Срок службы полипропиленовых труб: свойства материала, сфера использования, условия эксплуатации труб из полипропилена

Полипропиленовые трубы уже некоторое время стали частой заменой металлических аналогов в частных системах водоснабжения и отопления. Подбирая трубы из этого материала, следует опираться на те задачи, которые они должны будут выполнять. Далеко не все изделия подходят как для горячего водопровода, так и для отопительного контура, а именно от сферы применения и условий эксплуатации зависит срок службы полипропиленовых труб.

Производство и разновидности полипропиленовых труб

Полипропилен получают путем полимеризации двух химических элементов – этилена и пропилена в определенных пропорциях. В настоящее время из этого синтетического материала выпускают трубы, которые уже успели хорошо себя проявить в системах водообеспечения, отопления и канализации. Во многом от марки изделий зависит как сфера применения, так и срок эксплуатации полипропиленовых труб.

Существующие сегодня на рынках виды труб из этого материала отличаются своими техническими параметрами, поэтому маркируются по-разному. В зависимости от вида одни из них пригодны лишь для холодного водоснабжения, другие – для отопительных контуров и магистралей с горячей водой.

• Трубы из полипропилена, маркирующиеся как PN 10, применяются исключительно в системах, в которых напор носителя не поднимается выше 10 атмосфер. Как правило, это трубопроводы с холодной водой, как питьевой, так и технической, или в системах, где теплоноситель нагревается не выше +45 градусов. Такие трубы считаются самими дешевыми на рынке.
• Если на изделии стоит маркировка PN 16, то оно подходит для установки в контурах с давлением до 16 атмосфер при температуре внутренней среды до +60°С.
• Трубы из полипропилена из серии PN 20 можно смело монтировать в обогревательные системы централизованного отопления, так как они выдерживают напор до 20 атмосфер, а нагрев теплоносителя до +95°С.
• Если на трубе стоит маркировка PN 25, значит, она укреплена армирующим слоем фольги из алюминия, придающим ей дополнительную прочность. Большинство систем горячего водоснабжения и отопления оснащены трубами именно этой марки, так как они выдерживают давление до 25 атмосфер, хотя максимальный нагрев носителя так же составляет +95°С.

Выбирать полипропиленовые трубы необходимо исходя из того, будет ли это водопровод с холодной водой или отопительный контур. От технических показателей зависит, например, и условия эксплуатации, и срок службы полипропиленовых труб водоснабжения или отопления.

Отличительные свойства материала

Полипропилен уже несколько лет успешно конкурирует со сталью, и вызвано это свойствами, которые он придает трубам:

• Им не страшна коррозия, чего не скажешь про аналоги из стали. Так же они подходят для транспортировки большинства носителей, так как нейтральны к их химическому составу.
• Состояние внутренних стенок изделий из полипропилена не меняется на протяжении десятилетий, что вызвано их гладкостью. Это так же способствует увеличению срока их эксплуатации, при том, что диаметр труб не меняется, так как на них не откладываются отложения в виде солей или извести.
• Стоимость подобных изделий намного ниже металлических аналогов, при том, что монтировать их значительно легче. Они не нуждаются в особом уходе, не требуют покраски и ремонтируются при необходимости при помощи самых простых инструментов.
• Соединение участков трубопровода способом диффузионной сварки образует магистрали любой длины с неразъемной состыковкой отдельных отрезков, что увеличивает их прочность и герметичность.
• Они имеют достаточно невысокую теплопроводность, поэтому теплоноситель внутри них сохраняет свою температуру на протяжении всего пути следования.

Такие свойства не только позволяют использовать отдельные марки изделий в проведении теплосети, но и увеличивают срок службы полипропиленовых труб отопления. Когда стоит вопрос, на что поменять старые металлические трубы обогревательного контура, все большее количество потребителей выбирают трубы из этого синтетического полимера.

Сфера использования труб из полипропилена

Технические параметры этого материала делают изделия из него универсальными. Это касается и труб, область использования которых достаточно широка:

• Из них делают трубопроводы для транспортировки жидкостей, не зависимо от их химического состава, так как этот материал нейтрален к большинству веществ, даже весьма агрессивных.
• Полипропиленовые трубы можно использовать для циркуляции сжатого воздуха, но для этого пригодны изделия с маркировкой PN 25, усиленные алюминиевой фольгой.
• Они являются наиболее дешевым вариантом в системах мелиорации и дренажа.
• Наибольшее применение трубы из полипропилена нашли в системах отопления и водоснабжения.

Для любой из перечисленных областей использования изделия подбираются по их техническим параметрам и в соответствии с маркировкой. Нет смысла тянуть автономный трубопровод в частном доме из продукции, маркированной как PN 25, так как стоимость ее выше, чем другие аналоги, а показатели рассчитаны на высокое давление в системе.

Срок эксплуатации труб при различных условиях

Многих потребителей интересует вопрос, можно ли полипропиленовые трубы заливать бетоном или монтировать в стену, и как это повлияет на их долговечность. На самом деле, следует обращать внимание, какие задачи будут они выполнять, под каким давлением работать, и каков нагрев теплоносителя в них циркулирует.

Так, если жидкость в трубе с маркировкой PN 10 нагрета до 20°С, то при давлении в 13.5 атмосфер она прослужит 10 лет, тогда как при напоре 12.9 – 50 лет. Все выглядит по-другому с изделиями, маркированными, как PN 25. Если температура внутренней среды достигнет 30°С, то при давлении 9.3 атмосферы срок эксплуатации будет равен всего 10 годам, тогда как при показателях 25 атмосфер служба труб продлится до 50 лет.

Это показывает, что для каждой маркировки есть соответствующие параметры эксплуатации. Если требуется труба для установки в отопительный контур, подсоединенный к центральной теплосети, то лучшим вариантом станет изделие с маркой PN 16 или PN 20 в зависимости от этажности здания.

Максимальная температура носителя, которую полипропилен выдерживает без деформации – это 95°С, поэтому в системы с более горячей средой их лучше не устанавливать. Например, нагрев трубы из этого материала до 130-140°С делает ее похожей по составу на пластилин – таким же мягким и поддающимся деформации.

Признаки «старения» полипропилена и особенности монтажа

Во многом срок службы зависит еще и от того, как они были монтированы. Если предстоит монтаж полипропиленовых труб в стене, то единственное, что нужно сделать перед началом работ, так это покрыть их изоляцией. Это убережет трубопровод от появления конденсата и заодно создаст дополнительное пространство для их расширения, если контур с горячей водой. Поэтому, если возникает вопрос, можно ли замуровывать в стену полипропиленовые трубы, ответ да при соблюдении этого нюанса.

«Упаковывая» их в стенку, следует помнить, что к кранам и другим запорным элементам доступ должен оставаться свободным.

Когда требуется уложить полипропиленовые трубы в стяжку, то так же нужно учесть ряд факторов:

• Бетонируя трубопровод с холодной водой, все соединения и фитинги следует оставлять открытыми.
• Так как в контуре с горячим носителем постоянно происходят изменения температуры, то подбирать трубы следует соответствующей маркировки и укладывать в штробы более широкие из расчета на их расширение при разогреве.
• Когда монтируются полипропиленовые трубы под стяжку в системе теплых полов, то использовать нужно изделия, армированные алюминиевой фольгой. Это защитит их от попадания воздуха в внутрь системы и увеличит прочность при разогреве до высоких температур.

Первыми признаками «старения» труб из этого материала, установленных в открытых системах, является их пожелтение. Это происходит под воздействием ультрафиолета. Чтобы продлить их срок службы, нужно изолировать полипропиленовые трубы светоотражающим материалом.

Подводя итоги, можно сказать, что на долговечность труб из полипропилена влияют:

• Температура теплоносителя.
• Действующий напор в трубопроводе.
• Состав и марка самого материала.
• Способ монтажа и условия эксплуатации.

Если подобрать трубы в соответствии с их предназначением, то они будут служить от 10 до 50 лет, не требуя особого ухода за собой.

Полипропиленовые трубы

Технологический процесс сварки ПП

Сварка труб из полипропилена основана на способности данного типа пластика размягчаться при нагреве до определенной температуры, приобретая состояние, сходное с мягким пластилином. При плотном контакте двух расплавленных деталей происходит процесс взаимного проникновения (диффузии) материалов, в результате чего получается прочное соединение, по стойкости не уступающее целостной конструкции.

Существует два основных способа соединения полипропиленовых труб: стыковое и муфтовое. При первом варианте разогревают торцы деталей одновременно специальным дисковым паяльником, после чего соединяют их вместе, данная технология широко применяется при стыковке труб большого диаметра в промышленном строительстве.

При использовании в строительной отрасли для прокладки водопроводных и отопительных сетей полипропиленовых труб небольших диаметров (до 63 мм) стыковой метод абсолютно непригоден по следующим причинам:

• может быть реализована сварка полипропиленовых труб только одного диаметра;
• после стыковки внутри трубопровода образуется выпуклый шов, снижающий сечение проходного канала – это существенно повышает гидравлическое сопротивление трубопровода малого диаметра и снижает эффективность его использования, увеличивает вероятность засоров.
• соединение обладает меньшей прочностью, чем муфтовое.

Технология пайки с использованием муфт заключается в применении для стыковки труб переходной детали (отрезка обычной однослойной ПП трубы) с внутренним диаметром, соответствующим наружному соединяемых трубных отрезков. Для проведения работ специальным паяльником одновременно разогревают наружную поверхность трубы и внутреннюю переходной муфты, после чего детали быстро соединяют вручную. Аналогичную процедуру с нагреванием муфты и внешней трубной оболочки проводят со вторым стыкуемым отрезком. Понятно, что после вставки в муфту торцы обоих трубных отрезков почти соединяются встык без выпуклого шва, а если использовать переходник с разными диаметрами, то можно состыковывать трубопроводы любых размеров.

Рис. 5 Пайка пластиковых труб – технологический процесс

Какой срок службы полипропиленовых труб, какую температуру выдерживают

Полипропиленовые трубы прекрасно зарекомендовали себя в системах отопления. Они стали достойной заменой для металлических отопительных трубопроводов.

Срок службы полипропиленовых труб не меньше, чем эксплуатационный срок металлических.

ПП трубы не боятся коррозии, устойчивы к химическим веществам, которые используются в быту, кроме того, при замерзании воды они не разрушаются. Поэтому в системах отопления полипропиленовые трубы можно использовать 25 лет, а в трубопроводах холодного водоснабжения – около 50 лет.

Прочность и надежность полипропиленового водопровода обеспечивает и способ их соединения. Проводится он методом сварки. Это обеспечивает монолитность и прочность. В процессе эксплуатации не возникает необходимость постоянно подтягивать соединения, как в случае с металлическими трубопроводами.

Какую температуру выдерживают полипропиленовые трубы

Многие люди еще с недоверием относятся к полипропиленовым трубам в системах отопления. Давайте разберемся, какую температуру они выдерживают, какой срок службы полипропиленовых труб и возможно ли их использовать для отопления дома.

Материал, который берут для изготовления труб, получают при полимеризации полипропилена с участием металлических катализаторов. Размягчается полипропилен при +140С, плавится этот материал при температуре +175С.

Становится очевидным тот факт, что длительное воздействие высокой температуры и сверхнормативное давление приведут к деформации трубопровода.

Производители дают гарантии нормальной эксплуатации полипропиленовых труб в системе отопления при температуре до +95С. Но существует еще запас прочности, который позволяет кратковременное увеличение температуры теплоносителя до температуры +140С. Но частые скачки температуры до этой величины приведут к сокращению срока службы трубопровода, хотя сам он не расплавится.

Покупая полипропиленовые трубы, нужно обращать внимание на их маркировку. Для системы холодного водоснабжения применяют трубы из полипропилена PN10 до PN25

Трубы PN20 можно использовать до +60С, а PN25 можно применять, если температура теплоносителя до +95С.

Какое давление могут выдержать полипропиленовые трубы разных видов?

Многих покупателей, решивших установить полипропиленовый трубопровод для холодного водоснабжения или для отопления, интересует, какое давление выдерживают они выдерживают. От этого будет зависеть срок службы полипропиленовых труб. Вопрос этот очень важный. Так как давление в системе водопровода или в системе отопления, которое испытывает полипропилен на протяжении всего срока его использования, влияет на срок службы изделия. Если в трубопроводе постоянно высокая температура, но небольшое давление (или наоборот), то труба прослужит достаточно долго. Но если в системе будет одновременно и большое давление, и высокая температура, то срок эксплуатации резко сократится.

Чтобы трубопровод прослужил обещанные производителем 50 лет, нужно чтобы давление в системе было 4-6 атмосфер, а температура теплоносителя не превышала 75 градусов.

Полипропиленовые трубы в системе отопления

Полипропиленовые трубы довольно популярный сейчас материал для монтажа системы отопления. Они устойчивы к деформациям, истиранию, характеризуются низкой кислородопроницаемостью. Кроме того, они прекрасно выдерживают температуры с минусом, не боятся замерзания воды.

Но, при их выборе, нужно учитывать такие моменты:

Трубы из полипропилена жесткие, не гнутся. Для создания обводов или поворотов нужно применять уголки, что не всегда удобно.
Для полипропиленовых труб фитинги выпускают с большим сечением, если их сравнивать с фитингами других элементов системы, например, радиаторами. Это обстоятельство негативно сказывается на внешнем виде системы.
Полипропилен сильно вытягивается при нагревании

Если система выполнена открытым способом, то выглядит она некрасиво из-за провисания труб.
Важно при монтаже не перегреть трубы, так как может уменьшиться проход при вставке труб в фитинги. Такая ошибка установки приведет к плохой работе системы отопления.

Не рекомендуется применять трубы из полипропилена при обвязке котлов. В котельных температура труб часто меняется, полипропилен же неподходящий материал для таких условий.

Если учесть все вышеописанные негативные моменты, то полипропиленовые трубы для систем отопления – неплохой вариант.

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

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.

Нюансы при пайке труб полипропилена

Пайка пропиленовых труб требует определенных навыков и опыта, при проведении работ неопытным монтажникам следует учитывать некоторые нюансы:

1. Армированные внутренней алюминиевой оболочкой полипропиленовые трубы требуют чуть большего времени нагрева, которое можно определить экспериментальным путем, проводя опыты по стыковке коротких обрезков.
2. ПП трубы, армированные алюминием, расположенным под тонкой наружной оболочкой полипропилена требуют подготовки к пайке, необходимо снять этот алюминиевый слой на глубину соединения с фитингом, чтобы фольга не мешала при пайке. Для этого используют специальное приспособление для зачистки – шейвер, выпускаемый в нескольких вариантах: ручной и под дрель. Если приходится заниматься монтажом армированных алюминием ПП труб в больших объемах, лучше приобрести насадку для дрели (шуруповерта) – снятие алюминиевого слоя при ее использовании происходит быстрее и с более высоким качеством, чем у перфораторной модели.
3. Если алюминиевая армировка расположена посередине между внутренней и наружной трубными стенками, обычно опытные сварщики трубу не зачищают. Но, если опыта не достаточно, то рекомендуется использовать зачистки для внутренней армировки – торцеватели. Их конструкция отличается от шейверов, упомянутых выше, наличием ножа, вырезающего фольгу изнутри с торцевой части трубы.

Рис. 13 Последовательность пайки армированных сверху фольгой ПП-труб

• Не очищают трубную оболочку стыкуемых деталей от грязи – данная ошибка приводит к плохой диффузии полипропилена и дальнейшей разгерметизации соединения.
• Не выдерживают угол среза в 90 градусов. Ошибка приводит к тому, что при вставке трубных отрезков в нагревательные насадки они не до конца погружаются и при монтаже между их торцами образуется слишком большой зазор – это ослабляет соединение и приводит к накоплению грязи в образовавшейся канавке.
• Стыкуют трубы в муфте слишком плотно или недостаточно глубоко, в первом случае образуется внутренний вал на стыке, снижающий диаметр проходного канала. Если трубы в муфте размещены друг от друга на слишком большом расстоянии, образуется внутренняя канавка и ухудшаются прочностные характеристики соединения.
• Не соблюдают прямой угол при стыковке деталей. При отсутствии контрольного инструмента выдержать прямой угол, точнее соосность соединения, довольно сложно начинающему монтажнику, перекосы вредно сказываются на качестве стыков и затрудняют монтаж длинных участков в заранее вырезанные прямые штробы.
• Недогревают или перегревают детали. В первом случае диффузия будет недостаточна, соединение в дальнейшем расслоится и появится течь, при перегреве трубных оболочек внутри появится сужающее проходное отверстие наплавление.
• Вращают или корректируют положение деталей в процессе сваривания. Данное нарушение технологии приводит к дальнейшей разгерметизации соединения.
• Не соблюдают временные интервалы при пайке, стыковке. Отклонения от рекомендованных табличных значений приводят к дефектам в виде перегрева или недогрева трубных оболочек, их расслоению и соответственно к некачественному соединению деталей.

Рис. 14 Как не нужно сваривать полипропиленовые трубы

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.

Пайка труб из полипропилена поэтапная инструкция

Одно из основных преимуществ соединения полипропиленовых труб пайкой – скорость проведения монтажных работ, процесс стыковки и готовности к дальнейшему монтажу труб наиболее распространенного диаметра в 25 мм занимает не более 15 секунд. Чтобы сделать работы без лишних временных затрат, ответственно проводят все подготовительные операции и далее монтируют трубопровод, строго придерживаясь технологического процесса проведения операций.

Рис. 9 Инструмент, с помощью которого сваривают ПП-трубы

1. Подготовка инструмента и комплектующих

Прежде чем паять полипропиленовые трубы, готовят комплектующие: трубные отрезки, тройники, угловые отводы, соединительные муфты, переходники с пластика на металл, вентильные запорные краны.

Для проведения работ понадобится паяльный утюг и комплект насадок, а также вспомогательный инструмент, некоторая часть которого входит в комплектацию прибора:

• Труборез, обычно для обрезки труб используют ножницы с предельно допустимым диаметром реза 40 мм, для больших размеров применяют более мощные ножницы или роликовые резаки.
• Рулетка для измерения размеров, маркер или карандаш для отметки длины на трубной оболочке.
• Перчатки для защиты рук от ожогов во время работы.
• Уровень для проверки горизонта при установке водорозеток.
• Отвертка или шестиганный ключ для фиксации насадок на нагревательном утюге.

Рис. 10 Основные этапы сварки ПП

2. Разметка и нарезка

Для удобства работы освобождают пространство посередине помещения и устанавливают стол на удобной высоте, все элементы раскладывают по периметру комнаты согласно схеме, после чего начинают их последовательную обрезку с пайкой. Если трубопровод проходит по периметру помещения, укладку начинают с торцевой стены – так удобнее проводить монтаж. Работы ведут в следующей последовательности:

• Отмеряют нужный отрезок трубы и ставят метку на ее поверхности маркером или карандашом, отступив от торца расстояние с учетом глубины нагрева.
• Обрезают трубу ножницами для полипропиленовых труб, стараясь точно выдержать угол под 90 градусов. Если инструмент остро заточен, то на внутренних стенках не будет заусенец и труба сохранит свою геометрию.
• Если труба на конце имеет небольшие неровности или заусеницы, то, в принципе, это не является большой проблемой, так как при нагреве трубы они все равно расплавятся.

Рис. 11 Пайка ПП труб – основные этапы

3. Пайка

Для спайки полипропилена в основном используют паяльники с плоским утюгом, работы проводят в следующем порядке:

• Подсоединяют к аппарату две части насадки на винт с помощью шестигранного ключа, подключают его к сети и включают нагревательный элемент или оба ТЭНа нажатием клавиш.
• Выставляют терморегулятором необходимый температурный показатель, обычно ставится стандартная температура пайки полипропиленовых труб в 260 °С.
• После того, как индикатор поменяет свой цвет на зеленый, сигнализирующий о достижении ТЭНом заданной температуры нагрева, начинают пайку. Вначале лучше провести пробные работы на коротких обрезках труб, после определения оптимального времени выдержки (для этого используется таблица пайки полипропиленовых труб) приступают к сварке основного трубопровода.
• Наружные или внутренние поверхности соединяемых деталей помещают одновременно с двух сторон в нагревательные муфты, стараясь выдерживать строго горизонтальное положение деталей, для удержания короткой муфты используют перчатки, идущие в комплекте. По истечении определенного времени детали быстро извлекают из паяльника и соединяют друг другом в строго зафиксированном положении, стараясь удержать их на одной оси в течение положенного времени.
• По истечении времени остывания узел готов к дальнейшей эксплуатации – впаивания в муфту второго трубного отрезка.

Рис. 12 Шейвера для снятия наружного армирования ПП труб и пример их использования