Труба PN 20: разновидности преимущества и недостатки

Полипропиленовые изделия относятся к группе экологически чистых материалов. Они привлекательнее стальных изделий меньшей стоимостью и весом, и превосходят металлопластиковые варианты по прочности и долговечности. Более широкая область применения у деталей с маркировкой PN 20, поэтому они больше востребованы в сравнении с прочими вариантами на рынке сбыта. Рассмотрим подробнее технические характеристики трубы PN 20, свойства материала, его плюсы и минусы.

Особенности материала

Материал, из которого изготавливается труба PPR PN 20 – рандом сополимера полипропилена (третий тип). Его изобрели относительно недавно, что позволило применять изделия в высокотемпературных условиях. К основным особенностям материала относятся:

1. Высокая стойкость к непосредственному воздействию кислотных и щелочных растворителей.
2. Высокая пластичность, благодаря которой изделия легко переносят замерзание и обратное оттаивание влаги внутри себя.
3. Расширен температурный диапазон использования деталей, изготовленных из данного материала – от 10 до 90˚С.
4. Материал абсолютно не токсичен, поэтому успешно используется для сборки систем питьевого водоснабжения.
5. При обработке и утилизации деталей не выделяются экологически вредные вещества.

Все эти отличительные особенности были получены благодаря добавлению в молекулярную цепь полипропилена молекул этилена. Посредством модифицирования его структуры были улучшены показатели пластичности, вязкости и температурной прочности.

Разновидности

Рассматриваемая труба с маркировкой PN 20 выпускается производителями лишь в единственном виде и не имеет каких-либо вариаций. Но нередко можно услышать о приобретении или использовании армированной трубы PN 20. На самом деле такая разновидность изделия выпускается под другой маркировкой – PN 25. Она получила статус армированного аналога по ошибке, так как внешние параметры изделий одинаковы.

Толщина стенок труб под этими маркировками будет совпадать на всех существующих диаметрах, но вес их будет разниться. Наиболее тяжелыми являются детали с алюминиевым армирующим слоем, средней тяжести – с прослойкой из стекловолокна, самые легкие те, у которых армирование отсутствует полностью.

Различаются трубы и максимально допустимыми показателями температуры рабочей среды и рабочего давления. Так для моделей PN 20 допустимая температура не выше 80˚С. У деталей, армированных стекловолокном, этот показатель выше – 95˚С. У армированных алюминием деталей допускается кратковременное воздействие теплоносителя с температурой 100˚С. Максимальное рабочее давление у неармированных моделей равно 20 атмосферам, а у армированных – 25 атмосферам.

Сфера применения

Используется труба ПП PN 20 для различных целей.

1. В качестве распределительного водопроводного механизма в жилых, промышленных, административных зданиях и агропромышленных комплексах.
2. Для прокладки водоснабжения (горячего и холодного) внутри помещений и снаружи зданий.
3. Для монтирования систем «теплый пол», которые укладываются в ниши под половым покрытием, либо утапливаются в бетонной стяжке.
4. В качестве соединительных сегментов для подключения радиаторов к системе отопления.
5. Для разводки отопительной системы по помещениям, у которой максимальная температура не превышает допустимый показатель для используемого материала.
6. Для подключения систем отопления к котельным установкам.
7. В качестве систем, транспортирующих сжатый воздух или агрессивные химические вещества.

Технические характеристики

Маркировка расшифровывается следующим образом: PPR – полипропилен рандом (усовершенствованный третий тип), PN – номинальное давление. Технические характеристики трубы PPR PN 20:

1. Коэффициент линейного расширения (1/˚С) – 12,7*10-5.
2. Коэффициент теплопроводности (Вт*м/˚С) – 0,238.
3. Максимально допустимая температура – 80˚С (для увеличения срока службы изделий рекомендуется не превышать отметку в 70˚С).
4. Максимально допустимое давление – 2 МПа (1 МПа = 10 атмосфер).
5. Толщина стенок при диаметре изделия в 20 мм – 3,4 мм.
6. Масса одного метра изделия с диаметром 20 мм – 170-175 г.

Преимущества изделий

К выбору трубы PN 20 склоняет множество ее положительных качеств. Перечислим главные преимущества:

1. Меньшая стоимость и вес в сравнении с традиционными металлическими изделиями.
2. Простой и быстрый процесс монтажа систем. Муфтовая сварка надежно и герметично соединяет сегменты (на нагрев деталей тратится 10-15 секунд).
3. Эластичность материала позволяет использовать изделия для сборки систем «теплый пол» и прокладывать водопровод в неотапливаемых зонах.
4. Материал, из которого сделаны детали, нетоксичен и стоек по отношению к химическому воздействию.
5. Внутренние стенки не поддаются коррозии, а гладкая поверхность препятствует образованию налета.
6. Устойчивы к температурным перепадам и скачкам давления.
7. Низкая теплопроводность материала исключает риск образования конденсата на поверхности системы.
8. Высокий уровень звукоизоляции снижает шумность работы системы.
9. Устойчивость к агрессивной среде, что снижает затраты на дополнительные защитные меры (покраска, грунтовка и прочие процедуры).

Технологически правильно выполненный монтаж системы, качественное соединение ее сегментов между собой и соблюдение правил эксплуатации существенно увеличит срок службы распределительного водопроводного механизма.

Маркировка pn 20 на пластиковой трубе, что значит и как расшифровать

Полимерные трубы давно вытеснили своих конкурентов из металлов в сфере прокладки водопроводных, канализационных коммуникаций снаружи и внутри различного вида сооружений в коммунальном, бытовом хозяйстве. При приобретении трубных изделий одним из основных критериев выбора являются их физические параметры, к примеру потребителю или мастеру полезно знать ответ на вопрос — pn 20 труба что значит?

Основная информация о характеристиках полимерных труб указана на их наружной оболочке, чтобы воспользоваться приведенными данными, следует разбираться в расшифровке символов условных обозначений. Полученные сведения весьма полезны как рядовому потребителю, так и специалистам, занимающимся профессиональным монтажом трубопроводных магистралей горячего (ГВС) и холодного (ХВС) водоснабжения, отопления.

Рис. 1 Варианты использования термопластиковых труб

Типы полимерных труб и их маркировка

В ГОСТ 32415-2013 регламентированы основные размеры труб и фитингов из термопластов (увеличиваются в линейных размерах при нагревании), применяемых при монтаже водопроводных и отопительных коммуникаций, приведена их буквенная маркировка. На строительном рынке представлены практически все типы полимерных труб из указанных в ГОСТ 32415-2013 для прокладки в магистралях подачи горячей и холодной воды, теплых полов, их основные разновидности и условные обозначения:

1. Полипропиленовые (РР, ПП). Один из наиболее распространенных типов труб, широко применяемых для организации ХВС и ГВС в квартирах и индивидуальных домах. Промышленность выпускает следующие типы ПП-труб:

• РР-Н (ПП-Г или ПП тип I). — каучукоподобные изделия из чистого полипропилена без улучшающих физические и химические свойства модифицирующих добавок. Отличительные особенности РР-Н — низкая температура плавления порядка +80 °С и текучесть, сужающие область применения ПП-труб до температур не более +45 °С и давлений до 10 атмосфер (бар). Трубы из РР-Н в основном используют в системах водоотвода, вентилирования, подачи холодной воды с малым напором.
• РР-В (ПП-Г или ПП тип II). — блоксополимер с улучшенной модификациями молекулярной структурой, обладающий более высокими физико-химическими свойствами, чем предыдущий тип. Рабочая температура РР-В составляет +85 °С при номинальном напоре в 16 бар, что позволяет использовать их в системах ХВС и ГВС.
• PP-R (ПП-Р или ПП тип III). — рандомный сополимер пропилена с хаотично расположенными молекулами в кристаллической решетке, отличающийся улучшенными механическими свойствами: его плотность достигает 910 кг/м 3 при температуре плавления в +165 °С. PP-R один из основных видов материалов для ПП-труб, широко применяемых в бытовых системах ХВС и ГВС, отопления с номинальным давлением в магистрали до 25 бар при температурных нагрузках не более +95 °С.
• PP-RCT (ПП тип 4). — термостабилизированный сополимер пропилена с улучшенной структурой кристаллической решетки — данная модификация позволила несколько увеличить температурный порог материала. PP-RCT предназначены для использования в контурах отопления, благодаря рабочей температуре около +110 °С (допускается кратковременное превышение до +130 °С), их срок службы в высокотемпературной отопительной линии значительно превышает предыдущий тип.

Общий недостаток РР-труб — высокая воздухопроницаемость и коэффициент термического расширения, для борьбы с этими отрицательными качествами, повышения механических свойств в РР-трубах применяют комбинирование материалов. В полипропиленовые трубы добавляют внутренние оболочки из алюминия (AL) или стекловолокна (CF), их соответствующие обозначения PPR-Al-PPR и PPR-CF-PPR.

Рис. 2 ПП-трубы и их монтаж

• Полиэтиленовые РЕ (ПЭ). — трубы из обычного полиэтилена, отличающиеся низким верхним температурным порогом, который не превышает +40 °С. ПЭ-трубы широко используют для организации наружного водоснабжения, их прокладывают под землей для транспортировки холодной воды в коммунальной и бытовой сферах.
• Из сшитого полиэтилена РЕХ. Главный недостаток ПЭ-труб — низкий температурный порог, в данных изделиях устранен за счет изменения структуры кристаллической решетки. Сущность технологии состоит в получении дополнительных молекулярных связей (сшивке), что привело к повышению механических и температурных (до +115 °С) свойств ПЭ.

В зависимости от применяемого метода сшивания различают следующие разновидности РЕХ-труб:

• РЕХ-А. — трубы, изготовленные методом физико-химических процессов, выраженных добавлением пероксидов под давлением в массу материала. Технология отличается равномерностью структуры и высокой степенью сшивания, доходящей до 85%, благодаря чему РЕХ-А является лидером по использованию в сравнении с другими аналогами.
• РЕХ-В. — трубы из данного материала получают по более простому методу путем обработки готового продукта силаново-водными парами. Так как наибольшему воздействию подвергается внутренняя и наружная трубные оболочки, РЕХ-труба типа В имеет неравномерную структуру с наивысшей степенью сшивания на поверхности. Степень сшивки РЕХ-В не превышает 65%, изделия более дешевы в сравнении с РЕХ-А, однако подвержены расслоению внутренней структуры при длительной эксплуатации.
• РЕХ-С. — этот материал изготавливают путем обработки трубной заготовки жестким гамма-излучением, в результате получают неравномерную по структуре сшивку со степенью не более 60%. Методика отличается простотой и дешевизной, однако готовый продукт уступает двум предшествующим по физическим характеристикам.
• PEX-D. — материалом изготовления этого трубного изделия служит ПЭ, сшитый с применением азотосодержащих компонентов. Хотя степень сшивки достаточно высока и достигает 70%, метод отличается большей стоимостью и технологической сложностью, что ограничивает широкое производство и применение PEX-D труб.
  Трубы из сшитого ПЭ нередко выпускают с внутренней алюминиевой (Al) стенкой, повышающей их теплопроводность и устойчивость к проникновению воздуха, механическую стойкость. Типичная маркировка в этом случае выглядит как PEX-Al-PEX, а само изделие имеет ходовое название металлопласт(ик).

Рис. 3 Трубы из РЕХ, PEX-Al-PEX и примеры их соединения

• Термостойкие полиэтиленовые PE-RT(ПЭ-ПТ). — трубы изготавливают из этилен-октенового сополимера, обладающего структурой кристаллической решетки с разветвленными боковыми цепями, число которых определяется количеством введенного в состав катализатора. Благодаря данной модификации термостойкость обычного полиэтилена возрастает до +95 °С при сохранении основных прочностных характеристик исходного ПЭ материала.
• Поливинилхлоридные PVC (ПВХ). или из непластифицированной модификации PVC-U (НПВХ) — трубы для подачи чистой воды и транспортировки жидких стоков по напорной канализации с температурным пределом не более +60 °С, соединяемые методом склеивания.
• Хлорированные поливинилхлоридые PVC-C (ХПВХ). — их главное отличие в сравнении с предыдущими состоит в повышенном температурном пороге до +95 °С. Трубопровод из PVC-C также монтируют методом склеивания.
• Полибутеновые РВ (ПБ). — материал по сравнению с ранее рассмотренными является более новым, однако не получил широкого распространения из-за высокой стоимости. Трубы из полибутена в сравнении с другими термопластами обладают более низким коэффициентом линейного расширения и теплопроводности, повышенной прочностью стенок при одинаковой с аналогами толщине. РВ-трубы сложно обнаружить в торговой сети, их изредка применяют для прокладки наружных коммуникаций с повышенными требованиями к прочности и герметичности стыков (трубопровод соединяют методом спайки).

Рис. 4 Клеевые ПВХ-трубы и варианты их использования

Маркировка пластиковых труб

Практически каждая полимерная труба имеет на поверхностной оболочке маркировку, отражающую ее размерные, основные физические и химические параметры. При ее нанесении часто руководствуются межнациональным стандартом ISO/TC SC4 № 651, регламентирующем следующие буквенно-цифровые обозначения термопластиковых труб и их последовательность:

• Символы, указывающие документацию, на основании которой была проведена сертификация товара по стандарту EN ISO 9001 или иному, согласно которой выпущен продукт.
• Торговая марка (товарный знак, бренд) фирмы-производителя продукта.
• Информация о наличии у предприятия-производителя сертификата на изготовление продукции, удовлетворяющей стандартам своей страны или мировым требованиям.
• Номер отечественного (ГОСТ) или европейского стандарта, согласно которому выпускается товар.
  К примеру, символика DIN EN ISO 12162 соответствует стандарту на термопластики, используемые при прокладке напорных трубопроводных коммуникаций. В акте регламентированы классификация, обозначения и прочностные свойства труб и фасонных элементов.
  
  Рис. 5 Примеры расшифровки маркировки многослойных и ХПВХ-труб
• Буквенное обозначение трубного материала (подробно изложено выше), а также его классификация по общепринятому стандарту минимальной длительной прочности MRS согласно DIN EN ISO 12162.
  К примеру, PP-B 100 означает блоксополимер полипропилена с MRS 10 МПа, ПЭ 80 — маркировка ПЭ-труб согласно ГОСТ Р 50838-95 с минимальной прочностью MRS 8 МПа.
• Диаметр трубной оболочки и толщина стенки. Для полимерных труб установлены стандартизированные типоразмеры в 10, 12, 16, 20, 25, 32, 40 мм, многие иностранные производители маркируют свою продукцию в дюймах, реальные показатели которых (3/8″ — 9,53 мм; 1/2» — 12,7 мм; 3/4″ — 19,05 мм; 1″ — 25,4 мм). На практике их округляют до целых значений, приведенных выше, к примеру 3/8″ — 10 мм; 1/2″ — 12 мм и так далее.

Стандартизированное размерное соотношение для труб из любых материалов (в том числе и металлов) SDR, получаемое делением внешнего диаметра на толщину стенки. Понятно, что чем ниже значение SDR, тем большей прочностью и меньшим сечением проходного канала обладает труба, изготовленная из одного и того же материала.

Рис. 6 Примеры маркировки ПП-труб

• Номинальное (рабочее) давление Pn, выраженное в кгс/см 2 , что соответствует барам или атмосферам, стандартные показатели Pn для трубных термопластов – 10, 16, 20, 25 бар. Обычно максимальный показатель напора среди полимеров имеет труба Pn 25, которую используют в магистралях транспортировки горячей воды или теплоносителя в контурах отопления.
• Рабочая среда. По умолчанию подразумевается, что трубы из термопластиков рассчитаны на эксплуатацию в водопроводных коммуникациях, иногда для отличающихся от транспортирующих жидкости газовых труб добавляют буквенную символику GAS.
• Дата производства, партия. Стандартное европейское условное обозначение включает год выпуска (2 цифры) и 15-значную цифровую полосу с указанием: месяца, десятидневки (латинские литеры), смены, установки, технологической линии, партии.
  Иногда в маркировке проставляют литерный символ происхождения сырья. При экспортном варианте указывают город или страну-производитель.

Стандартный шаг наносимой маркировочной отметки — 0,5 — 1 метр, иногда на трубах указывают длину рулона или отрезка.

Присутствие всех перечисленных пунктов в трубной маркировке и соблюдение их очередности не является обязательным, рядовому потребителю или специалисту достаточно полученной информации о материале изготовления, размерах и рабочем давлении изделия. Чтобы узнать температурный диапазон трубы, руководствуются полученными данными.

Рис. 7 Области применения труб с разными Pn и структурой

Pn 20 труба что значит

Согласно ГОСТ 32415-2013, регламентирующим технические условия на трубы из термопластов, Pn является показателем, определяющим основные механические характеристики изделия. Pn соответствует давлению, при котором труба выдерживает срок службы не менее 50 лет при температуре транспортируемой среды +20 °С. Цифровое значение Pn соответствует 0,1 МПа или 1 бару (атмосфере) и рассчитывается по формуле:

Pn = 20 MRS / (C ∙ (SDR — 1)), где

• MRS — показатель минимума длительной прочности, МПа;
• С — запас прочности в виде коэффициента, большего 1, учитывает условия эксплуатации и физико-химические свойства трубного материала;
• SDR — стандартизированное соотношение диаметра внешней оболочки к толщине стенки.

Общеизвестно, что срок службы любых термопластиков имеет обратную зависимость от температуры транспортируемый среды, то есть одна и та же труба в горячем водоснабжении прослужит меньше, чем в холодном. Также номинальное давление Pn падает с повышением температуры транспортируемой жидкости, которая протекает в трубах.

Если рассматривать популярные РР-трубы, оптимальным выбором для систем ГВС послужит труба Pn20 со стекловолоконным слоем и номинальной температурой до +80 °С, которая будет иметь намного более высокий запас прочности, чем аналоги с Pn10 или Pn16.

Понятно, что наивысшими прочностными характеристиками обладает полипропиленовая труба Pn25 с внутренним алюминиевым слоем, которую эффективно использовать в среде с наивысшей температурой рабочего тела до 95 °С в сетях отопления.

Рис. 8 ПП труба Pn 20 и Pn 25 — таблицы размеров

Любому потребителю, занимающемуся прокладкой трубопроводных коммуникаций в частном доме или квартире при приобретении труб полезно знать, что такое символьные обозначения на их поверхности — это позволит избежать ошибок или необоснованных затрат при приобретении товара. К примеру, для прокладки магистрали холодного водоснабжения подойдет труба с номинальным давлением Pn 10 или Pn 16, если монтируется линия горячего водоснабжения, вариант с хорошим запасом по физическим параметрам — полипропиленовая труба Pn 20 со стекловолокном, для контура отопления лучше подойдет металлопластик с Pn 25.