§ 2. ПП-Курс. Всё об армировке полипропиленовых труб

Практически в любом жилом доме или в городской квартире всегда можно встретить водяные системы отопления. Это в основном централизованные или автономные отопительные системы, двухконтурные или одноконтурные, разница в мощности, в деталях и в поставленных задачах. Однако один технологический аспект остается общим для всех – это жидкостный тип. Основную работу по доставке тепла к нагревательным приборам выполняет котловая вода или антифриз.

Циркулирует теплоноситель по контуру, которые являются «кровеносной системой» отопления. От качества труб и материала изготовления зависит проходимость магистралей, длительность сроков эксплуатации трубопровода. Сегодня новые технологии в сфере отопительного оборудования коснулись и расходных материалов, выдвинув на передний план армированные полипропиленовые трубы, используемые для систем отопления. Эта продукция появилась сравнительно недавно, однако уже сумела завоевать широкую популярность среди потребителей. В чем кроется причина такого успеха синтетических изделий, какими преимуществами обладают полипропиленовые трубы армированные стекловолокном или алюминием.

Основная статья про полипропиленовые трубы.

Армирование полипропиленовых труб — основная цель и задачи

Мы хорошо помним металлические трубопроводы в наших квартирах или в частных домах, по которым журчит горячая вода, снабжая домашние батареи желанным теплом. Говорить о привлекательном внешнем виде таких магистралей не приходится, тем более что со временем значительно ухудшается проходимость металлических магистралей. Плохое качество теплоносителя, частые засоры становятся причин снижения функциональности металлических отопительных контуров. Следовательно, со временем резко ухудшается качество обогрева жилых помещений.

В большинстве случаев именно эти факторы стали причиной появления на рынке расходных материалов для отопления синтетических материалов. Сначала появились металлопластиковые трубы, а чуть позже на рынок стали поступать полипропиленовые расходные материалы. Высокие эксплуатационные характеристики, технологические параметры и доступная цена сделали синтетику сегодня наиболее распространенными комплектующими для систем отопления. Попытки улучшить технологические параметры и характеристики полипропилена привели к тому, что было принято решение армировать полипропилен.

Армирование – это технология, в результате которой структура основного материала дополняется армирующими компонентами. За счет включения в структуру полипропилена дополнительного внутреннего слоя существенно повышается линейная жесткость трубы, увеличивается прочность и устойчивость материала. Армирующий слой играет ключевую роль, существенно снижая коэффициент теплового расширения синтетических трубопроводов. В отличие от обычного полипропилена, армированная полипропиленовая труба в 5 раз меньше подвержена тепловому удлинению, что положительно сказывается на внешнем виде трубопровода и на его функциональных параметрах.

Для справки:

в домашней системе отопления температура теплоносителя в контуре составляет 50-700С. В случае с автономным отоплением температура теплоносителя может периодически подниматься до критической отметки в 950С. Эксплуатация не армированной полимерной трубы при таких температурных показателях крайне негативно отражается на физических свойствах её материала изготовления.

Для домашнего обогрева, когда значительная часть отопительного контура лежит снаружи и хорошо видна, использование обычного полиэтиленового трубопровода нецелесообразно. Вам придется постоянно решать проблему провисания магистралей, устанавливая дополнительные крепления и фиксаторы. Какое изделие лучше выбрать для отопительного контура – вопрос следующий, который следует рассмотреть подробнее.

Полипропиленовые трубы и их особенности

Полипропиленовые трубы обладают многими достоинствами, среди которых можно выделить:

• Устойчивость к различным агрессивным веществам, что дает возможность использовать изделия из пропилена для сооружения разных инженерных коммуникаций.
• Долговечность. Пластиковый трубопровод способен прослужить на протяжении нескольких десятилетий. Это возможно при условии правильного монтажа труб. В особенности это касается армированных изделий, которые обладают высокой прочностью.
• Отсутствие коррозийных процессов. Пластик не подвергается коррозии, что исключает возможность образования рыжих пятен, которые снижают прочность материала. В результате окисления толщина стенок уменьшается, что может привести к их разрушению. Пластиковые трубы лишены этого недостатка.
• Внутренние стенки имеют гладкую поверхность, что исключает образования налета. В результате диаметр остается неизменным на протяжении всего срока эксплуатации. Образование засоров практически исключено.

В результате перепада температур пластиковый трубопровод может потерять свой эстетичный вид. Это связано с тем, что материал имеет довольно высокие коэффициент расширения. Что касается армированной полипропиленовой трубы, то она полностью лишена такого недостатка. Система из нее сохранит свою эстетичность на протяжении всего срока эксплуатации независимо от температурного режима.

Виды армирования, используемые в комбинации с полипропиленом

Армирование явление в инженерной механике не новое. Сам факт включения в состав материалов или в сложные конструкции армирующих элементов, говорит о том, что такая технология направлена на увеличение прочностных характеристик материала или готового изделия. В тепловых конструкциях и системах усиление стало применяться сравнительно недавно. С появлением полипропиленовых армированных расходных материалов значительно увеличились технологические возможности отопительного оборудования. Такие каналы прекрасно взаимодействуют с высокими температурами, устойчивы, прочны и удобны в монтаже.

Усиление в данном случае может иметь два варианта исполнения. Полипропиленовые трубы, армированные алюминием или расходные материалы, в состав которых входит армирующий слой стекловолокна.

Как выбрать наиболее подходящие армированные полипропиленовые трубы для собственной системы отопления, с тем или с другим усиливающим слоем, зависит от ряда аспектов. Что бы легче сделать выбор, следует понимать. В чем разница между двумя вариантами армирования полипропилена, и каковы технологические особенности такого оборудования.

Разновидности армированных изделий

Во многих системах отопления принято использовать трех или пятислойная полипропиленовая продукция. Именно эти расходные материалы отличаются наличием самых высоких технологических характеристик, соответствующих условиям и параметрам работы обогревательного оборудования.

Рассмотрим отличительные параметры различных видов полипропиленовых изделий:

• трехслойные трубы – это изделия, в которых имеется внутренний, срединный армирующий слой. В качестве усиливающего компонента используются алюминий или стекловолокно;
• пятислойные полипропиленовые расходные материалы – это изделия, которые имеют два, внутренний и наружный слои полипропилена. В середине материала имеется две клеящей прослойки (адгезив), между которыми находится армирующий слой.

На заметку: два клеящих слоя добавлены для того, чтобы материал в процессе эксплуатации не расслаивался. Таким недостатком часто страдают трехслойные изделия, в которых армирующий слой из алюминия часто начинает отслаиваться от полимерной основы.

Основная статья: Тёплый пол из полипропиленовых труб.

Оба варианта с одинаковым успехом используется на практике, составляя основу магистралей отопительных контуров. Трехслойные и пятислойные полипропиленовые трубы прекрасно справляются с высоким рабочим давлением, работают в режиме воздействия высоких температур теплоносителя.

Соответственно такие изделия имеют свою, отличительную маркировку, на основании которой можно сделать вывод о том, каким материалом усилено изделие.

Изделия, армированные стекловолокном

Все полипропиленовые трубы обозначаются соответствующими символами PP. Добавление армированного слоя из стекловолокна обозначено в маркировке материалом следующих символов PPR-FB-PPR. Сразу видно, что изделие имеет три слоя, среди которых, срединный слой выполняет армирующие функции. Данная маркировка свидетельствует о том, что перед вами полипропиленовые стеклопластиковые изделия.

Внешне такие расходные материалы отличаются наличием внутри цветной прослойки. Армирующий слой может быть выполнен в различной цветовой гамме, начиная от красного, оранжевого цвета, заканчивая зеленой прослойкой. Цвет никаким образом не отражается на технологических параметрах. Основные конструкционные данные нанесены на внешней поверхности трубы, указывая условия эксплуатации, диаметр изделия.

Расходные материалы с армирующим слоем стекловолокна обладают следующими преимуществами:

• отсутствие необходимости зачистки и калибровки отдельных фрагментов трубы в процессе монтажа;
• отсутствие эффекта расслаивания изделий, достигаемое в результате монолитной структуры.

Однако преимущества стекловолоконных магистралей в сравнении с армированными алюминием полипропиленовыми трубами не настолько значительны. Использовать для оборудования отопительного контура можно оба варианта, однако следует помнить следующее:

В отличие от материалов, армированных алюминием, стеклопластиковые изделия имеют больший коэффициент теплового удлинения (на 5-6%).

По цене стеклопластиковые изделия немногим дешевле пятислойных расходных материалов. Монтаж таких магистралей для отопления быстр и понятен. Используя специальные ножницы – резак и паяльник, можно в течение одного-двух дней проложить отопительный контур по всему жилому объекту. В результате диффузной пайки достигается необходимая прочность соединений.

Изделия, армированные алюминием

Как и в предыдущем случае, полипропиленовые трубы армированные алюминием так же часто используются на практике. Среди профессионалов существует условное разделение на тех, кто отдает предпочтение синтетическим трубопроводам, армированным алюминием и на тех, кто предпочитает стеклопластиковые расходные материалы. У каждой категории мастеров есть свои аргументы в пользу того или иного вида расходных материалов. Рассмотрим, чем же отличаются с технологической точки зрения трубы со слоем алюминия.

Начнем с маркировки. Изделия такого рода обычно несут на себе следующий набор символов, аббревиатура PPR-Al-PPR. Как и в предыдущем случае, на маркировке видно, сколько слоев имеет труба и из чего они состоят.

В свою очередь такие расходные материалы подразделяются на несколько подвидов:

• первый вариант – изделия имеют в срединной части перфорированный алюминий (тонкий слой алюминиевой фольги с небольшими круглыми отверстиями);
• второй вариант – труба имеет срединный слой из сплошного алюминия.

На рисунках ниже показан первый и второй вариант расходных материалов армированных алюминием.

Оба варианта имеют трехслойную структуру. Третий вариант предполагает полипропиленовую армированную трубу с пятью слоями. Здесь к полипропилену и алюминию добавляется два слоя клеящей основы. Благодаря наличию двух дополнительных термослоев расходные материалы этого вида обладают повышенной устойчивостью к высоким температурам и долговечностью.

Изделия с алюминием, могут иметь так же различную цветовую расцветку, которая не имеет особого технологического значения.

Иногда в продаже встречаются изделия, маркированные следующими обозначениями PEX-Al-PEX. В отличие от труб с маркировкой PPR-AL-PPR, в данном случае идет речь о другой структуре слоев. Первые буквенные обозначения обозначают наружный слой из сшитого полиэтилена. Эти расходные материалы обладают несколько иными эксплуатационными характеристиками и заслуживают отдельного разговора. Принципиальных отличий в данном случае нет, поэтому и те, и другие можно спокойно использовать для монтажа отопительных трубопроводов.

Важно!

В процессе практического использования, полипропиленовые каналы с алюминием необходимо зачищать, что бы обеспечить прочность и герметичность соединения.

В зависимости от производителя, слой алюминия может быть расположен по-разному. В некоторых трубах армирующий слой находится посередине, между двумя другими слоями с обеих сторон. Встречаются изделия, в которых алюминиевая фольга расположена ближе к внутренней стенке трубы.

Что бы правильно сделать укладку трубопровода с таким расходным материалом, помимо специальных ножниц и паяльника, вам потребуется шейвер. Этим приспособлением осуществляют зачистку краев алюминиевой фольги на отдельных фрагментах трубы. Так, как сам алюминий не подлежит пайке, необходимо делать зачистку вглубь канала на 2-3 мм.

Правильно оборудованный отопительный контур с использованием усиленных синтетических материалов может прослужить достаточно долго. Согласно инструкции такие системы работоспособны в течение 30-50 лет, без потери основных эксплуатационных характеристик.

Армированные трубы способны прекрасно выдерживать высокие температуры. У расходных и комплектующих, в которых присутствует алюминий, тепловое расширение самое низкое.

Армированные трубы

Выход из этой ситуации – армированные трубы ПП для отопления. Благодаря этому один из недостатков исчезает полностью, а другой – частично.

По сути, армирование создает жесткий каркас вокруг трубы и не позволяет ей удлиняться, так же как и увеличиваться в толщину. В итоге получается, что молекулы полимера изогнуты таким образом, что по отдельности они изгибаются, но в целом изделие сохраняет свою форму.

Когда труба нагревается до степени размягчения при большом внутреннем давлении, она начинает раздуваться изнутри, стенки становятся все тоньше, и в результате жидкость может продавить их изнутри. Следствие этого – фонтан горячей воды, затопление соседей снизу и прочие неприятности.

Армированные полипропиленовые трубы для отопления не способны поддаваться деформации по причине наличия специального каркаса. По факту, при сильном нагреве до 175 градусов изделие просто расплавится. Поэтому производитель указывает оптимальную рабочую температуру до 95 градусов.

В настоящее время для армирования применяются два материала:

• алюминий;
• стекловолокно.

Каждый вариант имеет свои особенности, с которыми стоит ознакомиться подробнее.

Технические параметры эксплуатации армированных полипропиленовых труб

Зная теперь о том, что собой представляют армированные синтетические трубы, можно подвести некоторые итоги. К преимуществам армированных расходных материалов следует отнести:

• наименьший коэффициент теплового расширения среди всех известных на сегодняшний день комплектующих подобного рода;
• каждое изделие рассчитано на определенное рабочее давление (указанно на маркировке);
• широкий диапазон рабочих температур;
• устойчивость к коррозии;
• устойчивость изделий резкому снижению температуры (эффект разморозки таким трубопроводам не грозит).

Основные технологические параметры полипропиленовых расходных комплектующих, усиленных алюминием или стекловолокном, выглядят следующим образом.

Вернемся к коэффициенту теплового расширения.

Для справки:

Для обычной пластиковой трубы тепловое удлинение составляет 10 см на 1 погонный метр трубы. При контакте с теплоносителем, температура которого составляет 700С.

С полипропиленовыми изделиями, в которых присутствует усиливающий слой, ситуация выглядит иначе. При высоких температурах, даже доходя до отметки в +950С, тепловое удлинение составляет всего 1 см на 1 погонный метр трубопровода.

Рабочее давление также оказывает влияние на функциональность отопительного контура и его долговечность. Для наглядности достаточно взглянуть на таблицу, в которой приведены маркировки и показатели разных видов полипропиленовых изделий, используемых в домашних системах отопления.

Примечание:

расходные и комплектующие изделия, используемые при монтаже полипропиленовых трубопроводов, усиленных и в обычном варианте исполнении, могут быть выполнены из практикуемых, традиционных материалов: латунь, медь, никелированные вставки. Тип соединения выбирается с точки зрения технологической необходимости.

Особенности процесса монтажа

Принцип создания водопровода или отопительной системы из армированных изделий аналогичен монтажу из других видов трубной продукции. Трубы нарезают согласно требуемым размерам, снимают фаски. Потом их и фитинги нагревают специальным прибором и затем совмещают. За короткий период времени отдельные трубы превращаются в цельную конструкцию.

Но существует и небольшое отличие в монтаже. Так, полипропиленовая труба армированная алюминием нуждается в зачистке (прочитайте: «Как изготавливается труба армированная алюминием – возможные способы армирования полипропиленовых труб»). Прежде чем надевать насадку паяльника, с изделия снимают слой алюминия. Трубу помещают в простую муфту с ножками, пара оборотов – и дело сделано.

Для изделий, у которых алюминиевый слой присутствует внутри, требуется другой инструмент – торцеватель, который забирает материал с самого торца и тогда он надежно сваривается с фитингом. Благодаря этому труба не будет расслаиваться, а алюминий не разрушится в ходе электрохимических процессов.

Изделия пропиленовые, армированные стекловолокном, устанавливаются проще. Сварка их внутреннего армирующего слоя с фитингом не отличается от полиэтилена. Поэтому дополнительные действия не требуются.

Прочность труб

Давление, которое способна выдержать армированная продукция, зависит от принадлежности ее к конкретному классу. Влияет на это и температура жидкости. Например, труба pn 25 на холодной воде, согласно маркировке, нормально функционирует при давлении 25 кгс/см², хотя стоит заметить, что разрушаться она начинает при показателе, в два раза превышающем данную цифру (прочитайте: «Какое давление выдерживают полипропиленовые трубы – виды и варианты использования»). При этом, если жидкость нагрета до 90 градусов, расчетное давление понижается уже до 9 кгс/см².

Внешний вид труб

Чтобы узнать о том, армированы ли изделия и к какому типу они относятся, достаточно взглянуть на их срез. Труба ПП армированная алюминием, обладает тонкой прослойкой с металлическим блеском. Это касается внутреннего армирования, внешнее и так заметно с первого взгляда.

Трубы, армированные стекловолокном, имеют три слоя практически одинаковой толщины, при этом средний из них имеет цветную маркировку. По цвету нельзя ничего узнать о характеристиках изделия, так как производитель выбирает окраску по своему усмотрению.

Недостатки армированных труб

Что касается армирования алюминием, то все понятно: он требует зачистки, возможно расслаивание. Относительно стекловолокна – недостатков у таких изделий нет. Существует мнение, что трубы дают возможность атмосферному кислороду насыщать теплоноситель, из-за чего происходит ускоренная коррозия металлов. Но степень такого влияния на данный момент не изучена и не подтвержденная конкретными показателями.

Трубы, армированные алюминием или стекловолокном, подходят для создания систем отопления, чего нельзя сказать об обычных видах данного изделия. Они практически лишены серьезных недостатков и способны служить много лет. В любом случае, нужно придерживаться правил эксплуатации полипропиленовых труб и рекомендаций, указанных производителем. Как правило, армированные ПП трубы могут выдержать большие показатели температуры и давления, чем указано производителем, однако риск остается достаточно высоким.

Что такое армированная ПП труба

Среди всех органических полимеров особое место занимает полипропилен. Из него создается долговечная и не опасная продукция. К минусам не армированного материала относится провисание и деформационные изменения трубопроводов, когда по ним перемещается очень горячая жидкая среда.

Армированный полипропилен

Недостатком простого полипропилена также является линейное тепловое расширение. Этот минус создает существенные неудобства во время эксплуатации полимерных отопительных сетей или ПП трубопроводов с горячей водой.

В коммуникациях длина труб может увеличиваться до 10 мм на 1000 мм. Поэтому обязательно в них устанавливаются компенсаторы для стабилизации удлинения.