Технические характеристики полипропиленовых труб для систем отопления

Полипропилен (ПП) представляет собой термопластичный высокотемпературный полимер. Его получают посредством полимеризации из смеси пропилена с добавлением металло-комплексных катализаторов и стабилизаторов. ПП трубы относятся к группе пластиковых труб, в которую также входят изделия из металлопластика, ПВХ, ПНД и PEX.

Основное назначение

Благодаря особым свойствам полипропилена, область применения труб из этого материала довольно широкая.

При этом прокладка труб может осуществляться открытым или закрытым способом: внутри стен под различными отделочными материалами, в каналах и шахтах; трубы можно прокладывать непосредственно под землей – в общем, вариантов установки очень много.

Преимущества

Изделия из термопластичного полимера для трубопроводов имеют внушительный список достоинств.

К ним относятся:

• достаточная механическая прочность и стойкость к резкому перепаду давления или температуры;
• высокая экологичность материалов и эстетичный дизайн;
• химическая устойчивость к воздействию агрессивной среды и токсичных веществ;
• высокие диэлектрические свойства, предотвращающие электропроводимость материала;
• хорошее шумопоглощение (полипропилен заглушает вибрирующие и урчащие звуки, которые издает теплоноситель во время протекания по трубопроводу);
• высокие антикоррозийные свойства и отсутствие отложений внутри труб;
• эластичные свойства материала не позволяет воде замерзнуть, что обеспечивает надежную работу и долгий срок службы системы отопления;
  самая высокая надежность соединений среди других видов пластиковых труб;
• широкий ассортимент различных видов соединительной и запорной арматуры, позволяющей монтировать системы трубопроводов любой конфигурации и сложности;
• удобство, простота и быстрота установки;
• небольшой вес, низкая стоимость материалов и соединительных элементов;
• неприхотливость в обслуживании и долговечность эксплуатации.

Недостатки

Недостатки относятся к особенностям эксплуатации изделия:

1. Низкая термостойкость материала требует подходить к выбору ПП труб очень внимательно (необходимо учитывать показатель теплостойкости или сразу присмотреть утеплитель для труб отопления).
2. Полипропилен плохо поддается деформации вследствие чего изменить направление трубы невозможно. Приходится прибегать к помощи дополнительной арматуры (уголки, тройники, обводы).
3. Довольно высокое линейное расширение при нагревании (особенно у неармированных труб) требует применения особых правил монтажа и специальных компенсаторов.
4. Для прокладки труб необходим специальный сварочный аппарат, который из-за особенности своей конструкции не всегда получается использовать в ограниченном пространстве или в труднодоступном месте.
5. Полипропилен подвержен воздействию прямых солнечных лучей – это вызывает преждевременное старение материала.

Виды ПП труб и расшифровка маркировки

Производителями выпускается несколько видов полипропиленовых труб, отличающихся между собой толщиной стенок и наличием дополнительной армирующей прослойки из алюминиевой фольги или стекловолокна.

Каждый тип изделия имеет стандартизированные наружные и внутренние размеры различного диаметра, свое назначение и соответствующую маркировку.

Маркировка включает в себя:

• буквы «PN» — обозначение номинального давления;
• числа «10, 16, 20, 25» — они соответствуют значению номинального рабочего давления в атмосферах (кгс/кв.см).

Классификация полипропиленовых труб

Вид трубы	Характеристика и назначение	Макс. рабочая температура	Номинальное рабочее давление
PN10	Тонкостенные, для холодной воды и устройства теплых полов	до 20°С до 45°С (для полов)	10,2 атм. (1МПа)
PN16	Универсальные, для водоснабжения холодной и горячей водой	до 60°С	16,3 атм. (1,6МПа)
PN20	Универсальные, для водоснабжения холодной и горячей водой	до 95°С	20,4 атм. (2 МПа)
PN25	Армированные, для горячего водоснабжения и систем отопления	до 95°С	25,5 атм. (2,5 МПа)

Трубы поставляются в четырех цветах: белые, серые, зеленые и черные. Цвет не влияет на основные характеристики изделий, за исключением труб черного цвета – они обладают улучшенной стойкостью к воздействию ультрафиолетового излучения.

Какие параметры нужно учитывать при покупке

Рассмотрим более подробно отдельные технические характеристики полипропиленовых труб, влияющие на их выбор при использовании в системах водоснабжения и отопления.

Длина

Трубы чаще всего выпускаются в виде прямолинейных отрезков (2, 4 или 5 метров в длину), что обеспечивает их удобство при транспортировке и хранении. Если вам нужна индивидуальная длина изделия, данный параметр можно согласовать во время заказа.

Диаметр

Все трубы имеют стандартизированные размеры наружных и внутренних диаметров, которые измеряются в миллиметрах.

Наружный диаметр может варьировать в таких пределах: от 16 мм до 500 мм и более.

Внутренний диаметр может измеряться в дюймах. По этому показателю осуществляется подбор нужной трубы на основании расчета необходимого расхода воды, рабочей температуры и допустимого давления. По нему же подбираются соединительные элементы и другая арматура для монтажа трубопроводов.

В зависимости от размера наружного диаметра, изделия можно разделить на три основные категории.

1. Трубы небольшого размера (16-63 мм) используются в системах водопроводов и отопления частных и многоквартирных домов, для помещений различного назначения, а также для подключения трубопроводов к сетям центрального отопления.

2. Средняя категория (75-135 мм) находит применение в канализационных и вентиляционных системах жилых домов и других зданий, а также для транспортировки сжатого воздуха и различных химических веществ.
Наиболее популярным размером в этой группе является диаметр 110 мм – для монтажа внутренних канализационных систем различных зданий.

3. Трубы c большим диаметров (свыше 400 мм) подходят для магистральных сетей водоснабжения и наружной канализации, а также в промышленных производствах. Для бытовых нужд изделия такого размера практически не используются.

Самые популярные размеры

В контексте их предназначения:

• 20 мм – для внутриквартирной разводки водопроводной сети и монтажа систем отопления.
• 25 мм – для стояков в малоэтажных домах, разводки по этажам, подключения радиаторов отопления и монтажа систем теплого пола.
• 32 мм – для стояков и подводящих труб в высотных многоквартирных домах (от 5 этажей и выше).

Температура плавления

Информация о том, какую температуру выдерживают полипропиленовые трубы, не является приоритетной, поскольку обычные отопительные системы не рассчитаны на высокую температуру теплоносителя.

Коэффициент теплового расширения

Данный показатель характеризует размер линейного расширения полипропиленовой трубы при ее нагревании. Физическая величина рассчитывается по формуле:

• неармированные ПП трубы имеют коэффициент расширения 0,15
• у армированных труб он равен 0,03

Это значит, что при увеличении температуры от 20°С до 90°С длина одного метра неармированной трубы увеличивается примерно на 12 — 15 мм, а армированной – на 2,5 — 3 мм.

Таким образом, при длине линейного участка трубопровода в 5 метров и его нагревании до 90°С, длина может увеличиться на 60 — 75мм или 12,5 — 15 мм соответственно.

Такое температурное расширение на жестко закрепленных участках вызывает значительное продольное напряжение в стенках трубы.

Это создает дополнительное усилие на крепежных элементах и может вызвать деформацию труб, расслоение или разрыв. Поэтому трубопровод должен крепиться при помощи подвижных и неподвижных опор таким образом, чтобы он мог свободно увеличивать или уменьшать свою длину.

На длинных прямых участках трубопровода (свыше 5 – 6 метров ) для обеспечения линейного перемещения труб устанавливаются специальные компенсаторы в виде витков или П-образных изгибов.

При монтаже трубопроводов обязательно необходимо обеспечивать нужную величину зазора между стеной и трубами, особенно в местах их поворотов и углах помещения.

При проектировании системы отопления или горячего водоснабжения необходимо выбирать наиболее оптимальную схему конфигурации и мест крепления трубопроводов с учетом увеличения его длины при подаче в трубы горячей воды.

Это обеспечит надежную работоспособность и долговечность эксплуатации системы.

Срок службы

Как заявляют производители, эксплуатационный период выпускаемой продукции может составлять более 50 лет для горячей воды и до 100 лет для холодной.

Однако такой продолжительный срок возможен только в случае соблюдения нормальных условий эксплуатации полипропиленовых труб, которые в основном зависят от рабочей температуры и внутреннего давления в трубопроводе.

При этом следует учитывать, что эти параметра имеют обратную взаимозависимость: чем меньше температура, тем больше может быть давление в трубе, и наоборот.

Таблица расчетов с примерными сроками эксплуатации

Для расчета примерного срока службы труб из полипропилена применяются специальные формулы, диаграммы и таблицы. Это упрощенная таблица, где главными критериями продолжительности «жизни» труб выступают температура и рабочее давление.

Рабочая температура жидкости (°С)	Вид ПП трубы				Срок службы (в годах)
	PN10	PN16	PN20	PN25
	Мах рабочее давление (кгс/кв.см)
30	7,7	12,2	15,3	15,3	1
	7,2	11,5	14,3	14,3	5
	6,8	10,9	13,8	13,8	10
	6,7	10,6	13,4	13,4	25
	6,5	10,4	13,1	13,1	50
40	6,5	10,4	12,9	12,9	1
	6,1	9,7	12,1	12,1	5
	5,9	9,4	11,8	11,8	10
	5,6	9,0	11,3	11,3	25
	5,5	8,8	10,9	10,9	50
50	5,5	8,6	10,8	10,9	1
	5,1	8,2	10,2	10,2	5
	4,9	7,9	9,8	9,9	10
	4,8	7,5	9,5	9,6	25
	4,6	7,3	9,1	9,2	50
60	-	-	9,2	9,2	1
	-	-	8,5	8,5	5
	-	-	8,2	8,3	10
	-	-	7,9	7,9	25
	-	-	7,6	7,6	50
70	-	-	7,8	7,9	1
	-	-	7,2	7,1	5
	-	-	7,0	7,0	10
	-	-	6,1	6,2	25
	-	-	5,1	5,2	50
80	-	-	6,5	6,5	1
	-	-	5,7	5,8	5
	-	-	4,7	4,8	10
	-	-	3,0	3,8	25
95	-	-	4,5	4,6	1
	-	-	3,0	3,0	5

Следует учитывать, что в данной таблице указаны период рабочего состояний изделий при условии их непрерывной эксплуатации, поэтому при своих расчетах также учитывайте продолжительность ежегодного отопительного сезона.

Пример расчета

Рассмотрим конкретный пример примерного расчета срока службы трубы марки PN25 в системе отопления с рабочей температурой теплоносителя 70°С и номинальным давлением 6 кгс/кв.м.

Допустим, что ежегодный отопительный сезон длится семь месяцев.

По таблице определяем первоначальную цифру – 25 лет. С учетом продолжительности отопительного сезона в 7 месяцев окончательный срок службы составит примерно 43 года (25*12/7=42,85).

Особенности использования изделий в системах отопления

Учитывая, что обычные полипропиленовые трубы имеют достаточно большой коэффициент расширения при нагревании, для систем отопления применяются специальные армированные ПП трубы марки PN25. За счет армирующего слоя, выполненного из алюминиевого перфорированного листа или стекловолокна, коэффициент расширения снижается в 5-6 раз.

Их также можно использовать в водопроводных системах для горячей и холодной воды.

Технология армирования труб стекловолокном (фиброй), которую производители в последние годы стали использовать очень активно, имеет ряд преимуществ по сравнению с традиционной технологией армирования алюминиевой фольгой.

Трубы со стекловолокном обладают такими техническими параметрами, как и трубы с армирующей алюминиевой прослойкой.

При этом первые обладают дополнительными преимущества:

• небольшой вес;
• низкая стоимость;
• быстрый процесс установки, так как трубы с фиброй не требуют предварительного торцевания.

В некоторых ситуациях для монтажа низкотемпературных систем отопления, имеющих максимальный нагрев теплоносителя до 65-70°С, возможно использование неармированных труб марки PN20. Однако делать это следует только в крайних обстоятельствах, только если нет возможности приобрести специальные изделия марки PN25.

При этом необходимо с особой тщательностью выполнять монтаж системы, учитывая большое линейное расширение неармированных труб PN20.