Тръбопроводи от полипропилен През последните години в европейските страни тръби и свързващи части от полипропилен и неговите кополимери все по-добре се конкурират с тръби, изработени от полиетилен и поливинилхлорид, особено при инсталиране на вътрешни тръбопроводи за студена и топла вода. В настоящия материал ще се опитаме да разгледаме основните качества и приложения на този материал.
текст инж. Вера Ангелова
Тръбите от полипропилен имат малко тегло и са лесни за изпълнение и транспорт, което означава че при използването им се намаляват разходите за доставката и транспорта. Освен това, те са лесни за инсталиране и безопасни за здравето. Общата стойност на изграждане на тръбопровод от полипропилен най-често е по-ниска, сравнение с тръби и фитинги, изработени от алтернативни материали. Полипропиленът, от който се произвеждат полипропиленовите тръби, е устойчив на въздействието на високи температури и химикали.
Полипропиленовите тръби се характеризират с корозионна и химическа устойчивост. Липсата на ръжда, корозия, разпадане и гниене, мръсотия, бактерии и отлагания на котлен камък в тръбите и фитингите от полипропилен, в комбинация с фабрично гладката вътрешна повърхност, гарантира постоянно висока пропускателна способност, която не намалява с течение на времето, следствие на стесняването на вътрешния диаметър. Тъй като полипропиленът е вид полимерен материал и са му присъщи повечето типични свойства на полимерите, в един такъв тръбопровод липсват явления като корозия и електрохимични реакции или абразивно износване. Важно е да се отбележи, че полипропиленът не взаимодейства химически с водата и разтворените се в нея елементи, следствие на което не променя потребителските й качества. Полипропиленовата тръба може лесно да бъде свързана с други елементи, изработени от различни материали. Тръбопроводите от полипропилен са структурно цялостни, а благодарение на свойствата на материала притежават достатъчна еластичност, за да поемат без проблеми движения на земната основа.
Полипропиленът е лек, има голяма издръжливост на разтягане и е с голяма термоустойчивост - температурният диапазон на експлоатацията му е от -20 до +110°С. Това позволява тръбите да се монтират при отрицателни температури, да се използват за пренос на флуиди с много висока температура и да се експлоатират при екстремни температури. Полипропиленът се характеризира и със завидна устойчивост на удар.
Производство
Тръбите от полипропилен обикновено се произвеждат по метода на непрекъснатата коекструзивна щамповка. Този процес протича по следния начин: използват се две плоскости от полипропиленов гранулат, които са в два различни цвята, но с еднакви свойства, те се поддават на формоване по обща ос и така се моделират две тръби едновременно, като едната е във вътрешността на другата. Вътрешната тръба е с гладка повърхност, а външната е гофрирана. Двете стени се свързват помежду си в процеса на производство, връзката се осъществява на молекулярно ниво и обезпечава образуване на монолитна двуслойна конструкция на тръбната стена.
Тези особености на стените позволяват на полипропиленовите тръби, въпреки че са със сравнително малка маса, да издържат на доста големи натоварвания, характерни обикновено за тръбите от тежките типове, и да се използват на места с повишено натоварване.
Видове полипропиленови тръби
В зависимост от условията на протичане на полимеризацията и начина на включване на етиленовия кополимер, полипропиленът може да бъде хомополимер (РР-Н), рандом кополимер (PP-R, известен още като РРRC) и блок кополимер (PP-B). Характерните свойства на различните разновидности на полипропилена влияят до голяма степен до възможностите му за употреба. РР-Н обикновено се използва в индустриални напорни тръбопроводи, както и при мрежи за почвени и отпадни води, благодарение на добрите механични характеристики и отличната химическа устойчивост.
PP-R се е доказал като много подходящ материал за сградни тръбопроподни инсталации както за студена, така и за гореща вода, заради високата си устойчивост на вътрешно налягане и дълготрайната устойчивост на високи температури.
За вкопани канализационни и отводнителни приложения и системи за отпадни води, най-подходящите полипропиленови тръби са тези от блок кополимер (РР-В). Това се дължи главно на голямото им съпротивление на деформации, високата устойчивост на удар, особено при ниски температури, запазването на качествата за дълъг период от време и много добрата химическа устойчивост. На базата на тези свои свойства РР-В често се използва и за други безнапорни системи, като намира приложение и като обсадна тръба за кабелни комуникации.
Един от най-перспективните материали на база полипропилен, намиращи приложение в сградните водоснабдителни и канализационни мрежи, е споменатия РРRC (Poly Propylene Random Copolymer). Това е термопластичен полимер на пропилена с плътност около 0.9 g/cm3. Материалът се характеризира с висока устойчивост на удар, голяма резистентност към многократно огъване, а износоустойчивостта му е сравнима с тази на полиамида. Той не е разтворим в органични разтворители, устойчив е на въздействието на вряща вода и основи, но тъмнее и се разгражда под действието на азотна и сярна киселина. Точката на топене на PPRC (по резултати от диференциално-термични анализи) е около 140-143оС, а температурата, при която настъпва началото на разрушаването му, е 250оС.
PPRC тръби и фитинги се използват за мрежи за студена или топла вода, най-вече вътре в сградите, както и за канализация и отопление, при температура на работния флуид не по-висока от 75 градуса. За студена вода, тези тръби обикновено са изработени с номинално работно налягане 1-1.6 MРa, а за топла - 2-2.5 МРа. При необходимост могат да се използват и армирани тръби.
В допълнение към използването им за водоснабдителни мрежи, полипропиленови тръби, намират приложение и за пренос на химически агресивни вещества, сгъстен въздух, както и при различни видове дренажни системи. За да се увеличи якостта в областта на зоните на свързване, някои тръби и фитинги се произвеждат уякчени с метални запресовки.
Надеждността и дълготрайността на тръбопроводната система са пряко зависими от качеството и свойствата на изходния материал. В това отношение изобретяването на кополимера РРRС се счита за технологичен пробив в областта на водоснабдяването. Този материал успява да съчетае редица ценни свойства, което го прави идеален за изграждане на напорни системи за водоснабдяване и отопление.
Обобщено накратко, PPRC е кополимер на полипропилена, за който са характерни всички присъщи на полипропилена свойства, като например: достатъчна здравина, ниска топлопроводимост, резистентност към температурни промени (с въвеждането на стабилизатори), невисока цена, екологическа безопасност. Всички тези свойства обуславят едно доста широко използване на тръбите и фитингите от PPRC в областта на водоснабдяването и канализацията на сгради.
Технологични и експлоатационни параметри
Срокът на експлоатация на тръбите от полипропилен е около 50 години, когато те се използват за водопроводни мрежи за студена вода (с температура до 20 градуса) и 25-30 години за топла (посочените данни могат да се различават в зависимост от експлоатационните условия: температура, налягане, агресивност на околната среда и т.н.).
По отношение на стойността, продуктите от полипропилен са значително по-евтини от металните (от месинг или стомана), но в същото време притежават много близки по стойност основни характеристики, което позволява използването на тези тръби за гарантиране рентабилност в случаите, когато характеристиките на материала удовлетворяват изискванията на бъдещия водопровод, в съответствие с техническото задание.
Благодарение на достатъчната си гъвкавост и еластичност, тръбата от полипропилен не нарушава целостта си, дори и ако водата, която се транспортира от нея, замръзне. Тя само леко увеличава своя диаметър, а при разтапяне на леда възвръща изходния си размер.
Монтирането на такива тръби във водопроводна или друга инсталация е няколко пъти по-бързо отколкото при метални тръби, защото в повечето случаи не е необходимо нарязване на резби, използването на резбовани компоненти за връзки и други. В повечето случаи, тръбите от полипропилен се свързват помежду си с много технологично автоматично заваряване.
Област на приложение
Полипропиленът се се реализира като материал за изграждане на тръбопроводи в жилищни, административни и промишлени сгради, като може да осигурява пренос както на битови, така и на промишлени води. Тръбите и фитингите от полиптопилен са предназначени за вътрешно водоснабдяване със студена и топла вода, както и за изграждане на елементи от системите за подово и стенно отопление и други елементи на отоплителната система. Основното изискване е работната температура на пренасяния флуид да е под 75 градуса Целзии. Като допълнение, тръбопроводи от РРRС могат да бъдат използвани също за транспортиране на сгъстен въздух.
Тръбите от РРRС могат да бъдат използвани практически в почти всички съществуващи области, където се използват тръби: за питейна вода, за подаване на флуида към отоплителните тела, при отводняване, напояване и други. Също така, особено ценен е факта, че материалът принадлежи към класа на полиолефините и, както всички представители на този клас, е сред най-екологично чистите продукти, предавайки своето качество на произведените от него продукти и осигурявайки безопасността на провеждане на референтния процес.
Способността на полипропилена да се заварява значително улеснява процеса на монтаж на тръбите, изработени от него, а и надеждността на заваръчните връзки е най-висока, в сравнение с други начини за съединяване, тъй като якостта на шева е максимално близка до тази на самите тръби.
Всичко това, според мнението на водещи специалисти позволява полипропиленът да бъде окачествен като един от най-перспективните материали за производство на тръби и техни съединения, налични в момента.04/09/2012 |
