Rury z polipropylenu do ogrzewania: charakterystyka

Pomimo faktu, że Rosja należy do krajów o niewielkim udziale konsumpcji polipropylenu (1,6% światowej), od 2002 do 2012 roku jego wykorzystanie wzrosło z 250 tysięcy ton do 880 tysięcy ton, co mówi nam o szybko rosnącej popularności materiału na rynku krajowym. W związku z tym chcemy uwzględnić główne techniczne i operacyjne właściwości polipropylenu w odniesieniu do systemów grzewczych.

Rury z polipropylenu

Materiał źródłowy

Aby zrozumieć, jakie właściwości mają nieodłączne cechy produktów wykonanych z polipropylenu (PP), należy wziąć pod uwagę główne cechy i cechy surowca.

Surowcem do produkcji rur polipropylenowych jest oczywiście polipropylen (PP). Materiał ten należy do polimerów termoplastycznych, które otrzymuje się przez polimeryzację propenu w obecności katalizatorów grupy kompleksowej metalu (TiCl4, AlR3). W zależności od stosowanego katalizatora można uzyskać różne typy polimerów i ich mieszaniny, warunki uzyskania PP są podobne do warunków syntezy niskociśnieniowego polietylenu.

W wyniku syntezy można uzyskać trzy główne typy struktury molekularnej substancji:

1. Ataktyczny PP charakteryzuje się dużą płynnością, niską gęstością - około 850 kg / m3, niską temperaturą topnienia - około 80 ° С i rozpuszczalnością w eterze dietylowym. Struktura cząsteczki jest rozmieszczona losowo. Używany do produkcji klejów, mastyksu, folii samoprzylepnych itp .;
2. Izotaktyczny PP ma wyższą gęstość - około 910 kg / m3, wysoki moduł sprężystości, wysoką temperaturę topnienia - do 170 ° C i wyraźną chemiczną obojętność na organiczne rozpuszczalniki, zasady i kwasy. Struktura cząsteczki jest taka, że ​​wszystkie rodniki CH3 znajdują się po jednej stronie łańcucha węglowego. Ten rodzaj PP jest używany do produkcji pojemników, rur wodnych, różnych części, kształtek, włókien i gwintów;
3. Syndiotaktyczny PP pod wieloma względami powtarza właściwości izotaktyczne, jednak tutaj grupy CH3 i H są na przemian ułożone na jednej lub drugiej stronie łańcucha. Otrzymuje się go w ten sam sposób, co izotaktyczny, a wynik syntezy jest nieprzewidywalny: wynikiem jest materiał zawierający różne frakcje w strukturze.

Zwróć uwagę! Cena polipropylenu jest dość niska w porównaniu z ceną konkurencyjnych materiałów - stali, żelaza lub innych metali. Produkty produkcyjne są również znacznie tańsze niż odlewanie lub walcowanie stali.

Oprócz trzech wymienionych rodzajów polimerycznego propylenu istnieje wiele jego kopolimerów. Nie będziemy wchodzić w subtelności nauk chemicznych i wymieniać je wszystkie, ale rozwiążemy jeden z takich kopolimerów. Jest to tak zwany statystyczny kopolimer polipropylenu (PPRandomCopolymer lub PPRC).

Materiał ten otrzymuje się przez dodanie niewielkiej ilości etylenu do łańcucha cząsteczki, który nie narusza jego struktury krystalicznej, ale zwiększa siłę uderzenia i obniża temperaturę zeszklenia.

Zwróć uwagę! Właściwości fizyczne i chemiczne PPRC pozwalają na wykorzystanie tego materiału nie tylko do produkcji opakowań i izolacji cieplnej, ale również do produkcji rur do doprowadzania i ogrzewania ciepłej wody, a także do ich wyposażenia. Obecnie materiał ten jest głównym surowcem do produkcji części do systemów grzewczych i wodociągowych.

Specyfikacje rur PPR

Przejdziemy teraz do rozważenia konkretnego produktu z PP - rur wodnych. Z tego polimeru wytwarzają rury zimnej i ciepłej wody, odpowiednie do transportu wody pitnej i przemysłowej. Coraz częściej stosuje się również rury grzewcze do układów, w których temperatura chłodziwa nie przekracza 90 - 105 stopni.

Rurociąg z części polipropylenowych jest wysoce niezawodny ze względu na wyjątkowe właściwości materiału, wśród których są takie cechy:

• Tworzywa sztuczne absolutnie nie są podatne na korozję w wyniku kontaktu z wodą i innymi mediami, w tym agresywnymi. Obojętność materiału pozwala mu służyć przez dziesięciolecia bez utraty jakości;
• Powierzchnia rur jest taka, że ​​nie występuje na niej ani muł, ani wapno, sól i inne osady, które zawężają światło kanału;
• Gęstość polimeru wynosi 910 kg / m3, co jest minimum wśród tworzyw sztucznych. Ze względu na małą gęstość rurociągu jest łatwe, co znacznie zmniejsza koszty transportu i magazynowania oraz upraszcza instalację;
• Maksymalna temperatura robocza polipropylenu wynosi 110 stopni.. Umożliwia to użycie materiału w praktycznie wszystkich strefach klimatycznych Rosji, ponieważ takie wzrosty temperatury płynu chłodzącego występują tylko podczas ekstremalnych przymrozków;
• Materiał jest elastyczny, dzięki czemu rury wytrzymują zamarzanie wody w kanałach. Również ta właściwość pozwala lepiej wytrzymywać uderzenia hydrauliczne;
• Niska przewodność cieplna tworzywa sztucznego chroni powierzchnię rury przed kondensacją;
• Wysoki współczynnik pochłaniania hałasu sprawia, że ​​hydraulika jest prawie niesłyszalna.

Zakres temperatur stosowania rur propylenowych wynosi od -10 do +110 ° C. Jest to wystarczające dla większości zadań inżynieryjnych, aby zapewnić zaopatrzenie w wodę i ogrzewanie budynków mieszkalnych, administracyjnych i przemysłowych.

Zwróć uwagę! Materiał ma znaczny współczynnik rozszerzalności cieplnej, który należy uwzględnić przy projektowaniu i montażu rurociągu.

Jedną z cech rur PP jest system zbrojenia z tworzywa sztucznego z włóknem szklanym lub folią aluminiową. W pierwszym przypadku włókna szklane są integrowane pomiędzy warstwami polipropylenu, w drugim - folia jest klejona. Wzmocnienie zwiększa wytrzymałość rur i zdolność wytrzymywania wysokich ciśnień, a także znacznie zmniejsza współczynnik rozszerzalności cieplnej.

Zwróć uwagę! W systemach grzewczych z centralnymi zasilającymi lub autonomicznymi układami z gorącym czynnikiem chłodzącym (nie wyższym niż 90-110 ° C), najlepiej nadają się rury wzmocnione z randomizowanego kopolimeru polipropylenu PPR.

Również w celu przezwyciężenia skutków rozszerzania się materiału podczas instalacji, zapewniono pierścieniowe kompensatory i inne sposoby poziomowania. Z drugiej strony plastyczność pozwala produktom wykazywać dobrą ciągliwość i elastyczność.

Gatunek

Jeśli mówimy o rodzajach rur wykonanych z polipropylenu, to jest ich kilka:

1. PN-10 w oznaczeniu oznacza, że ​​produkt jest zaprojektowany dla ciśnienia nominalnego 10 atmosfer (1 MPa) i może być stosowany do instalacji rurociągu dostarczającego wodę zimną lub systemów grzewczych o temperaturze płynu chłodzącego nie wyższej niż 45 stopni. Jest to najtańszy i kruchy wygląd;
2. PN-16 mówi nam o ciśnieniu nominalnym 16 atmosfer i temperaturze nie wyższej niż 60 stopni. Zakres stosowania jest taki sam jak w poprzednim gatunku, tylko ta klasa jest bardziej niezawodna i trwała;
3. Oznaczenie PN-20 wskazuje na ciśnienie 20 atmosfer i maksymalną temperaturę 95 stopni. Może być stosowany w systemach dostarczania i ogrzewania ciepła;
4. Jeśli mamy przed sobą skrót PN-25, widzimy najsilniejszą odmianę rur, w których zbrojenie jest koniecznie obecne. Produkty wytrzymują ciśnienie 25 atmosfer i krótkotrwały wzrost temperatury do 110 stopni i wydają się dość niezawodne.

Również produkty mogą się różnić w zależności od wzmocnienia. Jakość i koszt systemu aluminiowego nie różni się od jakości w konstrukcjach z włókna szklanego, ale łatwiejsze jest spawanie produktów z włóknami, szczególnie w przypadku pracy własnymi rękami.

Zwróć uwagę! W przypadku scentralizowanych systemów grzewczych lepiej jest używać tylko wzmocnionego rurociągu, ponieważ zimna pogoda dla Rosji jest czymś normalnym.

Wśród zalet produktów PP wyróżnia się ich prosta instalacja. Aby opanować technikę spawania gniazdowego, specjalna wiedza lub umiejętności nie są wymagane, połączenie trwa kilka minut i ma wysoką jakość, trwałość i szczelność. W przeciwieństwie do spawania elektrycznego, koszty energii na prace instalacyjne są niewielkie.

Wniosek

Rosnąca popularność rur polipropylenowych w naszym kraju wynika z wielu obiektywnych zalet i cech zarówno samego materiału, jak i jego produktów. Artykuł zawiera wideo, w którym można zapoznać się z zasadami pracy związanymi z instalacją rur PP.