 강화 폴리프로필렌 파이프를 사용하는 것이 바람직하다는 점에 유의해야 합니다.
- 열적 및 기계적 하중 하에서 배관 부품의 안정적인 선형 팽창을 보장합니다. 최대 10기압의 압력에도 눈에 띄는 변화 없이 견딜 수 있습니다.
- 고온에서 지속적인 압력을 받는 환경에서 보강된 파이프라인의 수명은 보강되지 않은 제품보다 몇 배 더 깁니다.
- 두 제품의 녹는점은 같지만, 동일한 조건에서 보강재가 없는 파이프는 무너지는 반면, 보강재가 있는 파이프는 무너지지 않습니다.
폴리프로필렌 파이프를 직접 납땜하는 방법
폴리프로필렌 제품의 납땜 공정은 간단하기 때문에 냉온수 공급 시스템 및 난방 시스템 설치에 널리 사용되고 있습니다.
하지만 업무에서 알아두고 고려해야 할 몇 가지 미묘한 점들이 있습니다.
확산법을 이용한 올바른 납땜 방법 - 단계별 설명
납땜 공정은 부품 표면을 특정 깊이까지 녹이는 것을 기반으로 합니다. 두 부품을 이 상태에서 접합하고 식히면 재료는 원래 상태로 돌아가 원래의 구조를 갖게 됩니다.
합동 작업에는 다음과 같은 기술적 작업이 포함됩니다.
- 특수 가위를 사용하여 파이프를 필요한 길이로 자르십시오.
- 양쪽 끝을 45도 각도로 깎아냅니다.
- 용접할 공작물의 바깥쪽 표면과 피팅의 안쪽 표면을 깨끗이 닦고 탈지하십시오.
- 납땜 인두에 필요한 크기의 노즐을 장착하십시오.
- 납땜 인두를 켜고 설명서에 명시된 시간 동안 접합할 부품을 가열하십시오.
- 납땜 인두에서 부품을 떼어내 원하는 위치에 놓고 접합합니다. 완전히 식을 때까지 그 상태로 유지하십시오.
가열 시간에 세심한 주의를 기울여야 합니다. 고품질 접합을 위해서는 용융된 플라스틱 아래에 단단한 바탕이 있어야 합니다. 그래야 부품들이 동축으로 결합될 수 있습니다. 만약 부품이 과열되어 플라스틱이 전체적으로 연화되면 접합이 불가능해지고, 결국 무너져 버립니다.
따라서 공구 제조업체는 각 크기별로 별도의 시간 간격을 권장합니다.
아래 표는 각 조립 단계를 높은 수준으로 완료하는 데 필요한 시간을 보여줍니다. 보시다시피 조건이 상당히 까다롭습니다.
직접 납땜을 할 때는 작업을 시작하기 전에 여러 번 시험 접합을 해보고 임시 재료의 내구성을 가늠해 보는 것이 중요합니다.
부품을 결합할 때 축 정렬 정확도에도 주의를 기울여야 합니다. 그렇지 않으면 검사 및 수정에 단 몇 초밖에 남지 않습니다.
소켓 방식을 이용한 납땜 방법
이 연결 방식은 직선 구간을 연장하기 위해 여러 부품을 연결하는 데 사용됩니다. 이를 위해 커플링 피팅이 사용됩니다.
끝단법을 이용한 납땜
일반적으로 용접이라고 부릅니다. 작동 원리는 동일합니다. 재료를 녹인 후 특수 장치를 사용하여 두 끝을 압착하고 냉각시키는 것입니다. 이 접합 방식은 직경이 63mm 이상인 부품에 사용됩니다.
이 기술을 이용한 맞대기 용접은 현장에서 성공적으로 사용할 수 있습니다. 폴리프로필렌 파이프를 균일하게 맞대기 용접하는 방법은 무엇일까요?
이를 위해서는 접합면의 완벽한 평행을 보장하기 위해 끝부분에 대한 예비 기계 가공을 수행해야 합니다.
강화 폴리프로필렌을 올바르게 납땜하는 방법
보강층은 폴리프로필렌 파이프의 구조를 강화합니다. 또한 개별 부품의 접합에 일정한 장벽 역할을 합니다. 보강재는 재료 확산을 방지하여 불안정한 연결을 막습니다.
견고한 연결을 보장하는 유일한 방법은 보강층을 제거하는 것입니다. 외부층과 보강층은 셰이버라고 하는 특수 도구를 사용하여 제거합니다.
최상층을 청소한 후에는 버(burr)를 조심스럽게 제거하고 표면의 오염 물질을 깨끗이 닦아낸 다음, 위에서 설명한 기술을 사용하여 납땜 작업을 수행할 수 있습니다.
강화 폴리프로필렌을 납땜할 때의 온도를 이해하려면, 그 구조가 일반 파이프와 다르지 않고 납땜 조건도 동일하다는 점을 고려해야 합니다.
폴리프로필렌 접합부의 냉간 용접
이 2액형 에폭시 접착제는 뛰어난 효과 덕분에 인기를 얻고 있습니다. 사용법이 간편하다는 점도 매력적입니다. 소량의 접착제를 반죽하여 접착할 표면에 바르기만 하면 됩니다. 접착제는 약 10분 안에 경화되기 시작하고, 약 1시간 후면 완전히 굳습니다.
이 접착제는 물리적 특성상 온수 또는 난방 파이프에 사용할 수 없습니다. 배관 설비에만 적합합니다.
폴리프로필렌 파이프와 전기 부속품 연결하기
이 조립 방식은 산업계에서 널리 사용됩니다. 전기 부속품을 사용하여 접합부를 만듭니다. 제조 과정에서 부품 본체에 발열체를 설치합니다.
이 시스템은 납땜 없이 설치되지만, 각 부품은 전력망에 연결됩니다. 배선 작업이 완료된 후에야 전원이 공급됩니다.
전류의 영향으로 발열체가 접합 부품을 필요한 온도까지 녹이고, 스위치가 자동으로 꺼집니다. 부품이 식으면 전체 네트워크 또는 해당 구간이 작동 준비가 완료됩니다.
이 설치 방법을 사용하면 생산성이 크게 향상되고 작업 중 개인적인 요인이 배제됩니다. 따라서 전체 상수도망에서 연결 품질이 일관되게 유지됩니다.
이 기술은 접근하기 어려운 장소에서도 고품질의 파이프라인 구성 요소 조립을 가능하게 합니다.
접근하기 어려운 곳에서 파이프 납땜하기
복잡한 배관이나 난방 시스템을 조립할 때 납땜 영역에 접근하는 것이 어려울 수 있습니다. 접근하기 어려운 곳에서 폴리프로필렌 파이프를 어떻게 납땜해야 할까요?
준비 단계에서 전체 네트워크를 작업대에서 연결할 수 있는 개별 노드로 대략적으로 분할해야 합니다. 완성된 분기들은 두세 지점에서 시스템에 용접됩니다. 다음 부분들은 설치가 어려울 수 있습니다.
- 천장 아래에 설치된 배관;
- 납땜 인두를 놓을 수 없는 장소에서.
이 경우 어려움을 피하는 가장 좋은 방법은 어려움이 발생하지 않도록 예방하는 것입니다. 이를 위해 조립 순서를 꼼꼼히 계획하고, 복잡한 부품은 수작업보다는 작업대에서 제작하십시오. 이것이 불가능하다면 전기 부품을 사용하는 것이 좋습니다.
일반적으로 이러한 어려움은 설계 오류에서 비롯됩니다. 효율적인 설치는 설계자에게 필수적인 요건입니다.
우리는 배관 시스템에 새들을 설치합니다.
이 파이프라인 요소는 추가 분기를 생성하는 데 사용되며, 설치 필요성은 일반적으로 기존 배전 시스템을 수리하는 동안 발생합니다.
이를 위해서는 다음이 필요합니다.
- 기술자는 기존 파이프 벽에 필요한 직경의 구멍을 뚫고, 거스러미를 제거하고, 모서리를 깎아내야 합니다.
- 접합될 부품들은 전통적인 기술을 사용하여 납땜 인두로 가열됩니다.
- 안장(피팅)은 파이프의 구멍에 단단히 고정됩니다.
폴리프로필렌 파이프로 만들어진 상수도 시스템에 추가 분기관을 설치하는 이 방법은 최소한의 노동력으로 네트워크를 지속적으로 확장할 수 있도록 해줍니다.
폴리프로필렌을 올바르게 납땜하는 방법을 알면 길이와 복잡성에 관계없이 어떤 파이프라인도 쉽게 설치할 수 있습니다.
