Какую температуру выдерживает полипропиленовая труба – теория и практика на примерах

Задумываясь о замене труб водоснабжения или отопления в своем доме или квартире на другие, выбор часто падает на пластиковые трубы. Все чаще на замену стальным трубам приходит полипропилен. Поскольку это пластик, возникает вопрос, какая у труб температура плавления полипропилена.

Свойства полипропилена и температурный режим эксплуатации

Полипропилен это продукт химической промышленности, порошок белого цвета. Из него путем плавления и прессования изготавливают полипропиленовые изделия.

Его получают в процессе полимеризации пропилена под воздействием металлических катализаторов. Пропилен — это газообразное вещество, как правило, побочный продукт производства этилена или бензина и дистилляторов.

Полипропилен размягчается при 140⁰С, а его плавление начинается при 175⁰С. Именно такая температура перегретого пара. Исходя из этих параметров, можно предположить, что полипропилен подходит для водопровода с любой температурой этого теплоносителя, но не пара.

Все было бы просто замечательно, если бы не одна особенность полипропилена, а именно его пластичность в нагретом состоянии. Чем выше температура нагрева полипропилена, тем больше его удлинение при нагрузке на разрыв. Иначе говоря, если на подогретый трубопровод подвесить груз, прежде чем лопнуть, он провиснет, вытягиваясь в тонкую трубочку.

Так трубопровод с холодной водой достаточно твердый и жесткий, а трубы нагретые до 130⁰С, приложив немного усилия, легко согнуть до прямого угла.

Казалось бы, мечта сантехников сбылась, можно выполнить трубопровод с любыми поворотами без использования фитингов для этих целей. К сожалению это невозможно. При изгибе полипропиленовой трубы методом нагрева, ее внутренний диаметр становится меньше, уменьшая пропускную способность водопровода, а толщина стенки с внешней стороны изгиба будет значительно меньше.

Ограничения использования

Поскольку весь водопровод работает под давлением, то существует возможность порчи нагретого трубопровода под его воздействием. Даже деформации трубопроводов для пользователей крайне нежелательны.

Поэтому, производитель устанавливает ограничение по использованию полипропиленовых труб для горячего водоснабжения. Температура теплоносителя не должна быть более 95⁰С.

Так какой же температуры вода течет в наших трубах?

Для того чтобы разобраться в данном вопросе, посмотрим что на этот счет говорят действующие нормативы.

СП 30.13330.2012 «СНиП 2.04.01-85*Внутренний водопровод и канализация зданий», сообщает, что температура воды для жилых многоквартирных домов и помещений общественного назначения не должна быть выше 75⁰С. А в помещениях детских дошкольных учреждений в местах водоразбора не выше 37⁰С.

С системами горячего водоснабжения все стало предельно понятно.

Совсем по-другому обстоит дело с системами водяного теплоснабжения.

Немного истории

На закате советского времени, несмотря на глобальный дефицит, в регионах Дальнего Востока были возведены микрорайоны домов по типовому проекту, названному в народе Ленинградским.

При строительстве этих домов была сделана попытка удешевления строительства. Стены домов были собраны из панелей, но окна имели тройное остекление. Отопительные приборы — конвекторы странной конструкции, изогнутая труба внутренним диаметром не больше 20 мм с плотно нанизанными на нее тонкими стальными пластинками.

Дальневосточный климат суров, температура зимой опускается ниже -30⁰С. При сильном ветре теплопотери панельного дома становятся просто огромными и крохотные конвекторы, рассчитанные на совсем другие условия работы, просто не справляются с поставленной задачей. Для того, чтобы хоть как-то компенсировать потери тепла, приходилось повышать температуру теплоносителя за отметку 100⁰С, благо параметры теплотрасс это позволяли.

К сожалению, система автоматизированного управления водоснабжением во многих жилых домах отсутствует. И перспективы ее появления туманны. При понижении наружной температуры до 35⁰С, ТЭЦ для соблюдения температурного режима поднимает показатели теплоносителя до 130⁰С. Благодаря давлению, по трубам продолжает течь вода, а не пар (прочитайте также: «Какое должно быть давление в трубах водоснабжения – правила расчета»). Поскольку ТЭЦ одна, то в систему горячего водоснабжения поступает вода с теми же показателями. Для соблюдения нормативов СП, водоснабжение в элеваторном узле в ручном режиме переключают на обратный трубопровод. Но человеческий фактор никто не отменял.

Вода с такими показателями, попадая во внутреннюю систему горячего водоснабжения, просто обязана вывести из строя трубопровод из полипропилена. Однако, этого не происходит. Дело в том, что температура которую выдерживает полипропиленовая труба, несколько занижена. Любой производитель, указывая в характеристиках температуру эксплуатации полипропиленовой трубы, оставляет запас на случай непредвиденных обстоятельств, подстилая себе соломки, чтобы избежать судебных разбирательств.

Это позволяет допускать некоторое отклонение при производстве различных партий полипропиленовых труб, не отправляя их в ряды бракованной продукции. Незначительно может отличаться их толщина, прочность самого пластика и другие физические свойства.

Ведя разговор о том, какую температуру выдерживает полипропиленовая труба, стоит упомянуть об одном факторе, оказывающим влияние на то, какое давление держит полипропиленовая труба (подробнее: «Какое давление выдерживают полипропиленовые трубы – виды и варианты использования»).

В настоящее время распространены трубы с маркировкой PN20 и PN25. Их отличие состоит в том, что последние армированы стекловолокном или алюминиевой фольгой.

Преимущества армированного полипропилена

• Линейные размеры этих труб меньше подвержены изменениям под воздействием температуры. Это актуально, когда в процессе работ трубы утапливаются в стяжку. Использование армированных полипропиленовых труб в системе отопления, позволяет избежать повреждений при температурных деформациях.
• Срок службы армированного трубопровода в условиях постоянно высоких рабочих температур значительно дольше.
• Температура плавления полипропиленовых труб с армированием и без него одинакова. Но при температуре чуть ниже точки плавления, под воздействием давления труба без армирования лопнет, а труба армированная стекловолокном нет. Максимальное давление в полипропиленовых трубах составляет 10 бар. Чем выше температура теплоносителя, тем ниже должно быть давление в трубопроводе.

Вывод: В системах с постоянно высокой температурой теплоносителя лучше использовать армированные трубы из полипропилена, чем такие же неармированные.

О том какую температуру выдерживают пластиковые трубы, ведется множество споров среди потребителей. Одни утверждают 95⁰С, а другие говорят о 120⁰С. Это объясняется тем, что к группе пластиковых трубопроводов относятся полиэтиленовые трубы из сшитого полиэтилена. Их эксплуатационные параметры несколько отличаются. Оптимальная температура эксплуатации пластиковой трубы этого вида составляет именно 120⁰С. Температура плавления пластиковых труб из сшитого полиэтилена составляет 200⁰С.

Стоимость труб из сшитого полиэтилена в разы выше, чем цена полипропиленовых труб. Поэтому применение полипропиленовых труб экономически оправдано в системах с подходящими эксплуатационными характеристиками. Они хорошо переносят кратковременные повышения максимальной температуры эксплуатации, заявленной изготовителем. Кроме того, случаи течи полипропиленового водопровода после сборки достаточно редки.

Какую предельную температуру выдерживает полипропиленовый трубопровод?

Популярность труб из полипропилена в использовании при прокладке и монтаже водопроводных и теплопроводных сетей в последние годы значительно выросла. Надежность и долговечность системы — едва ли не главный критерий при выборе труб из этого материала. Однако вопрос о том, какую температуру может выдержать этот материал в отопительных системах заслуживает отдельного разговора.

Физические свойства полипропилена

Полипропилен – полимеризованный газ пропилен. Внешний вид — белый неокрашенный порошок. Из всех пластмасс он является наименее плотным и наиболее твердым, а значит износоустойчивым. Все виды полипропилена практически не подвержены коррозионному растрескиванию.

Благодаря свойствам физической надежности: долговечности и температурной устойчивости, полипропилен активно используется в массовом промышленном производстве труб.

Какую температуру выдерживают трубы из полипропилена

Для определения назначения полипропиленовой трубы по внешнему виду существует специальная маркировка. Помимо производителя и фирменного названия на трубу наносится общепринятая классификация.

• название модификации полипропилена;
• стандартное соразмерное соотношение;
• номинальный наружный диаметр и толщина стенки;
• номинальное давление;
• стандарты производителя.

Предельная температура ПП труб — 95° C. Это, пожалуй, единственный недостаток полипропилена, он не выдерживает высоких температур. При t 140° материал становится мягким и легко деформируется, а при 175° плавится.

Температура в отопительных системах на такие показатели тоже не рассчитана, поэтому ПП трубы вполне пригодны для использования их для теплопроводов.

Кратковременные повышения температурных показателей редко приводят к выходу из строя, но при этом важно учитывать, что при эксплуатации труб при температурных показателях в 100° существенно снижает срок их службы.

Заявленные изготовителем 50 лет, на деле могут превратиться в год-полтора, потому что долговечность зависит не только от ее технических характеристик, но и от условий эксплуатации.

Давление и температура

Изготовитель определяет срок службы полипропиленовой трубы 50 лет. Уровень давления и температура рабочей среды — важные показатели, от которых зависит долговечность и надежность полипропиленовых труб.

Чем выше t, тем меньше должен быть уровень давления. Допустимое давление для эксплуатации ПП трубы 30 кг/см2, но такие показатели при высоком давлении могут оказаться критичными. В трубах из полипропилена уровень рабочего давления все же не должен превышать цифры в 10 кг/см2.

Важно! Идеальные условия для того, чтобы ПП трубы служили как можно дольше — t жидкости не должна быть выше 70° при давлении — 4-6 атмосфер.

Для чего нужно армирование трубы

Чтобы обеспечить достаточный уровень тепла в квартирах приходится включать обратный трубопровод и повышать температуру воды до 10° С. При близких рабочих температурах простые полипропиленовые трубы начинают терять свои свойства и, кроме того, возможно линейное расширение их размеров.

При прокладке трубопроводов с высокими температурами в бетонной стяжке это особенно важно. Возникает вероятность растрескивания бетона и поломки всей системы отопления. Для уменьшения этого эффекта и полного его исключения полипропиленовые трубы армируются.

Армирование – это упрочнение несущей способности основного материала изделия другим материалом, имеющим более высокий уровень прочности. Таким образом увеличивается способность противостоять температурным перепадам. Армированные трубы полностью соответствуют нормативам отопительной системы, и не деформируются при ее существенном увеличении.

Для армирования труб из полипропилена используют материалы:

• алюминиевую фольгу, наносимую на поверхность;
• внутренний слой алюминия, расположенный по всему диаметру трубы, ближе к внешней поверхности;
• внутренний слой стекловолокна;
• внутренний слой, сочетающий фибро и стекловолокна.

Алюминий и стекловолокно по стоимости примерно одинаковы. Цена в основном зависит от параметров самой трубы и фирмы-производителя. Тем не менее армирование стекловолокном имеет ряд преимуществ перед алюминием:

• при установке не требуется зачистка края трубы;
• короткое время пайки соединений (как у неармированных труб);
• отсутствует внутреннее расслоение благодаря вплавлению стекловолокна в полипропилен;
• увеличивается прочность изделия.

Недостаток стекловолокна только один – линейное термическое расширение труб, армированных стекловолокном на 6% выше, чем у труб, армированных алюминием.

Использование полипропиленовых труб в системе отопления

В системах городского и частного отопления наиболее популярны армированные полипропиленовые трубы PN20 (рабочая t — 60°) и PN25 (рабочая t — 95°).

Их удорожание за счет армирования по сравнению с цельными полипропиленовыми трубами не столь велико в сравнении со сроком их службы и качеством. При замене старого и вероятно ржавого водопровода вопрос о выборе между металлом и пластиком уже практически не стоит.

Главное, правильно подобрать вид полипропиленовой трубы в соответствии с ее предназначением: горячее или холодное водоснабжение; отопление и разброс температур зимой и летом в месте установки; требования строительных норм и правил.

И не стоит забывать о проверке качества трубы. Она не должна иметь видимых вкраплений, пузырьков или расслоений.

Таблица максимальных температур для полипропиленовых труб по маркировке

Термопластичность полипропилена, является фактором, ограничивающим сферу его эксплуатации. При нагреве до определённой температуры, он начинается постепенно переходить в размягчённое состояние. В связи с этим, становится актуальным вопрос – какую температуру выдерживают полипропиленовые трубы, и можно ли вообще использовать их для подачи горячей воды.

Какую температуру выдерживают трубы из полипропилена

Деформация нитей трубопровода ещё не самая большая неприятность, которая может ожидать владельцев домов с системами горячего водоснабжения, смонтированными из полипропилена. Конечно, изогнутые и провисшие трубы не добавляют эстетичности интерьеру, но такую неприятность ещё можно замаскировать, например декоративными коробами.

Допустимый температурный режим, при котором возможна эксплуатация ППР-труб, составляет приблизительно +90-95 о С.

В целом же полипропилен начинает приобретать излишнюю пластичность уже при +120-130 о С, а при +170-175 о С он переходит в жидкое состояние. Почему же, согласно стандартам, рекомендуемая температура эксплуатации составляет всего 95 градусов, а не 100 или 110? Ведь при таком нагреве РР-труба продолжает оставаться достаточно твёрдой. Ответ здесь кроется в другой технологической особенности: вода в трубопроводах всегда подаётся под определённым напором.

Неважно, является ли горячий трубопровод отопительным, или подключен к умывальнику, в нём всегда имеется определённое давление, достигающее подчас величины в десятки атмосфер. Поэтому, невозможно рассматривать допустимый температурный режим в отрыве от рабочего давления воды внутри магистрали. Чем выше давление, тем ниже допустимые значения нагрева трубопровода.

Наглядный пример

В качестве примера рассмотрим простой случай. В регионах, расположенных в Сибири, на Дальнем Востоке и европейском севере РФ, в зимнее время морозы могут достигать 35-40 и более градусов ниже нуля. Теплопотери зданий в такое время очень значительны, и для их компенсации котельные и ТЭЦ повышают температуру подачи до 110-130 о С. А чтобы вода не закипела в системе, давление повышается до нескольких десятков атмосфер. При таких условиях вода не переходит в парообразное состояние.

При входе в дом, из-за потерь тепловой энергии по пути, температура воды уже опускается до установленных ГОСТом +70…75 градусов, но вот давление в системе продолжает оставаться повышенным. Как результат – повышенная вероятность разрыва полипропиленовой трубы, так как при нагреве увеличивается её пластичность. Поэтому, использовать полипропилен для отопительных систем не желательно ещё и по этой причине. Впрочем, современной промышленностью выпускаются полипропиленовые трубы, предназначаемые для горячего водоснабжения, но и они имеют свои эксплуатационные ограничения.

Таблица температур по маркировке ПП трубы

На отечественном рынке стройматериалов можно найти несколько разновидностей полипропиленовых труб. Они различаются между собой маркировкой и цветом. Цветовая гамма обычно включает в себя четыре основных цвета – белый (самый распространённый), зелёный, серый и чёрный. Чёрные ПП обладают повышенной устойчивостью к воздействию ультрафиолетового солнечного излучения. Остальные же виды расцветок не несут какой-либо технологической функции, являясь чисто декоративными.

Другое дело – маркировка РР-труб. Она несёт прямую информационную нагрузку, обозначая, по какой технологии и с использованием каких видов полипропилена произведено данное изделие. От этого напрямую зависят и техническо-эксплуатационные характеристики трубы.

В представленной таблице указаны маркировки, встречающиеся на нашем рынке, рабочее давление и максимальная температура:

Маркировка	Назначение	Мах. рабочая t о	Рабочее давление в системе (атм.)
РN-10	Холодное водоснабжение	+40 о С	10,2
РN-16	Универсальные	+60 о С	16,3
РN-20	Универсальные	+95 о С	20,4
РN-25	Горячее водоснабжение	+95 о С	25,5

При выборе материала для монтажа трубопровода, следует учитывать и то, что превышение установленных производителем эксплуатационных параметров ведёт к сокращению сроков службы трубы.

Вывод

Полипропилен (общее обозначение – РР) на сегодня являются наиболее распространённым материалом для изготовления водопроводных труб. Такая «популярность» обусловлена целым рядом факторов:

• Низкая себестоимость, что позволяет значительно сэкономить при обустройстве водопровода.
• Простота пайки, дающая возможность самостоятельно совершить монтаж.
• Большая продолжительность службы, достигающая свыше 50 лет.

Но основным свойством полипропилена, отличающим его многих других полимеров, является отличная термопластичность. То есть, данный материал при нагревании способен легко переходить в мягкое состояние, а при остывании – вновь затвердевать. Благодаря этому и достигается та простота сборки водопроводных систем из РР-труб: торцы деталей просто нагреваются, и соединяются между собой при помощи специальных муфт, либо прямой стыковкой.

Как видим, ППР-трубы лучше всего подходят для холодного водоснабжения. Но при необходимости, их можно использовать и для горячей воды. При этом следует уделить внимание маркировке, поскольку максимальная температура эксплуатации полипропиленовых труб напрямую зависит от технологии их производства.