ท่อโพลีโพรพีลีนเสริมอะลูมิเนียมสำหรับระบบทำความร้อนและน้ำร้อน คุณลักษณะและข้อเสีย

การก่อสร้างระบบประปาโดยใช้วัสดุพลาสติกกำลังกลายเป็นเรื่องปกติไปแล้ว ท่อส่งความร้อนที่นิยมมากที่สุดคือท่อโพลีโพรพีลีนเสริมอะลูมิเนียม

โพลีโพรพีลีนเป็นผลิตภัณฑ์ที่ได้จากการพอลิเมอไรเซชันของผลิตภัณฑ์จากการแตกตัวของปิโตรเลียม โมเลกุลของมันประกอบด้วยอะตอมคาร์บอนสองอะตอมที่เชื่อมต่อกับอะตอมไฮโดรเจน

พันธะคาร์บอน-คาร์บอนประกอบด้วยพันธะสองพันธะ โดยพันธะหนึ่งอ่อนกว่า เมื่ออยู่ภายใต้อุณหภูมิและความดันสูง พันธะนี้จะแตกออก และโมเลกุลจะกลายเป็นสารที่ทำปฏิกิริยาทางเคมีได้

เนื่องจากมีโครงสร้างลักษณะนี้อยู่มากมายในอวกาศภายใต้สภาวะดังกล่าว โครงสร้างเหล่านั้นจึงเชื่อมต่อกัน形成เป็นโซ่โมเลกุลซึ่งเป็นพื้นฐานของโพลีโพรพีลีน กระบวนการนี้เกิดขึ้นโดยมีตัวเร่งปฏิกิริยาเป็นตัวกลาง

วัสดุที่ได้เป็นสารแข็งที่มีความยืดหยุ่นและหลอมเหลวได้ที่อุณหภูมิสูง คุณสมบัติของสารนี้ถูกนำมาใช้ในการผลิตผลิตภัณฑ์ต่างๆ รวมถึงท่อ โดยใช้กระบวนการอัดรีด

อย่างไรก็ตาม คุณสมบัติทางกายภาพของท่อโพลีโพรพีลีนยังไม่ดีพอ ข้อเสียหลักคือค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนเชิงเส้นสูง

ส่งผลให้ท่อส่ง อุณหภูมิใช้งานของสารหล่อเย็นเกิดการยืดตัวอย่างมาก ส่งผลให้เกิดการเสียรูปนอกจากนี้ ข้อเท็จจริงที่ว่าสารดังกล่าวเป็นเทอร์โมพลาสติกทำให้ท่อโป่งพองภายใต้ผลกระทบร่วมกันของอุณหภูมิและความดัน

เหตุใดจึงใช้อลูมิเนียมเป็นเหล็กเสริม?

มีการค้นพบวิธีแก้ปัญหาเหล่านี้ในด้านการออกแบบ โดยเสริมความแข็งแรงให้กับมวลโพลีโพรพีลีนในท่อด้วยวัสดุเสริมแรง วัสดุที่มีคุณสมบัติทางกลแตกต่างกันถูกเลือกใช้ ได้แก่ ไฟเบอร์กลาสและโลหะ

การเสริมแรงด้วยโพลีโพรพีลีนพิสูจน์แล้วว่าเป็นแนวคิดที่ประสบความสำเร็จ คุณสมบัติทางกลของท่อดีขึ้นอย่างเห็นได้ชัด ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนเชิงเส้นลดลง 75% และค่าคงเหลือเทียบได้กับวัสดุโลหะ

และตัวชี้วัดความแข็งแกร่งก็เพิ่มสูงขึ้น มากกว่าสองเท่า – ท่อเสริมแรงสามารถทนแรงดันน้ำร้อนได้สูงถึง 20 บรรยากาศ วิธีนี้ทำให้มีการนำท่อโพลีโพรพีลีนเสริมอะลูมิเนียมมาใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบน้ำร้อนและระบบทำความร้อน

การเสริมความแข็งแรงของโพลีโพรพีลีนด้วยฟอยล์อลูมิเนียมนั้นสมควรได้รับความสนใจเป็นพิเศษ ก่อนอื่น ทำไมจึงเลือกใช้อลูมิเนียม? คุณสมบัติเด่นของโลหะชนิดนี้คือการปกป้องพื้นผิวของผลิตภัณฑ์ที่ทำจากอลูมิเนียมได้อย่างมีประสิทธิภาพด้วยฟิล์มออกไซด์ คราบสนิมอลูมิเนียม (Al)₂โอ₃(มีความทนทานต่อผลกระทบของสารออกซิไดซ์และสารเคมีที่มีฤทธิ์สูง)

มีเพียงเกลือปรอทเท่านั้นที่สามารถทำลายสารนี้ได้ ดังนั้นจึงให้การปกป้องทางเคมีที่เชื่อถือได้สำหรับการเสริมความแข็งแรงของท่อ ในขณะเดียวกัน ความแข็งแรงเชิงกลของผลิตภัณฑ์ก็เพียงพอที่จะทนต่อแรงดันส่วนเกินจากของเหลวที่ลำเลียงอยู่ภายใน แม้จะมีความหนาเพียง 0.1-0.5 มิลลิเมตรก็ตาม

โลหะอื่นๆ เช่น ทองคำ เงิน และแพลทินัม ก็มีคุณสมบัติคล้ายคลึงกัน อย่างไรก็ตาม เราจะไม่พิจารณาการนำมาใช้ในการผลิตท่ออย่างจริงจังด้วยเหตุผลที่ชัดเจน

คุณสมบัติและลักษณะของโพลีโพรพีลีนเสริมด้วยอะลูมิเนียม

ท่อเสริมใยแก้วมีคุณสมบัติที่โดดเด่นหลายประการ ข้อเสียอย่างหนึ่งของผลิตภัณฑ์เหล่านี้คือผนังท่อสามารถซึมผ่านออกซิเจนโมเลกุลในบรรยากาศได้ ซึ่งเป็นหนึ่งในสารออกซิไดซ์ตามธรรมชาติที่รุนแรงที่สุด ส่งผลให้ส่วนที่เป็นโลหะของท่อเกิดการกัดกร่อนเร็วขึ้น:

1. ในระบบทำความร้อน พื้นผิวดังกล่าวได้แก่ พื้นผิวด้านในของหม้อต้มน้ำ ราวแขวนผ้าเช็ดตัวแบบทำความร้อน และหม้อน้ำโลหะ รวมถึงวาล์วปิดโลหะด้วย
2. ในระบบจ่ายน้ำร้อน ตัวกรอง มิเตอร์ ข้อต่อโลหะกับพลาสติก และชิ้นส่วนอื่นๆ ที่ไวต่อการเกิดออกซิเดชันจะได้รับความเสียหาย

วัสดุนี้ใช้ประโยชน์จากคุณสมบัติการป้องกันสูงของอะลูมิเนียมและความหนาแน่นของโลหะสูง โพลีโพรพีลีนเสริมอะลูมิเนียมให้การป้องกันออกซิเจนที่เหนือกว่าและสามารถใช้ในระบบประปาได้นานถึง 50 ปี

โพลีโพรพีลีน ทำเครื่องหมาย PPRเป็นวัสดุที่ทนทานกว่าสำหรับท่อน้ำร้อน เนื่องจากสามารถทนต่ออุณหภูมิและความดันสูงในระบบได้ดีกว่าผลิตภัณฑ์แบบดั้งเดิมอื่นๆ

พื้นผิวด้านในของท่อแสดงด้วยพื้นผิวที่คงที่ ซึ่งมีลักษณะดังนี้:

• ไม่เกิดการกัดกร่อน;
• ไม่เสี่ยงต่อการปนเปื้อนทางแบคทีเรีย
• ไม่ก่อให้เกิดคราบตะกรันที่มักพบในท่อน้ำ
• แทบจะไม่สึกหรอจากการใช้งานเลย

วิธีนี้ช่วยให้สามารถใช้งานท่อ PPR ได้เป็นเวลานานโดยไม่ต้องเปลี่ยนแปลงพารามิเตอร์ทางกายภาพของระบบ

ข้อเสียของท่อ PPR เสริมด้วยอะลูมิเนียม

ในกรณีนี้ เรากำลังพูดถึงวัสดุที่ค่อนข้างล้ำสมัยซึ่งสามารถใช้งานได้ยาวนานและเชื่อถือได้ อย่างไรก็ตาม มันก็มีข้อเสียที่สำคัญอยู่เช่นกัน

ขั้นตอนเหล่านี้รวมถึงการทำความสะอาดปลายประกบและการกำจัดชั้นเสริมแรง ซึ่งเป็นขั้นตอนที่ยุ่งยาก และหากทำผิดพลาดอาจส่งผลกระทบต่อความสมบูรณ์ของระบบได้

รับชมวิดีโอ
[โซเชียลล็อกเกอร์]

ท่อโลหะผสมโพลีเมอร์ โพลีโพรพีลีนเสริมด้วยอะลูมิเนียม

[/sociallocker]

ข้อเสียอีกประการหนึ่งคือวัสดุนี้มีความเปราะบางต่อรังสีอัลตราไวโอเลตที่รุนแรง เมื่อสัมผัสกับแสงแดดเป็นเวลานาน วัสดุจะเปราะและแตกหักได้ง่าย

เพื่อเพิ่มความทนทานต่อรังสียูวี จึงมีการเติมผงคาร์บอนแบล็กเข้าไปในส่วนประกอบในอัตราส่วนไม่เกิน 2% ของน้ำหนักรวม อย่างไรก็ตาม วิธีที่ปลอดภัยกว่าคือควรหลีกเลี่ยงการใช้ท่อ PP สำหรับท่อส่งในพื้นที่ที่เปิดโล่ง

ขอบเขตการใช้งาน

ในการพิจารณาถึงความเหมาะสมในการนำผลิตภัณฑ์ดังกล่าวไปใช้ จำเป็นต้องคำนึงถึงแหล่งที่มาและคุณสมบัติพื้นฐานของผลิตภัณฑ์เหล่านั้นด้วย

เนื่องจากวัสดุเป็นเทอร์โมพลาสติก จึงหมายความว่าไม่สามารถใช้งานได้ที่อุณหภูมิสูง ดังนั้น วัสดุท่อรีดที่ไม่เสริมแรงจึงถูกนำมาใช้สำหรับท่อส่งที่ไหลตามแรงโน้มถ่วง เช่น ระบบท่อระบายน้ำเสีย

อย่างไรก็ตาม ในกรณีนี้ก็ต้องคำนึงถึงความเป็นไปได้ที่จะเกิดความร้อนสูงสุดด้วยเช่นกัน ที่อุณหภูมิสูงถึง 95 องศาผู้บริโภคควรหลีกเลี่ยงการใช้น้ำร้อนจัดโดยการผสมน้ำร้อนกับน้ำเย็นจากก๊อกน้ำเมื่อเทน้ำเดือด

การใช้งานที่เป็นไปได้ประการที่สองคือในท่อระบายอากาศ การใช้งานในลักษณะนี้ไม่มีปัญหา เนื่องจากวัตถุเหล่านี้มักอยู่ภายในอาคารและได้รับการปกป้องจากแสงแดดและอุณหภูมิสูง

รับชมวิดีโอ

ท่อโพลีโพรพีลีน PP-ALUX

การเสริมแรงช่วยขจัดข้อเสียทั้งหมดของวัสดุเดิม การสร้างชั้นป้องกันจากใยแก้วช่วยชดเชยคุณสมบัติการไหลและความสามารถในการขยายตัวทางความร้อนสูงของวัสดุเดิม

ด้วยเหตุนี้ ผลิตภัณฑ์จึงสามารถทนต่อแรงดันได้ถึง 25 บรรยากาศโดยไม่เสียรูปทรง ความสามารถนี้ยังคงอยู่แม้ในอุณหภูมิ 95 องศาเซลเซียส อย่างไรก็ตาม นี่เป็นคำแนะนำอย่างระมัดระวังจากผู้ผลิต ในความเป็นจริง ผลิตภัณฑ์เหล่านี้สามารถทนต่ออุณหภูมิได้สูงถึง 135 องศาเซลเซียส

ผู้ผลิตท่อเสริมอะลูมิเนียมอ้างว่าชั้นอะลูมิเนียมที่เป็นเกราะป้องกันออกซิเจนที่ทนทานนั้นช่วยป้องกันการกัดกร่อนของชิ้นส่วนโลหะในระบบทำความร้อนหรือระบบน้ำร้อน แม้ว่าในทางทฤษฎีแล้วจะเป็นเช่นนั้น แต่ก็ไม่มีสถิติที่น่าเชื่อถือเกี่ยวกับการสึกหรอที่เพิ่มขึ้นของระบบดังกล่าว

การเปรียบเทียบการเสริมแรงด้วยไฟเบอร์กลาสและอลูมิเนียม

เราขอเสนอให้พิจารณาประเด็นนี้อย่างละเอียด โดยเริ่มจากกระบวนการผลิต

ในทั้งสองกรณี ใช้เครื่องอัดแบบเดียวกัน และในบางกรณี สามารถใช้ร่วมกันได้สองแบบ ความแตกต่างที่สำคัญอยู่ที่วิธีการเสริมแรง

สำหรับอะลูมิเนียม จำเป็นต้องใช้ชั้นกาว ซึ่งมีพิษร้ายแรง หากใช้เหล็กเส้นอะลูมิเนียมตัน จะต้องใช้หัวเชื่อมเลเซอร์ที่มีความแม่นยำสูง ซึ่งทำให้เครื่องมือมีความซับซ้อนมากขึ้น ส่งผลให้ต้นทุนการผลิตท่อเสริมแรงด้วยอะลูมิเนียมสูงขึ้น

ลักษณะการทำงานของทั้งสองประเภทนั้นแทบจะเหมือนกัน เมื่อใช้กับทั้งน้ำร้อนและน้ำเย็น

รับชมวิดีโอ

การเลือกท่อสำหรับการติดตั้งระบบทำความร้อน

โดยพื้นฐานแล้ว ผลิตภัณฑ์ที่กำลังพิจารณานั้นทำจากวัสดุชนิดเดียวกัน ดังนั้นเทคโนโลยีการติดตั้งระบบท่อจึงแทบจะเหมือนกันทุกประการ ความแตกต่างเล็กน้อยเพียงอย่างเดียวคือจำเป็นต้องทำความสะอาดปลอกอะลูมิเนียมก่อนทำการบัดกรีในระหว่างการติดตั้ง

จึงเป็นเรื่องสมเหตุสมผลที่จะสรุปว่าเรากำลังพูดถึงวัสดุชนิดเดียวกันที่มีคุณสมบัติและการใช้งานแทบจะเหมือนกันทุกประการ ข้อดีที่กล่าวอ้างของท่อที่กั้นออกซิเจนนั้นจึงมีเหตุผลรองรับได้เพียงแค่ในเชิงทฤษฎีเท่านั้น

เป็นที่ชัดเจนว่าความแตกต่างระหว่างท่อเสริมใยแก้วและท่ออลูมิเนียมนั้น โดยหลักการแล้วมีน้อยมาก

เครื่องหมายและการกำหนด

รหัสบนตัวอย่างผลิตภัณฑ์เหล่านี้คือ PPR-AL-PPR ซึ่งอธิบายโครงสร้างของวัสดุได้อย่างครบถ้วน ท่อเหล่านี้มีหลายประเภทย่อย:

• ตัวเลือกแรกนี้เหมาะสำหรับผลิตภัณฑ์ที่มีอะลูมิเนียมเจาะรูอยู่ด้านใน
• ตัวเลือกที่สองทำจากชั้นโลหะแข็ง ซึ่งให้การป้องกันที่เชื่อถือได้จากการซึมผ่านของออกซิเจน
• ท่อประเภทที่สามเป็นท่อห้าชั้น โดยมีโพลีโพรพีลีนอยู่ด้านนอกและด้านใน ชั้นอะลูมิเนียมอยู่ตรงกลาง และชั้นกาวร้อนละลายสองชั้นอยู่ด้านบนและด้านล่าง

ผู้ผลิตบางรายใช้ตัวย่อ PEX แทน PPR ซึ่งโดยหลักการแล้วก็คือสิ่งเดียวกัน

ท่อพลาสติกทุกชนิดจะมีเครื่องหมายระบุบนพื้นผิวด้านนอก สำหรับท่อโพลีโพรพีลีนเสริมด้วยอะลูมิเนียม จะมีข้อมูลดังต่อไปนี้:

1. โลโก้หรือเครื่องหมายการค้าของผู้ผลิต
2. การกำหนดประเภทของท่อ
3. ค่าของแรงดันใช้งานที่ระบุไว้
4. ขนาดของท่อแสดงถึงเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกและความหนาของผนังท่อ
5. ระดับเงื่อนไขการใช้งาน
6. แรงดันใช้งานสูงสุดที่อนุญาต
7. แสดงให้เห็นถึงการปฏิบัติตามเอกสารทางเทคนิค – GOST หรือข้อกำหนดทางเทคนิค

มาดูผู้ผลิตกันดีกว่า

กล่าวได้ว่าท่อพลาสติกมีการผลิตกันทั่วโลก โดยท่อพลาสติกที่พบได้ทั่วไปในตลาดโลกและตลาดรัสเซียมีดังต่อไปนี้:

1. บริษัท FV Plast จากสาธารณรัฐเช็ก ดำเนินธุรกิจในตลาดยุโรป เรื่องนี้ไม่ได้นานมากนัก—15 ปีเท่านั้น แต่ในช่วงเวลาดังกล่าว บริษัทได้สร้างชื่อเสียงที่สมควรได้รับในด้านคุณภาพของผลิตภัณฑ์ที่สูงและการจัดส่งที่เชื่อถือได้ ปัจจุบันบริษัทมีลูกค้าประจำในยุโรปกว่า 30 ราย

กลุ่มผลิตภัณฑ์ท่อที่ผลิตขึ้นครอบคลุมขนาดครบทุกช่วงตั้งแต่ 20 ถึง 115 มิลลิเมตร ครอบคลุมทุกประเภทผลิตภัณฑ์ ทั้งพลาสติกบริสุทธิ์และผลิตภัณฑ์เสริมแรง นอกจากนี้เรายังจัดจำหน่ายให้กับตลาดรัสเซียด้วย

2. บริษัท Metak LLC ผู้ผลิตพลาสติกจากรัสเซีย เชี่ยวชาญในการผลิตท่อโพลีโพรพีลีนขนาดตั้งแต่ 16 ถึง 100 มิลลิเมตร และอุปกรณ์เชื่อมต่อครบวงจร โดยผลิตสินค้ารวมกว่า 250 ชนิด ปัจจัยสำคัญที่ทำให้บริษัทประสบความสำเร็จคือทีมวิศวกรที่พัฒนาเทคโนโลยีและผลิตภัณฑ์ใหม่ๆ อย่างต่อเนื่อง คุณภาพของผลิตภัณฑ์ที่สูงทำให้บริษัทได้รับชื่อเสียงและการยอมรับในตลาดเป็นอย่างดี
3. หนึ่งในผู้จำหน่ายผลิตภัณฑ์พลาสติกสำหรับท่อส่งที่มีชื่อเสียงที่สุด Banninger บริษัทสัญชาติเยอรมันที่ตั้งอยู่ในรัฐเฮสเซ ประเทศเยอรมนี เป็นผู้ผลิตผลิตภัณฑ์คุณภาพสูงชั้นนำ พวกเขาให้ความสำคัญเป็นพิเศษกับคุณภาพของวัตถุดิบ เพื่อให้มั่นใจว่าผลิตภัณฑ์ของพวกเขามีความน่าเชื่อถือและทนทานอยู่เสมอ อย่างไรก็ตาม กิจกรรมที่สำคัญที่สุดของพวกเขาคือห้องปฏิบัติการสำหรับการพัฒนาผลิตภัณฑ์ขั้นสูง ดังนั้น พวกเขาจึงไม่เพียงแต่ผลิตผลิตภัณฑ์มาตรฐานเท่านั้น แต่ยังเป็นผู้บุกเบิกผลิตภัณฑ์ใหม่ๆ อีกด้วย

ผลิตภัณฑ์ของบริษัทครอบคลุมวัสดุก่อสร้างที่อยู่อาศัยทุกประเภทอย่างครบถ้วน นอกจากนี้ยังผลิตอุปกรณ์และเครื่องมือสำหรับการติดตั้งท่อส่งอีกด้วย

คุณสมบัติของการติดตั้งโพลีโพรพีลีน

เมื่อเปรียบเทียบกับพลาสติกชนิดอื่น โพลีโพรพีลีนมีคุณสมบัติเด่นที่สำคัญอย่างหนึ่งคือ ความแข็ง ด้วยเหตุนี้ การดัดท่อระหว่างการติดตั้งจึงเป็นไปไม่ได้ ดังนั้น ส่วนประกอบทั้งหมดของท่อจึงเชื่อมต่อกันโดยใช้ข้อต่อเชื่อมแบบแพร่กระจาย (diffusion welding fittings)

รับชมวิดีโอ

กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับการหลอมพื้นผิวที่ประกบกันให้มีความลึกประมาณ 1 มิลลิเมตร จากนั้นจึงทำการอัดขึ้นรูป กระบวนการนี้จะผสมวัสดุของชิ้นส่วนต่างๆ เข้าด้วยกัน ทำให้เกิดเป็นมวลเนื้อเดียวกันที่บริเวณรอยต่อ การแข็งตัวจะเกิดขึ้นภายในหนึ่งถึงสองนาที ส่งผลให้ได้การเชื่อมต่อที่แน่นหนา การประกอบท่อน้ำแต่ละส่วนจะดำเนินการบนโต๊ะทำงาน

ส่วนต่างๆ เชื่อมต่อกันในขณะที่ถูกแขวนไว้ ซึ่งไม่สะดวกนักและต้องอาศัยความช่วยเหลือจากผู้ช่วย

เมื่อทำงานกับโพลีโพรพีลีนเสริมด้วยอะลูมิเนียม ปลายของชิ้นส่วนจะต้องได้รับการทำความสะอาด เพื่อแยกออกจากปลอกโลหะ เนื่องจากโลหะไม่สามารถยึดติดกับพลาสติกได้ด้วยการแพร่กระจาย ต้องใช้เครื่องมือพิเศษสำหรับขั้นตอนนี้

ท่อน้ำประปาที่ทำจากโพลีโพรพีลีนผสมอะลูมิเนียมซึ่งติดตั้งอย่างถูกต้อง สามารถใช้งานได้นานถึง 50 ปี ขอให้โชคดี!