폴리프로필렌 압연관은 매체의 온도가 상승할 때 강철 압연관보다 더 많이 팽창합니다. 또한, 폴리프로필렌 파이프의 선팽창 계수는 길이 방향을 따라 더욱 두드러지게 나타납니다.
이러한 특성은 설치 시 반드시 고려해야 합니다. 그렇지 않으면 파이프라인의 변형 및 구조적 무결성 손실이 발생할 수 있습니다.
중요! 냉수 공급 시스템에서는 온도 변화가 크지 않으므로 폴리프로필렌 파이프의 열팽창 계수는 이 경우에 해당하지 않습니다. 이는 난방 및 온수 공급 네트워크, 특히 장거리 주 배관에 중요한 사항입니다.
온도는 이러한 물질에 어떤 영향을 미칠까요?
PP 제품은 최대 +170도의 온도를 견딜 수 있지만, +140도에서 연화됩니다.
이러한 압연 파이프 제품의 심각한 변형은 설치 과정에서 고려됩니다.
벽에 이런 파이프를 설치하면 시간이 지남에 따라 벽의 강도가 약해질 수 있습니다. 철근 콘크리트 재질은 이런 문제가 발생하지 않지만, 또 다른 단점이 있습니다. 바로 파열될 수 있다는 점입니다.
열팽창 계수 값
보강재가 없는 제품은 보강재가 있는 제품에 비해 열팽창 계수가 더 높다는 점을 유의해야 합니다. 이 또한 고려해야 할 사항입니다.
폴리프로필렌 파이프의 열팽창 계수를 고려하지 않으면 온도의 영향으로 고정 클립이 파손될 수 있으며, 배관의 직선 구간에 사인파형 변형이 발생할 수 있습니다.
이 부분에 공기가 축적되어 공기 흐름 용량이 감소합니다. 이로 인해 난방 네트워크의 라디에이터 온도가 떨어지고 연결부가 파손될 수 있습니다.
비강화 제품의 열팽창 계수는 0.1500 mm/mK인 반면, 유리섬유 강화 폴리프로필렌 파이프는 0.03~0.05 mm/mK 범위입니다. 이 차이는 상당히 크므로 작업 시 이를 염두에 두는 것이 중요합니다.
실제로 5미터 길이의 PP 파이프가 열에 노출되면 11mm에서 17mm로 팽창하는 것이 확인되었습니다.
강화 제품의 선형적 증가
폴리프로필렌은 열팽창 계수가 비교적 높은 소재입니다. 고압이나 고온에 장시간 노출되면 변형되어 실내 외관에 상당한 영향을 미칠 수 있습니다.
선팽창을 줄이고 강도를 높이기 위해 이러한 파이프 압연 재료는 유리 섬유 또는 알루미늄으로 보강됩니다.
보강 방법에는 여러 종류가 있습니다. 알루미늄 보강은 크게 세 가지 방식으로 이루어지는데, 첫째는 블랭크의 외벽을 단단한 알루미늄 시트에 접착하는 방식이고, 둘째는 내벽을 알루미늄 시트로 보강하는 방식이며, 마지막으로는 천공된 알루미늄으로 보강하는 방식입니다.
이러한 방법들은 모두 PP 파이프를 알루미늄 호일로 접착하는 방식을 사용합니다. 그러나 이 방법은 재료가 박리되어 작업 품질에 심각한 영향을 미칠 수 있기 때문에 항상 효과적인 것은 아닙니다.
유리섬유로 파이프를 보강하는 것이 더 신뢰할 수 있는 방법입니다. 파이프의 윗부분과 안쪽은 폴리프로필렌으로 코팅하고, 중심부는 유리섬유로 채웁니다. 이러한 보강은 일반적으로 세 겹으로 이루어지며, 파이프의 변형을 방지합니다.
강화 전후의 계수 지표는 다음과 같습니다.
- 보강재가 없는 제품의 경우 0.15mm/mK입니다. 이는 온도가 70도 상승할 때 미터당 약 10mm에 해당합니다.
- 알루미늄 보강재는 이 값을 0.03mm/mK씩 증가시키며, 선형 증가율은 미터당 약 3mm입니다.
- 유리섬유 강화 폴리프로필렌 제품의 열선팽창 계수는 0.035 mm/mK입니다.
강화 폴리프로필렌 압연 파이프는 현대 시장에서 이용 가능한 건축 자재 옵션 중 하나입니다.
이 파이프들은 금속 파이프보다 가볍고 유연하며 부식에 대한 저항력이 매우 뛰어납니다. 또한 화학 물질에 노출되어도 잘 견디며 환경 친화적입니다.
선팽창 유리섬유 강화 폴리프로필렌 파이프이 부분은 특별히 주목할 만합니다. 폴리프로필렌은 열팽창 계수가 높은 플라스틱이라는 점이 핵심입니다.
과도한 압력과 뜨거운 액체가 결합되면 재료에 변형 변화가 발생합니다.
선팽창량을 줄이고 강도를 높이기 위해 폴리프로필렌 압연 파이프는 알루미늄 호일이나 유리 섬유로 보강됩니다.
알루미늄 및 유리섬유 보강
이는 두께가 일정하거나 구멍이 뚫린 호일을 사용하여 수행됩니다. 0.01 – 0.005cm폴리프로필렌 층 사이의 바깥쪽 또는 안쪽 가장자리에 배치됩니다. 층들은 특수 접착제로 접합됩니다.
연속적인 포일 층은 산소가 열매체에 도달하는 것을 방지합니다. 과도한 산소 농도는 가열 장치의 부식을 유발합니다.
이 파이프의 선팽창률은 0.03 mm/mK이며, 이는 미터당 약 0.3 cm에 해당합니다.
유리섬유 강화 PP 파이프는 3층 복합재입니다.이 구조에서는 중간층의 유리섬유가 인접한 층의 폴리프로필렌 입자와 용접됩니다.
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이러한 유형의 폴리프로필렌을 유사한 재료와 비교할 때 유리섬유가 유리한 점이 있습니다. 유리섬유는 일체형 구조로 인해 폴리프로필렌 파이프의 박리를 방지하지만, 알루미늄 파이프는 그렇지 않습니다.
또한 유리섬유 강화 폴리프로필렌으로 만든 제품은 차별화됩니다. 큰 지표 탄력이것이 그들을 매우 유연한.
후자의 특징은 대체로 용접 이전과 마찬가지로 설치가 간편해지고 시간이 단축됩니다. 알루미늄 층을 청소할 필요가 없습니다.
열팽창 계수에 대해 알아야 하는 이유
선형 증가를 항상 고려해야 합니다. 그렇지 않으면 파이프라인 네트워크에 문제가 발생할 수 있습니다. 온도 변화에 의해 파괴될 수 있다이는 운송 매체에 특히 중요합니다. 특히 난방 및 온수 공급 시스템에 있어 더욱 중요합니다.
이는 바닥 난방 시스템에도 어느 정도 적용됩니다. 폴리프로필렌 파이프를 설치할 때 이 점을 명심하십시오. 파이프 1미터당 약 1.5mm의 선팽창이 발생합니다.
유리섬유 강화 제품은 이 수치를 거의 6배까지 줄여줍니다. 이는 열팽창으로 인한 변형 변화가 유체 통과 시 소음 증가로 이어지기 때문에 매우 중요합니다. 또한 이는 시스템 전체의 안정성에도 부정적인 영향을 미칩니다.
위의 내용을 바탕으로 설치 작업의 첫 번째 규칙은 다음과 같이 정립됩니다. "고온에 노출되는 파이프 압연 시스템의 경우, 열 변화 지표가 최소인 제품군을 선택하는 것이 좋습니다."
파이프라인 설치의 미묘한 차이
유리섬유는 최근에야 사용되기 시작했습니다. 유리섬유는 선형 변화 계수가 매우 낮다는 특징이 있습니다. 0.009 mm/mK.
또한 이 첨가제는 다양한 하중 조건에서도 뛰어난 강도를 나타낸다는 점도 주목해야 합니다.
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강철에 비해 크기가 3배 더 큽니다. 즉, 유리섬유 강화 튜브 제품은 탄성과 강도를 겸비하여 열팽창 계수가 더 낮습니다.
폴리프로필렌에 이러한 첨가제를 넣으면 이상적인 결과를 얻을 수 있을 것 같습니다. 하지만 유리섬유에는 한 가지 중요한 단점이 있는데, 바로 취성이 강하다는 점입니다.
이러한 단점은 재료들이 분자 수준에서 결합된 3층 구조의 블랭크를 제작함으로써 완화되었습니다. 3층이라는 층수를 선택한 데에는 이유가 있습니다. 그 이유는 다음과 같습니다.
- 내부층과 외부층 모두 섬유를 첨가해서는 안 됩니다.
- 내부 레이어의 경우 위생상의 이유로 허용되지 않습니다. 섬유가 공급되는 물에 섞이는 것을 방지하기 위해서입니다.
이 압연관 제품의 대량 생산에서 주된 목표는 안정적인 열팽창 계수를 유지하는 것이었습니다. 이 압연관 제품의 선팽창이 오로지 섬유 함량에만 의존한다는 생각은 잘못된 것입니다.
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이러한 배관 설치를 위한 실제 계산을 수행할 때 그들을 위한 보상자 수따라서 0.05 mm/mK 수치를 고려하는 것이 좋습니다.
선택 가능한 몇 가지 기능
강화 제품의 광범위한 인기로 인해 일부 제조업체는 생산 비용을 줄이기 위해 저품질 원자재를 사용하고 있습니다.
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이러한 제품은 외관만으로는 구별하기 어렵습니다. 유리섬유는 다양한 색조를 띠기 때문에 색상만으로 판단하는 것은 권장되지 않습니다. 판매자에게 인증서를 요청하고, 인증서를 확인하여 제품을 자세히 살펴보는 것이 좋습니다.
오직 최고 품질의 제품만이 견고한 접합부를 형성하며, 필요한 내식성을 갖추고 있습니다.
난방 배관을 설치할 때 현대 소비자는 다음 사항을 선호합니다. 섬유 강화 폴리프로필렌이러한 유형의 제품은 뛰어난 기술적 성능을 갖추고 있어 어떤 복잡성의 네트워크라도 구축할 수 있습니다.
가장 중요한 것은 배관을 올바르게 선택하고 주어진 상황에 적합하게 사용하는 것입니다. 이에 대해 의문점이 있다면 전문가의 도움을 받는 것이 가장 좋습니다. 그렇지 않으면 작업 결과가 참담할 수 있습니다.
이 문제에 대한 해결책은 신중하게 접근해야 하며, 그렇게 설계된 네트워크는 매우 오랜 기간 동안 문제없이 작동하고 잦은 장애로 인해 어려움을 겪지 않을 것입니다.
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하지만 이러한 제품의 장점을 최대한 활용하려면 제조업체의 권장 사항을 따르는 것이 필수적입니다. 또한 보강 코어층에 액체가 닿지 않도록 주의해야 하며, 이를 위해 설치 시 특수 트리머를 사용하십시오.
폴리프로필렌 파이프용 신축 이음쇠
PP 제품의 주요 단점 중 하나는 고온으로 인한 변형인데, 이는 시간이 지남에 따라 부품의 늘어짐과 처짐을 초래합니다. 이러한 이유로 길이가 10미터를 초과하는 파이프라인에는 유연한 신축 이음쇠가 사용됩니다.
폴리프로필렌 파이프용 팽창 보상기는 간단한 연결 부품입니다.유연한 형태를 가지고 있으며 감싼 고리와 유사합니다.
이 장치는 매우 중요한 역할을 합니다. 배관 내 온도 변화로 인한 열팽창을 보상하고, 압력 증가 시에도 유사한 역할을 합니다.
보상기는 가격이 저렴하고 파이프라인에 설치가 간편합니다. 보상기를 사용하면 네트워크의 신뢰성과 가동 시간이 향상됩니다.
보상기의 종류
다음과 같은 유형의 장치를 상수도망에 설치할 수 있습니다.
- 축 방향. 이 확장 조인트는 장착 가이드 어셈블리가 장착되어 있고 고정 지지대 역할을 하므로 설치가 매우 쉽습니다.
- 전단. 이 장치들은 양방향으로 움직일 수 있습니다. 스테인리스강으로 제작된 단일 또는 이중 벨로우즈 도관이 장착되어 있으며, 연결 부품으로 서로 고정됩니다.
- 로터리. 이 장치들은 파이프라인이 방향을 바꾸는 지점에서 발생하는 선형 팽창을 제거하고 회전 각도를 고정하는 데 도움을 줍니다. 이러한 장치는 파이프라인의 방향을 직각으로 변경해야 하는 곳에 사용됩니다.
- 만능인. 이 장치는 각도, 횡방향 및 축방향의 세 가지 작동 스트로크를 갖추고 있습니다. 이 메커니즘은 주로 소형 파이프라인 조립이나 벨로우즈 신축 이음쇠 설치가 제한적인 상황에서 사용됩니다.
- 플랜지형. 이는 내부 작동 압력의 급격한 증가로 발생하는 충격파를 완화하는 데 사용되는 고무 벨로우즈 장치입니다. 이러한 메커니즘은 파이프라인의 축 방향 결함을 보정하는 데에도 사용할 수 있습니다.
이 보정기는 두 가지 방식으로 고정됩니다. 용접 또는 플랜지.
보정기 사용의 이점:
- 폴리프로필렌 압연 파이프 제품 중앙부의 와류 현상 제거 및 작동 압력 균등화.
- 필요한 만큼 꽉 조여줍니다.
- 파이프라인의 수명 연장.
계수 계산
폴리프로필렌 난방관의 팽창률은 위에서 설명한 바와 같이 종류에 따라 다릅니다. PP 소재의 이러한 특성으로 인해 발생하는 여러 불편함을 피하려면 계산 공식을 사용할 수 있습니다.
비디오 — 코즐로프 보정기
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파이프의 변형 변화량을 센티미터 단위로 계산하려면 정확한 열팽창 계수와 사용된 블랭크의 길이를 알아야 합니다. 그런 다음 작동 온도를 실온으로 설정합니다.
먼저 온도 측정값의 차이를 구한 다음, 이 값에 파이프라인의 길이를 곱하고, 그 결과값에 열팽창 계수를 곱합니다.
근사 계산
계산된 선팽창 계수가 20mm라면, 이는 난방 주 배관 작동 중 유리섬유 강화 폴리프로필렌 파이프의 선팽창이 2cm가 된다는 것을 의미합니다. 이러한 점은 해당 배관을 설치할 때 반드시 고려해야 합니다.
이러한 추가 센티미터는 다음과 같은 방법으로 보정할 수 있습니다.
- 타일을 직각으로 놓으세요. 변형 과정에서 구조물이 기울어져 각도가 더 날카로워질 수 있으므로 한쪽 뒷부분에 약간의 공간을 남겨두는 것이 좋습니다.
- 또한, 부족한 공간을 보완하기 위해 여러 개의 고리 모양 요소가 추가되었습니다.
- U자형 파이프 설치. 이 방법은 고정 지지대와 슬라이딩 지지대를 모두 결합하여 선팽창을 줄입니다.
이 세 가지 방법을 알면 공간을 정확하게 계산하고 주어진 상황에 가장 적합한 방법을 선택할 수 있습니다.
적절한 선택인지 확신이 서지 않거나 폴리프로필렌 파이프의 열팽창률 계산이 정확한지 의문이 드는 경우 전문가에게 도움을 요청하여 전문적인 조언을 받을 수 있습니다.
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구매하기 전에 배관 전문가와 상담하는 것이 좋습니다. 전문가가 제품 선택 및 설치에 대한 조언을 해줄 수 있습니다. 매장에 있는 동안 제품에 손상이나 균열이 없는지 꼼꼼히 살펴보세요. 특히 선택하는 제품의 종류에 주의를 기울이는 것이 중요합니다.
저는 전문가가 아니지만, 모든 것을 아주 자세하게 설명해 주셨습니다. 이 문제에 오랫동안 관심이 있었거든요.