Что из себя представляет армированные полипропиленовые трубы?

Для улучшения механических качеств, эксплуатационных характеристик полипропиленовых труб используют армирование. Труба полипропиленовая армированная сохраняет все положительные качества пластикового изделия и приобретает дополнительные плюсы – жесткость, устойчивость к температуре и давлению. Усиливают полипропилен стекловолокном или алюминием. Каждый из видов труб имеет свои преимущества, тонкости монтажа, особенности эксплуатации.

Что из себя представляет армированная труба

Полипропилен – это органический полимер, из которого изготавливают безопасные в эксплуатации, дешевые (в сравнении с металлом) трубы с большим сроком службы. Существенным недостатком трубопроводов из простого полипропилена является их провисание и деформация при повышении температуры транспортируемой жидкости.

Второе качество полипропилена, которое создает проблемы при эксплуатации трубопроводов, это линейное (в длину) их расширение при эксплуатации в отоплении или горячем водоснабжении. Удлинение трубы достигает 10 см на 1 погонный метр и требует установки компенсаторов.

При открытом монтаже это ухудшает эстетику, добавляет стоимости. При закрытом – хождение трубопровода может служить причиной разрушения штукатурки.

Армирование – это добавление в стенку трубы укрепляющего полипропилен материала: алюминия или стекловолокна.

Армирование пластиковых материалов стекловолокном является последней разработкой в этой сфере и учитывает недостатки армирования металлом. Дополнительный внутренний слой стабилизирует пластичную органику, делая трубы более прочными.

Усиленные пластиковые трубопроводы приближаются по возможностям к металлическим, сохраняя при этом все преимущества органического полимера.

Труба полипропиленовая армированная имеет следующие качества:

• остается инертной к химическому воздействию;
• не выделяет вредных веществ, пригодна для использования в пищевой промышленности;
• сохраняет гладкость внутренней стенки, не «зарастает» осадками и накипью;
• являются диэлектриками, обладают малой шумо и теплопроводностью;
• обладает ценой ниже, чем изделия из металла;
• имеет малый вес, легкость транспортировки;
• коэффициент линейного расширения уменьшается в 5 раз в сравнении с обычным полипропиленом;
• выдерживает более значимые температурные и силовые нагрузки;
• остается доступной для самостоятельного монтажа.

Сфера применения

Полипропиленовые армированные трубы пригодны для монтажа:

• систем отопления в централизованных теплосетях, частных домов;
• трубопроводов горячего водоснабжения;
• промышленных трубопроводов для транспортировки агрессивных веществ и пищевых жидкостей (без нагрева).

Основной потребитель полипропиленовых армированных труб это частный домовладелец. Пластиковые изделия наилучшим образом отвечают потребностям и возможностям потребителей. Сохраняют максимальный срок эксплуатации в условиях коммуникаций автономного отопления, недороги, легко транспортабельны, доступны для самостоятельного монтажа, обслуживания, ремонта.

Обратите внимание! Полипропиленовые трубы (даже армированные) не рекомендуют устанавливать в системах централизованного отопления в холодных регионах. Значительный перепад температурного режима, высокие нагрузки отрицательно отражаются на долговечности пластиковых коммуникаций.

Виды армирования полипропиленовых труб

Существует 2 вида усиления пластиковых изделий:

1. Армирование алюминиевой фольгой.
2. Армирование стекловолокном.

Металлическое армирование

Суть армирования алюминием заключается в том, что в стенку полипропиленовой трубы встраивают алюминиевую фольгу. Края фольги запаивают между собой (в дешевых изделиях это может быть выполнено внахлест, без фиксации).

Стенка армированной трубы в разрезе представляет собой трехслойную конструкцию, где металлическую середину закрывает внутренний и внешний слой полипропилена.

Виды армирования полипропилена алюминием:

• фольга может быть перфорированной (с отверстиями по всей площади) или сплошной;
• расположение может быть строго посередине толщи или ближе к внешнему краю;
• стенка трубы может быть трехслойной или пятислойной.

Пятислойная стенка содержит дополнительные слои клея (адгезив) между металлом и пластиком. Маркировка изделий: PP-RCT-AL-PPR (с дополнительным слоем) или PP-AL-PPR (без дополнений).

Армирование стекловолокном

Армирование стекловолокном выглядит иначе. Стекловолокно, само по себе, не является цельным «куском» материала, а представляет собой разрозненные волокна. Фиброслой стекловолокна смешивается с полипропиленом и также добавляется внутрь трубы.

В отличие от металлического армирования, здесь стенка представляет собой монолитную систему со встроенными фиброволокнами. Полипропиленовые трубы со стекловолокном называют стеклопластиком. Маркировка изделий: PPR-FB-PPR.

Сравнительные характеристики армированных изделий

Имея практически одинаковые эксплуатационные возможности, трубы со стекловолокном не нуждаются в особом методе соединения. При монтаже пластика с алюминиевым слоем внутри, этот слой следует предварительно удалять перед сваркой.

Металлическая вставка механически разделяет полимер, что в процессе эксплуатации может послужить причиной разрушения и протечки коммуникаций. Качественно сварить такие изделия для непрофессионала является сложной задачей.

Изделия со стекловолокном сваривают классическим образом. Можно применять любой способ соединения простых полипропиленовых труб, не меняя алгоритма работы. Монолитность мест соединения является основным преимуществом стекловолокна перед алюминием. По коэффициенту линейного расширения стеклопластик проигрывает металлу около 6%.

Обратите внимание! Полипропиленовые трубопроводы с алюминиевым армированием наиболее уязвимы в местах соединения. Здесь требуется постоянный контроль в процессе их обслуживания и эксплуатации.

Технические параметры эксплуатации

Даже усиленные дополнительным слоем пластиковые материалы имеют ограничения в условиях эксплуатации. Их можно использовать для холодного, горячего водоснабжения и для монтажа отопительной системы, которая работает на воде. Для паровых отопительных контуров такие материалы не подходят.

Технические возможности изделия зашифрованы в его маркировке. Маркировка состава материала приведена выше. Трубы импортного производства могут иметь следующие указания на материал:

• Stabi – алюминий;
• Fiber – стекловолокно.

Маркировка диаметра одновременно указывает на предельно выдерживаемое давление в кгс/кв. см.

Характеристики и использование:

• PN 10. Максимально допустимая температура до 45 градусов. Используют для монтажа трубопровода холодного водоснабжения и устройства теплого пола.
• PN 16. Температура – 60 градусов, давление в 16 атмосфер. В оборудовании частных домов используется редко. Предназначение – холодное и горячее (ограничено) водоснабжение.
• PN 20. Горячее водоснабжение. Разрешенный порог температуры до 95 градусов, рекомендованный 80 градусов. Максимальное давление 20 атм.
• PN 25 (армированные). Монтаж отопительных систем любого уровня. Температура 95 градусов, давление 25 атм.

Монтаж полипропиленовых армированных труб

Монтаж армированных труб не отличается от сварки изделий из простого полипропилена.

• химическое склеивание (холодную сварку);
• резьбовые соединения;
• диффузионную сварку.

Лучшее скрепление деталей достигается качественной диффузионной сваркой.

Для изделий армированных алюминиевой фольгой в классический алгоритм сварки, включается этап очищения свариваемого отрезка трубы от металла. Для этого используют специальный инструмент – шейвер.

Алгоритм сварки полипропиленовых труб:

1. Подготовительный: изделия нарезают по размеру, зачищают, обезжиривают. Сварочный аппарат нагревают до 260 градусов (не выключают в работе).
2. Нагрев: трубу вставляют в гильзу сварочника, фитинг насаживают на дорн. Делают это одновременно, с достаточным физическим усилием, но без прокручивания.
3. Соединение: обе детали одновременно снимают с аппарата и с усилием соединяют. На время застывания пластика детали фиксируют неподвижно.

Процесс монтажа полипропиленовых труб не сложен, однако требует практического навыка.

Подбираем элементы для горячего водоснабжения: полипропиленовые трубы для воды

Отказ от использования стальных, медных труб в системах водоснабжения, и замена их на изделия, изготовленные из новых материалов с применением современных технологий – общая тенденция. Все чаще полипропиленовые трубы применяют при монтаже теплого пола, канализаций, отопления, для холодного и горячего водоснабжения.

Рассмотрим, какие преимущества имеют изготовленные из этого материала трубы, и имеет ли смысл отказаться от привычного и проверенного металла для проведения горячей воды.

Технические характеристики и ГОСТы

Производство, а также монтаж труб, фитингов и других элементов регламентируются ГОСТами Р 52134-2003 и 26996-86, СНиП 2.04.01-85 и целой коллекцией других документов, согласно которым существуют 2 класса для применения в горячем водоснабжении:

• 1 – рабочая температура 60ºC.
• 2 – рабочая температура 70ºC.

Остальные классы (4-й и 5-й, класс 3 в настоящее время не используется) описывают использование этих материалов при монтаже напольного (низкотемпературного), а также радиаторного отопления. Отдельный класс выделен для холодного водоснабжения.

Базовым материалом, используемым для изготовления труб, является полипропилен в следующих вариантах:

• Блок-сополимер (РР-В), гомополимер (РР-Н) и рандом-сополимер (PP-R), причем последний отличается термоустойчивостью и является более универсальным материалом.
• β – рандом-сополимер (PP-RСT), рассчитанный на работу в условиях повышенных температур и давлений.
• Комбинация из разных видов полимеров, применяемая в армированных трубах.

Принята следующая классификация, определяющая сферу применения:

• PN10 – холодное водоснабжение, а также «теплый пол» с температурой не выше 45ºC.
• PN16 – помимо холодного, возможно использование в отоплении с нагревом до 80ºC и давлением до 2 МПа.
• PN20 – самая «ходовая» категория, годная для любого использования с единственным ограничением: температура теплоносителя не более 70ºC.
• PN25 – армированные, рассчитанные на высокие давления, трубы, оптимальный выбор для горячего водоснабжения.

Производятся трубы путем экструзии с нагревом гранулированного сырья, причем весь процесс изготовления полностью автоматический. Нарезка производится при помощи дисковых пил, что является предпочтительным, т.к. срез получается «чистым», или гильотинных, при использовании которых возможна небольшая деформация краев среза.

Преимущества в сравнении с другими видами

Перечислим основные достоинства изготовленных из полипропилена труб:

• Надежность. Они не корродируют, срок службы, при соблюдении требований к температуре носителя и давлению, составляет 50 лет для горячей воды.
• Стабильность напора, что достигается отсутствием отложений на внутренних стенках.
• Благодаря эластичности материала (в 2.5 раза превышая сталь), отсутствует риск разрыва магистрали при случившейся «разморозке»: под действием превратившейся в лед воды изменятся размеры трубы, но разрушения не произойдет. С повышением температуры все размеры вернутся в исходное состояние.
• Бесшумность. Шумы, которые могут возникнуть при движении теплоносителя, почти полностью исключены, т.к. материал поглощает шум, в отличие от аналогов, выполненных из металла.
• Низкая теплопроводность слабо реагирует на изменения температуры, препятствует образованию конденсата, что опять-таки отличает от «металлических» конкурентов. Также снижаются теплопотери во время доставки теплоносителя к радиаторам отопления, в отличие от металлических аналогов.
• Малый вес. Аналогичные по размерам металлические трубы тяжелее в 9 раз, а значит, применение аналогов из полимерных материалов существенно облегчает транспортировку, монтаж.
• Низкая цена.

Недостатки

Недостатки, помимо естественных ограничений, присущих исходному сырью, отчасти вытекают из достоинств. Среди них:

• Механическая прочность, а также стойкость к температуре (рабочее значение не должно превышать 100ºC) хуже, чем у, например, медных.
• Способность к линейному расширению одновременно является и недостатком, т.к. изменение размеров накладывает ограничения, например, на возможность замуровывания системы в стену. Применение армированных вариантов во многом избавляет от этого недостатка.
• Монтаж требует торцевания и сварки или пайки, для чего необходимо специальное оборудование.
• Низкая стойкость к маслам и растворителям на органической основе.
• Возможен ускоренный износ материала при длительном воздействии сильных электромагнитных, высокочастотных полей, ультрафиолетового излучения.

Многое из перечисленного является, скорее, особенностями данного материала, чем недостатками, учет которых позволит смонтировать долговечную и эффективную систему отопления, не требующую особого ухода, больших капиталовложений.

Как выбрать и использовать?

Как требует СНиП 2.04.05-91, теплоноситель не должен иметь температуру более 95ºC, за исключением некоторых видов зданий (детских садов и т.п.), в которых эта температура не должна превышать 37ºC. Это гарантирует, что полипропиленовые трубы можно без проблем применять при организации системы отопления.

Подчеркнем: если реальные значения действительно не превышают эти параметры. Климатические особенности могут вынудить повысить температуру используемой для обогрева воды, что нежелательно для полипропилена.

Как было сказано, эластичность материала, склонность к изменению геометрических размеров, требуют учета этого при использовании. В том случае, если температура теплоносителя может приближаться к верхней границе рабочего диапазона материала, то следует обратить внимание на армированные PN25.

В качестве армирующего слоя используют следующие материалы:

Стекловолокно.

Этот материал находится между полимерными слоями, маркировка — PPR-FB-PPR. Все три слоя свариваются между собой при производстве, что дает на выходе монолитную, прочную конструкцию.

Преимущество полипропиленовых труб для горячей воды, армированных стекловолокном, в том, что они не требуют при монтаже калибровки и зачистки.
Алюминий. Благодаря этому материалу (используется алюминиевая фольга) трубы приобретают жесткость, сравнимую с металлическими тонкостенными аналогами.

Маркировка — PPR-AL-PPR. Величина коэффициента линейного расширения может составлять 0.035 мм/мºC, что существенно меньше типичного для обычной трубы значения 0.15 мм/мºC.

Армирующий слой может находиться как на поверхности, так и в середине, между слоями полипропилена. В первом случае при монтаже потребуется зачистка.

Благодаря жесткости, расстояние между опорами можно увеличить, а это упрощает и удешевляет монтаж. Одновременно может быть подобран меньший диаметр труб, по сравнению с неармированными вариантами.

Полипропиленовые трубы, при соблюдении требований, могут стать основой если не вечной, то работоспособной в течение многих десятилетий системы отопления и горячего водоснабжения, преимущества их явно видны, начиная с процесса выбора и покупки, и заканчивая монтажом и эксплуатацией.