На какое давление рассчитаны полипропиленовые трубы: технические характеристики и особенности монтажа

Содержание

максимальное и рабочее давление, точка плавления

Трубы из полипропилена давно уже стали популярными при строительстве систем водоснабжения и отопления. Они довольно часто применяются при устройстве водопроводов и отопления в новых домах. В зданиях старой постройки постоянно происходит  замена старых обветшавших коммуникаций из стальных труб на новые из современных материалов, среди которых нередко используются полипропиленовые трубы.

Перед тем, как устанавливать в своем жилище данные изделия, встает законный вопрос о том, какую температуру выдерживают полипропиленовые трубы, способны ли они сделать систему отопления надежной.

Всем понятно, что стальные трубы могут выдержать очень большой нагрев, но как себя поведет полипропилен в системе горячего водоснабжения и отопления, следует разобраться более внимательно.

Свойства полипропилена

Полипропилен является полимером и поэтому большую температуру переносить не может. При температуре в 140 градусов он становится мягким и теряет свою форму, а при повышении до 175 градусов наступает плавление. То есть материал перестает быть твердым и способным сохранять свою форму и  технические характеристики.

Но наши системы отопления на такую температуру теплоносителя не рассчитаны, и поэтому для подачи горячей воды в систему отопления полипропиленовые трубы вполне пригодны.

Максимальная рабочая температура полипропиленовых труб составляет 95 градусов по Цельсию.

Данные изделия могут выдержать и несколько больший уровень температуры, но кратковременно. При длительном использовании полипропиленовых труб при температуре воды больше 100 градусов срок эксплуатации значительно снижается.

Помимо этого полипропилен при перепадах температурного режима, как и всякое другое вещество, может изменяться в размерах. Т.е. при нагревании — расширяться, при охлаждении – сжиматься. Под влиянием высоких температур теплоносителя трубы из этого материала могут провисать между местами крепления их к стене или к какой другой поверхности, в то время как во внешнем слое образуется вздутие материала.

Армированные полипропиленовые трубы

Вывод о том, что трубы полипропиленовые – рабочая температура которых соответствует температуре горячей воды в системе отопления, можно с успехом использовать, не совсем точен.

Для устранения эффекта теплового расширения производители разработали новый тип – армированную полипропиленовую трубу

.

В этих изделиях между слоями полипропилена находится слой алюминиевой фольги или стекловолокна, которые не дают трубе намного расширяться.

Специалисты рекомендуют для отопительной системы использовать только армированные полипропиленовые трубы – температура, которую они выдерживают, полностью соответствует нормативам современной отопительной системы.

При устройстве отопления следует знать, что не все полипропиленовые трубы можно использовать. Например: труба марки PN20 имеет рабочую температуру до 60 градусов выше нуля, а изделие с маркировкой PN25 способно выдержать горячую воду с температурой до +95 градусов.

Монтаж полипропиленовых труб

При монтаже полипропиленовых труб следует учитывать их линейное расширение из-за перепадов температуры воды. Поэтому крепление к стене необходимо производить без жесткой фиксации изделий.

Необходимо соблюдать важное условие – полипропиленовые трубы должны иметь возможность небольшого движения при увеличении или снижении температуры.

Это означает, что не стоит их вытягивать в струнку и прочно крепить к стенам. Иначе возможны повреждения слоев трубы, которые могут привести к обрыву.

И главное, нужно помнить о том, что трубы полиэтиленовые – какую температуру выдерживают, значит, в таких условиях и надо их эксплуатировать.

Трубы из данного материала не рекомендуется сильно изгибать. Несмотря на то, что полипропилен обладает хорошей пластичностью, изгибы и повороты следует делать при помощи специальных муфт и фитингов. Если попытаться изготовить поворот на 90 градусов вручную, то в месте изгиба появится трещина или значительно уменьшится внутренний диаметр изделия.

В устройствах, где используются армированные полипропиленовые трубы – температура рабочей среды должна находиться в пределах до 95 градусов. При укладке труб в бетонную стяжку, например при устройстве теплых полов, канал следует сделать немного шире, чем диаметр изделий. Это нужно для того чтобы при линейном расширении труба имела возможность изменять свои размеры.

При использовании труб для снабжения холодной водой допускается их жесткое крепление, так как в этом случае температура эксплуатации полипропиленовых труб невысока и линейного расширения материала нет. К тому же стоимость таких изделий невысока по сравнению с армированными трубами, в которых в качестве теплоносителя применяется горячая вода.

Армирование приводит к тому, что трубопровод становится значительно надежнее и крепче.

Однако следует помнить о том, что температура плавления полипропиленовых труб, независимо от того для чего они предназначены, составляет 175 градусов по Цельсию. В этом случае наступает полное разрушение изделий из полипропилена.

Какое давление выдерживают полипропиленовые трубы

В соответствие с техническими характеристиками срок эксплуатации полипропиленовых труб составляет около 50 лет. Эта цифра зависит не только от температуры рабочей среды в трубе, но и от ее давления.

Полипропиленовые трубы могут эксплуатироваться при давлении рабочей среды до 30 кг/кв. см. Чем выше температура, тем меньше уровень допустимого давления.Если сказать проще, то трубы из этого материала должны иметь уровень рабочего давления до 10 бар.

Идеальные условия для полиэтиленовой трубы – температура воды не больше +70 градусов при давлении от 4 до 6 атмосфер.

Полипропиленовые трубы весьма востребованы при строительстве или ремонте трубопроводов различного назначения. Однако необходимо учитывать их рабочие возможности: температуру и давление.

Какую температуру выдерживают полипропиленовые трубы

Общие сведения

Максимальная температура теплоносителя для полипропиленовых труб составляет 950C Цельсия. При 1400C данный материал легко деформируется ввиду мягкости. Существует риск разрыва. Если нагрев достигает 2000C, материал начинает плавиться.

Поскольку нагрев горячей воды в системе отопления большинства квартир и домов не превышает 900C, данные изделия вполне пригодны для использования. Однако изготавливаются они из разных компонентов, поэтому не каждая модель может выдержать даже 600C. Также особые требования предъявляются к изделиям, используемых в системе «тёплый пол».

Можно ли использовать полипропилен при температурных показателях выше нормы? Специалисты дают отрицательный ответ. Да, материал сможет выдержать кратковременный скачок, однако такая температура не должна быть постоянной. В противном случае срок службы данных снижается в разы. Модель, рассчитанная на 50 лет использования, едва прослужит год при показателях, вдвое превышающих норму.

Зависимость давления и температуры

Важным параметром является не только температура, но и давление. Предельный параметр – 30 килограмм на квадратный сантиметр. Однако производитель рекомендует не превышать давление свыше 10 килограмм.

Какую температуру выдерживают полипропиленовые трубы для горячей воды со средними характеристиками? Для максимально долгого срока службы рекомендуется, чтобы нагрев жидкости не превышал 700C, а давление – 6 атмосфер.

При выборе труб для холодного или горячего водоснабжения важно проверить качество материала. Изделие не должно иметь:

  • Расслоений.
  • Вкраплений.
  • Пузырьков.

В противном случае, срок эксплуатации не будет соответствовать заявленному производителем.

Температура и маркировка

Узнать, какую температуру выдерживают изделия, можно по маркировке:

  • PN 10. Такая модель отлично подойдёт для холодных жидкостей. Полипропиленовые трубы и фитинги РТП для внутренней канализации и водопровода рассчитаны на температуру до 45
    0
    C.
  • PN 16. Может применяться как для холодного теплоносителя, так и для подвода жидкости к системе отопления. Нагрев воды может достигать 600C.
  • PN 20. Температура воды может составлять от 0 до 800C. Эта характеристика позволяет использовать их для систем отопления.
  • PN 25. Отличительная черта – армирование, за счёт чего модель способна выдержать большое давление и температуру. Изделие с маркировкой PN25 выдерживает нагрев до 950C. Армирование может выполняться несколькими материалами (об этом немного позже).

Важно! Стоит знать, что есть прямая зависимость цены и маркировки. Чем выше число после PN, тем дороже будет изделие. Поэтому не обязательно приобретать для холодного водопровода и канализации трубы маркировкой выше PN10. А вот для систем отопления следует выбирать изделия PN16, 20 или 25.

На что влияет армирование?

С целью получить хороший нагрев помещения в квартире устанавливается обратный трубопровод и увеличивается нагрев воды на 100

C. При увеличении нагрева материал теряет свойства и расширяется в диаметре. При существенном повышении температур изделие может лопнуть. Это особо опасно при установке коммуникаций в бетонной стяжке. Это приводит к:

  • Растрескиванию бетона.
  • Течи системы отопления.

С целью снизить коэффициент расширения, производители армируют трубы – усиливают несущую способность полипропилена другим материалом:

  • Алюминиевой фольгой, что наносится на внешнюю поверхность.
  • Алюминием, который располагается внутри изделия, ближе к внешней части (в частности, трубы Valtec PP-ALUX).
  • Стекловолокном (например, трубы Valtec PP-Fiber).
  • Композицией из фибро- и стекловолокна.

Помимо снижения теплового расширения, армирование позволяет сохранить прочность материала при существенном нагреве. Даже если жидкость нагреется до 1200C, изделие не лопнет, как это произойдет с неармированными аналогами.

Специалисты рекомендуют выбирать изделия, армированные стекловолокном. При одинаковой стоимости, такие модели имеют ряд преимуществ:

  • Не требуют зачистки краёв перед установкой.
  • Имеют короткое время пайки (такое же, как у неармированных аналогов).
  • Отсутствует внутреннее расслоение материала.

Полипропиленовые трубы со стекловолокном соответствуют маркировке PN25, а потому выдерживают температуру до 950C, сохраняя свою толщину. Критической для таких изделий является температура в 1200C. Материал может выдержать кратковременный нагрев, однако при постоянном воздействии ресурс изделия значительно снижается.

Подводим итоги

Мы выяснили, что изделия для холодного водоснабжения рассчитаны на температуру до +450C, для горячего – от 60 до 950C. Выбирая коммуникации для дома, важно учитывать несколько характеристик:

  • Тип водоснабжения (холодное/ горячее).
  • Разбег температур в квартире зимой и летом в месте установки коммуникаций.
  • Тип отопления и требования строительных норм.

Зная данные параметры, можно подобрать наиболее подходящий тип для конкретного случая, не переплатив за более дорогой вариант. 

Как выбрать полипропиленовые трубы

Надежность, практичность, универсальность полипропиленовых труб высоко оценены строителями. Важными параметрами правильного выбора продукции выступают отмеченные в маркировке изделий технические характеристики, диаметры и возможность использования в конкретных условиях.

 

Разновидности труб

Назначение для горячей или холодной водоподачи обозначено на трубах продольной полосой красного или синего цвета соответственно. Применение изделий для холодного водоснабжения в системах отопления чревато их преждевременным выходом из строя.

Полипропиленовые трубы PN отличаются толщиной стенок, рассчитаны на давление воды 10-20 атм. Трубы PN10 применяют только для подачи холодной воды. При нагревании им свойственно изменять линейные размеры. Гораздо лучшими характеристиками обладают трубы PN 16, используемые для водопроводов с более высоким давлением. Трубы PN20 и PN 25 с большей толщиной стенок более устойчивы к температурным воздействиям, могут быть использованы в организации горячего водообеспечения, а армированная труба PN25 - отопления. Однако им также характерно линейное расширение, но в меньших показателях.

Гораздо лучшими характеристиками выделяются:

  • PPH полипропиленовые трубы. Обладая достаточной стойкостью к механическим нагрузкам, химическим воздействиям, они могут быть использованы для холодной водоподачи, в вентиляционных системах, различных производственных инженерных сооружениях. Главным недостатком выступает чувствительность к низким и слишком высоким температурам, при которых полимер — материал из которого сделаны трубы, разрушается;
  • PPB трубы, изготовленные из блоксополимеров полипропилена, не уступают PPH по прочности, но обладают гораздо большей термоустойчивостью, гибкостью. Трубы применяют в горячем водообеспечении, для подачи теплоносителя;
  • PPR из рандом сополимера по прочности превосходят металлопластик, отличаются высочайшей устойчивостью к щелочным, кислотным соединениям, морозостойкостью, устойчивостью к постоянным температурам до +90С и кратковременным до +140С. Могут применяться при сооружении любых инженерных коммуникаций;
  • PPS относятся к категории жаропрочных, сохраняют свою целостность и прочность при максимальной температуре +95С.

 

Труба полипропиленовая армированная

Труба полипропиленовая армированная отличается гораздо большей устойчивостью к температурным нагрузками, наименьшими линейными изменениями при нагревании. Широко используется для транспортировки теплоносителей, не расслаивается, сохраняет целостность, может быть проложена внутри стен. Полипропиленовая трубная продукция армируется:

  • перфорированным или сплошным алюминием, повышающим прочность трубы, но сохраняющим ее легкость;
  • стекловолокном, нанесенным на внутреннюю поверхность изделия. Трубы со стекловолоконным армированием подвержены линейному расширению на 6% больше, чем с алюминиевым. Поэтому их чаще применяют при обустройстве водоподачи, сооружения канализационных систем;
  • алюминием с внутренней облицовкой поверхности трубы сшитым полиэтиленом.

 

 Однако с данным видом труб связаны некоторые сложности при монтаже систем:

  • необходимость тщательной зачистки армированной трубы на глубину вхождения в фитинг с удалением оболочки алюминия и внешнего слоя полимера в случае раструбной сварки;
  • потребность в насадках сварочного аппарата;
  • торцевание армированных алюминием труб перед сваркой;
  • приваривание к фитингу только половины толщины стенок армированной трубы;

 

Параметры выбора полиэтиленовых труб

При выборе полиэтиленовых труб учитывают технические характеристики, отмеченные производителем в инструкции по эксплуатации:

  • диаметр;
  • температурные нагрузки;
  • рабочее давление среды;
  • линейное расширение.

 

Предельно внимательный подход к выбору, оригинальности, наличию сертификата изделий, условиям хранения и транспортировки обеспечит продолжительность срока их службы. Полипропиленовые трубы хранят только на ровных поверхностях, защищенных от ультрафиолета, атмосферных и острых механических воздействий.

Лидирующими по производству полипропиленовых труб выступают Германия, Чехия, Россия и Турция.

Полипропиленовые трубы и высокие температуры.

В наши дни современные материалы применяемые для обустройства домашнего хозяйства, имеют множество преимуществ. Одним из наиболее применяемых современных материалов в сфере строительства конечно же является  пластик. Пластик долговечен, не требует особенного ухода и что очень важно экономичен. Первоначальные затраты на переоборудование окупаются за первый же годы эксплуатации материалов из пластика. 

Особенно актуален выбор новых материалов для проведения сантехнических работ. Неминуемые потери от прорыва старых труб заставляют потребителя  выбирать лучшие материалы. Таким материалом по праву считается полипропилен и производимые из него полипропиленовые трубы.Полимерный материал, в отличие от стали, стоек к большому числу реагентов, лёгок и прост в эксплуатации. По сравнению с другими полимерами, полипропилен воспламеняется при более высокой температуре, что позволяет использовать его в самых разных сложных условиях. 
Полипропиленовые трубы легко монтировать и при желании монтаж может совершить даже не высоко квалифицированный специалист . Характеристики полипропилена позволяют использовать такие трубы для разных нужд: в системе канализации, отопления или горячего и холодного водоснабжения.
Полипропиленовые трубы сохраняют свои характеристики вплоть до 750 С, они гигиеничны, его легко промываются в процессе использования,  а срок службы составляет до 50 лет.
Производители выпускают несколько видов полипропиленовых труб, рассчитанных на разное давление. Особой популярностью пользуются трубы полипропиленовые армированные. Благодаря большому числу разных видов труб, можно легко экономить средства, ведь удобно подбирать трубы под конкретные нужды.
Соединяют пластиковые трубы из полипропилена нагреванием - так называемой стыковой сваркой. Соединение между трубами получается прочным и надёжным, в отличие от традиционной сварки металлических труб, стык - это не слабое место, а монолитное звено.
Срок эксплуатации полипропиленовых труб зависит от температуры эксплуатации. Заявления производителя о сроке эксплуатации 50 лет при температуре не превышающей 75 С   абсолютно оправдано, но при более высоких нагрузках не совсем верно. При температуре значительно превышающей рекомендуемую производителем, срок службы сокращается и может сократиться даже в несколько раз.
Сочетание температуры и давления при использовании определяет сроки «жизни». Низкая температура вкупе с высоким давлением, и аналогичные условия наоборот способствуют долгому периоду эксплуатации. Чем выше давление, тем меньше срок службы.
Оптимальная температура для воды в полипропиленовой трубе 75 С. В многоквартирных домах температура воды может доходить до 95 С. В частном доме можно установить нагревательный котёл на определённую температуру, использование пластиковых труб удобнее в таком доме.
Для пластиковых труб имеет большое значение линейное расширение. Необходимо при монтаже дать трубе возможность расширяться, чтобы её не разорвало от нагрузок и давления воды. Для этого нужно оставлять зазоры. Другой способ - вставить в трубу ленту из алюминия. Так улучшаются многие характеристики трубы, в том числе и прочность. Такие трубы дороже обычных.

 

Об авторе: Права на данную статью принадлежат компании МДМ-САНТЕХПЛАСТ www.mdm-plast.ru , копирование данной статьи разрешается только полностью, без внесения изменений и правок, с обязательным указанием ссылки на сайт компании МДМ-САНТЕХПЛАСТ.

видео-инструкция по монтажу своими руками, особенности металлопластиковых, полипропиленовых изделий, толщина стенок, зависимость от диаметра, расчет прочности, цена, фото

В поисковики часто вбивают запрос, какое давление в трубах отопления, но такая постановка не корректна, так как МПа в системе зависит от того, какая система в вашем доме – централизованная или автономная, к тому же, и здесь эти показатели могут отличаться.

Например, при подаче теплоносителя на малоэтажные здания давление гораздо меньше, чем для многоэтажных домов, следовательно, оно будет отличаться и в самом контуре. Давайте вместе разберёмся с этими соотношениями и посмотрим дополнительно видео в этой статье.

Схема централизованного отопления

Соотношение давления

Типы давления

Примечание. Чтобы произвести расчет прочности трубы на давление (для квартирного контура) нужно понимать, какие типы этого измерения существуют вообще.

Такой манометр есть в каждом подвале многоэтажного дома

  • Под статическим давлением подразумевается столб воды, точнее, его высота, на которую способен поднять его насос от котла или централизованной котельной – от этого зависит расчёт мощности, в особенности для многоэтажных домов. То есть, для одноэтажных и многоэтажных строений при одинаковой жилой площади требования к этому показателю совершенно разные.
  • От динамического давления зависит скорость движения теплоносителя в системе – чем быстрее будет завершаться цикл, тем меньше будет остывать вода, следовательно, затраты на её подогрев будут ниже, также снизится и общая цена на энергоносители.
  • Кроме того, существует рабочее (постоянное) и опрессовочное (максимальное или испытательное) давление и рассчитывается толщина стенки трубы в зависимости от давления опрессовочного, а не рабочего. При нормальных условиях эксплуатации в многоквартирных домах, вне зависимости от типа постройки (новый проект или “хрущёвка”) эксплуатационное (рабочее) давление должно составлять от 8 до 9,5 атмосфер, что равно 0,8-0,96 МПа или 8,1-9,81 кгс/см2), как того требует инструкция. К сожалению, в некоторых домах этот показатель сильно занижен и составляет порядка 5-5,5 атмосфер, соответственно 0,5-0,55 МПа или 5,0-5,6 кгс/см2.

Полипропиленовые трубы

Примечание. Полипропиленовые трубы обычно записываются при помощи аббревиатуры – русская ПП или английская PPR.
А вот то, какое давление держит полипропиленовая труба и её термические свойства обозначаются аббревиатурой PN с последующим после неё числом.

Разрез PPR

Если речь зашла о том, какое давление выдерживает полипропиленовая труба, значит, разговор идёт о контуре отопления, причём, скорее всего, от центральной котельной, так как при автономной системе давление на контуре.

Для автономного варианта вполне подходит труба полиэтиленовая низкого давления – её устанавливают для “тёплого пола”. Тем не менее, в маркировке полипропилена PN10 b PN16 отсутствует армирующий слой и для контура такие трубы не годятся – здесь обычно применяется PN20 и PN25.

Таблица зависимости эксплуатационного ресурса PPR от давления и температуры

t⁰C Эксплуатационный ресурс (лет) Тип PPR
PN10 PN16 PN20 PN25
Допустимая нагрузка (кгс/см3)
20 10 13,5 21,7 27,1 33,9
25 13,2 21,1 26,4 33,0
50 12,9 20,7 25,9 32,3
30 10 11,7 18,8 23,5 29,3
25 11,3 18,1 22,7 28,3
50 11,1 17,7 22,1 27,7
40 10 10,1 16,2 20,3 25,3
25 9,7 15,6 19,5 24,3
50 9,2 14,7 18,4 23,0
50 10 8,7 13,9 17,3 21,7
25 8,0 12,8 16,0 20,0
50 7,3 11,7 14,7 16,3
60 10 7,2 11,5 14,4 18,0
25 6,1 9,8 12,3 15,3
50 5,5 8,7 10,9 13,7
70 10 5,3 3,5 10,7 13,3
25 4,5 7,3 9,1 11,3
30 4,4 7,0 9,8 11,0
50 4,3 6,8 8,5 10,7
80 55 4,3 6,9 8,7 10,8
10 3,9 6,3 7,9 9,8
25 3,7 5,9 7,5 9,2
95 1 3,9 6,7 7,6 8,5
5 2,8 4,4 5,4 6,1

Следует также сказать, что зависимость давления от диаметра трубы не меняет общую картину, так как давление при увеличении сечения практически не изменится, но вот объём теплоносителя увеличится, что повлечёт дополнительные расходы на нагревание воды.

Как видите, для централизованного отопления, если судить по параметрам давления в системе, подойдёт практически любая PPR (ещё и запас останется), но здесь следует учитывать температуру теплоносителя, так как эти два параметра следует совмещать.

RN10 способна выдерживать постоянную температуру 20 ⁰C (кратковременно 45 ⁰C), а RN16 в постоянном режиме держит 35 ⁰C (кратковременно 60 ⁰C), следовательно, ни для ГВС, ни для отопления такой вариант не подходит.

Примечание. Некоторые почему-то считают, что большое сечение трубы позволяет лучше обогревать помещение, но это опасное заблуждение.
Во-первых, как уже было упомянуто выше, придётся греть больший объём воды, во-вторых, источником обогрева является не контур, а радиатор и, в-третьих, ПП проводит тепло очень плохо.

Стекловолоконное армирование

Итак, на какое давление рассчитаны полипропиленовые трубы, мы можем посмотреть в таблице вверху, и давайте опять вернёмся к температурным показателям. Сначала рассмотрим RN20 – такая труба считается универсальной (на горячую и холодную воду) и рассчитана на постоянную эксплуатацию без последствий при температуре теплоносителя до 80 ⁰C, а конвекционные котлы для автономного отопления работают в режиме 60-80 ⁰C.

Не очень большие отличия в этом плане и у конденсационных котлов – там нормальный рабочий режим 40-80 ⁰C, следовательно, оба режима идеально подходят для PPR RN20.

Но не для каждого региона будет достаточно температуры 80 ⁰C для радиаторов и контура, следовательно, придётся использовать RN25, которую можно в постоянном режиме эксплуатировать при 95 ⁰C. В таком режиме может работать не только автономный котёл, но и центральная котельная, если на то есть необходимость, так что здесь будет выгоднее использовать именно эту трубу.

Очистка PPR шайвером

Полипропиленовая труба RN25 имеет некоторые особенности, которые необходимо учитывать при её монтаже – это слегка увеличенный наружный диаметр и расположение армирующей алюминиевой фольги не посредине стенки, а ближе к поверхности.

Если увеличенное сечение не очень будет мешать и конец всё равно войдёт в горячую насадку при пайке, то фольга будет помехой, так как этот слой окажется обнажённым, что понизит адгезию с фитингом для соединения трубы и, как следствие, качество стыка. Чтобы этого избежать вам нужно будет своими руками очистить конец при помощи шайвера, как это показано на верхнем фото.

Рекомендация. При пайке полипропилена конец трубы диаметром 20 мм должен заходить в фитинг на 14-17 мм, 25-миллиметровая – на 15-19 мм.
В тех случаях, когда конец заходит глубже, его края расплющиваются, тем самым понижая проходимость или даже создавая затор.

Заключение

В заключение следует сказать, какое давление выдерживает металлопластиковая труба – это 10кгс/см2, следовательно, она превосходно подходит для системы тёплого пола. Несмотря на то, что официально для этой цели используют полиэтилен, тем не менее, подавляющее большинство сантехников останавливают свой выбор именно на металлопласте диаметром 16 мм.

Сшитый полиэтилен для теплого пола 2021

Теплый пол в современной квартире или загородном доме – это комфорт, экономичность, равномерное распределение тепла и свободное пространство стен для дизайна помещения. Он может быть «водяным» (из наполненных теплоносителем труб) либо электрическим, первый из которых более приемлем с точки зрения безопасности и экономии. Для его устройства используются трубы из различных материалов, из которых одним из лучших считается сшитый полиэтилен для теплого пола PEX.

Требования к трубам для теплого пола

Теплый пол – это созданная под напольным покрытием система отопления из равномерно расположенных труб, которые закрепляются в армированной бетонной стяжке. В процессе действия такой системы трубопроводы испытывают давление как теплоносителя, так и бетона, при этом являясь труднодоступными для регулярных осмотров. Поэтому для них выдвигается ряд качественных требований:

  • Механическая прочность,
  • Устойчивость к коррозии,
  • Переносимость высоких температур – для воды до 90-950,
  • Стойкость к повышенному давлению – не менее 10-ти атм,
  • Монолитность конструкции трубы без продольных швов,
  • Желательно – отсутствие любых стыков, как фитинговых, так и сварных, так как их существование чревато протечками и засорами,
  • Долговечность.

При этом трубы должны обладать хорошей теплоотдачей для наилучшей подачи тепла в отапливаемое помещение.

ВНИМАНИЕ! Кроме всего вышеперечисленного, трубы должны очень хорошо гнуться, чтобы обеспечивать достаточную для обеспечения тепла плотность проложения: между двумя соседними отрезками должно быть не более 30-ти см расстояния.

Возможности трубы PEX

Основные свойства

Трубы из сшитого полиэтилена отвечают всем перечисленным требованиям для напольного отопления: они обладают уникальными свойствами прочности и теплостойкости (плавятся только при t0 выше 1500), отлично выдерживают высокие внешние и внутренние нагрузки (рабочее давление до 16-ти – 20-ти атм), удобно монтируются и служат долгие годы. При этом трубы PEX:

  • Очень крепкие на растяжение и разрыв,
  • Обладают высокой эластичностью, поэтому отлично гнутся без изломов,
  • Не просто очень пластичные, но также обладающие памятью формы, то есть способны возвращать исходные размеры после небольших деформаций,
  • Гладкие внутри, благодаря чему гидравлическое сопротивление сводится к минимуму, а их внутренние поверхности практически не зарастают взвесями из теплоносителя.
  • Обладают сроком эксплуатации, в 2-3 раза превышающим этот показатель для металлических аналогов.

ИНТЕРЕСНО! Сшитый полиэтилен обладает способностью большинства полимеров к звукоизоляции, что позволяет сделать движение воды по трубам из него гораздо более тихим и менее заметным.

Сравнение с трубами из других материалов

Выбор труб из сшитого полиэтилена для устройства теплого пола определяется их преимуществами перед трубной продукцией из других материалов:

  1. Стальные трубы требуют надежной антикоррозийной защиты, они плохо гнутся, часто имеют продольные швы, быстро засоряются.
  2. Медные могли бы стать идеальным вариантом, если бы не обходились так дорого: их стоимость в несколько раз превышает цены на все прочие материалы.
  3. Гофрированная нержавейка дает почти такие же результаты, как медь, хотя и стоит так же дорого.
  4. Металлопластик является тем же полиэтиленом, но без сшивки и с алюминиевой прослойкой. Недорогая труба из него может не выдержать высокой температуры и даже давления, а ремонт в бетонной стяжке будет проблематичен.
  5. Полипропиленовые трубы обойдутся дешевле «сшитых», но не обладают такой гибкостью и теплоотдачей. Кроме этого, при нагревании они теряют свою прочность, поэтому требуют усиления армированием.
  6. Термостойкий полиэтилен PERT в реальности выдерживает высокие температуры в течение ограниченных промежутков времени. Постоянно горячее содержимое сокращает срок их использования до минимума.

Более того, в отличие от многих других материалов, трубы PEX легко выдерживают даже замораживание содержимого. При этом они только немного деформируются, в стандартных условиях возвращая прежнюю форму.

Возможные проблемы

Устройство теплого пола из сшитого ПЭ имеет и свои недостатки. Следует приготовиться к тому, что:

  • PEX-изделия, предназначенные для отопительных целей, обязательно должны иметь внутреннее и внешнее антидиффузное покрытие, защищающее материал трубы от свободного кислорода. С этим покрытием нужно обращаться очень аккуратно для исключения его повреждения.
  • Постоянно высокая температура теплоносителя (выше 80 0C) значительно сокращает срок службы трубы.
  • Монтаж контуров сложных диаметров может потребовать большей прочности конструкции, чем возможно для PEX. В таких случаях оправдано применение более дорогих материалов.

Шаг раскладки

Таблица. Характеристики труб из сшитого полиэтилена, требования по температуре и шаг раскладки в зависимости от них.

Особенности установки

При установке труб, изготовленных из сшитого полиэтилена, в систему напольного отопления следует учитывать следующее:

  • Диаметр трубы должен находиться в пределах от 16-ти до 25-ти мм. Более тонкие изделия дают меньшую теплоотдачу и большее гидравлическое сопротивление, а толстые увеличивают толщину напольного покрытия, чем уменьшается высота помещения.
  • Трубу следует приобретать в бухтах (катушках), а не в отрезках, чтобы была возможность укладки ее цельным контуром без стыков.
  • Длина трубы является оптимальной: для диаметра 16 мм – от 60-ти до 80-ти метров, для диаметра 25 мм – не более 90-120 м. Для меньших площадей удобнее использовать электрический обогрев пола, а для больших устраивают несколько контуров, так как слишком большая длина трубы препятствует нормальной циркуляции теплоносителя.
  • Из-за высокой гибкости труба PEX плохо держится в согнутом состоянии, поэтому сразу необходимо предусмотреть ее крепление посредством скоб-защелок либо реек с установочными пазами.
  • Для увеличения эффекта теплоотдачи лучше использовать теплозащитную подложку (например, из фольгированных материалов, дающих не только отличную теплоизоляцию, но и более равномерное тепло в комнате).

ВНИМАНИЕ! Установка теплого пола в централизованные отопительные системы запрещена законом. Совет «умельцам», не боящимся закона: центральные системы отопления известны непостоянством температуры и давления (возможностью гидроударов), поэтому трубы под вашим полом могут быть аварийноопасны не только для вас, но и для живущих рядом соседей.

Как выбрать полипропиленовые трубы?

Пластиковые трубы благодаря целому комплексу преимуществ нашли огромное применение в системе трубопроводов разного назначения. Среди пластиковой трубопроводной продукции большим спросом пользуются полипропиленовые трубы, поэтому важно знать и уметь правильно выбрать полипропиленовые трубы.

Особенности труб из полипропилена


Высокий рейтинг полипропиленовых труб объясняется целым рядом положительных свойств  этой продукции перед другими изделиями из стали и чугуна. Основные достоинства ПП труб:

  • легкий вес способствует удобной транспортировке продукции;


  • достаточная прочность;


  • устойчивость против коррозии;


  • простота монтажа трубопровода;


  • отсутствие известковых обрастаний и солевых отложений;


  • увеличенный срок эксплуатации. В системах горячего водоснабжения строк эксплуатации труб составляет более 25 лет, в системах с холодной водой – 50 лет;


  • отсутствие токсичных компонентов делает трубы полностью безвредными для человека;


  • хорошая устойчивость против перепадов температуры и давления напора воды;


  • устойчивость против гидравлических ударов;


  • хорошие диэлектрические свойства полипропилена;


  • гладкая внутренняя поверхность труб обладает низким коэффициентом трения, обеспечивает хорошую пропускную способность рабочей среды и тем самим повышает коэффициент полезного действия.

                                                                 

Область применения полипропиленовых труб охватывает:

  1. Системы водоснабжения:
    • бытовые для транспортировки, как холодной, так и горячей питьевой воды;
    • промышленные для водоснабжения технической водой.
  2. Системы отопления:
    • монтаж теплых полов в домах, квартирах и офисных помещениях;
    • оборудование стояков;
    • подводка к отопительным радиаторам.
  3. Распределительные сети.
  4. Системы пожаротушения.
  5. Трубопроводные магистрали сельскохозяйственного значения.
  6. Системы, транспортирующие сжатый воздух.

Использование изделий ПП в организации отопительной системы.

Каждая труба рассчитана на определенное давление. Его значение можно узнать по маркировке на каждой трубе. Например, РN25 указывает, что труба рассчитана на давление 25 атмосфер при соблюдении температурного режима . Для использования труб в напорных системах необходимо выбирать трубы с большим значением давления.


    В маркировке труб также указывается максимальная температура рабочей среды. На изделиях, рассчитанных для горячей и холодной воды, может быть промаркировано «hot&cold».
    Предпочтительнее выбирать армированные стекловолокном или алюминиевой фольгой трубы. Такие трубы положительно характеризуются:

      • меньшим коэффициентом расширения;
      • большим запасом прочности на разрыв.

    Проанализировав приведенные советы, можно легко определиться, какие полипропиленовые трубы лучше других оптимально подойдут для монтажа необходимой системы трубопроводов.

    Анализ отзывов пользователей позволяет составить рейтинг производителей трубной продукции:

    • немецкие (Banninger, Akwatherm, Рехау, Wefatherm) заслуживают только положительные оценки – это лучшие полипропиленовые трубы;
    • чешские (FV-Plast) тоже отличаются высоким качеством;
    • российские (FD-Plast.) более дешевые, а качество несколько ниже;
    • китайские наряду с низкими ценами предлагают и низкое качество продукции;

        Рабочие температуры пластиковых труб

        Рабочая температура

        - это максимальные рабочие температуры для пластиковых труб.

        Материал пластиковой трубы Рабочая температура
        При давлении
        Без давления
        ( o F) ( o C) ( o F) o C)
        ABS - Акрилонитрилебутадиен Стирол 100 38 180 82
        PE - Полиэтилен 100 38 180 82
        PVC - Поливинилхлорид 100 38 140 60
        CPVC - Хлорированный поливинил Хлорид 180 82 180 90 069 82
        PB - полибутилен 180 82 200 93
        PP - полипропилен 100 38 180 82
        SR - стирольный каучук Пластик 150 66

        Максимальная кратковременная рабочая температура

        - для труб без давления.

        • PVC: 95 o C
        • PP: 100 o C
        • PE: 95 o C

        Температура теплового искажения

        - температура, при которой образец материала помещается в теплоноситель с изгибающей нагрузкой (18,6 кг / см 2 ) приложен - достигает заданного прогиба.

        • ABS: 104-106 o C
        • PVC: 54-80 o C
        • HDPE: 43-49 o C
        • LDPE: - 41 o C
        • PP: 57-64 o C

        Температура размягчения по Вика

        - это температура, при которой игольчатый пенетратор погружается в испытательный образец заданная глубина при приложении заданной вертикальной нагрузки (1 кг) .

        • ABS: 102,3 o C
        • PVC: 92 o C
        • PE: 127,3 o C
        • PP: 152.2 C

        Номинальное давление термопластичных фитингов

        Номинальное давление термопластичных фитингов

        При проектировании систем трубопроводов из термопластов необходимо иметь не только практические знания в области проектирования трубопроводов, но также знать ряд уникальных свойств термопластов.

        Помимо химической стойкости, при проектировании трубопроводных систем из термопластов следует учитывать следующие важные факторы:

        • Номинальное давление.
        • Соотношение температуры и давления.
        • Гидравлический молот.
        • Характеристики потерь на трение

        В этой статье рассматриваются только номинальные характеристики и измерения давления и нагрузки. Чтобы скачать копию, нажмите здесь

        Определение взаимосвязей между давлением и напряжением в трубопроводе

        Уравнение ISO

        Окружное напряжение - это наибольшее напряжение в любой системе трубопроводов, находящихся под давлением.Именно этот фактор определяет давление, которое может выдержать участок трубы. Взаимосвязь напряжения, давления и размеров трубы описывается уравнением ISO (Международной организации по стандартизации). Упрощенная форма этого уравнения:

        Долговременная прочность

        Для определения долговременной прочности термопластической трубы отрезки трубы закрываются с обоих концов (см. Рис. 1-C) и подвергаются различным внутренним давлениям для создания окружных напряжений, которые приведут к разрушению в течение 10–10 000 часов.Испытание проводится в соответствии с ASTM D-1598 - Стандартное испытание на время до отказа пластиковых труб под длительным гидростатическим давлением. Полученные точки разрушения используются в статистическом анализе (описанном в ASTM D-2837; см. Приложение B) для определения характеристической кривой регрессии, которая представляет соотношение напряжение / время до разрушения для конкретного тестируемого термопластичного трубного компаунда. Эта кривая представлена ​​уравнением:

        Где: a и b - константы, описывающие наклон и пересечение кривой, а T и S - время до отказа и окружное напряжение, соответственно.

        Кривая регрессии может быть построена на бумаге и экстраполирована от 10 000 до 100 000 часов (11,4 года). Напряжение в 100000 часов известно как основа гидростатического проектирования (HDB) для этого конкретного термопластичного компаунда. Из HDB расчетное гидростатическое напряжение (HDS) легко определяется путем применения множителя коэффициента обслуживания, как описано ниже.

        Рисунок 1-C

        Испытание на длительную прочность согласно ASTM D-1598

        Образец для испытаний трубы в соответствии с ASTM D-1598 на «Время до разрушения пластиковой трубы при длительном гидростатическом давлении»

        Кривая регрессии - напряжение / время до отказа для ПВХ типа I Фактор эксплуатации

        Комитет по гидростатическим напряжениям Института пластмассовых труб (PPI) определил, что эксплуатационный (расчетный) коэффициент, составляющий половину гидростатической проектной базы, обеспечит адекватный запас прочности для использования с водой, чтобы гарантировать полезную работу пластиковых труб в течение длительного времени. период времени.Хотя это не указано в стандартах, в отрасли обычно понимают, что этот «длительный период времени» составляет минимум 50 лет.

        Соответственно, стандарты для пластиковых труб с использованием эксплуатационного фактора 0,5 требовали, чтобы номинальное давление трубы основывалось на этом гидростатическом расчетном напряжении, снова рассчитанном по формуле ISO.

        Хотя предыдущий опыт показал, что этот коэффициент обслуживания (или множитель 0,5) обеспечивает адекватную безопасность для многих, если не для большинства применений, некоторые эксперты считают, что более консервативный коэффициент обслуживания, равный 0.4 лучше компенсирует скачки давления гидравлического удара, а также небольшие производственные отклонения и повреждения, полученные во время установки.

        PPI опубликовал заявление о политике, в котором официально рекомендовано значение коэффициента обслуживания 0,4. Это эквивалентно рекомендации, чтобы номинальное давление трубы было в 1,25 раза превышающим расчетное давление системы для любой конкретной установки. Основываясь на этой политике, во всем мире без сбоев были проложены многие миллионы миль термопластичных труб.

        Лучше всего учитывать фактические условия помпажа, как описано далее в этом разделе. Кроме того, рекомендуется существенное снижение рабочего давления при работе с агрессивными химическими растворами и в условиях высоких температур.

        Числовые соотношения для эксплуатационных факторов и расчетных напряжений ПВХ показаны ниже.

        Факторы эксплуатации и расчетное гидростатическое напряжение (HDS) *.

        Гидростатическая расчетная основа равна 27,6 МПа (4000 фунтов на кв. Дюйм)

        Фактор обслуживания HDS

        0.5 = 13,8 МПа (2000 фунтов на кв. Дюйм)

        0,4 ​​= 11 МПа (1600 фунтов на кв. Дюйм)

        * Материал: ПВХ тип I.

        Максимальное давление *

        Номинальное давление термопластической трубы представляет собой максимально допустимое рабочее давление в системе трубопроводов для воды при температуре 73 градуса по Фаренгейту. (23,4 градуса Цельсия) при коэффициенте обслуживания 0,5. (См. Таблицу 1.) Это номинальное давление для ряда размеров труб из ПВХ / ХПВХ материалов.

        Номинальный размер
        График 40
        График 80
        Резьбовое
        График 80

        ½

        600

        850

        425

        ¾

        480

        690

        345

        1

        450

        630

        320

        370

        520

        260

        330

        470

        240

        2

        280

        400

        200

        300

        420

        210

        3

        260

        370

        190

        4

        220

        320

        160

        5

        190

        290

        140

        6

        180

        280

        140

        8

        160

        250

        120

        10

        140

        230

        120

        12

        130

        230

        110

        * Номинальные значения давления, перечисленные здесь, могут быть уменьшены, если рабочая жидкость отличается от воды при температуре 73 ° по Фаренгейту.

        Внешнее давление
        Всасывающие линии

        Труба из поливинилхлорида (ПВХ) часто указывается для ситуаций, когда к трубе прилагается внешнее давление, например, в подводных применениях. В таких случаях степень сжатия трубы определяет максимально допустимый перепад давления между внешним и внутренним давлением.

        Таблица III-C дает эти рейтинги обрушения в фунтах на квадратный дюйм при 73.4 ° F или 23,4 ° C для трубы Schedule 80. Обратите внимание, что для температур, отличных от комнатной, давление схлопывания необходимо отрегулировать. Коэффициенты температурной коррекции (снижения номинальных характеристик) (см. Таблицу 2) приведены в разделе «Взаимосвязь температуры и давления». (Только труба сортамента 80.)

        Таблица 2

        Номинальный размер трубы (дюймы)
        Схема с резьбой 80

        ½

        1045

        ¾

        650

        1

        540

        340

        270

        2

        190

        220

        3

        155

        4

        115

        6

        80

        Рейтинги разрушения трубы ПВХ ТИПА I при 73.4 градуса по Фаренгейту.

        Вакуумная служба

        Как следует из характеристик обрушения, трубы из ПВХ подходят для работы в условиях вакуума или отрицательного давления, которые встречаются во многих трубопроводах. Лабораторные испытания были проведены на трубах из ПВХ Schedule 80 для определения характеристик в вакууме и при температурах, выходящих за рамки рекомендуемых рабочих условий. Трубы диаметром менее 6 дюймов не деформируются при температурах до 170 градусов по Фаренгейту и 27 дюймов ртутного вакуума.Выше этой температуры произошел отказ из-за деформации резьбы.

        Заключение: Все размеры труб из ПВХ Schedule 80 подходят для работы в вакууме до 140 градусов по Фаренгейту и 30 дюймов ртутного вакуума. Соединения, склеенные растворителем, рекомендуются для работы в вакууме.

        Ассоциация пластиковых труб и фитингов

        Использование пластиковых труб

        Многие современные пластмассы были разработаны во время и незадолго до Второй мировой войны.Некоторые из них были внедрены в трубопроводные системы в 1930-х годах. В Соединенных Штатах пластиковые трубопроводные системы получили широкое распространение в конце 1950-х - начале 1960-х годов. С тех пор использование пластиковых труб увеличилось с поразительной скоростью.

        Водопровод, распределение горячей и холодной воды, канализация, сточные воды и вентиляция (DWV), канализация, газораспределение, орошение, водоводы, пожарные спринклерные системы и технологические трубопроводы являются основными рынками для систем пластиковых трубопроводов во всем мире. Подземные трубопроводы составляют большую часть рынка.

        Пластиковые трубопроводные системы позволяют использовать многие важные экологически безопасные технологии для зданий. Чтобы узнать больше об этой важной теме, загрузите наш отчет о «зеленых» приложениях здесь.

        Основные области водопровода, в которых используются пластиковые трубы:

        Приложения без давления
        • Дренаж, канализация и вентиляция зданий (DWV)
        • Строительные канализации и водостоки

        Помимо низких затрат на установку, пластиковые трубы привлекательны для применений без давления (DWV и канализация), поскольку гладкие внутренние стенки обеспечивают высокую скорость гравитационного потока и сводят к минимуму вероятность возникновения остановок.Пластиковые канализационные трубы обладают достаточной прочностью для нагрузок на землю и высокой химической стойкостью, что означает долгий срок службы при использовании в канализационных системах.

        Для этих целей используются трубы из АБС, ПВХ и полиэтилена. Существуют отдельные стандарты ASTM для каждой пластиковой трубы в зависимости от материала, системы размеров, области применения и (иногда) размеров.

        Трубопроводы

        из АБС и ПВХ уже много лет используются в жилых системах DWV, где могут возникать периодические скачки температуры до 180 ° F для ABS и 140 ° F для ПВХ.

        Применения давления
        • Служба водоснабжения
        • Распределение горячей и холодной воды

        Пластиковые напорные трубопроводы используются во многих промышленных процессах, в системах отопления и охлаждения, установках противопожарной защиты, газораспределении, а также для водоснабжения и водоснабжения.

        Применение питьевой воды включает в себя холодное водоснабжение от колодцев или водопроводов до здания, а также распределительные трубопроводы горячей и холодной воды внутри зданий.

        Доступны материалы

        : АБС, ПЭ и ПВХ с номинальной нагрузкой 73 ° F для использования в напорных трубопроводах. Полиэтиленовые трубы широко используются в линиях подачи холодной воды и в системах распределения воды за пределами здания. Гибкость при низких температурах делает его особенно подходящим для использования в приложениях, где температура может достигать 35 ° F и ниже.

        Максимальная температура, при которой PE имеет рейтинг HDS, составляет 140 ° F.

        Материалы с рейтингом HDS для более высоких температур

        Доступны материалы

        из хлорированного поли (винилхлорида) (CPVC) и сшитого полиэтилена (PEX), которые рассчитаны на длительную работу при температуре 180 ° F, а также для применения в холодной воде.Трубопровод системы распределения горячей и холодной воды, сделанный из этих материалов, имеет номинальное рабочее давление 100 фунтов на квадратный дюйм при 180 ° F. Эти системы испытываются под давлением 150 фунтов на квадратный дюйм при 210 ° F в течение не менее 48 часов, чтобы гарантировать целостность в этих условиях, которые могут возникнуть в случае неисправности системы управления водонагревателем. Таким образом, такие материалы подходят для распределения горячей воды, где водонагреватели установлены с предохранительными клапанами, установленными на 150 фунтов на квадратный дюйм, 210 ° F.

        Все правила водоснабжения требуют использования трубопроводов с номиналом 100 фунтов на кв. Дюйм при 180 ° F как для горячей, так и для холодной воды в системе распределения воды.

        Некоторые другие приложения
        • Трубопровод пожарного спринклера
        • Трубы плавательного бассейна
        • Системы охлажденной воды
        • Орошение
        • Таяние льда
        • Теплый пол

        Для получения информации о системах пластиковых трубопроводов в муниципальных системах водоснабжения, ливневых или канализационных системах, см. Ассоциацию производителей труб из ПВХ и Институт пластиковых труб

        .

        Ассоциация пластиковых труб и фитингов

        Загрузить PPFA "Руководство по установке: трубопроводы горячей и холодной воды из CPVC"

        О CPVC

        Хлорированный поли (винилхлорид) (ХПВХ) представляет собой термопластический материал для труб и фитингов, изготовленный из композиций ХПВХ, отвечающих требованиям класса 23447 ASTM, как определено в спецификации ASTM D1784.ХПВХ применяются для распределения питьевой воды, работы с агрессивными жидкостями в промышленности и систем пожаротушения.

        Системы трубопроводов из ХПВХ:

        • Экологичность
        • Обеспечивают длительный срок службы
        • Простота установки и использования
        • Коррозионностойкий
        • Рентабельность
        • Широко принятые коды

        Промышленные трубы из ХПВХ изготавливаются методом экструзии диаметром от ¼ "до 12" до размеров Sch 40, Sch 80 и SDR (стандартное соотношение размеров).

        Труба из ХПВХ

        для водопроводных систем изготавливается методом экструзии с размерами от ¼ "до 2" медных трубок (CTS). Сантехнические изделия CTS изготавливаются по внешнему диаметру медных труб в соответствии со спецификациями ASTM D2846, и имеют толщину стенки SDR 11. Номинальное давление систем CTS SDR 11 составляет 400 фунтов на квадратный дюйм (фунт на квадратный дюйм) при 73 F и 100 фунтов на квадратный дюйм при 180 ° F. Сантехнические трубы из ХПВХ продаются как прямолинейными, так и (небольшого диаметра) в бухтах.

        Использование и приложения

        Трубопровод из ХПВХ , который подходит для распределения горячей и холодной воды. имеет номинальное давление 400 фунтов на квадратный дюйм при комнатной температуре и номинальное давление 100 фунтов на квадратный дюйм при 180 ° F.

        Материалы ХПВХ устойчивы ко многим бытовым химическим веществам.

        Поскольку материалы из ХПВХ не поддерживают горение, они не могут гореть без внешнего источника топлива. Это свойство делает трубы из ХПВХ привлекательной альтернативой стальным и медным трубам для спринклерных систем пожаротушения.ХПВХ огонь спринклерные трубопроводные системы одобрены для применения в условиях легкой опасности и для использования в одноквартирных и многоквартирных домах. Установка должна производиться в соответствии с разделами 13, 13D и 13R NFPA.

        Код Статус

        Трубопровод из ХПВХ для систем распределения питьевой горячей и холодной воды - это , признанный во всех моделях сантехнических кодов.

        Кроме того, водопроводная труба из ХПВХ безопасна для установки в приточных коллекторах; , однако установка должна быть одобрена местным законодательством.Несмотря на то, что ХПВХ считается горючим материалом, он не будет гореть без значительный внешний источник пламени. После удаления источника пламени ХПВХ не будет поддерживать горение. Испытания показывают, что заполненный водой ХПВХ диаметром 3 дюйма или меньше соответствует требованиям, разработанным для неметаллических материалов в соотношении 25/50. материал в камерах возвратного воздуха.

        Противопожарная спринклерная труба

        из ХПВХ протестирована и внесена в список в соответствии со стандартом UL 1887 «Огнестойкость пластиковых спринклерных труб для определения характеристик пламени и дыма», соответствует требованиям NFPA 90A для установки в камерах возвратного воздуха.

        Наличие

        Трубы и фитинги из ХПВХ

        производятся многими производителями и доступны в размерах Schedule 40 и Schedule 80, а также трубы из CPVC, которые подходят для распределения питьевой горячей и холодной воды. Трубка сделана на основе медной трубки. размеры (OD) и трубы IPS (OD) с толщиной стенки SDR 11.

        Маркировка

        На трубу из ХПВХ

        необходимо наносить маркировку с интервалом не более 1,5 м (5 футов) следующим образом:

        1. Название или торговая марка производителя
        2. Стандарт, которому он соответствует
        3. Размер трубы
        4. Тип смолы или класс ячеек согласно ASTM D1784, e.грамм. ХПВХ 23447
        5. Номинальное давление
        6. Номер SDR или номер приложения
        7. Если труба предназначена для питьевой воды, лабораторная печать или отметка, подтверждающая пригодность для питьевой воды

        Что можно и чего нельзя делать при установке

        Что нужно для строительства
        • Прочтите инструкции производителя по установке.
        • Убедитесь, что все герметики для резьбовых соединений, смазки для прокладок и противопожарные материалы совместимы с ХПВХ.
        • Храните трубы и фитинги в оригинальной упаковке до тех пор, пока они не понадобятся.
        • Используйте инструменты, специально предназначенные для пластиковых труб и фитингов.
        • Обрежьте концы трубы под прямым углом.
        • Очистите концы трубы от заусенцев и снимите фаску с помощью инструмента для снятия фаски.
        • Используйте соответствующий растворитель для цемента и следуйте инструкциям по нанесению.
        • Поверните трубу не менее чем на оборота при установке трубы в муфту фитинга.
        • Избегайте образования луж цемента в фитингах и трубах.
        • Перед испытанием под давлением соблюдайте рекомендованное производителем цемента время выдержки.
        • Позвольте трубке из ХПВХ небольшое движение для теплового расширения.
        • Используйте пластиковые хомуты, полностью облегающие трубу.
        • Просверлите отверстия на ¼ дюйма больше, чем внешний диаметр трубы, если вставите деревянные шпильки.
        • Используйте изоляторы для защитных труб при врезании стальных шпилек.
        • При подвешивании трубки к стержню с полной резьбой используйте металлическую скобу или отрывные крючки.
        Что можно делать при строительстве перекрытий
        • Используйте совместимый материал для изготовления рукавов и ленту.
        • Надежно прикрепите верх муфты к трубе.
        • Вытяните трубную муфту на 12 дюймов выше и ниже плиты.
        • Засыпьте и закройте подземные трубопроводы перед распылением термитицида при подготовке к заливке бетона.
        Не делайте для всего строительства
        • Не используйте герметики, смазки или противопожарные материалы на основе нефти или растворителей.
        • Не используйте пищевые масла, такие как Crisco, в качестве смазки.
        • Не используйте цемент на основе растворителей, срок годности которого истек, обесцвечивание или желирование.
        • Не проводите испытания под давлением до тех пор, пока не будет достигнуто рекомендованное время отверждения шва.
        • Не нарезайте резьбу, не протыкайте и не сверлите трубы из ХПВХ.
        • Не перетягивайте и не блокируйте систему.
        • Не устанавливайте в холодную погоду, не допуская теплового расширения.
        • Не используйте хомуты для трубок, которые могут ограничивать расширение / сжатие.
        • Не используйте деревянные или пластиковые клинья, которые деформируют трубку при ее прохождении через деревянные шпильки.
        • Не используйте изоляторы для труб, так как труба проходит через деревянные шпильки
        • Не сгибайте трубку из ХПВХ вокруг штабелей DWV, вызывая сцепление двух материалов друг с другом.
        • Не прекращайте движение трубы по неподвижному объекту (например, балке перекрытия).
        Не делайте для конструкции Underslab
        • Не позволяйте термитицидам в высоких концентрациях вступать в прямой и продолжительный контакт с трубой из ХПВХ.
        • Не вводите термитициды в кольцевое пространство между стенкой трубы и материалом оболочки.
        • Не распыляйте термитицид при подготовке плиты без предварительной засыпки подземных трубопроводов.
        • Не обрезайте слишком короткие рукава. Материал рукава должен выступать на 12 дюймов выше и ниже плиты.

        Члены КПВК

        Трубопроводы из АБС и ПВХ пластика под давлением

        Системы пластиковых напорных труб в основном используются в промышленности, выполняя широкий спектр функций. К ним относятся транспортировка жидких сред или веществ, таких как жидкость или газы, которые могут включать фильтрацию и очистку воды с помощью обратного осмоса, очистку сточных вод в канализационных сооружениях, сельскохозяйственных и сельскохозяйственных суспензиях и полутвердых пищевых продуктах.

        Системы трубопроводов из АБС и ПВХ

        последовательно и надежно выполняют свои требования, поскольку производственные процессы регулируются рядом стандартов, которые гарантируют их надежность и безопасность, а также обеспечивают постоянство производительности и качества. Европейским комитетом, который составляет производственное руководство для этих изделий, подготавливает различные стандарты для изделий из трубных систем, чтобы обеспечить их пригодность для различных применений, в которых используются трубы из АБС и ПВХ.Производители придерживаются этих стандартов, поскольку они учитывают такие факторы, как химическая стойкость для канализации и гигиенические требования при транспортировке питьевой воды.

        Наши изделия для трубопроводных систем производятся в соответствии со следующими стандартами качества:

        Труба ABS - BS5391 Часть 1

        Фитинги ABS - BS5392 Часть 1

        Труба ПВХ - EN 1452-2

        Фитинги из ПВХ - EN 1452-3

        В дополнение к этому, подавляющее большинство наших фитингов имеют сертификат утверждения WRAS - Консультативной службы по регулированию водоснабжения, который разрешает продукты для безопасного использования в питьевой воде и производстве продуктов питания.

        В epco у нас также есть дополнительный стандарт качества для нашей компании, которым является Система управления качеством BS EN ISO 9001: 2015, , которая гарантирует высокие стандарты в нашей коммерческой деятельности.

        В epco мы можем похвастаться огромным ассортиментом высококачественных пластиковых напорных трубопроводов из материалов ABS (акрилонитрил-бутадиен-стирол), и PVC (непластифицированный поливинилхлорид). Это наиболее широко используемые материалы для трубопроводных систем, однако есть и другие материалы, которые имеются на складе epco, такие как PP (полипропилен), ассортимент которых скоро будет добавлен на наш веб-сайт, хотя ПВХ является самым популярным материалом для трубопроводных систем из этих трех. , с АБС на втором месте, сравнение, которое мы рассмотрим ниже.

        Оба этих типа материалов изготовлены из пластмассовых полимеров, полученных литьем под давлением, и по существу выполняют одну и ту же функцию, но есть небольшие различия между двумя типами пластика и их пригодностью для различных применений. Это похоже на то, что дизель и бензин похожи, но также имеют тонкие, но важные различия. При выборе того, какой из двух типов материала основной трубопроводной системы использовать, следует учитывать несколько факторов.

        Ниже приводится некоторая информация, которая поможет тем, у кого есть требования к трубопроводу из АБС и ПВХ, выбрать, какой тип системы лучше всего подходит для них, исходя из различных характеристик и свойств материала.

        ABS (акрилонитрилбутадиенстирол) Материал трубопроводной системы

        Материал трубопроводной системы: акрилонитрил-бутадиен-стирол - предпочтительный материал для использования при транспортировке жидкостей с большим диапазоном температурных колебаний, так как ABS подходит для рабочих температур от (минус) -40 ° C до (плюс) + 60 ° C. также часто используется для транспортировки воды, суспензий и некоторых видов транспортировки химикатов.

        Другой важной особенностью АБС является то, что пластик очень прочный и долговечный, что делает его идеальным для использования в средах, где важна устойчивость к случайным повреждениям от ударов и истирания. Этот особый материал для трубопроводной системы был первоначально разработан для нефтехимической промышленности, поэтому колебания температуры и экономическая эффективность сделали его популярным среди инженеров.

        НПВХ (непластифицированный поливинилхлорид) Материал трубопроводной системы

        НПВХ, часто называемый просто ПВХ, является наиболее популярным материалом для систем труб из термопласта.Этот пластик был первоначально разработан и начал широко использоваться в 1950-х годах для замены металлических труб, которые страдали от ржавчины и, как следствие, плохой целостности системы для растущего городского населения.

        Дальнейшие применения этого материала в системах давления выросли в областях производства и промышленного применения, а также в водном и аквакультуре, орошении и производстве продуктов питания. Этот материал не подходит для больших температурных колебаний, а также для экстремальной жары или холода, однако он обладает высокой химической стойкостью и высоким давлением, а также доступен в метрических размерах.Экономическая эффективность является ключом к популярности этого материала в самых разных условиях. По оценкам, во всем мире в промышленности используется несколько миллионов миль трубопроводов из ПВХ.

        Сравнение обоих материалов

        Оба материала, ПВХ и АБС, используются в трубах, поскольку они нетоксичны и обеспечивают долговечность, а АБС немного более долговечен, особенно при низких температурах. Оба материала обладают стойкостью к большинству форм солевых растворов, а также к щелочным и кислотным жидкостям.Хотя важно учитывать, что эти материалы не подходят для особо сильно ароматизированных сред, поскольку они могут удерживать запахи, которые просачиваются в пластик, это особенно важно при производстве продуктов питания.

        С точки зрения установки, ABS проще в этом отношении, однако следует помнить, что при цементировании трубопроводов ABS он не обеспечивает свойств заполнения зазоров и в результате должен плотно прилегать к стыку. Что касается трубопроводов из ПВХ, это требует сварки растворителем с клеями, требующих довольно длительного времени отверждения перед приложением давления в системе.Важно учитывать, что АБС более подвержен разрушению под воздействием ультрафиолета, чем ПВХ, хотя оба типа трубопроводов можно использовать под землей, а над АБС предпочтительнее использовать под землей, чтобы избежать повреждения солнцем на открытом воздухе. Оба типа трубопроводов подходят для потолочного или настенного монтажа, ПВХ очень гибкий, а трубопроводы из АБС более жесткие.

        Наш ассортимент делится между этими двумя типами материалов и делится следующим образом:

        - ПВХ метрическая напорная труба

        - Фитинги для метрических труб из ПВХ

        - Клапаны с метрической резьбой из ПВХ

        - Труба под давлением из ПВХ в дюймах

        - Фитинги для труб ПВХ Imperial

        - ПВХ клапаны Imperial

        - Аксессуары из ПВХ

        - АБС-пластик, дюймовая напорная труба

        - Фитинги ABS Imperial

        - Клапаны британского стандарта ABS

        - Аксессуары для АБС

        В нашем ассортименте трубопроводных систем мы предлагаем широкий ассортимент фитингов с гладкой, резьбой и гладкой / резьбой в диапазоне метрических размеров 16 мм.d. до 500 мм наружный диаметр и диапазон британских размеров 3/8 ”n.b. до 10 дюймов. Мы также предлагаем клапаны с уплотнениями из EPDM или FPM в метрическом диапазоне размеров 16 мм. до 100 мм наружный диаметр и диапазон британских размеров 3/8 ”n.b. до 4 дюймов. Наряду с этим мы предлагаем широкий ассортимент напорных труб из ПВХ в метрических единицах PN6, PN10 и PN16, а также напорных труб из ABS + PVC в британских единицах класса C, 7 (T), D и E с множеством различных аксессуаров, дополняющих этот ассортимент.

        Дата: 24 сентября 2018 г.

        Поделиться этим постом

        Центр CE - Трубопроводы из полипропиленового ряда (PP-R) для различных областей применения

        Прочные, устойчивые к коррозии, универсальные и экологически чистые трубопроводы из полипропилена также могут сократить время установки

        Стандартное соотношение размеров

        Стандартное соотношение размеров (SDR) - это отношение внешнего диаметра трубы к толщине ее стенки, которое используется в качестве метода оценки устойчивости трубы к давлению.Высокое отношение SDR указывает на то, что стенка трубы тоньше по сравнению с диаметром трубы, что приводит к более низкому номинальному давлению. Более низкий SDR указывает на то, что стенка трубы тяжелее, что приводит к более высокому номинальному давлению.

        В Северной Америке плавкие пластмассы, используемые для трубопроводов высокого давления, включая PP-R, обычно производятся в соответствии с размерами SDR, указанными в международных стандартах ASTM. Все размеры труб в данном SDR имеют одинаковые номинальные значения давления. Рейтинги не уменьшаются с трубами SDR большего размера, как с трубами из спецификации или типа, обычно используемыми в Северной Америке, такими как стальные и медные.

        В некоторых случаях PP-R и другие плавкие пластмассы изготавливаются по заданным размерам. Обычно это либо дренажные изделия без давления, либо трубопроводы для специальных химических процессов. В большинстве этих случаев существуют разные обозначения ASTM для дифференциации продуктов, например ASTM F1412 для коррозионных (кислотных) отходов трубопроводов. Стандарт для напорных трубопроводов PP-R, используемых в механических и водопроводных системах, - ASTM F2389. Кроме того, для систем питьевой воды трубопровод должен соответствовать требованиям NSF 61 и испытаниям на стойкость к окислению ASTM F2389.В Северной Америке есть несколько производителей, перечисленных в соответствии с ASTM F2389 для механических применений, и один производитель имеет список для NSF 61 и стойкости к окислению для питьевой воды.

        SDR - один из основных факторов, используемых в инженерных трубных системах для конкретного применения, где каждый SDR имеет свои преимущества. Например, толстостенная труба с SDR 7,4 может быть указана для приложений с высокими напряжениями, таких как рециркуляция горячей воды, которая требует повышенных значений давления и температуры, а труба с более тонкими стенками с SDR 17.6 обеспечит максимальную скорость потока при минимальном весе материала, стоимости и времени плавления. Производители труб PP-R перечисляют SDR и их соответствующее применение.

        Изображения любезно предоставлены Aquatherm

        Примеры SDR для труб.
        Слева: более толстая стенка обеспечивает повышенные номинальные значения давления и температуры для приложений с высокими нагрузками, таких как рециркуляция горячей воды.
        Средний: средняя толщина стенки обеспечивает более высокий расход при поддержании высокого давления и подходит для большинства механических и промышленных применений.
        Справа: более тонкая стенка обеспечивает максимальную скорость потока при минимальном весе материала, стоимости и времени плавления и используется для охлаждения, охлаждения и конденсатора.

        Рекомендации по давлению ПВХ - Vinidex Pty Ltd

        Учет давления ПВХ

        Статические напряжения

        Допустимое гидростатическое давление трубы из ПВХ зависит от следующих переменных:

        1. Отношение внешнего диаметра к толщине стенки (размерное соотношение).
        2. Расчетное гидростатическое напряжение для материала ПВХ.
        3. Рабочая температура.
        4. Продолжительность напряжения, создаваемого внутренним гидростатическим давлением.

        Номинальное давление трубы из ПВХ может быть определено путем деления длительной допустимой нагрузки трубы на желаемый коэффициент безопасности. Хотя труба из ПВХ может выдерживать кратковременное гидростатическое давление на уровнях, значительно превышающих номинальное давление или класс, характеристики трубы из ПВХ в ответ на приложенное внутреннее гидростатическое давление должны основываться на долговременной прочности трубы.

        Согласно международному соглашению, соотношение между внутренним давлением в трубе, диаметром и толщиной стенки и окружным кольцевым напряжением, возникающим в стенке, определяется формулой Барлоу, которая может быть выражена в следующих формах:

        и, как вариант, для трубной конструкции

        где:

        т = толщина стенки (мм)
        Дм = средний наружный диаметр (мм)
        D среднее = диаметр в середине стены (мм)
        п. = внутреннее давление (МПа)
        S = окружное кольцевое напряжение (МПа)

        Эти формулы стандартизированы для использования при проектировании, текущих испытаниях и исследовательских работах и, таким образом, применимы на всех уровнях давления и нагрузки.Они составляют основу для установления предельных ограничений по материалам для пластиковых труб путем испытаний под давлением.

        Для целей проектирования P принимается как максимально допустимое рабочее давление, а S - максимально допустимое кольцевое напряжение (при 20 ° C), приведенное ниже:

        Трубы PVC-U до DN150 11,0 МПа
        Трубы PVC-U DN175 и более 12,3 МПа
        Материал Класс 400 Ориентированные трубы из ПВХ (PVC-O) 25 МПа
        Класс материала 450 Ориентированные трубы из ПВХ (PVC-O) 28 МПа
        Материал Класс 500 Ориентированные трубы из ПВХ (PVC-O) 32 МПа
        Трубы ПВХ модифицированные (ПВХ-М) 17.5 МПа
        Динамические напряжения
        Напорные трубы из ПВХ

        спроектированы на основе линии регрессии на разрыв для труб, подверженных постоянному внутреннему давлению. На основании этих долгосрочных испытаний и анализа, номинальные классы рабочего давления распределяются по трубам в качестве первого признака работы, для которой они подходят. Однако необходимо учитывать множество других факторов, в том числе влияние динамической нагрузки. В то время как большинство самотечных напорных линий работают в основном при постоянном давлении, насосные линии часто этого не делают.Колебания давления в перекачиваемой сети возникают в результате таких событий, как запуск и останов насоса, а также открытие и закрытие клапанов. Важно учитывать влияние этого типа нагрузки на этапе проектирования трубопровода, чтобы избежать преждевременного выхода из строя.

        Подход, принятый для проектирования труб и выбора класса при рассмотрении этих событий, зависит от ожидаемой частоты колебаний давления. Для частых, повторяющихся изменений давления проектировщик должен учитывать возможность усталости и проектировать соответственно.Для случайных, изолированных событий помпажа, например, возникающих в результате аварийного отключения, проектировщик должен гарантировать, что максимальное и минимальное давление, испытываемое системой, находится в допустимых пределах.

        Определения
        Скачок

        В данном документе помпаж определяется как быстрое, очень кратковременное изменение давления, вызванное случайным, незапланированным событием, таким как аварийный останов в результате сбоя питания. События помпажа характеризуются высокими скоростями роста давления, при этом не требуется время на максимальное давление.

        Усталость

        Напротив, усталость связана с большим количеством повторяющихся событий. Многие материалы разрушаются при более низком напряжении, когда подвергаются циклическим или повторяющимся нагрузкам, чем при статических нагрузках. Этот тип отказа известен как (циклическая) усталость. Для термопластичных трубных материалов усталость актуальна только в том случае, если ожидается большое количество циклов. Важными факторами, которые следует учитывать, являются величина колебаний напряжения, частота нагружения и предполагаемый срок службы.Если прогнозируются большие колебания давления, может потребоваться расчет на усталость, если общее количество циклов за предполагаемый срок службы трубопровода превышает 25000. Для меньших циклов давления допускается большее количество циклов.

        Диапазон давления

        Диапазон давления определяется как максимальное давление минус минимальное давление, включая все переходные процессы, которые испытывает система во время нормальной работы.

        Суточные изменения давления

        Суточные изменения давления - это постепенные изменения давления, которые происходят в большинстве распределительных трубопроводов из-за колебаний спроса.Принято считать, что суточные перепады давления не вызывают утомления. Единственное, что необходимо учитывать при проектировании этого типа колебаний давления, - это то, что максимальное давление не должно превышать номинальное давление трубы.

        Конструкция перенапряжения

        Давно признано, что трубы из ПВХ способны выдерживать кратковременные нагрузки, намного превышающие длительные нагрузки, на которые они рассчитаны. То есть трубы из ПВХ могут выдерживать более высокие давления, чем они предназначены, при условии, что более высокие давления действуют только на короткое время.Однако эта характеристика не используется при проектировании в Австралии, и в рекомендациях по проектированию указано, что пиковое давление не должно превышать номинальное рабочее давление трубы. Эта рекомендация основана на том факте, что трубы следует рассматривать не изолированно, а как часть системы. Хотя сами трубы могут выдерживать периодическое кратковременное воздействие давления, превышающего расчетное, это предположение может не применяться к трубопроводной системе.

        Если ожидается возникновение отрицательного давления, следует учитывать возможность поперечного продольного изгиба. Эта тема рассматривается в другом месте.

        Расчет на усталость

        Усталостная реакция труб из термопластов, особенно ПВХ, была тщательно исследована (см. Ссылки). Результаты лабораторных исследований могут быть использованы для установления взаимосвязи между диапазоном напряжений, определяемым здесь как разница между максимальным и минимальным напряжением, и количеством циклов до разрушения.Из этих соотношений можно получить коэффициенты нагрузки, которые можно применить к рабочему давлению, чтобы выбрать подходящий класс трубы.

        Этот тип экспериментальных данных неизбежно имеет степень разброса, и в австралийской практике после Джозефа (3) была принята нижняя граница для целей проектирования. Этот подход сохраняется здесь, поскольку он обеспечивает положительный коэффициент безопасности конструкции и учитывает, что трубопроводы могут иметь незначительные поверхностные повреждения во время установки, что может способствовать возникновению усталостных трещин.Обратите внимание, что для ситуаций усталостной нагрузки максимальное давление, достигаемое в повторяющемся цикле, не должно превышать номинальное статическое давление трубы.

        Рекомендуемые коэффициенты цикла усталости для PVC-U, PVC-M и PVC-O приведены в таблице 1 ниже:

        Всего циклов Приблизительное количество циклов в день на 100 лет Коэффициенты цикла усталости, f
        ПВХ ПВХ-М ПВХ-О
        26400 1 1 1 1
        100000 3 1 0.67 0,75
        200000 5,5 0,81 0,54 0,66
        500 000 14 0,62 0,41 0,56
        1000000 27 0,5 0,33 0,49
        2 500 000 82 0,38 0,25 0.41
        5 000 000 137 0,38 0,25 0,41
        10 000 000 274 0,38 0,25 0,41

        Используя таблицу 1, максимальный диапазон циклического давления для данного класса труб можно рассчитать по следующей формуле:

        Имеются графики зависимости MCPR от количества циклов для различных классов давления труб PVC-U, PVC-M и PVC-O:

        Процедура

        Чтобы выбрать подходящий класс трубы для усталостного нагружения, необходимо принять следующую процедуру:

        1. Оценить вероятный диапазон давления, т.е.е. максимальное давление минус минимальное давление.
        2. Оцените частоту или количество ожидаемых циклов в день.
        3. Определите требуемый срок службы и подсчитайте общее количество циклов, которые произойдут в течение срока службы трубы
        4. Используя соответствующую диаграмму, нарисуйте вертикальную линию от оси x при ΔP и горизонтальную линию от оси y при общем количестве циклов в течение срока службы трубы
        5. Найдите точку пересечения горизонтальной и вертикальной линий.
        6. Выберите класс трубы, ограничивающий область этой точки пересечения, как минимум, необходимый для этих условий усталости.

        Пример:

        В канализационной магистрали давление насоса, включая статический подъем и потери на трение, составляет 400 кПа. Когда насос запускается, давление быстро повышается до 800 кПа, а затем экспоненциально снижается до статического давления нагнетания. При отключении насоса минимальное давление, которое испытывает система, составляет 100 кПа. В среднем насос запускается 8 раз в сутки.Требуется минимальный срок службы 100 лет.

        Максимальное испытанное давление означает, что потребуется минимальный класс PN 9. Теперь необходим анализ усталости, чтобы определить пригодность или иначе, PN 9.

        В этой системе диапазон давления составляет 700 кПа. Насос будет запускаться примерно 292 000 раз за 100-летний срок службы. Однако шаблон экспоненциального цикла означает, что его следует удвоить для целей проектирования. Следовательно, система должна быть спроектирована так, чтобы выдерживать приблизительно 584 000 циклов в течение 100-летнего срока службы.

        Использование таблицы 1 для определения коэффициентов усталостной нагрузки для труб из ПВХ при 5,8 x 10 5 циклов дает следующий выбор класса:

        Материал Коэффициент цикла усталости, f (Таблица 1) Максимальный диапазон циклического давления (МПа) Выбор минимального класса трубы
        PVC-U 0,6 PN9 = 0,9 x 0,6 = 0,54 <ΔP PN12
        PN12 = 1.2 х 0,6 = 0,72 ≥ ΔP
        ПВХ-М 0,4 ​​ PN16 = 1,6 x 0,4 = 0,64 <ΔP PN18
        PN18 = 1,8 x 0,4 = 0,72 ≥ ΔP
        ПВХ-О 0,54 PN12,5 = 1,25 x 0,54 = 0,675 <ΔP PN16
        PN16 = 1,6 x 0,54 = 0,86 ≥ ΔP

        Графическая процедура показана ниже для PVC-U. Используя диаграммы для PVC-U, проведите вертикальную линию от диапазона давления по оси x и горизонтальную линию от количества циклов по оси y.Найдите пересечение этих двух линий и определите класс давления трубы, который ограничивает эту область. В этом примере точка пересечения находится в области, ограниченной кривой PN12, поэтому PN 12 требуется для трубы PVC-U для усталостной нагрузки.

        Таким образом, анализ усталости определяет, что, хотя PN 9 является достаточным для максимального давления, минимальная труба PN 12 необходима для PVC-U, PN18 для PVC-M и PN16 для PVC-O, чтобы справиться с эффектами усталости.

        Определение диапазона давления и влияние скачков

        Для простоты диапазон давления определяется как максимальное давление минус минимальное давление, включая все переходные процессы, которые испытывает система во время нормальной работы.Влияние случайных условий, таких как сбой питания, можно исключить. Это показано на рисунке ниже.

        На этом рисунке также показано определение цикла как повторяющегося события. В некоторых случаях структура цикла будет сложной, и может потребоваться также рассмотреть вклад вторичных циклов.

        Насосные системы часто подвержены скачкам после переходного процесса давления в первичном контуре при переключении. Такие скачки давления затухают по экспоненте, и в действительности система подвергается ряду незначительных циклов давления уменьшающейся величины.Чтобы принять это во внимание, влияние каждого второстепенного цикла связано с первичным циклом с точки зрения количества циклов, которые вызывают такой же рост трещины, как и один первичный цикл.

        Согласно этой методике, типичный режим экспоненциально затухающего помпажа эквивалентен 2 первичным циклам. При проектировании учитывается только первичный диапазон давления с удвоенной частотой.

        Шаблоны комплексного цикла

        В общем, подобный метод может применяться к любой ситуации, когда существуют меньшие циклы в дополнение к первичному циклу.Эмпирически рост трещины связан с амплитудой цикла напряжения согласно (Δσ) 3,2 . Таким образом, n вторичных циклов величиной Δσ 1 могут считаться фактически эквивалентными одному первичному циклу, Δσ 0
        где:

        Например, вторичный цикл, равный половине величины первичного цикла:

        , поэтому потребуется 9 вторичных циклов для получения того же эффекта, что и один первичный цикл. Если они происходят с одинаковой частотой, эффективная частота первичного цикла увеличивается на 1.1 с целью дизайна.

        Влияние температуры

        Джозеф отмечает, что имеющиеся данные указывают на отсутствие свидетельств изменения реакции скорости роста усталостной трещины ПВХ в зависимости от температуры, по крайней мере, в области более низких температур, где доступны результаты. Это логически согласуется с известным усталостным поведением, поскольку склонность к распространению трещины уменьшается с увеличением пластичности, что приводит к податливости и притуплению вершины трещины и снижению интенсивности местного напряжения.Таким образом, можно было бы ожидать, что у ПВХ с повышением пластичности и снижением предела текучести не будут ухудшаться усталостные характеристики при более высоких температурах.

        Отсюда следует, что, хотя при выборе класса статического давления (пластичный разрыв) должны применяться нормальные принципы снижения номинальных характеристик, для динамического расчета не требуется дополнительного снижения номинальных значений температуры.
        т.е. Выберите высший класс, прибывший через:

        • Статическая конструкция, включая снижение номинальных значений температуры; или
        • Динамический дизайн, описанный в данном документе.
        Факторы безопасности

        Приведенные в таблице коэффициенты цикла усталости представляют собой нижнюю границу данных испытаний, полученных из ряда различных источников за последние несколько лет для промышленных труб из ПВХ. Средняя линия для этих данных примерно на половину логарифмического десятилетия выше, чем это.

        Таким образом, это считается консервативным и в целом не требуется дополнительного коэффициента запаса прочности. Однако, если величина или частота динамических напряжений не может быть оценена при проектировании с какой-либо разумной степенью точности, очевидно, что следует соблюдать соответствующие меры предосторожности.Это решение находится в руках дизайнера.

        Хотя всегда можно предсказать установившиеся условия эксплуатации с хорошей точностью, иногда в сложных системах невозможно предсказать степень скачков давления. В таких обстоятельствах следует рассмотреть относительно недорогие методы предотвращения перенапряжения, например, твердотельные контроллеры двигателей с плавным пуском. Разумеется, рекомендуется проверять фактические рабочие условия для всех систем путем измерения в обычном порядке при вводе системы в эксплуатацию.Если амплитуда импульсного давления в этом случае превысит ожидаемые уровни, относительно легко модернизировать контрольное оборудование, чтобы обеспечить его контроль.

        Советы по дизайну

        Чтобы уменьшить эффект динамической усталости в установке, проектировщик может:

        1. Ограничьте количество циклов:
          a. Увеличение мощности колодца канализационной насосной станции;
          г. Соответствие производительности насоса размеру резервуара для исключения коротких циклов нагрузки для автоматического блока давления; или
          c.Использование поплавковых клапанов двойного действия или ограничение пусков на насосе с использованием таймера при заполнении резервуара
        2. Уменьшите динамический диапазон на:
          a. Устранение чрезмерного гидроудара; или
          б. Использование трубы большего диаметра для снижения потерь на трение.
        Фитинги
        Фитинги из ПВХ

        представляют собой проблему, заслуживающую особого внимания. Сложные модели напряжений в фитингах могут «усилить» кажущийся цикл напряжений. Очевидно, безвредный цикл давления может, таким образом, вызвать цикл разрушительных напряжений, приводящий к относительно короткой усталостной долговечности.

        Этот фактор особенно серьезен в случае ответвлений, таких как тройники, где были отмечены коэффициенты усиления в четыре раза. Состояние может еще больше усугубляться наличием циклических нагрузок от других источников, например, изгибающих напряжений, вызванных изгибом под действием гидравлической тяги в системах с неправильной опорой.

        Таким образом, осмотрительность требует, чтобы при оценке требований класса к фитингам применялся соответствующий коэффициент безопасности. Рекомендуется применять следующие коэффициенты к расчетному циклу динамического давления для фитингов:

        Тройники равно D x ¾D D x ½ D D x ¼ D
        Фактор безопасности 4 3 2 1.5
        Отводы 90 ° короткий 45 ° короткий 90 ° в длину длина 45 °
        Фактор безопасности 3 2 2 1,5
        Редукторы D x ¾D D x ½ D D x ¼ D
        Фактор безопасности 1,5 2 2,5
        Переходники и муфты равный размер звезд
        Фактор безопасности 1 6

        Пример:

        Схема полива поля для гольфа рассчитана на работу при 0.70 МПа. Сбалансированная загрузка гарантирует, что насос не будет работать во время обычного полива. Однако систему следует поддерживать в режиме ожидания с подпорным насосом для ручного полива, который будет включаться и выключаться при 0,35 и 0,75 МПа. При нормальном использовании и утечке это может происходить в среднем каждые полчаса в течение двенадцати часов в день. Требуется двадцать пять лет жизни.

        Цикл давления 0,4 МПа. Допускается гидроудар 20%, но в этом типе системы колебания маловероятны. Общий динамический цикл 0.48 МПа. Прогнозируемый общий жизненный цикл составляет 25 x 365 x 25 = 228 000. Используя таблицу, MCPR трубы PN 9 составляет 0,64. Таким образом, труба PN 9 является удовлетворительной (PN 9 требуется, чтобы выдерживать нормальное рабочее давление). Для фитингов эффективный динамический цикл составляет:

        Равные тройники: 4 x 0,48 = 1,92 МПа
        Колена на 90 °: 3 x 0,48 = 1,44 МПа

        Фитинги

        PN 18 подходят только для эффективного динамического диапазона 1,8 МПа. Равные тройники могут не иметь приемлемого срока службы в этой системе.

        Решение : Уменьшите динамический диапазон или уменьшите частоту или периоды в режиме ожидания.

        Список литературы
        1. МАРШАЛЛ, Г.П., БРОГДЕН, С.: Заключительный отчет по контракту на разработку трубопроводов для UKWIR 1997 г.
        2. WATER U.K. Ltd, Спецификация водного хозяйства, WIS 4-37-02, март 2000 г., выпуск 1.
        3. JOSEPH, S.H., (Университет Шеффилда) «Усталостный отказ и срок службы напорных труб из ПВХ», Обработка и применение пластмасс и резины, Том 4, № 4, 1984, стр. 325-330, Великобритания.
        4. HUCKS, R.T., «Проектирование труб из ПВХ для систем водоснабжения», J.AWWA, 7 (1972), стр. 443-447.
        5. КИРШТЕЙН, C.E., Untersuchung der Innendruck-Schwellfestigkeit von Rohren aus PVC-hart, «Публикация Institut fur Kunstsoffprufung and Kunststoffkunde», Unversitat Stuttgart, 1972.
        6. GOTHAM, K.V. Энд Хитч, М.Дж., «Конструктивные соображения относительно усталости напорных трубопроводов из ПВХ», Pipes and Pipelines Int., 20 (1975), стр. 10-17.
        7. STAPEL, J.U., «Усталостные свойства непластифицированного ПВХ в зависимости от реальных условий на площадке в системах водоснабжения», Pipes and Pipelines Int., 22 (1977), стр. 11-15 и 33-36.
        8. GOTHAM, K.V. Энд Хитч, М.Дж., «Факторы, влияющие на сопротивление усталости в трубных композициях из жесткого НПВХ», Brit. Polym. J., 10 (1978), стр. 47-52.
        9. ДЖОЗЕФ, S.H., «Испытание пластиковых труб на усталость под давлением», Plastics Pipes 4, PRI, London, 1979, Paper 28.
        10. МУР, Д.Р., ГОТЭМ, К.В. ЭНД ЛИТТЛВУД, М.Дж., «Долговременные характеристики разрушения трубы из НПВХ под влиянием обработки», Plastics Pipes 4, PRI, London, 1979, Paper 27.
        11. МАРШАЛЛ, Г.П., БРОГДЕН, С. И ШЕПЕРД, М. А., «Оценка сопротивления ударным нагрузкам и усталости материалов трубопроводов из ПВХ и полиэтилена для использования в водном хозяйстве Великобритании», Конференция по пластиковым трубам X, Гётеборг, Швеция, 1998
        12. ФИТЦПАТРИК, П., МОНТ, П., СМИТ, Г. И СТЕФЕНСОН, Р. К., «Вязкость разрушения и характеристики динамической усталости смесей ПВХ / КПЭ», Конференция по пластиковым трубам 9, Эдинбург, Шотландия, 1995.
        13. DUKES, B.W., «Динамическое усталостное поведение напорных труб из ПВХ», Plastics Pipes VI, PRI, York, UK, 1985.
        14. TRUSS R. W., «Прогноз срока службы труб из ПВХ, подвергнутых комбинированному среднему и колеблющемуся давлению», «Обработка и применение пластмасс и резины», том 10, № 1, 1988 г., стр. 1-9.
        15. BURN L. S., «Повреждение установки: влияние на срок службы труб из ПВХ, подвергнутых циклическому давлению», Ассоциация исследования городской воды Австралии, Мельбурн, Отчет об исследовании 68 (1993).
        16. УИТТЛ А. Дж. И ТЕО А., «Стойкость ПВХ-U и ПВХ-М к циклической усталости», Пластмассы, резина и композиты, Том 34, №1, 2005, с. 40-46.
        17. WEST D.

Вам может понравится

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *