Полипропиленовые трубы для отопления
На текущий момент полипропиленовые трубы для отопления в России регламентирует ГОСТ Р 52134-2003 «Трубы напорные из термопластов и соединительные детали к ним для систем водоснабжения и отопления», а материал для труб — ГОСТ 26996-86 «Полипропилен и сополимеры пропилена. Технические условия». Европейские производители при выпуске полипропиленовых труб для отопления руководствуются емким пакетом технических регламентов, основными из которых являются DIN EN 4726-2008 «Системы водяного отопления — пластиковые трубы и композитные трубные системы», DIN EN 8077-2008 «Трубы из полипропилена (PP) — PP-H, PP-B, PP-R, PP-RCT – Размеры», DIN EN 8078-2008 «Трубы из полипропилена (PP) — PP-H, PP-B, PP-R, PP-RCT — Общие требования к качеству, тестирование», DIN 16962 «Трубы и фитинги для труб под давлением из полипропилена (PP) типа 1 и 2», ISO 10508:2006 «Системы пластмассовых трубопроводов для горячего и холодного водоснабжения», а также DIN 8077, DIN 8078, EN ISO 1043-1 и ISO 15874-1:2013 «Системы пластмассовых трубопроводов для горячего и холодного водоснабжения — полипропилен (ПП) — Часть 1: Общие положения» в части полипропиленовых труб для отопления из термостабилизированного Beta-рандомсополимера полипропилена PP-RСT.
Вне зависимости от наружного диаметра (труба 16 мм, труба 20мм, труба 25мм, труба 32 мм, труба 40 мм или трубы больших диаметров) полипропиленовые трубы для отопления могут изготавливаться однослойными, многослойными армированными или композитными из гомополимера полипропилена РР-Н с минимальной длительной прочностью MRS не менее 10,0 Мпа, блоксополимера полипропилена РР-В с минимальной длительной прочностью MRS не менее 8,0 Мпа, рандомсополимера полипропилена PP-R с минимальной длительной прочностью MRS не менее 8,0 Мпа и сравнительно нового продукта — Beta-рандомсополимера полипропилена PP-RСT, имеющего более высокие прочностные характеристики, чем полипропилен гомополимер РР-Н 100, полипропилен блок-сополимер РР-В 80 и полипропилен рандомсополимер PP-R 80 при аналогичном диаметре и толщине стенки.
Преимущества труб из Beta-рандомсополимера полипропилена PP-RСT.
Длительная прочность труб PP-RCT и труб PP-R.
| Температура, град С | Время, годы | PP-R | PP-RCT |
|---|---|---|---|
| 20 | 50 | 9.7 MPa (1406 psi) | 11.5 MPa (1667 psi) |
| 60 | 50 | 4.9 MPa (710 psi) | 6.1 MPa (884 psi) |
| 70 | 50 | 3.2 MPa (464 psi) | 5.1 MPa (739 psi) |
| 95 | 5 | 1.9 Mpa (275 psi) | 3.3 MPa (478 psi) |
| 110 | 1 | 1.9 MPa (275 psi) | 2.6 MPa (377 psi) |
Серии и стандартное размерное отношение SDR полипропиленовых труб для отопления из рандомсополимера полипропилена PP-R и Beta-рандомсополимера полипропилена PP-RСT для систем с рабочим давлением 8 и 10 бар.
| Класс эксплуатации по ГОСТ Р 52134-2003 | Рабочее давление 8 бар (116 psi) | Рабочее давление 10 бар (145 psi) | ||
|---|---|---|---|---|
| PP-R | PP-RCT | PP-R | PP-RCT | |
| 3 класс Низкотемпературное напольное отопление | S 2.5 SDR 6 | S 4 SDR 9 | S 2 SDR 5 | S 3.2 SDR 7.4 |
| 4 класс Высокотемпературноенапольное отопление Низкотемпературное отопление отопительными приборами | S 3.2 SDR 7.4 | S 4 SDR 9 | S 3.2 SDR 7.4 | S 3.2 SDR 7.4 |
| 5 класс Высокотемпературное отопление отопительными приборами | S 2 SDR 5 | S 3.2 SDR 7.4 | — | S 2.5 SDR 7.4 |
Допустимое рабочее давление в барах с фактором безопасности 1.5 для труб отопления классов по ГОСТ Р 52134-2003 из рандомсополимера полипропилена PP-R и Beta-рандомсополимера полипропилена PP-RСT.
| Класс эксплуатации по ГОСТ Р 52134-2003 | Срок службы, годы | S4 (SDR 9) | S3.2 (SDR 7.4) | S 2.5 (SDR 6) | |||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| PP-R | PP-RCT | PP-R | PP-RCT | PP-R | PP-RCT | ||
| 3 класс Низкотемпературное напольное отопление с рабочей температурой 40°C | 10 25 50 | 12.3 11.9 11.5 | 14.7 14.4 14.2 | 15.5 15.0 14.5 | 18.6 18.2 17.9 | 19.6 18.8 18.3 | 23.4 22.9 22.6 |
| 4 класс Высокотемпературное напольное отопление Низкотемпературное отопление отопительными приборами с рабочей температурой 60°C | 10 25 50 | 8.7 8.4 8.1 | 10.6 10.4 10.2 | 11.0 10.5 10.2 | 13.4 13.1 12.8 | 13.9 13.3 12.9 | 16.8 16.5 16.2 |
| 5 класс Высокотемпературное отопление отопительными приборами с рабочей температурой 80°C | 10 25 | 5.1 4.1 | 7.4 7.2 | 6.4 5.1 | 9.3 9.1 | 8.1 6.5 | 11.7 11.4 |
Все сополимеры полипропилена, полученные сополимеризацией пропилена и этилена в присутствии металлоорганических катализаторов и разном давлении имеют свои особенности кристаллической решетки, обуславливающие различие в физических свойствах.
Физические свойства гомополимера полипропилена, блоксополимера полипропилена и рандомсополимера полипропилена.
| Свойство | PP-H | PP-B | PP-R |
|---|---|---|---|
| Плотность в г/см³ при 23 °C | 0,91 | 0,91 | 0,91 |
| Предел прочности, Н/мм² | 30 | 25 | 25 |
| Относительное удлинение, % | >50 | — | >500 |
| E-Modul, Н/мм² | 1200 | 1000 | 800 |
| Ударная вязкость образца с надрезом при 23 °C (по Шарпи), кДж/м² | 6-30 | До 75 | До 30 |
| Ударная вязкость образца без надреза при 30 °C (по Шарпи), кДж/м² | 30 | 80 | 45 |
| Температура рекристаллизации, °C | 160 — 165 | 160 — 165 | 150 — 155 |
| Коэффициент термического удлинения, 1/°C | 1,6 x 10 -4 | 1,6 x 10 -4 | 1,6 x 10 -4 |
Полипропиленовые трубы для отопления, как правило, изготавливаются в цвете RAL 7032 (цвет гальки серого цвета с цветовой маркировкой в виде красных полос, но при добавках сажи, TiO2, ZnS или других пигментов/красителей могут выпускаться в цветах, регламентированных приложением 3 к ГОСТ 26996-86 «Полипропилен и сополимеры полипропилена. Технические условия», что в итоге обуславливает различную стойкость материала воздействию ультрафиолетового излучения солнца, антиоксидантов, химическую стойкость, термическую и фотоокислительную деструкцию, структурную деградацию и старение.
Согласно ГОСТ Р 52134-2003 все полипропиленовые трубы, в том числе полипропиленовые трубы для отопления относятся к группе горючести Г4, группе воспламеняемости В3, имеют дымообразующую способность группы Д3 и продукты горения токсичности группы Т3.
Сравнительно большое относительное удлинение полипропиленовых труб обуславливает их преимущественное исполнение армированными для классов эксплуатации 1 (горячее водоснабжение с температурой теплоносителя 60 °С), 2 (горячее водоснабжение с температурой теплоносителя 70 °С), 4 (высокотемпературное напольное отопление и/или низкотемпературное отопление отопительными приборами с рабочей температурой 60 °С и максимальной температурой 70 °С) и 5 (высокотемпературное отопление отопительными приборами с рабочей температурой 80 °С и максимальной температурой 90 °С) по ГОСТ Р 52134-2003.
Температурное удлинение неармированных полипропиленовых труб.
Армирование полипропиленовых труб для отопления и горячего водоснабжения позволяет уменьшить относительное температурное удлинение в 3-5 раз (около 3 раз при армировании стекловолокном и более 5 раз при армировании алюминиевой фольгой).
Полипропиленовые трубы, армированные алюминиевой фольгой (слева) и стекловолокном (справа).
Полипропиленовые трубы для отопления класса эксплуатации 3 по ГОСТ Р 52134-2003 (низкотемпературное напольное отопление с рабочей температурой 40 °С и максимальной температурой 50 °С) могут исполняться, как армированными многослойными, так и однослойными.
Некоторые производители выпускают композитные полипропиленовые трубы для отопления с армированием стекловолокном или алюминиевой фольгой, внутренним полипропиленовым слоем (рабочей трубой) и наружным слоем из полиэтилена низкого давления ПНД, а также многослойные предизолированные полипропиленовые трубы для отопления с промежуточным слоем из вспененного полимера и наружным слоем из нержавеющей стали или ПНД (в основном для наружных систем отопления и горячего водоснабжения).
Предизолированные трубы из полипропилена.
Особенности монтажа полипропиленовых труб для отопления.
К ключевым достоинствам любых полипропиленовых труб, в том числе наиболее популярных сегодня полипропиленовых труб для отопления из рандомсополимера полипропилена PP-R и Beta-рандомсополимера полипропилена PP-RСT относят возможность оперативной и несложной контактной сварки «в раструб» для труб и фитингов небольших диаметров (труба 16 мм, труба 20мм, труба 25мм, труба 32 мм, труба 40 мм и т.д. вплоть до диаметра 110 мм).
Технологические этапы контактной сварки «в раструб» полипропиленовых труб.
| Номинальный диаметр трубы, мм | Продолжительность выдержки технологического этапа, сек | Общее время сварки, мин | ||
|---|---|---|---|---|
| При оплавлении | При технологической паузе, не более | При охлаждении, не менее | ||
| 16 | 5 | 4 | 120 | 2.15 |
| 20 | 6 | 4 | 120 | 2.16 |
| 25 | 7 | 4 | 120 | 2.18 |
| 32 | 8 | 6 | 240 | 4.23 |
| 40 | 12 | 6 | 240 | 4.3 |
| 50 | 18 | 6 | 240 | 4.4 |
| 63 | 24 | 8 | 360 | 6.53 |
| 75 | 30 | 8 | 360 | 6.63 |
| 90 | 40 | 8 | 360 | 6.8 |
| 110 | 50 | 10 | 480 | 9.0 |
Сварочные аппараты для сварки полипропиленовых труб компактны, комфортны в использовании, а технология сварки формализована, что позволяет получать в «полевых» условиях надежные соединения, отвечающие требованиям ГОСТ Р 52134-2003 (см. видео контактной сварки «в раструб» полипропиленовых труб в этом материале).
Сварочный аппарат для контактной сварки «в раструб» полипропиленовых труб (слева) и готовое сварное соединение в разрезе (справа).
Типовой регламент сварки полипропиленовых труб для отопления небольших диаметров (труба 16 мм, труба 20мм, труба 25мм, труба 32 мм, труба 40 мм – труба диаметром 110 мм) включает:
- обрезку торца трубы ножницами (или фрезой для труб диаметром более 40 мм) под прямым углом с отклонением не более 0.5 мм;
Важно: Полипропиленовые трубы для отопления свариваются контактной сваркой «в раструб» с помощью фитингов из аналогичного материала – трубы из гомополимера полипропилена с фитингами из гомополимера полипропилена, трубы из блоксополимера полипропилена с фитингами из блоксополимера полипропилена, трубы из рандомсополимера полипропилена с фитингами из рандомсополимера полипропилена, трубы из Beta-рандомсополимера полипропилена с фитингами из Beta-рандомсополимера полипропилена.
Полипропиленовые трубы для отопления, армированные стекловолокном при контактной сварке «в раструб» не зачищаются от армирующего слоя. Полипропиленовые трубы для отопления диаметров более 125 мм при прокладке сетей теплоснабжения соединяются с помощью электродиффузионных муфт, а также механически компрессионными, фланцевыми, прессовыми и резьбовыми фитингами. Компрессионными, фланцевыми, прессовыми и резьбовыми фитингами могут соединяться и полипропиленовые трубы диаметров до 110 мм, как между собой, так и с трубами из других материалов.
Полипропиленовые трубы внутренних систем отопления.
Полипропиленовые трубы для отопления подбирают по диаметру, серии, минимальной длительной прочности MRS и стандартному размерному отношению SDR с учетом коэффициента запаса прочности в зависимости от:
- проекта системы отопления (однотрубная система, двухтрубная последовательная система с разводкой от стояка, двухтрубная система с кратчайшими расстояниями, двухтрубная система с центральным распределительным коллектором – поз. 1, 2, 3 и 4 соответственно на рис. ниже);
Для закрытых высокотемпературных систем отопления рекомендованы полипропиленовые трубы, армированные сплошным слоем алюминиевой фольги или армированные стекловолокном, системы высокотемпературного напольного отопления/низкотемпературного отопления отопительными приборами с рабочей температурой 60°C могут собираться из полипропиленовых труб, армированных перфорированной алюминиевой фольгой или стекловолокном. Для систем низкотемпературного напольного отопления с рабочей температурой 40°C могут быть использованы трубы с любым армированием, а также однослойные трубы без армирующего слоя.
Для компенсации температурного расширения (удлинения) трубопровода из полипропиленовых труб применяют Г-, П-образные и петлеобразные компенсирующие элементы. «Свободный» ход трубопровода при температурном удлинении/сокращении обеспечивается использованием специальных скользящих держателей-опор, которые устанавливаются в местах, определенных проектом и/или СП 40-101-96 «Свод правил по проектированию и монтажу трубопроводов из полипропилена «Рандом сополимер»».
Г-образный компенсирующий элемент.
П-образный и петлеобразный компенсирующие элементы (слева направо соответственно) и скользящие опоры (нижний рисунок), где СО – скользящая опора, НО – неподвижная (фиксирующая) опора.
