Приветствую Вас Гость | RSS

Сантех-мастер

Пятница, 16.11.2018, 02:32
Главная » Статьи » Мои статьи

ВНИМАНИЕ! СВАРКА МНОГОСЛОЙНЫХ ПОЛИПРОПИЛЕНОВЫХ ТРУБ

Уже ни для кого не секрет, что сваривать многослойные полипропиленовые трубы с помощью традиционных фитингов необходимо с особой тщательностью.

Оголенные торцы многослойной полипропиленовой трубы PPR-AL-PPR подвергаются воздействию напора горячей воды и в результате образующиеся кавитационные процессы «разъедают» алюминиевый слой, труба расслаивается, и разрушается само соединение, Рис.1.

Сварка многослойных полипропиленовых труб с помощью традиционных фитингов для однослойных труб приводит к разрушению соединения

Рис.1

Подробнее…

1. Борьба с расслоением в полипропиленовых трубах армированных алюминием PPR-AL-PPR

Достоинства полипропиленовых труб армированных алюминием хорошо известны: это абсолютная кислородо-не-проницаемость позволяющая применять их в системах радиаторного отопления, и низкий коэффициент температурного расширения, снижающий затраты на прокладку трубопроводов. На первых порах казалось, что и сваривать их можно с помощью обычных полипропиленовых фитингов, тех самых, которыми сваривают однослойные трубы.

Но на практике это оказалось не совсем так – трубы в местах соединений расслаиваются (см. выше, Рис.1). Большинство производителей применили паллиативное решение – стали выскабливать на торцах трубы алюминиевый слой, и затем оплавлять концы трубы сварочным инструментом (Подробнее…).

Гораздо эффективнее защищают многослойную трубу от расслоения фитингиDeepipe (Патент RU 2380603 C 1) для металлопластиковых труб PERT-Al-PERT (Рис.2). Но пока такая конструкция применяется только в трубопроводных системах на базе многослойных труб PE-RT/Al/PE-RT .

PE-RT фитинг DEEPIPE для сварки металлопластиковых композитных и нанокомпозитных труб PERT-Al-PERT (PE-RT/Al/PE-RT

Рис.2

2. Внимание! Радиальные силы

До недавнего времени считалось, что температурное расширение оказывает серьезное влияние на трубопроводную систему только в продольном направлении. В однослойных трубопроводах это требовало установки температурных компенсаторов, что приводило к удорожанию системы.

В многослойных трубах армированных алюминием или стекловолокном влияние продольного температурного расширения существенно снижена: в полипропиленовых трубах PPR-AL-PPR коэффициент температурного расширения приблизился к показателям самого металла - 0,3х10-4 ( у алюминия 0,23х10-4 ), в трубах армированных стекловолокном значительно снизилась 0,5х10-4 (в однослойных полипропиленовых трубах 2,0х10-4 ).

В однослойных полимерных трубах проблема радиального температурного расширения не возникала – и труба и фитинги имели одинаковый коэффициент температурного расширения.

А вот в многослойных полипропиленовых трубах радиальные силы температурного расширения обернулись серьезной угрозой надежности.

Это связано с тем, что традиционный фитинг приваривается к полипропиленовой трубе только к наружному слою. После сварки фитинг и наружный слой трубы образует монолитную систему с коэффициентом температурного расширения 2,0х10 -4 , а коэффициент температурного расширения внутреннего армирующего слоя (из алюминия или стеклонаполненного полипропилена) на порядок меньше. При циклических изменениях температуры (особенно сильных в системах отопления) на фитинг действует разрывающая сила пропорциональная разнице коэффициентов температурного расширения и температуре теплоносителя, Рис.3.

При сварке полипропиленовых труб армированных алюминием или стекловолокном (PPR-AL-PPR, PPR-FG-PPR, PPR-GF) силы радиального температурного расширения отрывают или раскалывают фитинг

Рис.3

 

В результате радиальные силы отрывают фитинг с приваренным к нему наружным слоем от армирующего слоя алюминия, или раскалывает слой стеклонаполненного полипропилена, Рис. 4.

При сварке полипропиленовых труб армированных алюминием PPR-AL-PPR силы радиального температурного расширения отрывают фитинг от алюминиевого слоя трубы

Рис.4 Отрыв полипропиленового фитинга от трубы PPR - AL - PP . Срок эксплуатации до аварии 28 мес.

3. Злая шутка кристалличности

Высокая кристалличность, и как следствие хрупкость, полипропилена сыграло с полипропиленовыми трубопроводами очередную злую шутку, особенно с полипропиленовыми трубами армированных стекловолокном. Радиальные силы температурного расширения приводят к совершенно к неожиданным результатам:

Разница температурных коэффициентов расширения фитинга и стеклонаполненого полипропилена приводит к раскалыванию фитинга рис. 5.

При сварке полипропиленовых труб армированных стекловолокном, фиброй (PPR-FG-PPR, PPR-GF) силы радиального температурного расширения раскалывают фитинг

Рис.5 Раскалывание полипропиленового фитинга от трубы PPR - FG - PP . Срок эксплуатации до аварии 26 мес.

4. Очередной виток эволюции

Чтобы решить проблему радиальных сил температурного расширения полипропиленовым трубопроводам в очередной раз придется заимствовать решения у металлопластиковых.

В начале, когда однослойные трубопроводы исчерпали свои возможности полипропиленовые трубопроводы позаимствовали внутренний алюминиевый слой. Теперь, придется заимствовать у PERT-AL-PERT трубопроводов конструкцию фитингов (Рис.2).

Достоинство конструкции PE-RT фитингов заключается прежде всего в том, что труба вваривается в цилиндрическое гнездо фитинга, и сварка производится и по внутренней и по наружной поверхности трубы, Рис. 6.

Устойчивый к радиальным силам температурного расширения PE-RT фитинг DEEPIPE для металлопластиковых композитных и нанокомпозитных труб PERT-AL-PERT (PE-RT/Al/PE-RT

Рис.6 PE - RT фитинг в разрезе

При этом торцы трубы защищены от воздействия воды, а расположение алюминиевого слоя внутри фитинга делает его устойчивым к радиальным нагрузкам.

Однако, полипропиленовые трубопроводы не могут позаимствовать у металлопластиковых эластичность, и по надежности они всегда будут отставать от толерантных к радиальным нагрузкам композитных труб PERT - Al - PERT .

 Хочется добавить что по Самаре такой материал как  сварной PE-RT еще серьезным образом не добрался, распространения не получил, поэтому альтернатива полипропилену остается как всегда металопластиковые системы, и системы сшитого полиэтилена REHAU.

 

На главную  В статьи

Источник: http://www.meto.ru
Категория: Мои статьи | Добавил: Stasneo (27.03.2013)
Просмотров: 2236 | Теги: водопровод на полипропилене, полипропиленовые трубы, отопление на полипропилене | Рейтинг: 0.0/0