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.

Монтаж полипропиленовых труб при отрицательных температурах

Специалисты утверждают, что проблемы, связанные со свариванием полипропиленовых труб при отрицательной температуре воздуха можно свести к следующим пунктам:

• трубам и фитингам требуется дополнительное время для нагрева, в связи с чем общее время монтажа может увеличиться тем больше, чем больше и сложнее трубопроводная система;
• в мороз полипропиленовые трубы сложнее резать, так как они становятся более хрупкими при отрицательных температурах, и нужно быть осторожным;
• после ввода полипропиленового трубопровода, смонтированного при минусовой температуре, в эксплуатацию необходимо предусмотреть, как преодолеть большее тепловое расширение труб, чем это бывает обычно, поскольку значительный перепад температур (отрицательной температуры воздуха и высокой температуры подаваемой горячей воды) увеличит тепловое расширение тем значительнее, чем больше будет эта разница. На практике это означает, что нужно просто предусмотреть больший, чем обычно, запас для теплового удлинения полипропиленовых труб;
• перед монтажом нужно с особой осторожностью перевозить полипропиленовые трубы, чтобы не повредить их во время выполнения погрузочно-разгрузочных работ. Теперь разберём некоторые моменты подробнее.

В прилагаемых инструкциях по монтажу полипропиленовых труб время нагревания труб и фитингов, конечно, указано, однако время это указывается всегда для монтажа полипропиленовых трубопроводов при комнатной температуре. Именно поэтому, чем ниже температура, тем большее время должны нагреваться полипропиленовые трубы и фитинги. Возникает вопрос: а насколько большее? Здесь опытные специалисты советуют сначала разогревать трубы до требуемой инструкцией температуры (точное значение обычно указывается), а уже затем продолжать эту процедуру в строгом соответствии с инструкцией. Поясним: допустим, температура поверхности трубы у нас -15 градусов, а монтаж нужно выполнять при температуре +20 градусов, причём, нагревать трубу по инструкции нужно 30 секунд. Поэтому сначала мы нагреваем трубу до температуры +20 градусов, а уже затем продолжаем нагревать ещё в течение 30 секунд согласно инструкции. А до температуры в +20 С можно нагревать трубы и фитинги, например, при помощи фена.

Разумеется, при отрицательной температуре нужно постараться выполнить соединение трубы и фитинга как можно быстрее, так как расплавленная часть и трубы, и фитинга на холоде остывает куда быстрее, чем это указано в инструкции. Причём, чем ниже температура воздуха, тем быстрее, естественно, должно выполняться соединение, иначе стык не получится прочным, поскольку нагретые поверхности просто-напросто остынут и не схватятся как следует. Многих при монтаже полипропиленовых труб в холодную погоду интересует также такой вопрос: а стоит ли увеличивать температуру сварки, чтобы как-то компенсировать разницу температур? На это специалисты отвечают однозначно: ни в коем случае. Дело в том, что если повысить температуру сварочного аппарата выше +260 С, то существует высокая вероятность безнадёжно испортить трубу, поскольку полипропилен уже может начать разлагаться. Ну что ж, с монтажом разобрались, а что с подготовкой, то есть с нарезанием труб на морозе?

Здесь стоит отметить, что резать полипропилен лучше всего всё же в тёплом помещении или при температуре воздуха не менее +5 С (в крайнем случае 0 С). Дело в том, что чем ниже температура, тем выше риск повредить полипропиленовую трубу, то есть можно просто раскрошить её, так как полипропилен с понижением температуры всё более кристаллизуется и становится достаточно хрупким. Конечно, такие материалы, как PP-R или PP-RCT выгодно отличаются в этом плане от других сополимеров или гомополимеров полипропилена, однако для того, чтобы выполнить нарезку труб и последующий монтаж максимально точно и качественно, специалисты настоятельно рекомендуют и трубы PP-R подготавливать в соответствующих условиях. Подводя итоги, отметим, что полипропиленовые трубы, а точнее говоря, трубы PP-R и PP-RCT можно монтировать при отрицательных температурах, однако нужно соблюдать некоторые условия и предусмотреть моменты, связанные с тепловым расширением труб, если, конечно, речь идёт о неармированных полипропиленовых трубах.

Статьи

ИЩЕМ ДИЛЕРОВ В РЕГИОНАХ КАЗАХСТАНА И СТРАНАХ ЕАЭС!

ОПТОВЫЕ ПОСТАВКИ, ИНДИВИДУАЛЬНЫЕ СКИДКИ

МОРОЗОУСТОЙЧИВЫ ЛИ ПОЛИПРОПИЛЕНОВЫЕ ТРУБЫ?

В условиях нашего климата, когда температура воздуха зимой нередко опускается до отметок -15. -20 градусов Цельсия, а то и ниже, морозостойкость материала является ключевым фактором. И здесь полипропиленовые трубы, как и некоторые другие материалы, преследуют различные мифы.

1. Некоторые говорят, что полипропилен плохо переносит отрицательные температуры и просто крошится на морозе.
2. Иные утверждают, что износостойкость и долговечность полипропиленовых труб при отрицательных температурах значительно ухудшаются.

И вот о том, так ли это на самом деле и можно ли осуществлять монтаж полипропиленовых труб при минусовой температуре, мы и поговорим в данной статье.

Морозоустойчив ли полипропилен?

Вопрос морозостойкости не раз поднимался в связи с полипропиленовыми трубами в системах холодного водоснабжения. Иногда можно встретить мнения, что полипропиленовые трубы не очень хорошо переносят низкие температуры.

Однако авторы подобных утверждений, видимо, плохо знакомы с тем фактом, что полипропилен полипропилену рознь.

1. Знают ли они о таких материалах, как PP-H, PP-B, PP-R, PP-RCT?
2. А ещё есть PPH, PPU, PPR, PPM – тут у неспециалиста голова может пойти кругом. Но дело-то в том, что морозостойкость как раз и зависит от того, какой материал перед нами.
3. Так, наиболее устойчивы к низким температурам рандом-сополимер полипропилена (PP-R) и его новая модификация — термостабилизированный рандом-сополимер полипропилена — PP-RCT. Они могут выдержать любую низкую температуру, которая только возможна в нашем климате.
4. Достаточно морозоустойчив и PP-B – блок-сополимер полипропилена, который переносит температуру и в -20 С.
5. А вот PP-H, напротив, при -20 С начинает кристаллизоваться и становится хрупким, как стекло, а потому подходит для монтажа лишь в помещениях.

• если вам нужна трубопроводная система для круглогодичного использования, проложенная за пределами зданий, то лучше всего использовать PP-R или PP-RCT,
• ну а в южном климате достаточно и PP-B, а вот PP-H не рекомендуется использовать там, где возможны заморозки.

Как же проявляется морозостойкость полипропилена, в частности PP-R?

1. Во-первых, PP-R, благодаря полиэтиленовым добавкам, не кристаллизуется.
2. Ну а во-вторых, даже при замерзании воды трубы не деформируются, и здесь тоже играет роль полиэтилен, придающий трубам эластичность.

Именно поэтому, кстати, тот же PP-H на морозе может просто рассыпаться, поскольку в нём не содержится полиэтилен.

Но вернёмся к PP-R: как только вода начинает замерзать, трубы начинают расширяться до необходимых пределов. И самое интересное, что при оттаивании PP-R полностью восстанавливает свою форму — и так он способен выдержать очень много циклов оттаивания и замерзания. Ну а теперь поговорим о монтаже полипропиленовых труб в мороз.