Несмотря на то, что Россия относится к странам с незначительной долей потребления полипропилена (1.6 % от мирового), с 2002 по 2012 годы его использование возросло с 250 тысяч тонн до 880 тысяч тонн, что говорит нам о стремительно растущей популярности материала на отечественном рынке. В связи с этим мы хотим рассмотреть основные технические и эксплуатационные характеристики полипропилена применительно к системам отопления.
На фото показана полипропиленовая труба для системы «теплый пол».
Трубы из полипропилена
Исходный материал
Полипропиленовые гранулы – одна из наиболее распространенных форм производства сырья для изготовления труб и прочих изделий.
Чтобы понимать, какие свойства присущи изделиям из полипропилена (ПП), следует рассмотреть основные характеристики и особенности исходного сырья.
Исходным сырьем для производства полипропиленовых труб является, само собой, полипропилен (ПП). Этот материал относится к термопластическим полимерам, которые получают путем полимеризации пропена в присутствии катализаторов металлокомплексной группы (TiCl4, AlR3). В зависимости от применяемого катализатора можно добиваться различных типов полимеров и их смесей, условия получения ПП схожи с условиями синтеза полиэтилена низкого давления.
Лаборатория синтеза пластмасс позволяет исследовать способы получения новых материалов.
В результате синтеза можно получить три основных типа молекулярной структуры вещества:
Молекула полиолефина: а – изотактическая, б – синдиотактическая, в – атактическая.
Важно!
Цена полипропилена достаточно низкая по сравнению со стоимостью конкурентных материалов – стали, чугуна или других металлов.
Производство изделий также намного менее затратно, нежели литье или прокат стали.
Кроме трех перечисленных видов полимерных пропиленов существует целый ряд его сополимеров. Мы не будем вдаваться в тонкости химической науки и перечислять их все, но остановимся на одном таком сополимере. Это так называемый статистический сополимер полипропилена (PPRandomCopolymer или PPRC).
Отличия структур гомополимера и сополимеров ПП.
Этот материал получают путем добавления небольшого количества этилена в цепочку молекулы, что не нарушает ее кристаллической структуры, но повышает ударную прочность и снижает температуру стеклования.
Строение молекулы пропилен-этиленового сополимера.
Важно!
Физико-химические свойства PPRC позволяют использовать данный материал не только для изготовления упаковки и теплоизоляции, но и для производства труб горячего водоснабжения и отопления, а также фитингов к ним.
Сегодня именно этот материал является основным сырьем для производства деталей систем отопления и водоснабжения.
Характеристики PPR-труб
На фото видно, что маркировка сокращена до аббревиатуры PPR вместо PPRC.
Теперь перейдем к рассмотрению конкретного изделия из ПП – водопроводных труб. Из данного полимера делают трубы холодного и горячего водоснабжения, пригодные для транспортировки как питьевой, так и технической воды. Также все шире используют трубы отопления для систем, температура теплоносителя в которых не превышает 90 – 105 градусов.
Трубопровод из полипропиленовых деталей отличается высокой надежностью за счет уникальных качеств материала, среди которых можно выделить такие особенности:
- Пластик абсолютно не подвержен коррозии вследствие контакта с водой и другими средами, в том числе агрессивными. Инертность материала позволяет ему служить на протяжении десятков лет без потери качества;
- Поверхность труб такова, что на ней не возникает илистых или известковых, солевых и прочих отложений, сужающих просвет канала;
- Плотность полимера равна 910 кг/м3, что является минимумом среди пластмасс. За счет низкой плотности трубопровод получается легким, что значительно сокращает транспортно-складские расходы и упрощает монтажные мероприятия;
- Максимальная температура эксплуатации полипропилена составляет 110 градусов. Это делает возможным использование материала практически во всех климатических зонах России, так как подобные повышения температуры теплоносителя возникают только во время экстремальных морозов;
- Материал эластичен, что позволяет трубам выдерживать замерзание воды внутри их каналов. Также это свойство позволяет лучше выдерживать гидроудары;
- Низкая теплопроводность пластика защищает поверхность трубы от конденсата;
- Высокий коэффициент шумопоглощения делает водопровод практически неслышным.
Инструкция позволяет использовать материал для изготовления внутренних магистралей отопления.
Температурный диапазон использования пропиленовых труб – от -10 до +110 °С. Этого вполне достаточно для решения большинства инженерных задач по обеспечению водоснабжения и отопления жилых, административно-хозяйственных и производственных зданий.
Таблица размеров и веса ПП-труб.
Важно!
Материал обладает значительным коэффициентом температурного расширения, что необходимо учитывать при проектировании и монтаже трубопровода.
Также одной из особенностей ПП-труб является система армирования пластика стекловолокном или алюминиевой фольгой. В первом случае между слоями полипропилена интегрированы стеклянные волокна, во втором – вклеена фольга. Армирование повышает прочность труб и способность выдерживать высокие давления, а также заметно сокращает коэффициент температурного расширения.
Пример структуры трубы, армированной алюминиевой фольгой.
Важно!
Для систем отопления с центральной подачей или автономных систем с горячим теплоносителем (не выше 90 – 110 °С) лучше всего подходят армированные трубы из полипропиленового рандомного сополимера PPR.
Также для преодоления эффектов расширения материала при монтаже предусматривают кольцевые компенсаторы и другие способы нивелировки. С другой стороны, пластичность позволяет демонстрировать изделиям хорошую ударную вязкость и гибкость.
Разновидности
Существует несколько стандартных разновидностей труб.
Если говорить о разновидностях труб из полипропилена, то их существует несколько:
Правила чтения маркировки.
Также изделия могут отличаться армированием. Качество и стоимость алюминиевой системы не отличается от таковых в стекловолоконных конструкциях, однако сварка изделий с волокнами проще, особенно для работы своими руками.
Срез трубы с волоконной (слева) и алюминиевой (справа) армировкой.
Важно!
Для систем отопления с централизованной подачей лучше использовать исключительно армированный трубопровод, так как морозы для России – дело привычное.
Среди преимуществ ПП-изделий выделяют их простой монтаж. Для овладения техникой муфтовой сварки специальные знания или навыки не требуются, соединение занимает несколько минут и отличается высоким качеством, прочностью и герметичностью. В отличие от электродуговой сварки, затраты энергии на монтажные работы незначительны.
Вывод
Растущая популярность полипропиленовых труб на территории нашей страны вызвана рядом объективных преимуществ и особенностей как самого материала, так и изделий из него. В статье имеется видео, на котором можно ознакомиться с правилами работы по монтажу ПП-труб.
