Ngày nay, hệ thống đường ống nước và hệ thống sưởi đang ngày càng được sử dụng nhiều hơn từ ống polypropylene thay vì ống thép. Nhưng vì ống polypropylene là nhựa, nên câu hỏi đặt ra là: nhiệt độ tối đa mà ống polypropylene có thể chịu được là bao nhiêu?
Chúng ta hãy cùng xem xét kỹ hơn vấn đề này. Chúng ta sẽ kiểm tra các đặc tính của vật liệu polypropylene. Chúng ta sẽ tìm hiểu về các loại ống polypropylene và đặc điểm của chúng. Chúng ta cũng sẽ thảo luận về nhiệt độ mà đường ống này có thể chịu được và các đặc điểm cụ thể khi sử dụng nó trong hệ thống đường ống nước nóng.
Tính chất của polypropylen
Polypropylene là một loại polymer tổng hợp dạng bột màu trắng, được sử dụng để sản xuất các loại thanh định hình bằng cách nung chảy hoặc ép. Đây là loại nhựa cứng nhất và bền nhất, có khả năng chống ăn mòn.
Các đặc tính vật lý chính của polypropylene là độ bền, độ tin cậy, khả năng chống mài mòn và khả năng chịu nhiệt độ cao. Nó không bị ảnh hưởng bởi hóa chất, muối và dung dịch kiềm, do đó các chất này có trong nước không gây nguy hại cho đường ống này.
Sản phẩm làm từ polypropylene:
- Nhẹ hơn thép;
- Không phát thải các chất gây hại cho sức khỏe - thích hợp để lắp đặt trong nhà ở;
- Bề mặt bên trong nhẵn mịn, giúp ngăn ngừa sự hình thành cặn vôi;
- Mức độ dẫn nhiệt thấp;
- Khả năng cách âm tốt;
- Khả năng cách điện cao;
- Chỉ số dung tích nhiệt 2,0 kJ/(kg.°C);
- Mức nhiệt độ cho phép: -15 đến +120;
- Giá trị mật độ là 0,92 kg/cm³.
Polypropylene mềm ra ở nhiệt độ +140 độ C, và điểm nóng chảy của nó là +175 độ C – đây là nhiệt độ của hơi nước.
Yếu tố này khiến đường ống polypropylene trở nên quan trọng. Thích hợp cho việc cấp nước nóng hoặc lạnh (đặc biệt là loại được gia cố)Trong đó nhiệt độ làm nóng chất làm mát được duy trì trong khoảng +95 độ, nhưng nó không thể được sử dụng như một đường ống dẫn hơi nước.
Khi được nung nóng, polypropylene trở nên mềm, và khi nguội, nó lấy lại tất cả các đặc tính vật lý và trở nên rắn chắc trở lại. Do đó, việc lắp ráp đường ống dẫn nước từ các sản phẩm này rất thuận tiện, và quá trình kết nối các đoạn ống khá đơn giản. Chỉ cần nung nóng các đầu và nối chúng lại với nhau; cũng có thể sử dụng các khớp nối.
Nhược điểm chính của polypropylene là tính dẻo của nó. Khi được nung nóng, sản phẩm sẽ mềm ra và dễ dàng uốn cong. Tuy nhiên, khi uốn cong một đoạn có hình dạng như vậy, đường kính bên trong sẽ giảm đáng kể, làm giảm năng suất.
Hơn nữa, vật liệu này nhạy cảm với ánh sáng, khiến sản phẩm bị mất độ bóng, nứt nẻ và phai màu. Để ngăn chặn điều này, nhiều thành phần khác nhau được thêm vào polypropylene.
Cần lưu ý rằng polypropylene không chịu được nhiệt độ đóng băng, trở nên giòn ở nhiệt độ từ -5 đến -15 độ C. Nhược điểm này có thể được khắc phục bằng cách thêm ethylene hoặc cao su ethylpropylene.
Áp suất định mức tiêu chuẩn cho các sản phẩm polypropylene là 30 kg/1 cm². Tuy nhiên, theo khuyến cáo của nhà sản xuất, áp suất định mức không được vượt quá 10 kg.
Các loại ống polypropylene
Ống nhựa polypropylene được chia thành hai loại chính: được gia cố hoặc không được gia cốChúng cũng được phân loại theo thiết kế và chất liệu. Nếu sản phẩm có sọc xanh lam, nó được khuyến nghị sử dụng cho nguồn nước lạnh; nếu có sọc đỏ, nó được khuyến nghị sử dụng cho nguồn nước nóng.
Các sản phẩm làm từ polypropylene, bất kể loại nào, đều được đánh dấu bằng chữ cái PN. Con số bên cạnh chữ viết tắt PN ảnh hưởng đến giá cả; con số càng cao, giá càng cao.
Không gia cố
Các loại ống không cốt thép được thiết kế cho đường ống dẫn nước lạnh. Chúng không phù hợp cho việc cấp nước nóng, vì đường ống có thể giãn nở khi bị nung nóng—khoảng 150 mm cứ mỗi 10 mét, điều này có thể gây vỡ. Tuy nhiên, các mẫu không cốt thép có thể được lắp đặt trong các công trình có nhiệt độ thấp, nhưng chỉ khi áp suất không cao.
Các loại này mang lại tính linh hoạt, khả năng tạo hình và chi phí thấp hơn. Các cấu hình tiêu chuẩn dễ lắp đặt vì các khu vực kết nối với phụ kiện không bị cản trở.
Các sản phẩm làm từ polypropylene được đánh dấu bằng các ký hiệu sau, cho biết nhiệt độ tối đa cho phép:
- PN 10 — nhiệt độ cho phép +45°C (đối với hệ thống sưởi sàn) và +20°C (đối với hệ thống cấp nước), áp suất 1 MPa. Độ dày thành ống — 10 mm, đường kính — từ 20 đến 110 mm.
- PN 16 — áp suất cho phép 1,6 MPa, giá trị nhiệt độ + 60. Độ dày thành từ 3,4 mm.
- PN 20 — áp suất cho phép 2 MPa ở nhiệt độ +80 độ. Độ dày thành ống 16–18,4 mm.
Tuổi thọ của các đường ống không gia cường khi dùng để cấp nước lạnh đạt 50 năm, hoặc 30 năm nếu nước làm mát nóng chảy qua chúng.
Gia cố
Gia cường là việc bổ sung thêm một lớp nhôm hoặc sợi thủy tinh. Vật liệu này giúp sản phẩm chắc chắn hơn và tăng tuổi thọ, ngay cả khi tiếp xúc với chất lỏng truyền nhiệt nóng; sản phẩm có thể sử dụng được đến 50 năm.
Ngoài ra, việc gia cố cho phép sử dụng đường ống này với nước được đun nóng đến +120 độ mà không gặp rủi ro. rằng sẽ xảy ra sự mở rộng tuyến tính, và có thêm một đoạn đường bị gián đoạn nữa trên tuyến đường cao tốc.
Các mẫu máy gia cường được thiết kế để cung cấp nước nóng áp suất cao. Loại này:
- Khả năng chống chịu hóa chất tốt hơn;
- Hệ số giãn nở của nó thấp hơn 5 lần so với loại thông thường;
- Khả năng chịu được nhiệt độ cao và tải trọng tối đa.
Theo vật liệu gia cường, các dạng cấu hình như sau:
- Với lớp nhôm, các mẫu này có áp suất hoạt động cao, thích hợp cho hệ thống sưởi trung tâm và hệ thống nước nóng. Lớp nhôm giúp giảm biến dạng nhiệt và sự khuếch tán oxy.
Việc lắp đặt các thanh profile gia cường bằng nhôm rất khó khăn vì lớp nhôm ở giữa không được tiếp xúc với nước. Do đó, các mối nối phải được loại bỏ vài centimet vật liệu gia cường.
- Các mẫu được gia cường bằng sợi thủy tinh có độ giãn nở thấp. Sợi thủy tinh làm giảm biến dạng khi bị nung nóng. So với các mẫu bằng nhôm, các sản phẩm này có ứng suất giãn nở nhiệt thấp hơn, do đó ít phổ biến hơn.
Quá trình lắp đặt loại này đơn giản hơn vì không cần phải bóc tách. Các sợi được liên kết với nhau bằng polyetylen nóng chảy, ngăn ngừa hiện tượng tách lớp vật liệu.
- Ống gia cường bằng sợi bazan. Loại ống này mang lại nhiều ưu điểm vượt trội so với các loại ống gia cường khác, cũng như các loại ống nhựa và kim loại. Việc lắp đặt dễ dàng hơn so với ống phủ nhôm vì không cần phải bóc lớp phủ. Sản phẩm bazan dễ dàng kết nối với mọi loại phụ kiện polypropylene.
Ống thép gia cường được đánh dấu PN 20 và PN 25. Chúng có thể chịu được nhiệt độ +95 độ C và áp suất lên đến 2,5 MPa.
Tuy nhiên, không phải tất cả các sản phẩm gia cường đều có thể chịu được nhiệt độ cao hơn. Ví dụ, ống nhôm không thể chịu được nhiệt độ cao như ống polypropylen gia cường sợi thủy tinh—trên 120°C (mặc dù không phải trong thời gian dài).
Đánh dấu
Ngoài ký hiệu PN dùng để chỉ nhiệt độ và áp suất, tất cả các loại ống nhựa đều có:
- từ "ống";
- Tên viết tắt của vật liệu;
- SDR — tỷ lệ giữa kích thước bên ngoài và độ dày thành;
- Kích thước mặt cắt bên ngoài;
- lớp vận hành;
- Giới hạn áp suất làm việc;
- Phòng tiêu chuẩn.
Ví dụ:
Ống PP-R SDR 11-20´ 1.9 loại 1/1.0 MPa GOST R 52134-2003, trong đó:
- Hồ sơ được làm từ polypropylen ngẫu nhiên - copolyme SDR 11;
- Đường kính ngoài 20 mm;
- Độ dày thành 1,9;
- lớp 1;
- Áp suất cho phép là 1 MPa.
Theo cấu trúc của chúng, các loại hồ sơ được chia thành:
- S — một lớp;
- M — nhiều lớp;
- TI — có lớp cách nhiệt;
- PP - tiêu chuẩn;
- PP-RP - chịu được áp suất cao.
Theo loại vật liệu, có:
- PPB - chúng có độ bền cao, mục đích sử dụng là hệ thống sưởi sàn bằng chất làm mát nóng;
- PPH - có đường kính bên trong lớn hơn, được lắp đặt trên hệ thống thông gió và nước lạnh;
- PPR là một loại vật liệu đa năng có khả năng chịu được nhiệt độ cao.
Theo phân loại, họ được chia thành các nhóm sau:
- Loại 1 — lên đến +60°C, dùng cho hệ thống cấp nước;
- 2 — lên đến +70 (đường ống);
- 3 — + 60 (sàn ấm);
- 4 — +70°C, dùng để sưởi ấm;
- 5 - + 90 (làm nóng);
- Loại XB - dùng cho hệ thống cấp nước lạnh.
Một số nhà sản xuất đăng ký nhãn hiệu cho sản phẩm của họ.
Bảng nhiệt độ
Để dễ hiểu hơn, chúng tôi đã cung cấp một bảng thể hiện nhiệt độ mà ống polypropylene có thể chịu được.
| Xem | Mục đích | Mức nhiệt độ tối đa | Áp suất làm việc (atm) |
| PN 10 | Cung cấp nước lạnh | +40 độ C | 10.2 |
| PN 16 | Mô hình phổ quát | +60 | 16.3 |
| PN 20 | Phổ quát | +80 — 95 | 20.4 |
| PN 25 | Nước nóng | +95 — 120 | 25,5 |
Đặc điểm sử dụng trong hệ thống sưởi
Hiện nay, các thanh nhựa polypropylene ngày càng được lắp đặt nhiều trong cả hệ thống sưởi trung tâm và nhà ở tư nhân. Chúng không bị biến dạng, không thấm oxy và có thể chịu được nhiệt độ dưới 0 độ C, có nghĩa là nước đóng băng trong đường ống chính không gây hư hại cho toàn bộ hệ thống.
Câu trả lời cho câu hỏi loại ống gia nhiệt bằng polypropylene nào tốt nhất rất đơn giản: hãy chọn loại ống có thể chịu được nhiệt độ tối đa từ +60 đến +95°C. Các mẫu phù hợp nhất là PN 20 với khả năng chịu nhiệt +60°C hoặc PN 25 với khả năng chịu nhiệt +95°C.
Khi lựa chọn thanh polypropylene cho hệ thống sưởi, ngoài nhiệt độ, bạn cần xem xét các yếu tố sau:
- Các sản phẩm nhựa thường cứng và khó uốn cong. Để chuyển hướng đường chính, cần phải lắp thêm khớp nối góc, điều này không được thuận tiện lắm.
- Tiết diện của các đường ống phải tương ứng với kích thước của các ống đứng mà chúng sẽ được kết nối. Trong một ngôi nhà riêng, hệ thống phân phối trung tâm được làm bằng ống có tiết diện 32 mm, và việc kết nối với các bộ tản nhiệt được thực hiện bằng ống có tiết diện 20–25 mm.
- Các phụ kiện ống PP có tiết diện lớn, làm ảnh hưởng đến tính thẩm mỹ của hệ thống.
- Polypropylene giãn ra khi bị nung nóng, dẫn đến thành ống bị mỏng đi và đường ống bị võng xuống, trông rất mất thẩm mỹ khi lắp đặt ngoài trời.
Khi lắp đặt đường ống nhựa, điều quan trọng là không được làm nóng quá mức, vì điều này sẽ làm giảm lưu lượng khi lắp vào khớp nối. Lỗi này làm giảm đáng kể hiệu suất của hệ thống.
Hơn nữa, các sản phẩm polypropylene không được khuyến khích sử dụng cho đường ống lò hơi. Phòng lò hơi thường xuyên trải qua sự thay đổi nhiệt độ, điều này không phù hợp với loại vật liệu có tiết diện như vậy.
Nếu xét đến tất cả các điểm trên, thì các loại ống polypropylene có nhiệt độ tối đa +95 độ C khá phù hợp cho các hệ thống sưởi ấm.
Việc sử dụng ống polypropylene trong hệ thống cấp nước nóng.
Khi lắp đặt đường ống dẫn nước nóng, cần nhớ rằng ống polypropylene có hệ số giãn nở cao khi bị nung nóng. Nếu nhiệt độ nước làm mát tăng 10 độ, ống polypropylene sẽ giãn nở 1,25 mm/m. Khi sử dụng polypropylene gia cường, tỷ lệ giãn nở là 0,32 mm/m.
Nhiệt độ làm nóng của chất làm mát cung cấp cho từng thiết bị tiêu thụ dao động từ +45 đến +75 độ C. Do đó, để đảm bảo cung cấp liên tục cho các hệ thống này, nên lắp đặt ống polypropylene gia cường loại PN 20 hoặc 25, với áp suất từ 2 đến 2,5 MPa.
Polypropylene là một vật liệu phổ biến được sử dụng trong đường ống dẫn nước. Nếu bạn chọn đúng loại và tuân thủ tất cả các hướng dẫn vận hành được khuyến nghị, đường ống polyethylene sẽ có tuổi thọ hàng chục năm.
