Применение трубопроводов из полипропилена для систем горячего и холодного водоснабжения обусловлено множеством преимуществ благодаря характеристиками полипропилена. Трубы из полипропилена прочнее, легче стальных, не подвержены химической и электрокоррозии, не ржавеют и не забиваются в процессе эксплуатации, не проводят блуждающие токи. Трубы устойчивы к воздействию кислот и щелочей, а также большинства известных агрессивных и токсичных жидкостей и газов. Трубы не требуют окраски, легко монтируются, соединяются за несколько секунд при помощи сварочного аппарата.
Трубы экологически безопасны и с успехом применяются в трубопроводах холодного и горячего водоснабжения, отопления и в качестве технологических трубопроводов с рабочим давлением до 25 атм. Благодаря фитингам с хромированными латунными вставками с дюймовой резьбой трубы легко соединяются с имеющейся стальной сантехнической арматурой.
Экономический эффект от использования труб из полипропилена взамен стальных складывается из экономии затрат на эксплуатацию, сокращения трудоемкости и отходов при монтаже, а также значительного срока службы более 50 лет. Приведенная стоимость трубопроводов из полипропилена на 30-40 % ниже стоимости трубопроводов, выполненных из стальных оцинкованных или чугунных труб. Настоящий каталог содержит сведения о свойствах, ассортименте и способах монтажа напорных трубопроводов из высокомолекулярного статического сополимера пропилен — этилена с низкой текучестью расплава (материал PP-R). Материал PP-R характеризуется повышенной термостойкостью, хорошей устойчивостью к водным растворам солей и неорганическим кислотам, не обладающими окислительными свойствами, а также воздействию щелочей, органических кислот, спиртов или эфиров.
Полипропилен — изотактический термопласт, впервые был получен в 1954 году.
Полипропилен производят путём полимеризации газа пропилена, имеющего химическую формулу: СН2СНСН3.
Полипропилен имеет следующие модификации:
гомополимер пропилена (тип 1) РРН;
сополимеры пропилена и этилена (тип 2) РРВ — блоксополимер;
статический сополимер пропилена с этиленом (тип 3) рандом сополимер — изначально обозначался как PPRC — полипропилен рандом сополимер.
Трубы и фитинги для водоснабжения ПОЛИТЭК производятся из 3-го типа полипропилена — рандом сополимера.
Основные характеристики полипропилена
Молекулярная масса, (ат. ед. массы)75 000-300 000
Плотность, г/см30,91 −0,92
Предел текучести при растяжении, Н/мм227-30
Предел прочности при разрыве, Н/мм234-35
Относительное удлинение при разрыве, %> 500
Модуль упругости, МПа900- 1200
Теплостойкость, °С100
Температура плавления, °С> 146
Средний коэффициент линейного расширения, мм/м»°С0,15
Коэффициент теплопроводности, Вт/м • °С0,23
Отличительные особенности полипропилена
Для полипропилена характерна высокая стойкость к многократным изгибам и истиранию. Стойкость к поверхностно-активным веществам (ПАВ) у полипропилена повышена, в этом состоит и его преимущество перед полиэтиленом.
Ударная вязкость с надрезом составляет 5-12 кДж/м2, морозостоек при отрицательных температурах.
Полипропилен получил наибольшее распространение в системах холодного и горячего водоснабжения, внутренней и наружной канализации.
Трубы и соединительные детали для систем горячего и холодного водоснабжения из полипропилена обладают рядом преимуществ:
устойчивостью к высоким температурам;
большой срок службы (расчетный не менее 50 лет);
высокими санитарно-гигиеническими свойствами;
шумопоглощающими свойствами;
абсолютной коррозионной стойкостью;
химической стойкостью к более чем трёмстам веществам и растворам;
гладкой и не изменяемой во времени внутренней поверхностью стенки трубы то есть сравнительно низкие потери на трение жидкостей в трубах;
простотой монтажных и ремонтных работ методами раструбной и торцевой (труб с наружным диаметром не менее 50 мм и толщиной стенки 4 мм) сварки, а также с использованием комбинированных резьбовых и фланцевых соединений.
Компенсация линейного расширения
Поскольку полимерные материалы имеют увеличенный по сравнению с металлами коэффициент линейного удлинения, то при проектировании систем отопления, холодного и горячего водоснабжения, производят расчёт удлинений или укорочений трубопроводов при возникающих перепадах температур. Для снижения температурных удлинений термопластичной трубы, которые у однородных полипропиленовых труб проявляются в значительной мере многие производители выпускают армированные трубы, как алюминиевой фольгой, так и стекловолокном. Но при монтаже в месте сварки алюминиевую фольгу необходимо удалить, что усложняет монтаж всего трубопровода. Единственными трубами, которые в большинстве своем обладают свойствами армированных труб и при этом не требуют зачистки, являются трубы со стекловолокном. Полипропиленовые трубы Политэк со стекловолокном имеют трехслойную структуру со средним слоем компаунда (смеси), в котором находится премикс стекловолокна и полипропилена.
В процессе сварки данный слой с торца также может быть сварен, и уж тем более он не будет подвержен электрохимической коррозии. Поскольку все три слоя данных труб содержат полипропилен и являются базово однотипными, эти трубы производятся методом коэкструзии, т.е. слои трубы накладываются, друг на друга в один момент времени и являются более надёжной технологией производства.
Трехслойные трубы PP-R, армированные стекловолокном призваны облегчить труд монтажников, значительно ускорить монтаж и обеспечить экономию материала. Области их применения: отопление, кондиционирование, системы технического и питьевого водоснабжения.
Проектирование и монтаж трубопроводов необходимо выполнять так, чтобы труба могла свободно двигаться в пределах величины расчетного расширения. Это достигается за счет компенсирующей способности элементов трубопровода, установкой температурных компенсаторов и правильной расстановкой опор (креплений). Неподвижные крепления труб должны направлять удлинения трубопроводов в сторону этих элементов.
Расчёт изменения длины трубопровода при изменении его температуры производится по формуле:
ΔL= а*L* Δt, где
ΔL — изменение длины трубопровода при его нагреве или охлаждении;
а — коэффициент теплового расширения мм/м»°С;
L — расчётная длина трубопровода;
Δt — разница температуры трубопровода при монтаже и эксплуатации °С (°К).
Основные принципы прокладки трубопроводов из полипропилена
Монтаж трубопроводов из PPR имеет свои особенности, по сравнению с другими видами труб. Прокладка трубопроводов может выполняться: открытой, под штукатуркой, в грунте, шахтах или каналах (СНиП 2.04.01 −85*, СНиП 21 −01 −97).
Трубопроводы из полипропилена должны быть защищены от попадания прямых солнечных лучей и ультрафиолетового излучения.
В трубопроводах из PPR сварное соединение практически не снижает надежности трубопровода, количество соединительных элементов при соблюдении всех правил сварки не имеет значения. Коэффициенты гидравлического сопротивления фитингов из пластмассы ниже, чем у чугунных, запорная арматура отличается высокой надежностью. При монтаже трубопроводов необходимо соблюдать правило сохранения постоянного прохода и в магистральных линиях не применять элементы, имеющие конструктивное уменьшение условного прохода трубопроводов.
Для монтажа магистралей для агрессивных сред нужно применять изделия, не имеющие металлических элементов. Следует отметить, что трубы из сополимера полипропилена PP-R не рекомендуется использовать в системах отопления «теплый пол» из-за низкой теплопроводности материала.
Трубопроводы следует прокладывать в местах обеспечивающих их защиту от механических повреждений (шахтах, штробах, каналах и т.д.), при этом должна обеспечиваться возможность их теплового удлинения. При невозможности скрытой прокладки трубопроводов их следует защищать от механических повреждений и огня.
Подводки к сантехприборам допускается прокладывать открыто.
Нет опасных процессов электродуговой сварки, исключаемых для деревянных зданий.
Подземная прокладка трубопроводов допускается как по соображениям химической, так и механической прочности. Воздействие грунта и грунтовых вод не приводит к снижению срока службы трубопровода. Необходимо беречь пластиковую трубу от механических повреждений при укладке в грунт и в процессе эксплуатации.
Компенсация температурных деформаций трубопроводов PPRС.
Монтаж полипропиленового трубопровода проводится с учетом температурных деформаций при эксплуатации. Это связано с большим по отношению к стальным трубам коэффициентом температурного расширения полипропилена. Вопрос теплового расширения во многом решается правильным использованием опор и выбором конфигурации трубопровода. Одним из общих правил монтажа является стремление создать как можно более гибкую эластичную систему с минимумом жестких коротких узлов, имеющих малую способность к деформации.
Особенности монтажа трубопроводов PPRС в штробе.
При проходе через стену трубы должны быть защищены от механических повреждений из-за трения ее о шероховатые поверхности или сдавливания. В случае посадки трубы с трением скольжения в футляре необходимо принимать меры по защите ее от царапин: использование мягких пластмасс для изготовления футляра, набивки волокнистых материалов в зазор между трубами футляра и трубопровода.
Расстояние между трубами и строительными конструкциями должно быть не менее 20 мм.
В местах прохода через строительные конструкции стен и перегородок, полипропиленовые трубы следует прокладывать в футлярах или гильзах.
Внутренний диаметр гильзы должен быть больше на 20-30 мм наружного диаметра проходящего в ней трубопровода. Этот зазор заполняется мягким негорючим материалом, способствующим свободному перемещению трубопровода, вдоль оси. Край гильзы должен выступать за пределы строительной конструкции на 30-50мм.
Запрещается располагать в гильзе стыковые соединения как разъёмные, так и не разъёмные. При размещении труб в штробе, в стене необходимо обеспечить зазор не менее 70% от диаметра трубы на данном участке. Зазор должен быть симметричным по обе стороны от трубы. Это возможно сделать несколькими способами. Например, прокладка в специальной трубчатой изоляции (может быть рекомендована для диаметра 25 мм в системе горячего водоснабжения, толщина изоляции 9 мм).
Рекомендуется создание центрирующих опор из строительной пены или цементного раствора, поддерживающих трубу в штробе. Сама штроба в последнем случае не заливается, а закрывается накладной пластиной. Допускается замоноличивание трубопровода, если сама труба PPRC в канале из гофрированной ПВХ трубы.
В случае прокладки трубопроводов в слое бетона или цементно-песчаного раствора запрещается замоноличивать разъёмные резьбовые соединения.
При прокладке трубопровода под штукатуркой необходимо создать свободное пространство в каналах для движения труб из-за линейного расширения и защитить их от механических повреждений. Для защиты труб от механических повреждений рекомендуется применять теплоизоляцию из вспененного пенополиэтилена. В случае монтажа распределительных систем охлаждения и холодной воды необходимо учитывать, что из-за некомпенсированного уменьшения длины трубопроводов может происходить их разрыв, а при отсутствии теплоизоляции образование конденсата на трубах.
Крепление трубопроводов PPRС
Крепление трубопроводов выполняется на кронштейнах, опорах и подвесках. При проектировании трубопроводы разделяются на отдельные участки, путем распределения точек жёсткого крепления. Таким образом, предотвращается не контролируемое перемещение трубопроводов и гарантируется их надёжная фиксация. Точки жёсткого крепления рассчитываются и выполняются с учётом действия сил, возникающих при расширении трубопроводов, а так же дополнительных нагрузок.
Скользящие или направляющие крепления должны позволять перемещения трубы в осевом направлении, исключая при этом механические повреждения труб.
Неподвижные опоры необходимо размещать так, чтобы температурные изменения длины участка трубопровода между ними не превышали компенсирующей способности отводов и компенсаторов, расположенных на этом участке и распределялись пропорционально их компенсирующей способности.
В тех случаях, когда температурные изменения длины участка трубопровода превышают компенсирующую способность ограничивающих его элементов, на нём необходимо установить дополнительный компенсатор.
Запорную и водоразборную арматуру во избежание передачи их веса трубопроводу необходимо жёстко закреплять на строительных конструкциях. При монтаже труб на стенах и потолках не рекомендуется использовать неподвижные опоры. Неподвижные опоры, как правило, фиксируют тяжелые трубные узлы или тяжелые элементы трубопровода, не имеющие собственных креплений (например, фильтры или краны). Для потолочных креплений удобно использовать подвижные (скользящие) опоры. Количество опорных точек крепежа трубопровода зависит от температуры и плотности перекачиваемой жидкости и характеристики труб.
Особенности монтажа труб PPRC для холодного водоснабжения
Если температура эксплуатации не отличается от температуры установки более чем на 20°С, никаких дополнительных мероприятий, по сравнению с прокладкой труб из других видов материалов, осуществлять не нужно. Для систем холодного трубопровода монтаж труб pprc не имеет особенностей, по сравнению с любыми другими видами пластиковых и металлических трубопроводов. Тем не менее, рекомендуется использовать подвижные пластиковые опоры с интервалом 20-30 диаметров трубы.
Особенности монтажа труб PPRC для горячего водоснабжения
Прокладка по стене или в открытых шахтах осуществляется с использованием петлеобразных или П-образных полипропиленовых компенсаторов, в соответствии с ранее изложенными требованиями. Вокруг колен и тройников на вертикально и горизонтально расположенных трубах, установленных «в стене» под штукатуркой, следует оставлять пространство в 3-4 см. Так как удлинение трубы происходит в осевом направлении, необходимо обеспечить свободное пространство до ближайшего препятствия для систем горячего водоснабжения не менее 7 мм на каждый метр длины прямолинейного участка. В случае если на компенсируемом участке имеются боковые отводы, на расстоянии не менее 1 м. от соединения должен быть обеспечен зазор в направлении предполагаемого удлинения трубы, равный этому удлинению. Все фрагменты трубопровода, которые можно сваривать на стационарно установленном сварочном аппарате (на струбцине) лучше собирать отдельно. Качество соединений зависит от удобства выполнения технологических приемов. Сварку в неудобных местах желательно производить с помощником.
Особенности монтажа армированной трубы PPRC
Армированная труба имеет удлинение в 5 раз меньше, чем неармированная. Поэтому необходимость в температурных компенсаторах значительно меньше. Но для систем трубопроводов с большими длинами рекомендуется прокладка армированной трубы в штробу в специальном футляре
Особенности монтажа комбинированных фитингов PPRC
Нельзя комбинированные фитинги PPRC соединять с резьбовыми деталями с конической и метрической резьбой (применяются на чугунных фитингах и на фитингах клеевого ПВХ).
Необходимо применять только соединения со стандартной трубной (дюймовой) резьбой. Оптимальными уплотнителями резьбы являются ФУМ-лента, подмоточная нить, лен с уплотняющей пастой. При монтаже систем отопления рекомендуется применение подмоточных нитей, поскольку они покрыты специальным составом, который после полимеризации дополнительно герметизирует стык.
Усилия затяжки комбинированных фитингов должны быть дозированными и желательно использовать ременной ключ. При наличии на металлической вставке шестигранника усилия закручивания прикладываются именно к металлическому шестиграннику комбинированных фитингов. Для монтажа удобно использовать набор гаечных ключей большого размера с узким профилем.
Соединения трубопроводов из полипропилена
Традиционным способом соединения напорных трубопроводов из полипропилена является сварка, заключающаяся в нагреве деталей до вязкотекучего состояния, соединении их под некоторым давлением, и последующем охлаждении деталей до образования неразъёмного соединения — сварного шва. Наиболее часто применяющимся методом сварки является раструбная сварка, при которой производится соединение концов труб через промежуточную деталь в раструб Сварка деталей в раструб
В основе диффузионной раструбной сварки лежит процесс плавления материала свариваемых деталей, осуществляемый путем нагревания и дальнейшего соединения этих деталей с взаимным проникновением расплавленного материала (диффузией). Процесс раструбной сварки включает одновременный нагрев соединяемых деталей, технологическую выдержку, снятие деталей с насадок, их сопряжение и последующее естественное охлаждение сваренных деталей. Для каждого наружного диаметра подобраны соответствующие пары насадок.
Порядок сварки:
На сварочный аппарат устанавливаются насадки соответствующего диаметра, при этом рабочие поверхности насадок должны быть обезжирены ацетоном или водным раствором спирта. В случаях налипания на насадки остатков полимеров от предыдущей сварки, необходимо провести очистку рабочих поверхностей.
Сварочный аппарат подключается к сети и ожидается его готовность к работе.
Соответствующая технологии температура сварки для PPR составляет 260 — 270 °С.
Труба обрезается под прямым углом к оси трубы при помощи специального резака.
Конец трубы и раструб фитинга перед сваркой при необходимости очищаются от влаги, пыли и грязи и обезжириваются.
На трубу наносится метка на расстоянии, равном глубине раструба плюс 2 мм.
Концы деталей, осевым перемещением, не вращая, плавно вводятся в насадки.
Выдерживается регламентированное время прогрева до вязкотекучего состояния (согласно таблице).
Детали снимаются с насадок, и в течение 1 — 2 секунд сопрягаются друг с другом. При этой операции не допускаются вращательные движения деталей относительно друг друга, возможна лишь небольшая корректировка окончательного расположения деталей в конечной стадии сварки.
Охлаждение сварного соединения и деталей производится естественным путём.
ВНИМАНИЕ:
При работе, в случае необходимости, сменные нагреватель очищаются от налипшего материала; для обеспечения качественного соединения деталей, следует избегать повреждения покрытия насадок; категорически запрещается охлаждать сварочный аппарат водой, иначе могут быть испорчены термосопротивления.
Сварка термопластов сопровождается обязательным выдавливанием в месте сварного шва расплава материала называемого гратом. При раструбной сварке грат выходит на наружную поверхность трубы и внутреннюю поверхность соединительной детали
Необходимо отметить, что марки полипропилена различных производителей различаются между собой по композиционному составу, поэтому в случае сварки труб и деталей разных производителей для получения гарантированного соединения перед началом основных работ необходимо провести пробную сварку.
Испытания трубопроводов системы водоснабжения
Системы внутреннего холодного и горячего водоснабжения должны быть испытаны гидростатическим или манометрическим методом с соблюдением требований ГОСТ 24054-80, ГОСТ 25136-82 и настоящих правил.
Величину пробного давления при гидростатическом методе испытания следует принимать равной 1,5 величины избыточного рабочего давления.
Гидростатические и манометрические испытания систем холодного и горячего водоснабжения должны производиться до установки водоразборной арматуры.
Выдержавшими испытания считаются системы, если в течение 10 мин нахождения под проб¬ным давлением при гидростатическом методе испытаний не обнаружено падения давления более 0,05 МПа (0,5 кгс/см2) и капель в сварных швах, трубах, резьбовых соединениях, арматуре и утечки воды через смывные устройства.
По окончании испытаний гидростатическим методом необходимо выпустить воду из систем внутреннего холодного и горячего водоснабжения.
Манометрические испытания системы внутреннего холодного и горячего водоснабжения следует производить в следующей последовательности:
систему заполнить воздухом пробным избыточным давлением 0,15 МПа (1,5 кгс/см2);
при обнаружении дефектов монтажа на слух следует снизить давление до атмосферного и устранить дефекты;
затем систему заполнить воздухом давлением 0,1 МПа (1 кгс/см2),
выдержать ее под пробным давлением в течение 5 мин.
Система признается выдержавшей испытание, если при нахождении ее под пробным давлением падение давления не превысит 0,01 МПа (0,1 кгс/см2).
Транспортирование и хранение PPR труб и фитингов
Согласно СП 40—101—96 Транспортирование, погрузка и разгрузка полипропиленовых труб должны проводиться при температуре наружного воздуха не ниже — 10 °С. Их транспортирование при температуре до — 20 °С допускается только при использовании специальных устройств, обеспечивающих фиксацию труб, а также принятии особых мер предосторожности.
Трубы и соединительные детали необходимо оберегать от ударов и механических нагрузок, а их поверхности — от нанесения царапин. При перевозке трубы из PPRC необходимо укладывать на ровную поверхность транспортных средств, предохраняя от острых металлических углов и ребер платформы.
Трубы и соединительные детали из PPRC, доставленные на объект в зимнее время, перед их применением в зданиях должны быть предварительно выдержаны при положительной температуре не менее 2 ч.
