ท่อโพลีโพรพีลีนสามารถทนแรงดันและอุณหภูมิได้เท่าใด? ตารางแสดงค่าอุณหภูมิ

ปัจจุบัน ระบบประปาและระบบทำความร้อนส่วนใหญ่ผลิตจากท่อโพลีโพรพีลีนมากกว่าท่อเหล็ก แต่เนื่องจากท่อโพลีโพรพีลีนเป็นพลาสติก จึงเกิดคำถามขึ้นว่า ท่อโพลีโพรพีลีนสามารถทนอุณหภูมิสูงสุดได้เท่าไร?

มาดูประเด็นนี้ให้ละเอียดขึ้นกันดีกว่า เราจะตรวจสอบคุณสมบัติของวัสดุโพลีโพรพีลีน เราจะเรียนรู้เกี่ยวกับประเภทของท่อโพลีโพรพีลีนและลักษณะเฉพาะของมัน นอกจากนี้เราจะพูดคุยเกี่ยวกับอุณหภูมิที่ท่อชนิดนี้สามารถทนได้และรายละเอียดเฉพาะของการใช้งานในท่อน้ำร้อนด้วย

คุณสมบัติของโพลีโพรพีลีน

โพลีโพรพีลีนเป็นผลิตภัณฑ์พอลิเมอร์สังเคราะห์ในรูปผงสีขาว ใช้ในการผลิตชิ้นส่วนขึ้นรูปโดยการหลอมหรืออัดขึ้นรูป เป็นพลาสติกที่แข็งและทนทานที่สุด ทนต่อการกัดกร่อน

คุณสมบัติทางกายภาพหลักของโพลีโพรพีลีน ได้แก่ ความทนทาน ความน่าเชื่อถือ ความต้านทานการสึกหรอ และความต้านทานต่ออุณหภูมิสูง นอกจากนี้ยังไม่ซึมผ่านสารเคมี เกลือ และสารละลายด่าง ดังนั้นสารเหล่านี้ที่มีอยู่ในน้ำจึงไม่เป็นภัยคุกคามต่อท่อส่งนี้

ผลิตภัณฑ์โพลีโพรพีลีน:

• มีน้ำหนักเบากว่าเหล็ก
• ไม่ปล่อยสารที่เป็นอันตรายต่อสุขภาพ เหมาะสำหรับติดตั้งในบ้านเรือน
• พื้นผิวด้านในเรียบ ช่วยป้องกันการเกิดคราบตะกรัน
• ค่าการนำความร้อนอยู่ในระดับต่ำ
• ฉนวนกันเสียงที่ดี
• ฉนวนไฟฟ้าสูง;
• ดัชนีความจุความร้อน 2.0 kJ/(kg.°C);
• ระดับอุณหภูมิที่อนุญาต -15 ถึง +120 องศาเซลเซียส
• ค่าความหนาแน่นคือ 0.92 กก./ซม.³

โพลีโพรพีลีนจะอ่อนตัวลงที่อุณหภูมิ +140 องศาเซลเซียส และจุดหลอมเหลวอยู่ที่ +175 องศาเซลเซียส ซึ่งเป็นอุณหภูมิเดียวกับไอน้ำ

ปัจจัยนี้ทำให้ท่อโพลีโพรพีลีนมีคุณสมบัติเหมาะสม เหมาะสำหรับใช้กับน้ำเย็นหรือน้ำร้อน (โดยเฉพาะแบบเสริมแรง)โดยที่อุณหภูมิความร้อนของสารหล่อเย็นจะถูกรักษาไว้ในช่วง +95 องศาเซลเซียส แต่ไม่สามารถใช้เป็นท่อไอน้ำได้

เมื่อได้รับความร้อน โพลีโพรพีลีนจะอ่อนตัวลง และเมื่อเย็นตัวลงก็จะกลับคืนสู่คุณสมบัติทางกายภาพเดิมและแข็งตัวอีกครั้ง ดังนั้น การประกอบท่อส่งน้ำจากผลิตภัณฑ์เหล่านี้จึงสะดวก และกระบวนการเชื่อมต่อชิ้นส่วนท่อก็ค่อนข้างง่าย เพียงแค่ให้ความร้อนที่ปลายแล้วเชื่อมต่อเข้าด้วยกัน นอกจากนี้ยังสามารถใช้ข้อต่อได้อีกด้วย

ข้อเสียหลักของโพลีโพรพีลีนคือความยืดหยุ่น เมื่อได้รับความร้อน ผลิตภัณฑ์จะอ่อนตัวลงและสามารถดัดงอได้ง่าย อย่างไรก็ตาม เมื่อดัดงอโปรไฟล์ดังกล่าว เส้นผ่านศูนย์กลางภายในจะลดลงอย่างมาก ทำให้ประสิทธิภาพการผลิตลดลง

นอกจากนี้ วัสดุนี้ยังไวต่อแสง ทำให้ผลิตภัณฑ์สูญเสียความเงางาม แตก และสีซีดจาง เพื่อป้องกันปัญหานี้ จึงมีการเติมส่วนประกอบต่างๆ ลงในโพลีโพรพีลีน

ควรทราบว่าโพลีโพรพีลีนไม่ทนต่อความเย็นจัด และจะเปราะแตกง่ายที่อุณหภูมิระหว่าง -5 ถึง -15 องศาเซลเซียส ข้อเสียนี้สามารถแก้ไขได้โดยการเติมยางเอทิลีนหรือยางเอทิลโพรพีลีนเข้าไป

มาตรฐานการรับแรงดันของผลิตภัณฑ์โพลีโพรพีลีนคือ 30 กิโลกรัมต่อ 1 ตารางเซนติเมตร อย่างไรก็ตาม ตามคำแนะนำของผู้ผลิต แรงดันไม่ควรเกิน 10 กิโลกรัม

ประเภทของท่อโพลีโพรพีลีน

ท่อโพลีโพรพีลีนแบ่งออกเป็นสองประเภทหลัก: เสริมแรงหรือไม่เสริมแรงนอกจากนี้ยังมีการแบ่งประเภทตามการออกแบบและวัสดุด้วย หากผลิตภัณฑ์มีแถบสีฟ้า จะเหมาะสำหรับใช้กับน้ำเย็น หากมีแถบสีแดง จะเหมาะสำหรับใช้กับน้ำร้อน

ผลิตภัณฑ์โพลีโพรพีลีนทุกประเภทจะมีตัวอักษร PN กำกับอยู่ ตัวเลขที่อยู่ถัดจากตัวย่อ PN จะส่งผลต่อราคา ยิ่งตัวเลขสูง ราคาก็ยิ่งสูง

โพลีโพรพีลีนกับระบบทำความร้อน? มันเข้ากันได้ดีหรือไม่?

ไม่เสริมแรง

ท่อชนิดที่ไม่เสริมแรงนั้นออกแบบมาสำหรับท่อส่งน้ำเย็นโดยเฉพาะ ไม่เหมาะสำหรับท่อส่งน้ำร้อน เนื่องจากท่ออาจขยายตัวเมื่อได้รับความร้อนถึง 150 มิลลิเมตรทุกๆ 10 เมตร ซึ่งอาจทำให้ท่อแตกได้ อย่างไรก็ตาม ท่อชนิดที่ไม่เสริมแรงสามารถติดตั้งในโครงสร้างที่มีอุณหภูมิต่ำได้ แต่เฉพาะในกรณีที่ความดันไม่สูงเท่านั้น

วัสดุประเภทนี้มีความยืดหยุ่นสูง ขึ้นรูปง่าย และมีต้นทุนต่ำ โปรไฟล์มาตรฐานติดตั้งง่าย เนื่องจากบริเวณเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ต่างๆ ไม่มีสิ่งกีดขวาง

ผลิตภัณฑ์โพลีโพรพีลีนจะมีเครื่องหมายต่อไปนี้กำกับอยู่ ซึ่งระบุอุณหภูมิสูงสุดที่อนุญาต:

1. PN 10 — อุณหภูมิที่อนุญาต +45 (สำหรับระบบทำความร้อนใต้พื้น) และ +20 (สำหรับระบบจ่ายน้ำ) แรงดัน 1 MPa ความหนาของผนัง — 10 มม. เส้นผ่านศูนย์กลาง — ตั้งแต่ 20 ถึง 110 มม.
2. PN 16 — แรงดันที่อนุญาต 1.6 MPa, ค่าอุณหภูมิ + 60 องศาเซลเซียส ความหนาของผนังตั้งแต่ 3.4 มม. ขึ้นไป
3. PN 20 — แรงดันที่อนุญาตสูงสุด 2 MPa ที่อุณหภูมิ +80 องศาเซลเซียส ความหนาของผนัง 16–18.4 มม.

ท่อที่ไม่เสริมเหล็กมีอายุการใช้งาน 50 ปี เมื่อใช้ในการจ่ายน้ำเย็น และ 30 ปี หากใช้กับสารหล่อเย็นที่อุ่นแล้ว

เสริมแรง

การเสริมความแข็งแรงคือการเพิ่มชั้นอลูมิเนียมหรือไฟเบอร์กลาสเข้าไป วัสดุนี้ทำให้ผลิตภัณฑ์แข็งแรงขึ้นและยืดอายุการใช้งานได้นานขึ้น แม้ในสภาวะที่มีของเหลวถ่ายเทความร้อนสูง โปรไฟล์นี้จะมีอายุการใช้งานได้นานถึง 50 ปี

นอกจากนี้ การเสริมแรงยังช่วยให้สามารถใช้ท่อนี้กับน้ำที่มีอุณหภูมิสูงถึง +120 องศาเซลเซียสได้โดยไม่มีความเสี่ยง การขยายตัวเชิงเส้นจะเกิดขึ้นโดยมีรอยแตกบนทางหลวงอีกแห่งหนึ่ง

รุ่นที่เสริมความแข็งแรงได้รับการออกแบบมาเพื่อรองรับการจ่ายน้ำร้อนแรงดันสูง ประเภทนี้:

• ทนทานต่อสารเคมีได้ดีกว่า
• ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวของมันต่ำกว่าโปรไฟล์ทั่วไปถึง 5 เท่า
• ความสามารถในการทนต่ออุณหภูมิสูงและรับน้ำหนักสูงสุด

ตามวัสดุเสริมแรง รูปทรงจะเป็นดังนี้:

1. ด้วยชั้นอะลูมิเนียม ทำให้รุ่นเหล่านี้มีแรงดันใช้งานสูง เหมาะสำหรับระบบทำความร้อนส่วนกลางและระบบน้ำร้อน ชั้นอะลูมิเนียมช่วยลดการเสียรูปจากความร้อนและการแพร่กระจายของออกซิเจน

การติดตั้งโปรไฟล์เสริมแรงด้วยอะลูมิเนียมนั้นทำได้ยาก เนื่องจากชั้นอะลูมิเนียมตรงกลางต้องไม่สัมผัสกับน้ำ ดังนั้น รอยต่อจึงต้องเว้นระยะห่างจากวัสดุเสริมแรงหลายเซนติเมตร

2. รุ่นที่เสริมด้วยใยแก้วมีการขยายตัวต่ำ ใยแก้วช่วยลดการเสียรูปเมื่อได้รับความร้อน เมื่อเทียบกับรุ่นที่ทำจากอะลูมิเนียม ผลิตภัณฑ์เหล่านี้มีแรงเค้นจากการขยายตัวทางความร้อนต่ำกว่า ทำให้ได้รับความนิยมน้อยกว่า

กระบวนการติดตั้งสำหรับวัสดุประเภทนี้ง่ายกว่า เนื่องจากไม่จำเป็นต้องลอกวัสดุเดิมออก เส้นใยจะถูกยึดติดกันด้วยโพลีเอทิลีนหลอมเหลว ซึ่งช่วยป้องกันการแยกชั้นของวัสดุ

3. ท่อเสริมใยหินบะซอลต์ ท่อชนิดนี้มีข้อดีมากมายเหนือกว่าท่อเสริมแรงชนิดอื่นๆ รวมถึงท่อพลาสติกและโลหะ ติดตั้งง่ายกว่าท่อเคลือบอะลูมิเนียม เนื่องจากไม่ต้องลอกสี และผลิตภัณฑ์หินบะซอลต์สามารถเชื่อมต่อกับข้อต่อโพลีโพรพีลีนทุกชนิดได้อย่างง่ายดาย

ท่อเสริมแรงจะมีเครื่องหมาย PN 20 และ PN 25 กำกับไว้ สามารถทนอุณหภูมิได้ถึง +95 องศาเซลเซียส และแรงดันสูงถึง 2.5 MPa

อย่างไรก็ตาม ผลิตภัณฑ์เสริมแรงบางชนิดไม่สามารถทนต่ออุณหภูมิสูงได้ ตัวอย่างเช่น ท่ออะลูมิเนียมไม่สามารถทนต่ออุณหภูมิได้สูงเท่ากับท่อโพลีโพรพีลีนเสริมใยแก้ว ซึ่งสูงถึง +120°C (แม้ว่าจะไม่สามารถทนได้ในระยะเวลานานก็ตาม)

การทำเครื่องหมาย

นอกจากเครื่องหมาย PN ซึ่งระบุอุณหภูมิและความดันแล้ว ท่อพลาสติกทุกท่อยังมีคุณสมบัติดังต่อไปนี้:

• คำว่า "ท่อ"
• ชื่อย่อของวัสดุ;
• SDR — อัตราส่วนของขนาดภายนอกต่อความหนาของผนัง;
• ขนาดโปรไฟล์ภายนอก;
• คลาสปฏิบัติการ;
• ขีดจำกัดแรงดันใช้งาน;
• ห้องมาตรฐาน

ตัวอย่างเช่น:

ท่อ PP-R SDR 11-20´ 1.9 คลาส 1/1.0 MPa GOST R 52134-2003 โดยที่:

• โปรไฟล์ที่ทำจากโพลีโพรพีลีนแบบสุ่ม - โคพอลิเมอร์ SDR 11;
• เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก 20 มม.
• ความหนาของผนัง 1.9;
• ชั้นเรียนที่ 1;
• แรงดันที่อนุญาต 1 MPa

ตามโครงสร้างแล้ว โปรไฟล์สามารถแบ่งออกได้เป็น:

• S — ชั้นเดียว;
• M — หลายชั้น;
• TI — มีชั้นฉนวนกันความร้อน;
• PP - มาตรฐาน;
• PP-RP - ทนแรงดันสูง

แบ่งตามประเภทของวัสดุได้ดังนี้:

• PPB - มีความแข็งแรงสูง มีวัตถุประสงค์เพื่อใช้เป็นระบบทำความร้อนใต้พื้นโดยใช้สารหล่อเย็นร้อน
• PPH - มีเส้นผ่านศูนย์กลางภายในที่เพิ่มขึ้น ติดตั้งในระบบระบายอากาศและน้ำเย็น
• PPR เป็นวัสดุอเนกประสงค์ที่ทนต่ออุณหภูมิสูงได้

พวกเขาถูกแบ่งตามชนชั้นดังนี้:

• ระดับ 1 — ทนอุณหภูมิได้ถึง +60 องศาเซลเซียส เหมาะสำหรับระบบจ่ายน้ำ
• 2 — สูงสุด +70 (ท่อส่ง);
• 3 — + 60 (พื้นอุ่น);
• 4 — +70 องศาเซลเซียส ใช้ในการทำความร้อน;
• 5 - + 90 (ความร้อน);
• คลาส XB - สำหรับระบบจ่ายน้ำเย็น

ผู้ผลิตบางรายติดเครื่องหมายการค้าให้กับผลิตภัณฑ์ของตน

ตารางอุณหภูมิ

เพื่อให้เข้าใจง่ายขึ้น เราได้จัดทำตารางแสดงอุณหภูมิที่ท่อโพลีโพรพีลีนสามารถทนได้ไว้ให้แล้ว

ดู	วัตถุประสงค์	ระดับอุณหภูมิสูงสุด	แรงดันใช้งาน (atm)
PN 10	ระบบจ่ายน้ำเย็น	+40 องศาเซลเซียส	10.2
PN 16	แบบจำลองสากล	+60	16.3
PN 20	สากล	+80 — 95	20.4
PN 25	น้ำร้อน	+95 — 120	25.5

คุณสมบัติการใช้งานในระบบทำความร้อน

อุณหภูมิทำลายท่อโพลีโพรพีลีน

ปัจจุบัน โปรไฟล์โพลีโพรพีลีนได้รับการติดตั้งมากขึ้นเรื่อยๆ ทั้งในระบบทำความร้อนส่วนกลางและบ้านเรือนทั่วไป เนื่องจากไม่เสียรูปทรง ป้องกันออกซิเจน และทนต่ออุณหภูมิต่ำกว่าจุดเยือกแข็งได้ หมายความว่าการแข็งตัวของน้ำในท่อประปาจะไม่ทำให้ระบบโดยรวมเสียหาย

คำตอบสำหรับคำถามที่ว่าท่อความร้อนโพลีโพรพีลีนแบบใดดีที่สุดนั้นง่ายมาก: เลือกท่อที่สามารถทนอุณหภูมิสูงสุดได้ตั้งแต่ +60 ถึง +95°C รุ่นที่เหมาะสมที่สุดคือ PN 20 ที่มีพิกัดความร้อน +60°C หรือ PN 25 ที่มีพิกัดความร้อน +95°C

ในการเลือกใช้โปรไฟล์โพลีโพรพีลีนสำหรับระบบทำความร้อน นอกเหนือจากอุณหภูมิแล้ว คุณควรพิจารณาสิ่งต่อไปนี้ด้วย:

1. ผลิตภัณฑ์พลาสติกมีความแข็งและงอได้ยาก การจะเลี้ยวท่อหลักต้องติดตั้งตรงมุม ซึ่งไม่สะดวกนัก
2. ขนาดหน้าตัดของท่อต้องสอดคล้องกับขนาดของท่อหลักที่จะเชื่อมต่อ ในบ้านพักอาศัยทั่วไป ระบบจ่ายน้ำส่วนกลางจะใช้ท่อขนาด 32 มม. และการเชื่อมต่อกับหม้อน้ำจะใช้ท่อขนาด 20-25 มม.
3. ข้อต่อท่อ PP มีหน้าตัดขนาดใหญ่ ซึ่งทำให้รูปลักษณ์ของระบบโดยรวมดูไม่สวยงาม
4. ท่อโพลีโพรพีลีนจะยืดตัวเมื่อได้รับความร้อน ซึ่งจะทำให้ผนังท่อบางลงและเกิดการหย่อนตัว ทำให้ดูไม่สวยงามเมื่อติดตั้งกลางแจ้ง

ในการติดตั้งท่อพลาสติก สิ่งสำคัญคืออย่าให้ท่อร้อนเกินไป เพราะจะทำให้การไหลลดลงเมื่อเสียบเข้ากับข้อต่อ ข้อผิดพลาดนี้จะลดประสิทธิภาพของระบบลงอย่างมาก

นอกจากนี้ ผลิตภัณฑ์โพลีโพรพีลีนไม่เหมาะสำหรับใช้ในท่อหม้อไอน้ำ เนื่องจากห้องหม้อไอน้ำมีการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิบ่อย ซึ่งเป็นข้อห้ามสำหรับท่อประเภทนี้

หากพิจารณาจากประเด็นทั้งหมดข้างต้นแล้ว โพลีโพรพีลีนชนิดที่มีอุณหภูมิใช้งานสูงสุด +95 องศาเซลเซียส ถือว่าเหมาะสมอย่างยิ่งสำหรับระบบทำความร้อน

การใช้ท่อโพลีโพรพีลีนในการจ่ายน้ำร้อน

ในการติดตั้งท่อน้ำร้อน โปรดจำไว้ว่าท่อโพลีโพรพีลีนมีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวสูงเมื่อได้รับความร้อน หากอุณหภูมิของน้ำหล่อเย็นเพิ่มขึ้น 10 องศา ท่อโพลีโพรพีลีนจะขยายตัว 1.25 มิลลิเมตรต่อเมตร หากใช้โพลีโพรพีลีนเสริมแรง อัตราการขยายตัวจะอยู่ที่ 0.32 มิลลิเมตรต่อเมตร

อุณหภูมิความร้อนของสารหล่อเย็นที่จ่ายให้กับผู้บริโภคแต่ละรายมีช่วงตั้งแต่ +45 ถึง +75 องศาเซลเซียส ดังนั้น เพื่อให้มั่นใจได้ว่าระบบดังกล่าวจะได้รับสารหล่อเย็นอย่างต่อเนื่อง ขอแนะนำให้ติดตั้งท่อโพลีโพรพีลีนเสริมแรงเกรด PN 20 หรือ 25 ที่มีแรงดัน 2 ถึง 2.5 MPa

โพลีโพรพีลีนเป็นวัสดุที่นิยมใช้ในท่อน้ำ หากคุณเลือกใช้รุ่นที่เหมาะสมและปฏิบัติตามคำแนะนำในการใช้งานอย่างเคร่งครัด ท่อโพลีเอทิลีนจะมีอายุการใช้งานได้นานหลายสิบปี

การทดสอบโพลีโพรพีลีน ส่วนที่ 1