Как рассчитать линейное расширение полипропиленовых труб


Труба полипропиленовая армированная стекловолокном – что это такое, плюсы и минусы, применение, разновидности, сравнение характеристик, варианты монтажа – примеры в фото + видео.

Информация для покупателей

  • ✔ Выбрать и купить полипропиленовые трубы армированные стекловолокном в интернет-магазине вам поможет информация по размеру, весу, ценам, фото и другим характеристикам в каталоге товаров.
  • ✔ Доставка по Москве и области осуществляется автомобилями грузоподъемностью от 500 кг до 10 т. Подробную информацию об услуге, условиях и стоимости можно посмотреть на этой странице.
  • ✔ Мы продаем трубы из полипропилена (ПП) армированные стекловолокном оптом и в розницу. При этом розничные покупатели могут оформить карту Клуба друзей Петровича, получать скидки и копить баллы.

Особенности конструкции и преимущества

Армированные полипропиленовые трубы — трехслойные. Внутренний и наружный слои выполнены из полипропилена, а средний — из смеси пластика с содержанием стекловолокна более 17%. Благодаря такой конструкции трубы устойчивы к воздействию высоких температур и перепадам давления; имеют низкий коэффициент теплового расширения, повышенную жесткость. Схожая структура полипропилена и стекловолокна обеспечивает прочность и герметичность при соединении отдельных участков.

К другим преимуществам PP-R труб относятся:

  • простота монтажа и обслуживания;
  • продолжительный срок службы, составляющий не менее 50 лет;
  • гладкая внутренняя поверхность, которая не допускает отложений.

Они не подвержены коррозии, устойчивы воздействию химически агрессивных веществ и не выделяют токсичных компонентов при эксплуатации и взаимодействии с рабочей средой с высокой температурой.

Интернет-магазин «Сантехкомплект» осуществляет продажу полипропиленовых труб, армированных стекловолокном, и фитингов на выгодных для клиентов условиях. У нас можно приобрести оптом и в розницу продукцию VALFEX и «РОСТУРПЛАСТ-RTP». В каталоге представлены надежные и качественные трубы диаметром 20-160 мм. Мы контролируем соответствие установленным нормам, предлагаем сертифицированную продукцию и доставляем по регионам России.

Почему для отопления нужен армированный полипропилен

фото: радиаторы и отопителная система из пластикаТем не менее, полипропилен как сырье для производства труб, имеет свои особенности. Он характеризуется повышенным линейным расширением при нагревании в естественных условиях. Трубопроводы для систем отопления из него   могут провисать в процессе эксплуатации.

Второй отрицательной особенностью полипропилена (ПП) является его плохая сопротивляемость воздействию ультрафиолетового излучения. Под влиянием ультрафиолета водопровод из полипропилена начинает разрушаться. Этот эффект можно в значительной степени нивелировать, вводя в состав пластической массы до 2% сажи.

Но такого воздействия часто бывает недостаточно, поэтому усиление механических характеристик дополнительно осуществляется армированием труб.

Это производиться следующим образом:

  1. В первую очередь изготавливается основание для конечного изделия. В ней контролируется параметр внутреннего диаметра.
  2. В процессе производства наружной поверхности изделия наматывается слой стеклянных волокон. Они отличаются высокой продольной прочностью.
  3. Далее, производится повторное экструдирование полученного полуфабриката, при котором поверх стекловолокна наносится наружный слой из того же полипропилена.

Механические и тепловые характеристики полипропиленовых труб, армированных стекловолокном, значительно выше, чем у не армированных.

Свойства стекловолокна

Стеклянное волокно изготавливают из разных видов стекла, в том числе и из стеклянного боя. Технологический процесс его получения состоит в вытягивании через фильеры расплавленной стеклянной массы (стеклянных шариков во времена СССР) или ее раздувании паром при выбросе из центрифуги. При первом методе получают стеклянную нить, а по второй технологии — стекловату.

Полученное стекловолокно обладает следующими характеристиками:

  • Низкой тепловой передачей, что используется в стекловате, коэффициент теплопроводности которой около 0,05 Вт/м·°С.
  • Главная характеристика стекла — его повышенная устойчивость и нейтральность практически ко всем агрессивным химическим веществам в их высокой концентрации.
  • Плотность самих стеклянных нитей составляет 2500 кг/м3, при использовании с другими компонентами (пластиками, смолами) в комбинированном материале она становится меньше.
  • Температура плавления стекла зависит от его состава и обычно лежит в диапазоне от 1200 до 1400 °С.
  • Само стеклянное волокно является негорючим материалом, однако при смешивании с полимерами общий композит может стать пожароопасным.
  • Стекло является диэлектриком, обладает высокой устойчивостью к блуждающим токам.
  • Стекловолокно коррозионно и биологически стойкий материал.
  • Стеклянные нити по прочности не уступают стали, стеклоткань намного крепче капроновой.
  • По толщине нити выпускают несколько видов волокна, ультратонкое имеет диаметр 1 мкм, у самого толстого размер достигает 25 мкм.

Материалы для стекловолоконного производства по ГОСТ 32650—2014

Рис. 2 Материалы для стекловолоконного производства по ГОСТ 32650—2014

Преимущества и недостатки полипропиленовых труб

Цельные полипропиленовые трубы, для которых на рынке принята маркировка PPR, превосходят пластиковые и металлические изделия по многим критериям. Они недорогие, прочные и лёгкие. Транспортировку изделий из данного вида пластика к месту проведения работ можно осуществить своими силами. Монтаж таких систем не требует специальных навыков и профессионального оборудования. Полипропилен хорошо переносит низкие температуры: его структура не нарушается даже после заморозки и оттаивания воды в трубопроводе.

Вместе с этим, у изделий из цельного полипропилена есть и характеристики, не лучшим образом сказывающиеся на их работоспособности. В первую очередь, это достаточно низкая температура плавления. Полипропилен начинает плавиться в фабричных условиях при 175 градусах. Становиться мягким этот пластик может уже при 130-140 градусах.

Казалось бы, при стабильной температуре в системе отопления, равной 90-95 градусам, это ограничение можно не принимать в расчёт. Но не стоит забывать, что при совмещении факторов высокого давления и высокой температуры в системе, влияние горячей воды сказывается гораздо более ощутимо на стойкости материала. Поэтому потеря целостности полипропилена в участках трубопровода при перепадах давления вполне вероятна.

Труба полипропиленовая армированная стекловолокном

Армированные трубы в сравнении с обычными более прочны и устойчивы к температурным перепадам

Также полипропилен имеет свойство заметно расширяться при тепловом воздействии. Обычно происходит деформация в длину: трубы растягиваются, на их поверхности появляются волны. Это явление нежелательно не только в силу эстетических причин. В тех случаях, когда полипропиленовые трубы утоплены под стяжку пола или заложены в покрытие стены, изменение физического размера конструкции повлечет за собой растрескивание цемента и штукатурки.

Полипропиленовые трубы, армированные стекловолокном или алюминием способны если не полностью лишить пластиковые изделия всех недостатков, то хотя бы на порядок улучшить их характеристики. Армированный слой дает возможность безопасно использовать трубы в любых системах отопления и водопровода.

Армированные трубы для теплопроводов

Современные материалы для изготовления труб — полипропилены на сегодняшний день повсеместно применяются для различных трубопроводных систем.

ппр труба со стекловолокном

Они доступны, просты в монтаже, гигиеничны. Но у них есть один существенный минус: под постоянным воздействием высоких температур и высокого давления, особенно, если они действуют одновременно, они быстро деформируются и изнашиваются.

Такие трубы чрезвычайно подвержены линейному расширению, т.е удлинению и провисанию при перепадах температур, поэтому использовать их в отопительных системах не всегда целесообразно.

Для того чтобы увеличить срок службы труб и их износостойкость и сократить коэффициент температурного расширения применяют метод армирования, т.е. укрепления стенок более термостойкими материалами, которые создают внутри трубы прочный каркас, и не дают ей удлиняться.

Что произойдет при пренебрежении тепловым расширением?

что будет, если не учесть расширение труб?

  1. Рост температурных показателей в полипропиленовых трубах может способствовать выдергиванию клипс и иных соединений. Подобный эффект возникает на длинных участках (свыше 10 метров) трубопровода для отопления.
  2. В самых верхних участках трубопроводной системы появляются воздушные камеры. В этом случае сечение трубы сужается, пропускная способность снижается, в связи с чем, она приобретает волнообразную форму.
  3. Прогревание батарей в системе отопления становится меньше, снижается напор горячей воды. Встречаются случаи, когда линейное расширение труб из полипропилена становится причиной поломки системы отопления.

Конструкция металлопластиковых труб

Под металлопластиковыми (их также называют металлополимерными) трубами понимают гибкие многослойные композитные трубы из различных пластиков с прослойкой из алюминиевой фольги. Внешний и внутренний слои из пластиков обеспечивают коррозионную стойкость. Алюминиевый слой гарантирует абсолютную кислородонепроницаемость и сохранение формы трубы, приданной при монтаже. Различные слои соединяются путем склеивания. Коэффициент линейного расширения у пластиков значительно выше, чем у алюминия, поэтому стойкость металлопластиковых труб к расслоению сильно зависит от качества клея.

Виды армирования ППР труб

Для укрепления полипропиленовых труб методом армирования используют следующие материалы:

  • стекловолокно располагается внутри трубы;
  • алюминий может укреплять стенки трубы изнутри или снаружи, а может быть впаянным между полипропиленовыми слоями.

Оба вида армированных труб подходят для монтажа отопительной системы в индивидуальном жилом доме, так и для подключения к централизованной системе. Но строители обычно отдают предпочтение армированным трубам со стекловолокном, поскольку их легче монтировать.

Обратите внимание! Еще большую прочность армированным трубам придает укрепление с помощью композита, т.е смешения стекловолокна и полипропилена. При этом создается прочная конструкция на молекулярном уровне.

Существующие варианты армирования

На данный момент полипропиленовые трубы армируют каркасами, сделанными из двух материалов. Это стекловолокно и алюминий. Вероятно, в будущем появятся другие варианты армирования, но пока нужно выбирать что-то одно из двух.

Зависимость структуры материала от воздействия температуры

Следует отличать максимальную температуру, которую могут выдержать ПП-трубы, от их реальных физических свойств. Несмотря на то, что производитель указывает показатель температуры плавления полипропилена 170 °С, на самом деле полипропиленовые изделия начинают размягчаться уже при 135-140 °С.

Рекомендуем ознакомиться: Где используется ППР (полипропиленовая) труба?

соединение

Установка таких труб без учета температурного расширения – это не просто риск деформации. Последствия ошибок в проектировании инженерных систем могут быть значительные:

  • происходит срыв крепежных элементов;
  • на деформированном участке скапливается воздух, снижающий пропускную способность системы (т.н. завоздушивание);
  • температура радиаторов и стояков снижается, система работает менее эффективно;
  • трубы лопаются, возникают утечка теплоносителя.

Важно! Для монтажа инженерных систем используются неармированные и армированные ПП-трубы. Вторые имеют дополнительный слой, который защищает внешний слой полимера от перегрева. Благодаря этому снижается коэффициент температурного расширения трубы, но полностью он не нивелируется.

У армированных полипропиленовых труб КТР меньше, но его все равно нужно учитывать.

армированный полипропилен

Усредненные показатели коэффициент температурного расширения:

  • неармированные – 0,15 мм/мК;
  • армированные металлом – 0,03 мм/мК;
  • армированные стекловолокном – 0,035 мм/мК.

На деле коэффициент температурного расширения для неармированных ПП-труб 0,15 мм выглядит как удлинение участка на 1 см на каждый метр трубопровода, если температура рабочей среды достигнет 70°С.

Внимание! Это не означает, что труба длиной 5 м удлинится на 5 см при запуске горячей воды. В системах горячего водоснабжения температура воды составляет максимум 65°С, следовательно коэффициент расширения также будет меньше.

Но, в конечном счете, при расчете длины инженерной системы нужно учитывать реальные температурные показатели. Для системы отопления длина трубы может увеличиться на 5 см и более.

Величину температурных изменений длины трубы можно также определить по таблицам:

Таблица линейного расширения (в мм): труба PP-R PN10 и PN20 (α = 0,15 мм/м x °С)

Длина трубы, м Разница температур Δt, ºС
10 20 30 40 50 60 70 80
0,1 0,15 0,30 0,45 0,60 0,75 0,90 1,05 1,20
0,2 0,30 0,60 0,90 1,20 1,50 1,80 2,10 2,40
0,3 0,45 0,90 1,35 1,80 2,25 2,70 3,15 3,60
0,4 0,60 1,20 1,80 2,40 3,00 3,60 4,20 4,80
0,5 0,75 1,50 2,25 3,00 3,75 4,50 5,25 6,00
0,6 0,90 1,80 2,70 3,60 4,50 5,40 6,30 7,20
0,7 1,05 2,10 3,15 4,20 5,25 6,30 7,35 8,40
0,8 1,20 2,40 3,60 4,80 6,00 7,20 8,40 9,60
0,9 1,35 2,70 4,05 5,40 6,75 8,10 9,45 10,80
1,0 1,50 3,00 4,50 6,00 7,50 9,00 10,50 12,00
2,0 3,00 6,00 9,00 12,00 15,00 18,00 21,00 24,00
3,0 4,50 9,00 13,50 18,00 22,50 27,00 31,50 36,00
4,0 6,00 12,00 18,00 24,00 30,00 36,00 42,00 48,00
5,0 7,50 15,00 22,50 30,00 37,50 45,00 52,50 60,00
6,0 9,00 18,00 27,00 36,00 45,00 54,00 63,00 72,00
7,0 10,50 21,00 31,50 42,00 52,50 63,00 73,50 84,00
8,0 12,00 24,00 36,00 48,00 60,00 72,00 84,00 96,00
9,0 13,50 27,00 40,50 54,00 67,50 81,00 94,50 108,00
10,0 15,00 30,00 45,00 60,00 75,00 90,00 105,00 120,00

ЧИТАТЬ ТАКЖЕ: Труба Полипропиленовая Pn10 Pn20 В Чем Разница

Таблица линейного расширения (в мм): армированная труба PP-R PN 25 (α = 0,03 мм/м С−¹)

Таблица Линейное расширение полипропиленовых труб (в мм): армированная стекловолокном труба PP-R PN20 (а = 0,035 мм/м С −1 )

Длина трубы, м Изменение температуры Δt (°С)
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
0.1 0,03 0,07 0,10 0,14 0,17 0,21 0,24 0,28 0,31 0,35
0.2 0,07 0,14 0,21 0,28 0,35 0,42 0,49 0,56 0,63 0,70
0.3 0,10 0,21 0,31 0,42 0,52 0,63 0,73 0,84 0,94 1,05
0.4 0,14 0,28 0,42 0,56 0,70 0,84 0,98 1,12 1,26 1,40
0.5 0,17 0,35 0,52 0,70 0,87 1,05 1,22 1,40 1,57 1,75
0.6 0,21 0,42 0,63 0,84 1,05 1,26 1,47 1,68 1,89 2,10
0.7 0,24 0,49 0,73 0,98 1,22 1,47 1,71 1,96 2,20 2,45
0.8 0,28 0,56 0,84 1,12 1,40 1,68 1,96 2,24 2,52 2,80
0.9 0,31 0,63 0,94 1,26 1,57 1,89 2,20 2,52 2,83 3,15
1.0 0,35 0,70 1,05 1,40 1,75 2,10 2,45 2,80 3,15 3,50
2.0 0,70 1,40 2,10 2,80 3,50 4,20 4,90 5,60 6,30 7,00
3.0 1,05 2,10 3,15 4,20 5,25 6,30 7,35 8,40 9,45 10,50
4.0 1,40 2,80 4,20 5,60 7,00 8,40 9,80 11,20 12,60 14,00
5.0 1,75 3,50 5,25 7,00 8,75 10,50 12,25 14,00 15,75 17,50
6.0 2,10 4,20 6,30 8,40 10,50 12,60 14,70 16,80 18,90 21,00
7.0 2,45 4,90 7,35 9,80 12,25 14,70 17,15 19,60 22,05 24,50
8.0 2,80 5,60 8,40 11,20 14,00 16,80 19,60 22,40 25,20 28,00
9.0 3,15 6,30 9,45 12,60 15,75 18,90 22,05 25,20 28,35 31,50
10.0 3,50 7,00 10,50 14,00 17,50 21,00 24,50 28,00 31,50 35,00

Статья по теме:

Труба стекловолокно для отопления полипропиленовая – виды, маркировка, монтаж. В отдельной статье подробно рассказывается про полипропиленовые трубы армированные стекловолокном.

]]>

Монтаж отопительного трубопровода: все по ГОСТу

Поскольку подобные магистрали не нуждаются в регулярном техническом обслуживании, чаще всего они прокладываются внутри стен (закрытый вариант монтажа). А, значит, необходимо заранее разработать план монтажных работ и схему разводки труб по квартире (дому), привязанную к отдельным помещениям.

Построение подобного плана позволит значительно сократить количество деталей, соединяемых в подвешенном состоянии. Гораздо проще соединять отдельные ветви на монтажном столе, после чего соединить их в одно целое.

В случае наружного монтажа отопительный трубопровод закрепляется на стене при помощи специальных хомутов. Сначала хомут фиксируется на поверхности (используется саморез), а уже в него вставляется труба. Полипропиленовые трубы армированные стекловолокном пользуются большой популярностью в строительстве и производстве.

Большое количество стыков

Еще один минус в организации отопления полипропиленовыми трубами – это большое количество стыков. Средний дом может насчитывать порой 200-300 стыков и большая часть из них прячется в стяжку и стены. А каждый стык – это человеческий фактор, который может сыграть злую шутку. В любой момент любой стык может дать течь. Хорошо, если он будет снаружи. Но как показывает практика, довольно часто стык начинает течь внутри.

А с учетом постоянного линейного расширения трубы, стык так же может потерять свою герметичность. Верным будет заметить, что такие ситуации происходят далеко не всегда.

Что такое компенсаторы для труб из полипропилена


Деформация труб от расширения во время перепада температур приводит к их провисанию из-за удлинения. В системах длиной десять метров и более используют компенсаторы гибкого типа.

Компенсатор представляет деталь для соединения элементов в виде гибкой завернутой петли.

Элемент конструкции защищает трубы во время расширения при перепадах температуры либо давления в системе.

Внимание! Деталь имеет небольшую цену, легкий монтаж, но намного увеличивает прочность и износостойкость всей сети.

Разновидности компенсирующих устройств:

1.осевое устройство служит фиксированной опорой, их легко собирать.

сдвиговое устройство перемещается в две стороны, выполнены с помощью нержавеющей стали, между собой скрепляются посредством арматурного соединения.

3.поворотное устройство применяют в местах поворотов, закрепляя углы. Их используют, где направление изменяется под прямым углом.

4.универсальное устройство имеет три типа работы: угловой, осевой, поперечный тип движения. Используют в небольших сетях, или, когда нет возможности установить сильфонные устройства.

5.фланцевое устройство представляют собой сильфонное устройство, выполненное из резины, при помощи него нивелируют действие ударной силы во время повышения давления. Данное устройство подходит для выравнивания осевой неточности сети.

Компенсаторы монтируют при помощи сварки либо фланцев.

Применение компенсаторов имеет свои достоинства:

1.исключают вихревые потоки, стабилизируют давление в середине трубопрокатов.

2.образуют герметичность системы.

3.увеличивают срок службы.


Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.