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.

Полипропиленовые трубы для системы отопления: 3 совета по эксплуатации

Современная полипропиленовая труба считается экологически чистым строительным материалом. Кроме того, по многим параметрам трубки из полипропилена (пластика) лучше стальных труб.

Технические характеристики пластиковых трубок, напрямую связаны со свойствами и качествами полипропилена.

В этой статье подробно рассмотрены технические характеристики полипропилена — какое давление выдерживает полипропиленовая труба, какую температуру выдерживает полипропиленовая труба и др.

• плотность полипропилена — самая маленькая среди пластмассовых веществ и равна 0,91 кг/см2. При этом пластик считается твёрдым трубным материалом, а его поверхность — не стирается.

В итоге трубные изделия из полипропилена не подвержены быстрому износу — абразивные частички, которые возникают в воде (теплоноситель для системы отопления), никак не влияют на такие трубопроводные элементы;

• механическая прочность пластика связана со скоростью приложения усилий. В итоге при резком перегибе пластиковая труба ломается.

Если приложить те же усилие, но в медленном темпе — то трубопроводное изделие из пластика согнётся под нужным углом;

• нагрузки при применении зависят от линейного расширения полипропилена при нагреве. В итоге такие нагрузки тоже нужно прикладывать к пластиковой трубке медленно;
• обладает стойкостью к различным агрессивным средам. Пластик может разрушиться только при попадании на него концентрированной кислоты и при продолжительном нагревании.

В итоге трубное изделие из пластика не подвергается коррозии и не образует отложения, которые возникают из-за присадок горячей воды в трубопроводах из стали;.

• может выдерживать сильные морозы. Морозоустойчивость полипропилена равна -5—15 градусам по Цельсию. Показатели морозоустойчивости пластика зависят от того, какие стабилизирующие добавки в нём присутствуют и какая максимальная температура воды в трубопроводном изделии.

Однако в большинстве случаев греющая трубопроводная система из пластика сохраняет комнатную температуру в доме — температура в квартире всегда выше 0 градусов по Цельсию, а температура теплоносителя — температура воды практически никогда не опускается ниже нулевой отметки;

• максимальная температура плавления полипропилена (температура плавления пластиковых труб) — 170 градусов по Цельсию.
• температура эксплуатации — 120 градусов по Цельсию для всех пластиковых трубопроводных элементов и др.

Однако, полипропилен имеет такой недостаток, как высокий коэффициент теплового расширения — 0,15 мм/м*С.

В итоге, например, 3-метровая пластиковая трубка, которая стоит между полом и потолком, при нагревании с 20 до 90 градусов по Цельсию, становится длиннее на 0,15*3*(90–20)=31,5 мм.

Увеличение длины трубопроводного элемента более чем на 3 см говорит о том, что трубное изделие — деформировано.

Стандарты полипропиленовых трубок

При выборе трубок из полипропилена для отопления надо знать, какими стандартами обладают такие трубы и что представляет собой трубный материал «полипропилен».

Давление

Рабочее давление трубки из пластика обозначают такой маркировкой — PN**. Вместо звёздочек на трубопроводных изделиях пишут цифры, показывающие максимального рабочее давление, которое может выдержать пластиковая трубка — в атмосферах.

Монтажнику или хозяину квартиры надо иметь в виду, что рабочее давление пластикового трубного изделия указывают для температуры, равной 20 градусам по Цельсию.

При 80–90 градусам по Цельсию показатель рабочего давления трубки надо разделить на 3. В итоге,профессионалы в этом деле советуют покупать полипропиленовые трубы марки PN25.

Температура

Максимальная рабочая температура пластиковой трубки составляет 95 градусов по Цельсию. Однако, оптимальная температура — 90 градусов по Цельсию.

В подобной ситуации в жилом помещении устанавливается комнатная температура отопления, а производитель пластиковых трубок предотвращает подачу на него судебного иска по по поводу деформации трубного изделия от потребителя.

Диаметр

При расчёте диаметра пластиковой трубки рабочие пользуются сложными формулами. В таких формулах имеются такие показатели, как: тепловая нагрузка, коэффициент шероховатости полипропилена и др.

Однако на практике монтажники пользуются следующими 2 правилами:

• при установке греющей трубопроводной системы из пластика в квартире применяемые трубные изделия не должны занижать просвет относительно стояков.

В новостройках монтажники ставят трубные стояки ДУ20 (¾ дюйма). В подобной ситуации, монтажник ставит греющую трубопроводную систему в квартире из пластмассовых трубок, внешний диаметр которых равен 26 мм.

В сталинках, в которых стоят дюймовые стояки, рабочие устанавливают пластиковые трубные изделия, внешний диаметр которых равен 32 мм;

• если пластиковые трубки ставят в доме, площадь которого не превышает 250 кв. м, то в подобной ситуации монтажники подводят к дому такую надёжную отопительную систему — ленинградку.

В подобной ситуации монтажники устанавливают трубопроводные кольца и врезают радиаторы — отопительные устройства.

Для кольца применяют пластиковое трубное изделие, диаметр которого равен 32–40 мм, для врезки радиаторов — 20—26 мм соответственно.

Армирование

Для того чтобы уменьшить тепловое расширение пластика, монтажники делают армирование пластиковых трубок.

Трубный материал, который имеет небольшой коэффициент теплового расширения, восстанавливает линейные размеры трубки из пластика. В итоге подобный коэффициент снижается в 5 раз — до 0,03 мм/м*С.

Рабочие проводят армирование пластиковых трубок такими материалами:

• фольгой из алюминия. Покрытая фольгой из алюминия трубное изделие является проклеенным 3-слойным «сэндвичем», в котором между слоями пластика заложена прослойка из алюминия.

Однако, если рабочими была нарушена технология изготовления, то подобные армированные трубные изделия быстро расслаиваются;

• стекловолокном. Покрытые стекловолокном трубные изделия из полипропилена являются монолитными конструкциями: слой фибры устанавливают в самом толстом месте пластикового трубного изделия.

Подобные армированные трубки не расслаиваются. Также при сварке таких трубных изделий монтажники не делают зачистку армирующего слоя.

В итоге подобные 2 типа армирования хорошо подходят для греющих трубопроводных систем из пластика.

В итоге монтажники и хозяева квартир должны знать такие нюансы о полипропилене:

1. трубки из полипропилена нельзя ставить в обогреваемых трубопроводных системах в областях РФ, в которых средняя температура воздуха зимой равна -25 и ниже. В подобной ситуации профессионалы в этом деле советуют ставить оцинкованные стальные трубные изделия, нержавейки;
2. при возведении водопровода и обогреваемых трубопроводных систем, по которым течёт горячая вода, монтажники должны пользоваться только армированными пластиковыми трубками. В подобной ситуации можно использовать трубные изделия из полипропилена, покрытые и алюминием, и стекловолокном;
3. при монтаже обогреваемой трубопроводной системы запрещено устанавливать полипропиленовую трубку в распорке между стенками, домовыми перекрытиями — нужно оставлять свободное пространство для теплового трубного расширения. Это касается и установки пластиковых трубок в полу или на стенках.

Если хозяин квартиры самостоятельно ставит в квартире трубопроводную систему отопления, он должен пользоваться зачистным инструментом. При этом стоимость 1 погонного метра трубок с разными видами армирования является практически одинаковой.