Tubo de polipropileno reforçado com alumínio para aquecimento e fornecimento de água quente. Características e desvantagens.

A construção de sistemas de encanamento utilizando materiais plásticos já está se tornando uma tradição. O tipo mais popular de tubo de aquecimento é o tubo de polipropileno reforçado com alumínio.

O polipropileno é um produto obtido pela polimerização de derivados do craqueamento do petróleo. Sua molécula consiste em dois átomos de carbono ligados ao hidrogênio.

A ligação carbono-carbono consiste em duas ligações, sendo uma delas mais fraca. Sob alta temperatura e pressão, ela se rompe e a molécula torna-se quimicamente ativa.

Como existem inúmeras formações desse tipo no espaço sob essas condições, elas se ligam umas às outras, formando cadeias moleculares que constituem a base do polipropileno. O processo ocorre na presença de catalisadores.

O material resultante é uma substância sólida e plástica que derrete a temperaturas elevadas. Essa propriedade da substância é utilizada para produzir diversos produtos, incluindo tubos, por meio de extrusão.

No entanto, as propriedades físicas dos tubos de polipropileno deixam muito a desejar. Sua principal desvantagem é o alto coeficiente de expansão térmica linear.

Como resultado, os oleodutos A temperatura de operação do fluido refrigerante sofreu um alongamento significativo, o que resultou em sua deformação.Além disso, o fato de a substância ser um termoplástico fez com que os tubos se deformassem sob os efeitos combinados da temperatura e da pressão.

Por que se utiliza reforço de alumínio?

A solução para esses problemas foi encontrada na área de projeto. A massa de polipropileno no tubo é reforçada com inserções de reforço. Materiais com propriedades mecânicas opostas foram selecionados: fibra de vidro e metal.

O reforço com polipropileno provou ser uma ideia bem-sucedida – as propriedades mecânicas das tubulações melhoraram significativamente: o coeficiente de expansão térmica linear diminuiu 75% e seu valor residual é comparável ao de seus análogos metálicos.

E os indicadores de força aumentaram mais de duas vezes – Os tubos reforçados podem suportar pressões de água quente de até 20 atmosferas. Esse método possibilitou o uso generalizado de tubos de polipropileno reforçados com alumínio em sistemas de água quente e aquecimento.

O reforço do polipropileno com folha de alumínio merece atenção especial. Primeiramente, por que o alumínio foi escolhido? Uma característica marcante desse metal é a proteção confiável da superfície dos produtos fabricados com ele por meio de uma película de óxido. Pátina de alumínio (Al)₂O₃) é muito resistente aos efeitos de quaisquer agentes oxidantes e substâncias quimicamente ativas.

Somente sais de mercúrio podem destruí-lo. Portanto, ele oferece proteção química confiável para o reforço de tubulações. Ao mesmo tempo, a resistência mecânica do produto é suficiente para suportar a pressão excessiva do líquido transportado em seu interior, mesmo com uma espessura de 0,1 a 0,5 milímetros.

Outros metais, como ouro, prata e platina, possuem propriedades semelhantes. No entanto, não consideraremos seriamente seu uso na produção de tubos por razões óbvias.

Propriedades e características do polipropileno reforçado com alumínio

Os tubos reforçados com fibra de vidro oferecem diversas propriedades notáveis. Uma das poucas desvantagens desses produtos é a permeabilidade das paredes ao oxigênio molecular atmosférico, um dos oxidantes naturais mais fortes. Isso leva à corrosão acelerada das partes metálicas dos tubos.

1. Em sistemas de aquecimento, trata-se da superfície interna de caldeiras, toalheiros aquecidos e radiadores de aquecimento metálicos, bem como válvulas de corte metálicas.
2. Em sistemas de aquecimento de água, filtros, medidores, adaptadores de metal para plástico e qualquer outro componente suscetível à oxidação são danificados.

Utiliza as elevadas propriedades protetoras do alumínio e sua alta densidade metálica. O polipropileno reforçado com alumínio oferece proteção superior contra oxigênio e pode ser utilizado em sistemas de encanamento por até 50 anos.

Polipropileno, PPR marcadoÉ um material mais durável para tubulações de água quente, pois suporta melhor as altas temperaturas e pressões do sistema em comparação com outros produtos tradicionais.

A superfície interna dos tubos é representada por uma superfície estável, que:

• Não corrói;
• não sujeito a contaminação bacteriológica;
• Não deposita incrustações de calcário típicas de tubulações de água;
• Praticamente não está sujeito a desgaste físico.

Isso permite o uso de tubos PPR por um longo período sem alterar os parâmetros físicos do sistema.

Desvantagens dos dutos PPR reforçados com alumínio

Neste caso, estamos lidando com um material bastante avançado que pode proporcionar um serviço duradouro e confiável. No entanto, ele apresenta desvantagens significativas.

Isso inclui a necessidade de limpar as extremidades de acoplamento e remover a camada de reforço. Essa é uma operação inconveniente e um erro em sua execução pode comprometer a integridade do sistema.

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Tubo de metal-polímero, polipropileno reforçado com alumínio.

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Outra desvantagem é a vulnerabilidade do material à forte radiação ultravioleta. Com a exposição prolongada à luz solar, ele se torna quebradiço e pode se romper facilmente.

Para aumentar a resistência aos raios UV, adiciona-se negro de fumo à composição numa proporção de até 2% do peso total. No entanto, é mais seguro simplesmente evitar o uso de tubos de PP em áreas expostas.

Âmbito de aplicação

Ao considerar a aplicabilidade de tais produtos, é preciso levar em conta sua origem e propriedades básicas.

O fato de o material ser um termoplástico implica diretamente que ele não pode ser usado em temperaturas elevadas. Portanto, materiais de tubos laminados não reforçados são usados ​​para tubulações de fluxo por gravidade, como sistemas de esgoto.

No entanto, também neste caso, é preciso levar em consideração a possibilidade de aquecimento máximo. até uma temperatura de 95 grausOs consumidores evitam o superaquecimento misturando o produto com água fria da torneira ao despejar a água fervente.

A segunda possível utilização é em dutos de ventilação. Não há problemas com essa aplicação, visto que esses objetos estão sempre localizados em ambientes internos e protegidos da luz solar e de altas temperaturas.

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Tubos de polipropileno PP-ALUX

Todas as desvantagens do material original são eliminadas pelo reforço. A criação de uma camada protetora de fibra de vidro compensa suas propriedades de fluidez e alta capacidade de expansão térmica.

Como resultado, os produtos podem suportar pressões de até 25 atmosferas sem deformação. Essa capacidade se mantém mesmo a temperaturas de 95 graus Celsius. No entanto, essa é uma recomendação cautelosa do fabricante; na realidade, esses produtos podem suportar temperaturas de até 135 graus Celsius.

Os fabricantes de tubos reforçados com alumínio afirmam que a barreira de oxigênio durável da camada de alumínio impede a corrosão de componentes metálicos em sistemas de aquecimento ou de fornecimento de água quente. Embora isso seja teoricamente verdade, não existem estatísticas confiáveis ​​sobre o aumento do desgaste desses sistemas.

Comparação do reforço de fibra de vidro e alumínio

Propomos analisar essa questão em detalhe, começando pelo processo de produção.

Em ambos os casos, são utilizadas prensas idênticas e, em alguns casos, podem ser usadas em configurações duplas. A diferença significativa reside no método de aplicação da camada de reforço.

Para o alumínio, isso exige a aplicação de camadas adesivas, que são altamente tóxicas. Se forem utilizadas barras de alumínio maciço, é necessário um cabeçote de soldagem a laser de alta precisão. Isso complica um pouco o equipamento, resultando em custos de produção mais elevados para tubos reforçados com alumínio.

As características de desempenho de ambos os tipos são quase idênticas. quando usado tanto para água quente quanto para água fria.

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Selecionando tubos para instalação de aquecimento

Essencialmente, os produtos em questão são feitos do mesmo material, portanto a tecnologia de instalação dos sistemas hidráulicos é praticamente idêntica. A única diferença, embora pequena, é a necessidade de limpar a capa de alumínio antes da soldagem durante a instalação.

É lógico concluir que estamos lidando com o mesmo material, com propriedades e aplicações praticamente idênticas. A alegada vantagem dos tubos com barreira de oxigênio só se justifica teoricamente.

É óbvio que as diferenças entre tubos reforçados com fibra de vidro e alumínio são, em princípio, pequenas.

Marcações e designações

A designação nessas amostras de produto é a abreviatura PPR-AL-PPR, que explica completamente a estrutura do material. Esses tubos são encontrados em diversos subtipos:

• A primeira opção é apresentada para produtos com alumínio perfurado no interior;
• A segunda opção é feita com uma camada sólida de metal, que proporciona proteção confiável contra a penetração de oxigênio;
• O terceiro tipo é um tubo de cinco camadas, com polipropileno na parte externa e interna, uma camada de alumínio no meio e duas camadas de adesivo termofusível na parte superior e inferior.

Alguns fabricantes substituem a designação PPR pela abreviatura PEX, que, em princípio, é a mesma coisa.

Todos os tubos de plástico são marcados na superfície externa. Para o polipropileno reforçado com alumínio, essa marcação inclui as seguintes informações:

1. Logotipo ou marca registrada do fabricante.
2. Designação do tipo de tubo.
3. O valor da pressão nominal de trabalho.
4. Dimensões do tubo indicando o diâmetro externo e a espessura da parede.
5. Classe de condições de operação.
6. Pressão máxima de trabalho permitida.
7. Indicação de conformidade com a documentação técnica – GOST ou especificações técnicas.

Vamos analisar os fabricantes.

Pode-se afirmar com segurança que tubos de plástico são produzidos em todo o mundo. Os seguintes tipos de tubos são comuns nos mercados globais e russo:

1. A empresa checa FV Plast está presente no mercado europeu. Não faz muito tempo — 15 anos. Mas, durante esse período, a empresa conquistou uma reputação bem merecida pela alta qualidade de seus produtos e pela entrega confiável. Sua carteira de pedidos inclui 30 clientes regulares na Europa.

A nossa gama de tubos fabricados abrange uma variedade de tamanhos, de 20 a 115 milímetros, em todos os tipos de produtos, incluindo produtos de plástico puro e reforçados. Também fornecemos para o mercado russo.

2. A fabricante russa de plásticos Metak LLC é especializada na produção de tubos de polipropileno com diâmetros de 16 a 100 milímetros e uma linha completa de conexões. São fabricados 250 tipos de produtos no total. Um fator crucial para o sucesso da empresa é sua equipe de engenharia, que busca constantemente aprimorar sua tecnologia e desenvolver novos produtos. A alta qualidade de seus produtos garantiu à empresa uma reputação e reconhecimento merecidos no mercado.
3. Um dos fornecedores mais renomados de produtos plásticos para tubulações. A Banninger, empresa alemã sediada em Hesse, Alemanha, é uma fabricante líder de produtos de alta qualidade. A empresa dá especial ênfase à qualidade das matérias-primas, garantindo que seus produtos sejam sempre confiáveis ​​e duráveis. No entanto, sua atividade mais importante é o laboratório de desenvolvimento de produtos avançados. Assim, a Banninger não apenas produz produtos padronizados, como também desenvolve inovações pioneiras.

A gama de produtos da empresa abrange integralmente todas as necessidades de materiais para construção de habitações. Equipamentos e ferramentas para instalação de tubagens também são fabricados no local.

Características da instalação de polipropileno

Em comparação com outros plásticos, o polipropileno possui uma importante característica distintiva: a dureza. Por esse motivo, não é possível curvar os tubos durante a instalação. Portanto, todos os componentes da tubulação são conectados utilizando conexões de soldagem por difusão.

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O processo envolve a fusão das superfícies de contato até uma profundidade de aproximadamente 1 milímetro, seguida de compressão. Essa fusão mistura os materiais das peças, formando uma massa monolítica na junta. O endurecimento ocorre em um a dois minutos, resultando em uma conexão segura. A montagem das seções do tubo de água é realizada em uma bancada.

As seções são conectadas entre si enquanto suspensas, o que não é muito conveniente e requer a ajuda de um assistente.

Ao trabalhar com polipropileno reforçado com alumínio, a extremidade da peça deve ser limpa, separando-a da camada metálica, pois o metal não adere ao plástico por difusão. Para isso, utilizam-se ferramentas especiais.

Tubos de abastecimento de água de polipropileno-alumínio instalados corretamente podem durar até 50 anos. Boa sorte!