С развитием технологий на рынке появляются новые материалы, которые по своим характеристикам превосходят своих предшественников. В сфере коммуникаций на смену старым металлическим трубам приходят современные, изготовленные на основе полимеров.
Одним из самых популярных материалов в отопительных системах и водоснабжении является полипропилен (ППР в русской аббревиатуре или PPR в международной маркировке). Трубы из полипропилена имеют ряд преимуществ, благодаря чему при прокладке канализации и отопления строители все больше склоняются именно к ним.
Сферы применения ППР-труб
Полипропиленовые трубы используются в монтаже систем коммуникации жилых домов, общественных зданий, а также технических и производственных строений:
- для подачи питьевой воды,
- в холодном водоснабжении,
- для подачи горячей воды,
- в центральном отопления помещений,
- для монтажа теплых полов и стен,
- в орошении сельхозугодий,
- на промышленных предприятиях,
- в системах пожарной безопасности,
- в бассейнах и прочих спортивных сооружениях,
- в судоходстве и так далее.
В зависимости от диаметра трубы и наличия дополнительных слоев изделия из полипропилена применяются для прокладки как бытового трубопровода, так и магистралей.
Где используются PPR-фитинги
Аббревиатура PPR говорит о том, что фитинги произведены из полипропилена (это вид пластика, характеризующийся особой эластичностью, способный выдерживать различные внешние воздействия). От других пластиков PPR отличается тем, что «не боится» самых разных температур, находящихся в диапазоне от 0 до +130 °С. Таким образом, PPR-фитинги и трубы отлично подходят для оборудования систем отопления.
Однако сделаем небольшую поправку: если речь пойдет о монтаже системы отопления в особо холодных регионах, то вместо PPR-фитингов и труб лучше использовать другие, так как температура рабочей среды в подобных условиях может достигать +150 °С.
Монтаж PPR-труб осуществляется только сваркой. Если вы захотите для их соединения воспользоваться каким-либо другим способом, то не надейтесь, что получите герметичный шов.
Для того чтобы трубы были максимально прочными и устойчивыми, используется внутреннее армирование. Таким образом, в PPR-трубе появляется дополнительный слой из фольги (или из другого материала).
Прежде чем приступать к сварке PPR-труб и фитингов, необходимо проверить, армированы изделия или нет, так как дополнительный слой фольги может стать помехой в создании надежного соединения.
Читайте материал по теме: Фитинги для полипропиленовых труб оптом
Разновидности PPR-труб
Существует несколько видов труб из полипропилена:
- PN 10 — изделие с тонкими стенками, которое можно использовать для холодного водоснабжения или монтажа теплых полов. Температура воды не должна превышать +45°С. Такая труба выдерживает давление до 1 МПа (10,2 кг/см²). Данный вариант очень удобен, если по трубопроводу будет подаваться исключительно холодная вода, так как тонкостенное изделие требует меньше всего ресурсов на производство, а потому, стоит дешевле остальных видов PPR-труб. Изготавливаются трубы PN 10 диаметром от 20 мм до 110 мм, с толщиной стенки 2,3-10 мм. Стандартная длина трубы составляет 4 м.
- PN 16 имеет более толстые стенками и может использоваться в подаче как холодной, так и горячей воды (но температура должна быть ниже +60°С). Рабочее давление в трубах PN 16 — до 1,6 МПа (16,32 кг/см²). В среднем, толщина стенки такого изделия на 0,5 мм больше, чем у PN 10, что и позволяет транспортировать жидкости более высокой температуры.
- PN 20 применяется для подачи горячей воды (до +80°С) и выдерживает давление до 2 МПа (20,4 кг/см²). Данное изделие имеет намного более толстые стенки, до + 1 мм по сравнению с PN 10.
- PN 25 — это полипропиленовые трубы, которые выдерживают температуру до +95°С, а потому используются в горячем водоснабжении и отопительных системах. Рабочее давление — до 2,5 МПа (25,49 кг/см²).
Рекомендуем ознакомиться: Срок службы и возможности полипропиленовых труб
Трубы с маркировкой выше PN 20 обычно изготавливаются из армированного полипропилена, который обеспечивает дополнительную жесткость и надежность изделия.
Преимущества и недостатки PPR-фитингов
Приобретая качественные PPR-фитинги, можно быть уверенными в том, что они будут справляться со всеми поставленными задачами в течение длительного времени эксплуатации. Эти качества сейчас очень высоко ценятся при монтаже систем водоснабжения и отопления.
Главные преимущества
PPR-фитингов:
- простота установки;
- ассортимент очень широк;
- наиболее доступная цена по сравнению с аналогичной продукцией;
- длительность эксплуатации;
- не подвержены коррозии и негативным внешним воздействиям;
- характеризуются максимальной тепловой расширяемостью, что очень важно при значительных перепадах температур;
- могут эксплуатироваться при разных температурах.
У PPR-фитингов недостатков почти нет. Более того, аналогов для них, можно сказать, не существует.
Несмотря на вышесказанное, все-таки приведем наиболее заметные недостатки
PPR фитингов:
- есть вероятность разрыва сварного шва с течением времени;
- существует вероятность покупки некачественных изделий;
- у муфт относительно низкий ресурс прохождения циклов замерзания.
Читайте материал по теме: Трубопроводная арматура
Что значат надписи на трубах (маркировка)
На всех современных трубах из полимеров присутствует маркировка в виде набора букв и цифр, в которых закодированы технические характеристики изделия:
- Название фирмы производителя.
- Материал, из которого изготовлена труба (H — гомополимер, R — рандом сополимер, PP — полипропилен, PPR — рандом полипропилен; S — однослойная труба, M — имеет два и более слоев, TI — с термоизоляцией, HI — огнестойкая и прочее).
- Номинальное давление в трубе (PN).
- Диаметр и толщина стенки трубы (в миллиметрах). Например, значение 25х4,2 говорит о том, что диаметр трубы составляет 25 мм, а толщина стенки — 4,2 мм.
- Класс эксплуатации: класс 3 — для холодного водоснабжения и теплых полов, класс 4 для температурной среды до 70 °С, класс 5 — для подачи горячей воды и отопления помещений.
- Максимально допустимое рабочее давление.
Также иногда на трубах имеется дополнительная информация, например, дата выпуска продукции, номер партии, сведения о наличии сертификации продукта и т.д.
Проведем расследование
Химикам известно три модификации полипропилена.
Если расположить их по времени создания, то это:
- Гомополимер пропилена PPH;
- Блоксополимер PPB;
- Статический сополимер пропилена с этиленом. Poly Propylene Random Copolymer. PPRC.
Вот так новости! А где же, собственно, привычная нам PPR труба? Из чего она сделана?
Все предельно просто. Трубы PPR изготовлены из все того же PolyPropyleneRandomCopolymer. Просто в процессе формирования рынка, брендирования материала и труб устоявшееся сокращение уменьшилось на одну букву.
Рынок вообще тяготеет к коротким названиям и сокращениям. Мало кто помнит, что аспирин правильно называется ацетилсалициловой кислотой.
Обратите внимание: часто можно встретить еще один продукт вольного словообразования — трубы PPRS.
Очевидно, последнее — сокращение от неправильного sopolymer. А может быть, это обратная транслитерация русскоязычного ППРС… Так или иначе, это все тот же полипропилен.
Перед нами старый знакомый
Армированные полипропиленовые трубы
Важно понимать, что полипропилен — это разновидность пластика, а значит, материал подвержен тепловому расширению. Чтобы избежать деформации труб и потери их функциональности и эстетического внешнего вида, для подачи горячих сред необходимо использовать армированные изделия.
ППР трубы, армированные стекловолокном
Такая полипропиленовая труба состоит из трех слоев:
- внутреннего ППР,
- стекловолокна,
- наружного ППР.
Данная технология обеспечивает дополнительную жесткость изделия, уменьшает коэффициент теплопотери и препятствует тепловому расширению. Благодаря данным характеристикам ППР трубы со стекловолокном можно использовать для подачи горячей воды и в отопительных системах.
Дополнительным плюсом является возможность прокладки под отделочными материалами (в отличие от армированных изделий, обычный ППР при расширении может привести к появлению трещин на штукатурке). Также армирование позволяет выдерживать большее давление, а потому такие трубы можно использовать в магистральных сетях.
Рекомендуем ознакомиться: Замена старых труб на полипропилен своими силами
ППР трубы, армированные алюминиевой фольгой
Полипропиленовые трубы с алюминиевым армированием также имеют 3 слоя, однако, вместо стекловолокна между ППР слоями проложена алюминиевая фольга. Такая жесткая конструкция, помимо сопротивления тепловому расширению, обеспечивает дополнительную устойчивость к механическим повреждениям.
Существует также вид армирования, когда алюминиевая фольга является наружным слоем. Такие изделия требуют предварительной зачистки в местах сваривания элементов, что увеличивает время монтажа. Такой вид труб не пользуется большой популярностью, хоть и обладает наименьшим коэффициентом линейного расширения.
Преимущества использования труб ППР для отопления
Большое распространение полипропиленовые трубы получили благодаря целому ряду характеристик:
- большой срок эксплуатации (от 50 лет для горячих сред до 100 лет для холодной воды);
- малый вес готовой конструкции, не требующий дополнительных опор;
- небольшой коэффициент теплопотери;
- высокий уровень звукоизоляции (ППР трубы менее шумные, чем металлические);
- отсутствие конденсата на трубе;
- устойчивость температурным перепадам;
- меньше вероятность оседания осадка внутри трубы;
- устойчивость к коррозии;
- невосприимчивость к проникновению микроорганизмов;
- высокая скорость монтажа;
- отсутствие необходимости в дополнительном уходе за трубами (покраска, очищение от ржавчины);
Несмотря на все преимущества ППР труб важно учитывать два момента. Полипропилен не устойчив к воздействию УФ лучей, поэтому требует дополнительной защиты при наружном применении (эту проблему решает наружный армированный слой).
Также неармированные изделия имеют высокий коэффициент линейного расширения, поэтому, если использовать их для транспортировки воды температурой выше +60 °С, трубы деформируются (пойдут волнами). Это нарушит эстетический внешний вид открытого трубопровода и может привести к разрушению отделки, если трубы спрятаны под ней.
Полипропиленовые трубы могут выдержать непродолжительное повышение температуры транспортируемой воды до +170 °С без деформации. Однако, если такие случаи регулярны, лучше произвести замену трубопровода на более подходящий.
Полипропилен и его физико-эксплуатационные свойства
Полипропилен (Polypropylene) является продуктом полимеризации (многократного присоединения к кристаллической решетке молекул низкомолекулярного вещества) пропилена — бесцветного газа без вкуса со слабым неприятным запахом.
Процесс происходит в среде катализаторов, химический состав которых определяет тип выпускаемого вещества. В итоге на выходе получают порошок или гранулы белого цвета с плотностью насыпки 0,4—0,5 г/см³.
Полипропиленовое сырье может быть окрашенным, неокрашенным или выпускаться в стабилизированном виде.
Основные физические и эксплуатационные характеристики полипропилена (СН3):
- Является экологически чистым и безвредным.
- Стоек к истиранию.
- Нейтрален к большинству агрессивных химических веществ, по сравнению с полиэтиленом низкого давления (ПНД) менее подвержен растрескиванию в кислотной среде. Из-за стойкости материала ко многим щелочам и кислотам, многие зарубежные производители выпускают из него трубы для химической промышленности.
- Все полипропилены, как и большинство пластмасс, разлагаются при воздействии прямого ультрафиолетового излучения.
- Полипропилен обладает высокими кислородной проницаемостью и коэффициентом температурного линейного удлинения.
- Устойчивость к высоким температурам;
- Шумопоглощающим свойствам;
- Абсолютной коррозийной стойкостью;
- Простой монтажных и ремонтных работ;
- Теплоизоляционными свойствами;
Рис. 2 Физико-механические свойства ППР
- Благодаря гладкой поверхности изготовленных из полипропиленового сырья деталей, ПП-трубы имеют довольно низкое гидравлическое сопротивление внутренних стенок. Также из-за отсутствия шероховатости поверхности, детали из полипропилена практически не поддаются склеиванию.
- Чтобы предотвратить кислородное и ультрафиолетовое разрушение полипропилена, увеличить температурные пороги эксплуатации и срок службы, в его структуру вводят стабилизаторы.
- ППР обладает низким влагопоглощением порядка 0,03% за 30 суток при 20 °С.
Различают три основных типа полипропилена:
Атактический (АПП) — мягкий эластичный каучукообразный материал, уступающий по своим эксплуатационным и физическим характеристикам натуральным и синтетическим каучукам. Часто принимает жидкую, маслообразную и воскообразную форму, во многих производствах считается побочным продуктом. После переработки находит широкое применение при изготовлении различных жидких стройматериалов — битумов, мастик, клейких лент, шпаклевок, грунтовок.
Синдиотактический (СПП) — более твердый материал по сравнению с атактическим, плавится при температурах от 161 до 186 °С (зависит от степени тактичности). Используется в производстве изоляции электрических, высоковольтных проводов, многожильных кабелей.
Изотактический (IPP). Имеет три кристаллические модификации α-, β- и γ с преобладанием первой. Материал с α-кристаллической структурой имеет температуру плавления от 185 до 220 °C и плотность от 0,936 до 0,946 г · см-3. Изотактический полипропилен находит широкое применение в народном хозяйстве. Из него выпускают ткани, посуду, жесткие детали для различных отраслей промышленности, изоляционные стройматериалы и полипропиленовые трубы.
Для придания морозостойкости и эластичности, в кристаллическую решетку IPP добавляют молекулярный этилен CH2, получая таким способом сополимер.
Рис. 3 Кристаллические решетки РР-Н, РР-В и PP-R соответственно без молекул СН2, с упорядоченными и рандомными цепочками молекул этилена СН2
Существует улучшенный высокоизотактический полипропилен HIPP с более высокими физическими характеристиками, из которого изготавливают следующие блок сополимеры:
РР-Н (1 — тип) — чистый полипропилен СН3 (гомополимер РР) без добавок молекулярного полиэтилена (ПЭ). Материал хрупок, имеет предельно допустимый температурный диапазон эксплуатации от 0 до 140° С, то есть кристаллизуется при 0° и размягчается при 140 °С. РР-Н используется для изготовления емкостей и безнапорных труб, эксплуатируемых внутри зданий.
РР-В (2 — тип) — блок сополимер полипропилена с добавлением регулярно чередующиеся цепочек молекул полиэтилена CH2. РР-В кристаллизуется при температуре — 20 °С и размягчается при + 160 °С, более эластичен и стоек к термоокислительному разрушению. Трубопроводы из РР-В допускается применять в системах напорного холодного водоснабжения и низкотемпературного отопления.
PP-R (3 — тип) — рандом-сополимер пропилена (random — случайный, беспорядочный) c хаотичным или нерегулярным чередованием добавленных молекул полиэтилена CH2. PP-R еще более эластичен, температура его размягчения выше + 170 °С. Максимальная температура эксплуатации PP-R в зависимости от производителя 90 или 95 °С.
PPR-CT (4 — тип) — термостабилизированный полипропилен, имеющей большее количество граней в кристаллах решетки. Благодаря этому, удалось достичь его верхнего температурного порога кратковременной эксплуатации в 100 — 110 °С (зависит от бренда).
Рис. 4 Кристаллическая структура PP-RCT и его преимущества в сравнении с обычным PP-R
Статья по теме:
Таблица пайки полипропиленовых труб и температура нагрева. Если читаете про полипропиленовые трубы, возможно, будет интересно почитать про температуры нагрева и время остывания полипропиленовых фитингов и труб. Вся информация есть в отдельной статье.
