ТЕХНИЧЕСКАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Полипропилен

Полипропилен – синтетический термопластичный неполярный полимер, принадлежащий к классу полиолефинов. Продукт полимеризации пропилена. Твердое вещество белого цвета. Выпускается в форме гомополимера и сополимеров, получаемых сополимеризацией пропилена и этилена в присутствии металлоорганических катализаторов при низком и среднем давлениях.

Полипропилен является продуктом полимеризации пропилена, химическая формула которого С3Н6. В процессе полимеризации образуется линейная молекула полипропилена,элементарные звенья которого состоят из связки –СН2–СН– с боковой метильной группой  СН3.

По характеру пространственного расположения метильной группы относительно молекулярной цепи различают:

Таблица 1. Метильные группы полипропилена.

Метильные группы Описание
Атактические полипропилены характеризуются тем, что в них метильные группы расположены по обе стороны цепи совершенно неупорядоченно, такие полимеры имеют консистенцию от масло- до воскообразной
Синдиотактические полипропилены в их полимерных цепях метильные группы расположены строго альтернативно – поочередно слева и справа от центральной цепи, синдиотактический полипропилен прозрачен и более вязок, чем изотактический
Стереоблочные полипропилены их макромолекулы построены из чередующихся блоков изотактического и атактического строения
Изотактические полипропилены в их макромолекулах все метильные группы расположены с одной стороны цепи, полимеры такого типа на 50% жестче и на 25% тверже, чем атактические полипропилены

Для производства напорных полипропиленовых труб КРОСС используется изотактический полипропилен.

Изотактический полипропилен — это высокомолекулярный статический сополимер пропилена с этиленом, так же называемый полипропилен тип 3 или рандом -сополимер, PPR или PPRC. (Таблица 2)

Он был открыт как класс полимеров в 1954 году немецким химиком-органиком Карлом Циглером и итальянским химиком Джулио Натта, а в конце 1957 г. итальянская фирма «Монтскатини» самой первой организовала промышленный выпуск полипропилена.

Изотактический полипропилен – это жёсткий термопласт с высокой температурой плавления и отличной устойчивостью к растворителям. Его исключительные свойства нашли широкое применение в промышленности.

Изотактический полипропилен химически нейтрален, экологически чист, не оказывает вредного воздействия на окружающую среду. Он не образует вредных веществ при обработке и утилизации. Обладает наименьшим показателем плотности из всех пластмасс, всего 0,91 г/см3. Более того полипропилен обладает высокой твердостью (стоек к истиранию), большой термостойкостью (начинает размягчатся при 1400С,а плавится при 1750С) и неподвластен коррозии. ( более подробно физические свойства полипропилена применяемого для производства напорных труб KРОСС приведены в Таблице 3.) Так же климатическая и химическая стойкость полипропилена: при высоких температурах — к щелочам, кислотам, растворам солей, растительным и минеральным маслам; при комнатной температуре — к органическим растворителям; имеет низкое влагопоглощение. Благодаря этим свойствам, все изделия из данного материала могут долго находиться в жидких агрессивных средах и совершенно неопасны при контакте с продуктами.

Именно благодаря обладанию столь уникальными свойствами мы выбрали Рандом сополимер PPRC для производства наших напорных труб и фитингов.

Таблица 2. Модификации полипропилена.

Тип Описание
Гомополимер полипропилена
(тип 1)
РРН
Полипропилен, у которого макромолекулы содержат одинаковые мономерные звенья. Это достаточно твердый полимер, имеющий при изгибе высокую прочность. Самый распространенный метод модификации гомополимера полипропилена — это придание ему антистатического свойства с помощью специальных антистатических добавок. Эти добавки не дают налипать пыли на изделия из данного материала. Благодаря же введению таких добавок, как нуклеаторы, гомополимер становится прозрачным, что позволяет значительно расширить ассортимент изделий, производимых из данного вида олипропилена. Типичный гомополимер полипропилена — целлюлоза.
Блок-сополимер пропилена с этиленом (сополимер)
РРВ
Блок-сополимеры пропилена с этиленом производятся в виде, однородных по цвету, гранул. Они имеют: высокую ударную прочность (при низких температурах) и высокую эластичность; повышенную долговременную термическую стабильность; стойкость к термоокислительному разрушению во время производства и переработке полипропилена, а также при эксплуатации изделии из него. БС широко применяется при производстве товаров народного потребления — садовой и офисной мебели, одноразовой посуды, тонкостенных и промышленных контейнеров, упаковки для замороженных продуктов, игрушек, медицинских изделий.
Статистический сополимер полипропилена с этиленом (тип 3) рандом сополимер
РРRC
Полипропилен молекулы которого собраны из молекул пропилена и этилена в беспорядочном их сочетании. Это значитетельно повышает в лучшую сторону такие свойства полипропилена как эластичность, вязкость, стойкость к температуре. Имеет кристаллическую структуру. Существует две разновидности статистического сополимера — прозрачный и непрозрачный. Прозрачный — используется для изготовления тонкостенного упаковочного материала для пищевых продуктов, пленок для ламинирования, листов. Непрозрачный — используется для производства труб и фитингов для систем горячего водоснабжения.

Физические свойства полипропилена

Таблица 3. Физические свойства полипропилена применяемого для производства напорных труб КРОСС

Наименование показателя Значение
Плотность, г/см3 0,91-0,92
Разрушающее напряжение при растяжении, кгс/см2 250-400
Относительное удлинение при разрыве, % 200-600
Модуль упругости при изгибе, кгс/см2 6700-11900
Предел текучести при растяжении, кгс/см2 250-300
Относительное удлинение при пределе текучести, % 10-20
Ударная вязкость с надрезом, кгс см/см2 33-80
Твердость по Бринелю, кгс/мм2 6,0-6,5

Термины и определения

ГОСТом 52134-2003 «Трубы напорные из термопластов и соединительные детали к ним для систем водоснабжения и отопления» установлены следующие характеристики для полимерных труб:

  • термопластичные материалы (термопласты): Группа полимерных материалов, которые при нагревании выше температуры плавления сохраняют способность перехода в вязкотекучее состояние. В  настоящем стандарте сшитый полиэтилен отнесен к группе термопластов.
  • средний наружный диаметр dcp мм: Частное отделения длины окружности трубы, измеренной по наружному диаметру в любом поперечном сечении, на число π ( π = 3,142), округленное в большую сторону до 0,1 мм.
  • номинальный наружный диаметр d, мм: Условный размер, принятый для классификации труб из  термопластов и всех составляющих элементов систем трубопроводов, соответствующий минимальному допустимому значению среднего наружного диаметра трубы.
  • номинальная толщина стенки е, мм: Условный размер, соответствующий минимальной допустимой толщине стенки трубы в любой точке ее поперечного сечения.
  • Нижний доверительный предел прогнозируемой гидростатической прочности (Σlpl, МПа)
    – это величина, с размерностью напряжения, представляющая собой 97,5%-ный нижний доверительный предел прогнозируемой длительной гидростатической прочности при температуре Т и времени t.
  • минимальная длительная прочность MRS, МПа: Характеристика материала трубы, численно равная напряжению в стенке, возникающему при действии постоянного внутреннего давления, которое труба способна выдержать при нижнем доверительном интервале 97,5 % в течение 50 лет при температуре 20 0С, округленному по ГОСТ 8032 до ближайшего нижнего значения ряда R 10, если значение напряжения не более 10 МПа, или ряда R 20, если это значение более 10 МПа.
  • расчетное напряжение ss, МПа: Допустимое напряжение в стенке трубы в течение 50 лет при температуре 20 0С  с учетом коэффициента запаса прочности С, определяемое по следующей формуле с последующим округлением по ГОСТ 8032 до ближайшего нижнего значения ряда R 10 если это значение не более 10 МПа, или ряда R 20, если оно более 10 МПа s = MRS/C, (1) где MRS – минимальная длительная прочность, МПа; С — коэффициент запаса прочности для РРН 1,6 ; для PPB, PPRC 1,25²
  • коэффициент запаса прочности С: Безразмерная величина, имеющая значение большее единицы, учитывающая особенности эксплуатации трубопровода, а также его свойства, отличающиеся от учтенных при расчете MRS.
  • серия труб S (номинальная): Безразмерная величина, определяемая как отношение расчетного напряжения ss к максимальному допустимому рабочему давлению PPMS.
  • стандартное размерное отношение SDR: Безразмерная величина, численно равная отношению номинального наружного диаметра трубы d к номинальной толщине стенки е. Значения SDR и S связаны следующим соотношением:
    SDR = 2S+1, (2)
    где S – серия труб.
  • максимальное допустимое рабочее давление PPMS, МПа: Максималь ное значение постоянного внутреннего давления воды в трубе при температуре 20 0С в течение 50 лет, округленное по ГОСТ 8032 до ближайшего нижнего значения ряда R 10, если это значение не более 10 МПа, или ряда R 20, если оно более 10 МПа, связанное с серией труб S следующим  уравнением:
    PPMS = ss/S, (3)
    где ss – расчетное напряжение; S — серия труб.
  • номинальное давление PN, бар: Условная величина, применяемая для классификации труб из термопластов, численно равная максимальному допустимому рабочему давлению, выраженному в бар (1 бар = 0,1 МПа).
  • максимальное рабочее давление при постоянной температуре МОР, МПа: Максимальное значение постоянного внутреннего давления воды в трубопроводе в течение срока службы 50 лет, определяемое по следующей формуле:
    MOP = 2MRSCt/(C(SDR-1)), (4)
    где MRS – минимальная длительная прочность, МПа; С – коэффициент запаса прочности; SDR – стандартное размерное отношение; Ct – коэффициент снижения максимального рабочего давления при температуре воды более 20 0С.
  • максимальное рабочее давление при переменном температурном режиме Рмакс, МПа: максимальное давление воды в трубе при заданных условиях эксплуатации, определяемое по следующей формуле:
    Рмакс= s0/S, (5)
    где s0 – расчетное напряжение в стенке трубы, МПа, для заданного класса эксплуатации, определяемое по правилу Майнера (см. ГОСТ 52134-2003); S – серия труб.
  • непрозрачность труб Н, %: Отношение светового потока, прошедшего через образец, к световому потоку источника, выраженное в процентах.

Таблица 3. Физические свойства полипропилена применяемого для производства напорных труб КРОСС

Наименование показателя Значение
Плотность, г/см3 0,91-0,92
Разрушающее напряжение при растяжении, кгс/см2 250-400
Относительное удлинение при разрыве, % 200-600
Модуль упругости при изгибе, кгс/см2 6700-11900
Предел текучести при растяжении, кгс/см2 250-300
Относительное удлинение при пределе текучести, % 10-20
Ударная вязкость с надрезом, кгс см/см2 33-80
Твердость по Бринелю, кгс/мм2 6,0-6,5

Полипропиленовые трубы для отопления и водоснабжения

На сегодняшний день труба полипропиленовая водопроводная является лучшим решением для систем холодного и горячего водоснабжения благодаря своим многочисленным преимуществам.

ПРЕИМУЩЕСТВА ПОЛИПРОПИЛЕНОВЫХ ТРУБ

  • При использовании при температуре 20°C срок эксплуатации составляет 50 лет
  • Позволяет сэкономить до 70°/о при соединениях, безотходное использование
  • Малый вес таких труб, предназначенных для отопления, способствует более удобной транспортировке и монтажу
  • Не сокращается диаметр проходного сечения в местах соединения
  • Диапазон температуры носителя может колебаться от —2 до +95°C
  • Простота и увеличение скорости монтажа трубопровода
  • Акустическая изоляция: не шумят при эксплуатации
  • Трубы для отопления из полипропилена не пропускают ультрафиолетовые лучи
  • Устойчивость к воздействию кислот и щелочей
  • Безопасны для здоровья и окружающей среды
  • Высокая химическая стойкость трубопроводов
  • Полная герметичность сварных соединений
  • Не придают воде вкусов и запахов
  • Уменьшение потери давления
  • Полное отсутствие коррозии
  • Трубы для отопления отличаются низкой теплопроводностью

ПРЕДНАЗНАЧЕНИЕ ПОЛИПРОПИЛЕНОВЫХ ТРУБ КРОСС

Тип изделия НД на изделие Размерное отношение PN Класс эксплуатации по ГОСТ 32415-2013 Максимальная рабочая температура, °С Максимальное рабочее давление, МПа Максимальная рабочая температура, действие которой ограничено по времени (1 год), °С Аварийная    температура  (100 часов), °С Область                применения
Труба PPR ГОСТ 32415-2013 SDR11/S5 10 ХВ 20 1,0 Холодное             водоснабжение
SDR7.4/S3.2 16 ХВ 20 1,6 Холодное и горячее водоснабжение
2 (ГВС) 70 0,8 80 95
SDR6/S2.5 20 ХВ 20 2,0 Холодное и горячее водоснабжение
2 (ГВС) 70 1,0 80 95
Труба PPR-FG-PPR ТУ 22.21.21-01210248-2017 SDR7.4/S3.2 20 ХВ 20 2,0 Холодное и горячее водоснабжение
2 (ГВС) 70 0,8 80 95
SDR6/S2.5 25 ХВ 20 2,5 Холодное и горячее водоснабжение, отопление
2 (ГВС) 70 1,0 80 95
5 (отопление) 80 0,6 90 100
Труба PPR-Al-PPR ТУ 22.21.21-01210248-2017 SDR6/S2.5 25 ХВ 20 2,5 Холодное и горячее водоснабжение, отопление
2 (ГВС) 70 1,0 80 95
5 (отопление) 80 0,6 90 100
Фитинги ГОСТ 32415-2013 SDR6/S2.5 25 ХВ 20 2,5 Холодное и горячее водоснабжение, отопление
2 (ГВС) 70 1,0 80 95
5 (отопление) 80 0,6 90 100

 

 

Таблица 4. Стандартное размерное соотношение для PPH, PPB, PPR

Номин.Наружный диаметр d Серия S (стандартное разметное отношение SDR) для PPH, PPB, PPR
2(5) 2,5(6) 3,2(7,4) 5(11) 8,3(17,6) 12,5(26) 16(33) 20(41)
Номинальная толщина стенки е РР труб
10 2 1.8 1.3
12 2.4 2 1.8 1.8 1.3
16 3.3 2.7 2.2 1.8 1.3
20 4.1 3.4 2.8 1.9 1.3
25 5.1 4.2 3.5 2.3 1.3
32 6.5 5.4 4.4 2.9 1.8 1.3
40 8.1 6.7 5.5 3.7 2.3 1.8 1.3
50 10.1 8.3 6.9 4.6 2.9 2 1.8
63 12.7 10.5 8.6 5.8 3.6 2.5 2 1.8
75 15.1 12.5 10.3 6.8 4.3 2.9 2.3 1.9
90 18.1 15 12.3 8.2 5.1 3.5 2.8 2.2
110 22.1 18.3 15.1 10 6.3 4.2 3.4 2.7
125 25.1 20.8 17.1 11.4 7.1 4.8 3.9 3.1
140 28.1 23.3 19.2 12.7 8 5.4 4.3 3.5
160 32.1 26.6 21.9 14.6 9.1 6.2 4.9 4
180 36.1 29.9 24.6 16.4 10.2 6.9 5.5 4.4
200 33.2 27.4 18.2 11.4 7.7 6.2 4.9
225 37.4 30.8 20.5 12.8 8.6 6.9 5.5

АРМИРОВАНЫЕ ТРУБЫ

Полипропиленовые трубы армируют для того, чтобы они снижали большое температурное удлинение пластиковой трубы, которое в некоторых случаях проектирования трубопровода может быть не допустимо. В итоге армированная — это полипропиленовая труба со всеми ее достоинствами, избавленная от своего основного недостатка — чрезмерного температурного удлинения. Коэффициент линейного теплового расширения α (мм/м 0С): для однородной PPR трубы α = 0,15, а для армированной — α = 0,03.

1 — алюминий; 2 — внешний слой полипропилена PPR; 3 — внутренний слой по-
липропилена PPR;

Надежное соединение алюминиевого и полипропиленовых слоев трубы КРОСС придает трубе еще боле жесткую и прочную конструкцию. Армированная труба КРОСС с алюминиевым слоем между двумя полипропиленовыми слоями имеет ту же толщину стенок, что и обычная полипропиленовая труба в отличие от армированной трубы с внешним алюминиевым слоем, где толщина стенок больше на 2-3 мм. Поэтому перед сваркой армированной трубы КРОСС нет необходимости сдирать алюминий и делать зачистку наружной поверхности трубы.

Армированные стекловолокном трубы КРОСС также не требуют зачистки, они свариваются как обычные полипропиленовые трубы.

Помимо того, что армирование трубы предотвращают излишнее температурное удлинение, оно еще и создает антидиффузионный барьер, который не дает молекулам кислорода проникать в полость трубы.

Диффузия кислорода столь же нежелательное явление, что и температурное удлинение. На замкнутую высокотемпературную систему (радиаторное отопление) из полимерных труб очень сильно влияет диффузия кислорода. Проникающий сквозь стенки полипропилена трубы кислород порождает кавитационные процессы в насосах, вентилях, и во всех других металлических элементах трубопроводной системы. Это приводит к их окислению, ржавлению и в итоге скорому разрушению. Поэтому использование армированных полипропиленовых труб предпочтительно в отопительных системах. Выбирая трубы PPRC, необходимо уточнить, что лучше для решения конкретных задач — внутренняя армировка или наружная.

Основные параметры и размеры

 

Таблица 5. Предельные отклонения среднего наружного диаметра и допустимая овальность труб

Наружный диаметр d Материал труб
PPН, PPВ, PPR
Пред. Откл1 (+) 0вальность2
10 0.3 1.1
12 0.3 1.1
16 0.3 1.2
20 0.3 1.2
25 0.3 1.2
32 0.3 1.3
40 0.4 1.4
50 0.5 1.4
63 0.6 1.6
75 0.7 1.6
90 0.9 1.8
110 1 2.2
125 1.2 2.5
140 1.3 2.8
160 1.5 3.2
180 1.7 3.6
200 1.8 4
225 2.1 4.5

1Предельное отклонение среднего наружного диаметр соответствует
квалитету А для d ≤ 400.

2Овальность соответствует квалитету N. Примечания:

  • Квалитеты установлены в ГОСТ ИСО 11922-1
  • Предельные отклонения среднего наружного диаметра рассчитываются по следующим формулам: квалитет A: (+0,009d), округленное до 0,1 мм; квалитет В: (+0,006d), округленное до 0,1 мм; квалитет С: (+0,003d), округленное до 0,1 мм.
  • Допустимую овальность труб рассчитывают по следующим формулам:

квалитет N: (0,008d+l), округленное до 0,1 мм труб в отрезках, измеренная сразу после изготовления;
квалитет М: (0,024d), округленное до 0,1 мм труб 8 отрезках, измеренная сразу после изготовления.

  • Предельные отклонения среднего наружного диаметра труб из PPН, PPВ, PPR, соединяемых с помощью электросварных фитингов, должны соответствовать группе В.
  • Для труб, поставляемых в бухтах, по требованию потребителя может быть установлена допустимая овальность по группе К величиной (0,06d), измеренная при отгрузке потребителю или перед установкой на объект.

Таблица 6. Предельные отклонения толщины стенки труб для РРН, РРВ, PPR

Номинальная толщина стенки e Предельное откорнение толщины стенки (+)1
£
1 2 0,4
2,1 3 0,5
3,1 4 0,6
4,1 5 0,4
5,1 6 0,8
6,1 7 0,9
7,1 8 1,0
8,1 9 1,1
9,1 10 1,2
10,1 11 1,3
11,1 12 1,4
12,1 13 1,5
13,1 14 1,6
14,1 15 1,7
15,1 16 1.8
16.1 17 1.9
17.1 18 2
18.1 19 2.1
19.1 20 2.2
20.1 21 2.3
21.1 22 2.4
22.1 23 2.5
23.1 24 2.6
24.1 25 2.7
25.1 26 2.8
26.1 27 2.9
27.1 28 3
28.1 29 3.1
29.1 30 3.2
30.1 31 3.3
31.1 32 3.4
32.1 33 3.5
33.1 34 3.6
34.1 35 3.7
35.1 36 3.8
36.1 37 3.9
37.1 38 4
38.1 39 4.1

1Предельные отклонения толщины стенки соответствуют группе W

Примечания:

  • Предельные отклонения толщины стенки рассчитываются по следующей формуле: группа W: (0,1 е + 0,2), округленное до 0,1. 2.
  • Допускается в НД на конкретные виды труб устанавливать предельные отклонения толщины стенки, соответствующие группам Т, U, V, рассчитываемые последующим формулам: квалитет Т: (0,1 е + 0,2) на толщину стенки от 1,0 до 4,6 мм включительно и (+0,15е) — от 4,6 до 50,0 мм, кругленные до 0,1 мм; группа U: (+0,2е), округленное до 0,1 мм; группа V: (0,1 е + 0,1), округленное до 0,1 мм.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

Характеристики

Трубы должны иметь гладкую наружную и внутреннюю поверхности. На трубах допускаются незначительные продольные полосы и волнистость, не выводящие толщину стенки трубы за пределы допускаемых отклонений. Не допускаются на наружной, внутренней и торцовой поверхностях пузыри, трещины, раковины, посторонние включения. Окраска труб должна быть сплошной и равномерной.

Цвет труб должен указываться в нормативных документах на изделия.

Внешний вид труб должен соответствовать контрольному образцу, утвержденному в установленном порядке.

Стойкость труб при постоянном внутреннем давлении должна проверяться по схеме «вода в воде» при режимах испытаний, указанных: для PPН, PPВ, PPR — таблице 7.

Таблица 7. Напряжение в трубе из PPН , PPВ, PPR

Температура Время Начальное напряжение в стенке трубы, МПа
испытаний, 0С испытаний,ч, не менее PPН PPВ PPR
20 1 21 16 16
95 22 5,0 3,4 4,2
165 4,2 3,0 3,8
1000 3,5 2,6 3,5

Термическая стабильность труб из PPН, PPВ, PPR при действии постоянного внутреннего давления должна проверяться по схеме «вода в воздухе» при режимах испытаний, указанных в таблице 8.

Таблица 8. Термическая стабильность труб из PPH, PPB, PPR.

Материал труб Температура испытаний, 0С Напряжение в
стенки, МПа
Время
испытаний,ч
PPН 1.95
PPВ 110 1.4 8760
PPR 1.9

Изменение длины труб после прогрева в воздушной среде должно быть не более указанного в таблице 9.

Относительное удлинение при разрыве должно соответствовать указанному в таблице 10.

Для труб наружным диаметром 10 и 12 мм показатель не определяется.

Таблица 9. Изменение длины труб после прогрева

Материал труб Температура
испытаний, 0С
Толщина стенки, мм Время испытаний, мин Изменение длины после прогрева %, не более
PPН, PPВ 150±2 До 8 От 8 до 16 60±2 120±2 2
PPR 135±2 Св.16 240±5

Таблица 10. Относительное удлинение

Материал труб Относительное удлинение при разрыве,
%, не менее
PPH, PPB, PPR 200

Изменение показателя текучести расплава (ПТР) труб в сравнении с ПТР исходного материала, определенного при одинаковых режимах, должно быть не более:

30 % — для труб из PPН, PPВ, PPR (230 0С/2,16 кг)

При определении ударной прочности по Шарли при температуре (23 ± 2) 0С труб из PPН и при температуре (0±2)0С труб из PPВ, PPR доля разрушившихся образцов должна быть не более 10 %

Непрозрачность труб должна быть не более 0,2 %.

Кислородо-проницаемость труб, предназначенных для классов эксплуатации 3-5, должна быть не более 0,1 г/(м3 сут).

Полипропиленовые фитинги КРОСС предназначены для соединения трубопровода.

Преимущества полипропиленовых фитингов

Полипропиленовые фитинги КРОСС PPRC:

  • Универсальны – широко применяются в быту и различных отраслях промышленности для монтажа трубопроводов любого предназначения.
  • Долговечны – в зависимости от условий эксплуатации трубопровода они безотказно прослужат по меньшей мере 50 лет. А минимальный срок эксплуатации – 25 лет.
  • Экологичны – можно использовать в промышленных и жилых помещениях без вреда для здоровья человека и для окружающей среды.
  • Стойки к высоким и низким температурам – даже при значительных температурных колебаниях не возникает деформаций и повреждений, не теряются качественные характеристики.
  • Обладают максимальной пропускной способностью – проходящие жидкости не задерживаются внутри.
  • Химически стойкие –   их можно использовать в продуктопроводах для транспортировки химически агрессивных веществ без потери эксплуатационных характеристик.
  • Просты в монтаже – монтаж производится быстро и несложно благодаря их небольшому весу и использованию специального технологического оборудования.
  • Имеют широкий ассортимент – легко подобрать именно то, что необходимо.
  • Экономичны – невысокая стоимость при их эффективности и целесообразности.
  • Широки в применение — возможность соединения между собой в единую систему не только полипропиленовых, но и труб из любых материалов.
  • Высокопрочны.

Предназначение полипропиленовых фитингов кросс

Муфта соединительная КРОСС PPRC — предназначена для соединения частей полипропиленовых труб в единую трубопроводную систему и применяется в системах холодного и горячего водоснабжения

Муфта переходная КРОСС PPRC – предназначена для перехода с одного диаметра полипропиленовой трубы на другой при строительстве трубопроводных систем холодного и горячего водоснабжения.

Муфта комбинированная c внутренней/наружной резьбой КРОСС PPRC – предназначена для простого соединения трубопроводов из полипропилена с металлическими трубопроводами, а так запорной арматуры.

Муфта комбинированная разъёмная с внутренней/наружной резьбой КРОСС PPRC – предназначена для соединения трубопроводных систем из полипропилена, при этом соединение «американка» позволяет соединять и разъединять при необходимости.

Уголок КРОСС PPRC – предназначен для изменения направления трубопровода на угол 90градусов в системах холодного и горячего водоснабжения

Уголок 45 градусов КРОСС PPRC – предназначен для изменения направления трубопровода на угол 45 градусов в системах холодного и горячего водоснабжения.

Уголок комбинированный с внутренней/наружной резьбой КРОСС PPRC – предназначен для изменения направления трубопровода в системах водоснабжения. С его помощью можно легко соединить полипропиленовый трубопровод с металлической запорной арматурой или стальным трубопроводом.

Тройник КРОСС PPRC – предназначен для разветвления трубопровода в системах холодного и горячего водоснабжения

Тройник переходной КРОСС PPRC – предназначен для разветвления трубопровода с переходом на меньший диаметр в системах холодного и горячего водоснабжения.

Тройник комбинированный с внутренней/наружной резьбой КРОСС PPRC – предназначен для резьбового соединения полипропиленовых труб с металлической запорной арматурой или стальными трубопроводами в местах разветвления труб, используется в системах водоснабжения и отопления.

Кран шаровой КРОСС PPRC – предназначен для перекрытия потока жидкости, транспортируемой полипропиленовыми водопроводными трубами. Обладает легким весом, простотой монтажа, полной проходной способностью, что исключает возможность отложения примесей и засорения.

Кран шаровой разборный с накидной гайкой прямой (для радиатора) КРОСС PPRC – предназначен для перекрытия трубопровода из полипропилена. Благодаря накидной гайке, его удобно использовать при монтаже с металлической арматурой.

Фильтр PPRС грубой очистки муфта/штуцер КРОСС PPRC – предназначен для очистки воды от механических примесей, песка, ржавчины, осадка, в трубопроводных системах из полипропиленовых труб. Фильтрующий элемент представляет из себя металлическую сеточку, которую можно легко извлечь для промывки и последующего использования в системе.

Фильтр грубой очистки муфта/муфта КРОСС PPRC – предназначен для очистки воды от механических примесей, песка, ржавчины, осадка, в трубопроводных системах. Фильтр состоит из корпуса и фильтрующего элемента, металлической сеточки, который можно легко извлечь для промывки и последующего использования в системе.

Заглушка КРОСС PPRC – предназначена для окончания трубопровода из полипропилена, имеет резьбу, что позволяет заглушить трубопровод без применения сварочного аппарата, ввинтив ее в любой фитинг, имеющий соответствующую внутреннюю резьбу.

Настенный комплект для смесителя КРОСС PPRC – при его помощи в системах внутренних трубопроводов, можно просто и легко смонтировать переходный узел от трубопроводов к смесителю.

Транспортирование, погрузка и разгрузка полипропиленовых труб должны проводиться при температуре наружного воздуха не ниже минус 10 oС. Их транспортирование при температуре до минус 20 oС допускается только при использовании специальных устройств, обеспечивающих фиксацию труб, а также принятии особых мер предосторожности.

Трубы и соединительные детали необходимо оберегать от ударов и механических нагрузок, а их поверхности от нанесения царапин. При перевозке трубы из PPRC необходимо укладывать
на ровную поверхность транспортных средств, предохраняя от острых металлических углов и ребер платформы.

Трубы и соединительные детали из PPRC, доставленные на объект в зимнее время, перед их применением в зданиях, должны быть предварительно выдержаны при положительной температуре не менее 2 ч.

Трубы должны храниться в неотапливаемых закрытых складских помещениях на стеллажах или под навесом. Высота штабеля не должна превышать 2 метра. Складировать трубы и соединительные детали следует не ближе 1 м от нагревательных приборов. Они должны быть защищены от воздействия прямых солнечных лучей и атмосферных осадков.

Трубы и фитинги перевозят любым видом транспорта в соответствии с правилами перевозки грузов и техническими условиями погрузки и крепления грузов, действующими на данном виде транспорта. Транспортирование следует производить с максимальным использованием вместимости транспортного средства.

Условия хранения труб и фитингов – по ГОСТ 15150, раздел 10, в условиях 5 (ОЖ4). Допускается хранение труб в условиях 8 (ОЖ3) не более 6 мес.

Проектирование трубопроводов из PPR для систем холодного и горячего водоснабжения существляется в соответствии с регламентами строительных норм и правил 2.04.01 -85 «Внутренний водопровод и канализация зданий» с учетом специфики полипропиленовых труб и Сводом правил по проектированию и монтажу трубопроводов из полипропилена рандом сополимера СП 40-101-96.

Проектирование систем трубопроводов связано с выбором типа труб, соединительных деталей и арматуры, выполнением гидравлического расчета, выбором способа прокладки и условий, обеспечивающих компенсацию тепловых изменений длины трубы без перенапряжения материала и соединений трубопровода. Выбор типа трубы производится с учетом условий работы трубопровода: давления и температуры, необходимого срока службы и агрессивности транспортируемой жидкости.

Гидравлический расчет

Гидравлический расчет трубопроводов из PPRC заключается в определении потерь напора на преодоление гидравлических сопротивлений, возникающих в трубе, в стыковых соединениях и соединительных деталях, в местах резких поворотов и изменений диаметра трубопровода.
Гидравлические потери напора в трубах определяются по номограммам на рисунках 3 и 4.

Рисунок 3. Гидравлические потери напора

 

Номограмма на рис. 3 предназначена для инженерного гидравлического расчета холодного  водопровода из труб PPRC (PN10)

Пример определения:

  • Дано: труба PPRC 32PN10, 99расход жидкости 1 л/сек
  • По номограмме: средняя скорость течения жидкости 1,84 м/сек.
  • Потеря напора 140 мм/м

Рисунок 4. Гидравлические потери напора

Номограмма на рис. 4 предназначена для инженерного гидравлического расчета холодного водопровода из труб PPRC (PN20)

Пример определения:

  • Дано: труба PPRC50 PN20,
  • расход жидкости 1 л/сек
  • По номограмме: средняя скорость течения жидкости 1,1 м/с
  • потеря напора 45 мм/м

Гидравлические потери напора в стыковых соединениях можно принять равными 10 — 15 % величины потерь напора в трубах, определенными по номограмме. Для внутренних водопроводных систем величину потерь напора на местные сопротивления, в соединительных деталях и арматуре рекомендуется принимать равной 30 % величины потерь напора в трубах.

Коэффициент гидравлического сопротивления

Гидравлические потери напорана местные сопротивления в соединительных деталях рекомендуется определять по таблице 27.

Таблица 27. Местные сопротивления

Трубопроводы в зданиях прокладываются на подвесках, опорах и кронштейнах открыто или скрыто (внутри шахт, строительных конструкций, борозд, в каналах). Скрытая прокладка трубопроводов необходима для обеспечения защиты пластмассовых труб от механических повреждений.

Трубопроводы вне зданий (межцеховые или наружные) прокладываются на эстакадах и опорах (в обогреваемых или необогреваемых коробах и галереях или без них), в каналах (проходных или непроходных) и в грунте (бесканальная прокладка).
Компенсация линейного расширения. Компенсаторы.
Изменение длины трубопроводов из PPRC при перепаде температуры определяется по формуле

ΔL = α x L x Δt    (8)

где ΔL — температура изменения длины трубы, мм;

α = 0,15 – коэффициент линейного расширения материала трубы, мм/м;

L – длина трубопровода, м;

Δt — расчетная разность температур (между температурой монтажа и эксплуатации), oС.

Величину температурных изменений длины трубы можно также определить по номограмме рис. 5.

Рисунок 5. Величину температурных изменений длины трубы

Пример: T1 = 20 oC, t2 = 75 oC, L = 6,5 м. По формуле (8) :

  1. ΔL = 0,15 x 6,5 x (75 — 20) = 55 мм
  2. Δt = 75 — 20 = 55 оС.
  3. По номограмме ΔL = 55 мм.

Таблица 28. Рассчитанное линейное расширение труб PN20 (а = 0,15 мм/мК) по формуле (8)

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

Для труб PN25 (армированных, а = 0,03 мм/мК) все приведенные в таблице значения нужно разделить на 5.

Трубопровод должен иметь возможность свободно удлиняться и укорачиваться без перенапряжения  материала труб, соединительных де талей и соединений трубопровода. Это достигается за счет компенсирующей способности элементов трубопровода (самокомпенсация) и обеспечивается правильной расстановкой опор (креплений), наличием отводов в трубопроводе в местах поворота, других гнутых элементов и установкой температурных компенсаторов. Неподвижные крепления труб должны направлять удлинения трубопроводов в сторону этих элементов.

Рисунок 6. Виды опор

Расстояние между опорами при горизонтальной прокладке трубопровода определяется из таблицы 29.

Таблица 29. Расстояние между опорами в зависимости от температуры воды в трубопроводе

Номинальный наружный диаметр
трубы, мм
Расстояние, мм
20 оС 30 оС 40оС 50оС 60оС 70оС 80оС
16 500 500 500 500 500 500 500
20 600 600 600 600 550 500 500
25 750 750 700 700 650 600 550
32 900 900 800 800 750 700 650
40 1050 1000 900 900 850 800 750
50 1200 1200 1100 1100 1000 950 900
63 1400 1400 1300 1300 1150 1150 1000
75 1500 1500 1400 1400 1250 1150 1100
90 1600 1600 1500 1500 1400 1250 1200

Таблица 30. Расстояние между опорами для труб PN25 (армированные)

Температура
0С
Диаметр трубы (мм)
20 25 32 40 50 63 75 90 110
20 1200 1300 1500 1700 1900 2100 2200 2300 2500
30 1200 1300 1500 1700 1900 2100 2200 2300 2400
40 1100 1200 1400 1600 1800 2000 2100 2200 2300
50 1100 1200 1400 1600 1800 2000 2100 2200 2100
60 1000 1100 1300 1500 1700 1900 2000 2100 2000
70 900 1000 1200 1400 1600 1800 1900 2000 2000

При проектировании вертикальных трубопроводов опоры устанавливаются не реже чем через 1000 мм для труб наружным диаметром до 32 мм и не реже чем через 1500 мм для труб большого диаметра.

Компенсирующие устройства выполняются в виде Г-образных элементов (рис. 7), П-образных (рис. 8) и петлеобразных (круговых) компенсаторов (рис. 9)

Рисунок 7. Г-образный элемент трубопровода

Рисунок 9. Петлеобразный компенсатор

Расчет компенсирующей способности Г-образных элементов (рис. 7) и П-образных компенсаторов (рис. 8) производится по номограмме (рис. 10) или по эмпирической формуле (9)
Lk = 25 d ΔL (9)
где Lk – длина участка Г- образного элемента, воспринимающего температурные изменения длины трубопровода, мм;
d – наружный диаметр трубы, мм;
ΔL – температурные изменения длины трубы, мм.
Величину Lk можно также определить по номограмме (рис. 10).
Пример: d = 40 мм,
ΔL = 55 мм
По формуле (9) Lk = 1173 мм
По номограмме Lk = 1250 мм
Конструирование систем внутренних трубопроводов рекомендуется производить в следующей последовательности:

  • на схеме трубопроводов предварительно намечают места расположения неподвижных  опор с учетом компенсации температурных изменений длины труб элементами трубопровода (отводами и пр.);
  • проверяют расчетом компенсирующую способность элементов трубопровода между неподвижными опорами;
  • намечают расположение скользящих опор с указанием расстояний между ними.

Неподвижные опоры необходимо размещать так, чтобы температурные изменения длины участка трубопровода между ними не превышали компенсирующей способности отводов и компенсаторов, расположенных на этом участке и распределялись пропорционально их компенсирующей
способности.

В тех случаях, когда температурные изменения длины участка трубопровода превышают компенсирующую способность его элементов, на нем необходимо установить дополнительный
компенсатор.
Компенсаторы устанавливаются на трубопроводе, как правило, посредине между неподвижными опорами, делящими трубопровод на участки, температурная деформация которых происходит независимо друг от друга. Компенсация линейных удлинений труб из PPRC может обеспечиваться
также предварительным прогибом труб при прокладке их в виде «змейки » на сплошной опоре, ширина которой допускает возможность изменения формы прогиба трубопровода при изменении температуры.
При расстановке неподвижных опор следует учитывать, что перемещение трубы в плоскости перпендикулярно стене, ограничивается расстоянием от поверхности трубы до стены (рис. 5).
Расстояние от неподвижных соединений до осей тройников должно быть не менее шести диаметров трубопровода.
Запорная и водоразборная арматура должна иметь неподвижное крепление к строительным конструкциям для того, чтобы усилия возникающие при пользовании арматурой, не передавались на трубы PPRC.

При прокладке в одном помещении нескольких трубопроводов из пластмассовых труб их следует укладывать совместно компактными пучками на общих опорах или подвесках. Трубопроводы в местах пересечения фундаментов зданий, перекрытий и перегородок должны проходить через гильзы, изготовленные, как правило, из стальных труб, концы которых должны выступать на 20 -50 мм из пересекаемой поверхности. Зазор между трубопроводами и футлярами должен быть не менее 10 — 20 мм и тщательно уплотнен несгораемым материалом, допускающим перемещение трубопроводов вдоль его продольной оси.
При параллельной прокладке трубы из PPRC должны располагаться ниже труб отопления и горячего водоснабжения с расстоянием в свету между ними не менее 100 мм.
Проектирование средств защиты пластмассовых трубопроводов от статического электричества предусматривается в случаях:

  • отрицательного воздействия статического электричества на технологический процесс и качество транспортируемых веществ;
  • опасного воздействия статического электричества на обслуживающий персонал.

При проектировании и эксплуатации таких трубопроводов должны выполняться положения согласно СН 550-82.
Для обеспечения срока службы трубопроводов горячего водоснабжения из труб PPRC не менее 30 лет, необходимо поддерживать рекомендуемые режимы эксплуатации (давление, температура воды), указанные в прил. 2.
Принимая во внимание диэлектрические свойства труб из PPRC, металлические ванны и мойки должны быть заземлены согласно соответствующим требованиям действующих нормативных документов.

Изоляция трубопроводов PPRC

В целях сохранения тепла или холода жидкости, протекающей в трубопроводах, следует производить теплоизоляцию труб. Данное действие позволяет значительно экономить на энергетических ресурсах, которые требуются для нагрева или охлаждения жидкости, а следовательно, значительно снизить финансовые затраты на обогрев или охлаждение зданий и сооружений. Если изоляция горячих трубопроводов позволяет сохранить тепло, то изоляция холодных трубопроводов, помимо сохранения холода, препятствует образованию конденсата на трубах.
Благодаря низкой теплопроводности трубной системы КРОСС PPR толщину изоляции можно существенно сократить по сравнению с толщиной изоляции, которая требуется для трубопроводов
из других материалов. Однако следует помнить, что если циркуляция в трубопроводе отсутствует и окружающая температура отрицательная, то вода в трубопроводе все равно замерзнет, хотя на это потребуется значительно больше времени, чем в стальном трубопроводе.

Таблица 31. Толщина изоляции для горячего водоснабжения и отопления

Толщина изоляции для трубопроводов горячего водоснабжения и отопления
Наружный диаметр трубы
PPRC STC, мм
Толщина изоляции в мм при
коэффициенте теплопроводности
0,03 0,035
20 6 10
25 6 10
32 10 13
40 10 13
50 10 13
63 13 20
75 20 20
90 20 25
110 25 32

Таблица 32. Толщина изоляции для холодного водоснабжения

Толщина изоляции для трубопроводов холодного водоснабжения
Способ прокладки трубопровода PPRC STC Толщина изоляции в мм при
коэффициенте теплопроводности
0,04
Трубопровод прокладывается открыто в
неотапливаемом помещении (подвал)
4
Трубопровод прокладывается открыто в отапливаемом
помещении
9
Трубопровод прокладывается в канале без
горячих трубопроводов
4
Трубопровод прокладывается в канале с
горячим трубопроводом
13
Трубопровод прокладывается в шахте здания
без горячих трубопроводов
4
Трубопровод прокладывается в шахте здания
с горячим трубопроводом
13

Гидравлические испытания систем отопления, холодного и горячего водоснабжения

Величину пробного давления при гидростатическом методе испытания систем отопления, холодного и горячего водоснабжения, собранных на металлопластиковых трубах и фитингах  КРОСС, следует принимать равной 1,5 избыточного рабочего давления. Испытания должны производиться до установки водоразборной арматуры.

Выдержавшими испытания считаются системы, если в течение 10 мин нахождения под пробным давлением при гидростатическом методе испытаний не обнаружено падения давления более 0,5 бар и капель в сварных швах, трубах, резьбовых соединениях, арматуре и утечки воды через смывные устройства.

Промывка систем холодного и горячего водоснабжения

Системы внутреннего холодного и горячего водоснабжения по окончании их монтажа должны быть промыты водой до выхода ее без механических взвесей.

Промывка систем хозяйственно-питьевого водоснабжения считается законченной после выхода воды, удовлетворяющей требованиям ГОСТ 2874.

Допустимое рабочее давление в зависимости от температуры и срока службы

Допустимое рабочее давление при транспортировании воды в зависимости от температуры и срока службы (по данным DIN8077А1 и НИИМосстрой)

Трубы и фитинги из термопластов следует применять в системах водоснабжения и отопления с максимальным рабочим давлением Pмакс = 0,4; 0,6; 0,8 и 1,0 МПа и температурными режимами, указанными в таблице 11. Установлены следующие классы эксплуатации труб и фитингов:

  • класс 1 — для PPН, PPВ, PPR;
  • класс 2 — для PPН, PPВ, PPR;
  • класс 3 — для PPН, PPВ, PPR;
  • класс 4 — для PPН, PPВ, PPR;
  • класс 5 — для PPН, PPВ, PPR;

Таблица 11. Максимальное рабочее давление и температурный режим.

Класс эксплуатации Tраб oС Время при Tраб, год Тмакс, oС Время при Тмакс, год Тавар, 0С Время
при Тавар, ч
Область применения
1 60 49 80 1 95 100 Горячее водоснабжение (60o)
2 70 49 80 1 95 100 Горячее водоснабжение (70o)
3 30
40
20
25
50 4.5 65 100 Низкотемпературноее напольное отопление
4 20
40
60
2,5
20
25
70 2.5 100 100 Высокотемпературное напольное     отопление. Низкотемпературное отопление отопительными приборами
5 20
60
80
14
25
10
90 1 100 100 Высокотемпературное отопление отопительными приборами

В таблице приняты следующие обозначения:

  • Траб – рабочая температура или комбинация температур транспортируемой воды, определяемая областью применения;
  • Тмакс – максимальная рабочая температура, действие которой ограничено по времени;
  • Тавар – аварийная температура, возникающая в аварийных ситуациях при нарушении систем регулирования.
  • Максимальный срок службы трубопровода для каждого класса эксплуатации определяется суммарным временем работы трубопровода при температурах Траб, Тмакс, Тавар и составляет 50 лет.
  • При сроке службы менее 50 лет все временные характеристики, кромеТавар, следует пропорционально уменьшить.
  • Могут устанавливаться другие классы эксплуатации, но значения температур должны быть не более указанных для класса 5.

Определение расчетных серий труб

В качестве расчетной серии S’максдля труб классов эксплуатации 1, 2, 4 и 5 принимают меньшую из величин, полученных по формуле:

S’макс = ss/Pмакс, где:
ss – допустимое напряжение в стенке трубы при 20 оС в течение 50 лет;
Pмакс – максимальное рабочее давление 1,0 Мпа.
S’макс округление проводят до 0,1. Для заданного класса эксплуатации и величины максимального рабочего давления должна быть выбрана номинальная серия труб S.

Минимальные значения коэффициента запаса прочности труб при температуре 20 оС в течение 50 лет при статическом давлении воды должны соответствовать: для PPH — 1,6, для PPB, PPR — 1,25

Таблица 12. Расчетные коэффициенты запаса прочности труб для воды

Материал Расчётный коэффициент запаса прочности C при Т
Траб Тмакс Тавар
PPH 1,5 1,3 1,0
PPB 1,5 1,3 1,0
PPR 1,5 1,3 1,0

Монтаж трубопроводов систем холодного и горячего водоснабжения и отопления должен осуществляться в соответствии с требованиями действующих нормативных документов: СНиП 2.04.01, СНиП 3.05.01, СНиП 41-01, СП 40-101 и других, утвержденных в  установленном порядке. В тех случаях, когда температурные изменения длины участка трубопровода превышают  компенсирующую способность ограничивающих его элементов, на нём необходимо установить дополнительный компенсатор. Запорную и водоразборную арматуру во избежание передачи их веса трубопроводу следует жестко закреплять на строительных конструкциях.При проходе трубопровода через стены и перегородки должно быть обеспечено его свободное перемещение (установка гильз и др.).>При скрытой прокладке трубопроводов в конструкции стены или пола должна быть обеспечена возможность температурного удлинения труб.

Для систем водоснабжения, эксплуатируемых только в теплый период года, допускается  прокладка труб выше глубины промерзания грунтов. Для систем круглогодичной эксплуатации прокладку трубопроводов в земле следует выполнять с учетом требований СНиП 2.04.02-84. С целью предотвращения разрушения трубопровода при изменении температуры, при прокладке его в земле, рекомендуется укладка способом «змейка».
Прикладываемое усилие при соединении металлических труб с резьбовыми закладными элементами соединительных деталей из PPRC не должно вызывать разрушение последних.Соединение полипропиленовых труб с металлическим трубопроводом и кранами следует производить с помощью комбинированных деталей. Размеры опор должны соответствовать диаметрам трубопроводов. Конструкция скользящей опоры должна обеспечивать перемещение трубы в осевом  направлении. Конструкция неподвижных опор может быть выполнена путем установки двух муфт рядом со скользящей опорой или муфты и тройника. Неподвижное крепление трубопровода на опоре путем сжатия трубопровода не допускается.

Соединение труб

Санитарные трубы полипропиленовые можно как соединять посредством контактной сварки в раструб, так и при помощи резьбового соединения с металлическими трубопроводами.Контактная сварка в раструб осуществляется с применением нагревательного устройства (сварочный аппарат), состоящего из гильзы для оплавления наружной поверхности конца трубы и дорна для оплавления внутренней поверхности раструба соединительной детали или корпуса арматуры (рис.2).

Рисунок 2. Последовательность процесса контактной сварки в раструб трубы и муфты из PPRC.

Контактная раструбная сварка включает следующие операции:

  • На сварочном аппарате установить сменные нагреватели необходимого размера;
  • Включить сварочный аппарат в электросеть, рабочая температура на поверхности сменных нагревателей (+260 0С) устанавливается автоматически. Сигналом готовности сварочного аппарата к работе является выключение сигнальной лампочки;
  • На конце трубы снять фаску под углом 300;
  • Конец трубы и раструб соединительной детали перед сваркой очистить от пыли и грязи и обезжирить;
  • На трубе нанести метку (или установить ограничительный хомут) на расстоянии от торца трубы до метки (или до края хомута), равном глубине раструба соединительной детали плюс 2 мм. Величина расстояния от торца трубы до метки для различных диаметров приведена в таблице 25.

Таблица 25. Расстояние до метки

Наружный диаметр трубы, мм

16

20

25

32

40

50

63

75

Расстояние до метки, мм

15

17

19

22

24

27

30

32

  • раструб свариваемой детали насадить на дорн сварочного аппарата, а конец вставить в гильзу до метки (до ограничительного хомута);
  • выдержать время нагрева (см. таблицу 26), после чего снять трубу и соединительную деталь с нагревателей, соединить друг с другом и охладить естественным путем.

Таблица 26. Время нагрева

Диаметр трубы,

мм

Время нагрева, с

Технологическая

пауза не более, с

Время охлаждения

мин.

16

5

4

2

20

6

4

2

25

7

4

2

32

8

6

4

40

12

6

4

50

18

6

4

63

24

8

6

75

30

8

6

90

40

8

8

После каждой сварки необходима очистка рабочих поверхностей дорна и гильзы нагревательного устройства от налипшего материала.
Время технологических операций сварки приведено в таблице 25 (при
температуре наружного воздуха +20 0С).
При выполнении технологической операции «нагрев» не допускается отклонение осевой линии трубы от осевой линии нагревательного устройства более чем на 5 град. Для диаметров труб более 32 мм, в случае если длина участка трубы более 2 м, необходимо использовать дополнительные подставки, обеспечивающие соосность трубы и нагревательного устройства.

Во время охлаждения запрещается производить любые механические воздействия на трубу или соединительную деталь после сопряжения их оплавленных поверхностей с целью более точной установки.

Внешний вид сварных соединений должен удовлетворять следующим требованиям:

  • Отклонение между осевыми линиями трубы и соединительной детали в месте стыка не должно превышать 50;
  • Наружная поверхность соединительной детали, сваренной с трубой, не должна иметь трещин, складок или других дефектов, вызванных перегревом деталей;
  • У кромки раструба соединительной детали, сваренной с трубой, должен быть виден сплошной (по всей окружности) валик оплавленного материала, слегка выступающий за торцевую поверхность соединительной детали.

Сварка термопластов сопровождается обязательным выдавливанием в месте сварного шва расплава материала называемого гратом. При раструбной сварке грат выходит на наружную поверхность трубы и внутреннюю поверхность соединительной детали.
Необходимо отметить, что марки полипропилена различных производителей различаются между собой по композиционному составу, поэтому в случае сварки труб и деталей разных производителей для получения гарантированного соединения перед началом основных работ необходимо провести пробную сварку.

Контактную сварку полипропиленовых труб и деталей трубопровода следует проводить при температуре окружающей среды не ниже 0 0С. Место сварки следует защищать от атмосферных осадков и пыли.

 

При сварке труб PPRC диаметром более 40 мм следует использовать центрирующие приспособления.

ГОСТ 32415–2013 не регламентирует использование добавок для изменения характеристик труб. Но логично предположить, что добавки не должны ухудшать свойства готового продукта, и в любом случае изделие должно соответствовать ГОСТ.

В лаборатории были испытаны три образца труб из полипропилена:

  1. труба ТМ КРОСС;
  2. пробный образец трубы, изготовленный с добавлением 5 % мела;
  3. образец трубы сторонней марки, содержащий ≈ 13 % мела.

Все образцы были испытаны на определение ударной прочности по Шарпи (ГОСТ 32415, п. 8.14). Суть испытания заключается в следующем: образцы прямоугольной формы, вырубленные из труб, кондиционируют в течение 1 часа при 0 °С, после чего по ним наносится боковой удар, который образцы должны выдержать.

Образец 1 выдержал удар, образцы 2 и 3 испытания не прошли.

При сравнении образцов 1 и 2 видно, что образец 1 сопротивлялся удару, и в том месте, куда был нанесен удар, виден прогиб. Образец 2 удару не сопротивлялся, а сразу разрушился.

Два верхних образца даже не испытывались, поскольку начали разрушаться во время пробоподготовки, два нижних образца были испытаны.

Очевидно, что по этому параметру трубы не соответствуют ГОСТ.

Наличие меловой добавки отрицательно влияет не только на стойкость труб к внешнему удару, но и на стойкость к гидростатическому давлению. Ввиду отсутствия оборудования испытания по этому параметру не проводились, но такое поведение труб, содержащих мел, легко объяснить с точки зрения строения молекул полимера и их взаимодействия между собой.

 

Молекулы полипропилена представляют собой длинные нити, которые посредством межмолекулярного взаимодействия формируют вещество. При нагревании часть этих связей рушится, при охлаждении они снова формируются; именно это свойство позволяет перерабатывать изделия из полипропилена. Эти же межмолекулярные связи придают определенные свойства веществу: в нашем случае эти связи придают материалу стойкость к температуре, давлению, увеличивают стойкость к растяжению. Мел (карбонат кальция, CaCO3) ни по своему составу, ни по своим свойствам не имеет ничего общего с полимерами. Вводя мел в смесь для изготовления труб, мы не даем заново формироваться межмолекулярным связам во время переработки. Соответственно, структура вещества будет нарушена, что видно на фотографиях: на фотографиях 3 и 4 видно, как отделяются волокна полимера, на фотографии ниже видны пузыри в теле образца 2 (внизу).

Из всего вышеперечисленного можно сделать вывод, что вводить меловую добавку при производстве напорных труб совершенно недопустимо.

При нагревании термопластов в процессе производства возможно выделение в воздух летучих продуктов термоокислительной деструкции. Предельно допустимые концентрации этих веществ в воздухе рабочей зоны производственных помещений, а также их классы опасности по ГОСТ 12.1.005 и ГОСТ 12.1.007 указаны для труб из PPН, PPВ, PPR в таблице 13

Таблица 13. Предельно допустимые концентрации веществ в помещении

Наименование вещества ПДК, мг/м3 Класс опасности
Формальдегид 0.5 2
Ацетальдегид 5,0 3
Органические кислоты (в пересчете на
уксусную кислоту)
5,0 3
Окись углерода 20,0 4
Аэрозоль полипропилена 10,0 3
Аэрозоль полиэтилена 10,0 3
Аэрозоль полибутена 10,3 3

При изготовлении труб и фитингов из термопластов следует соблюдать требования безопасности, указанные в ГОСТ 12.3.030. Пожарно-технические характеристики труб и фитингов из термопластов указаны в таблице 14

Таблица 14. Пожарно-технические характеристики

Пожарно-технические характеристики Материал труб и фитингов
PPН, PPВ, PPR
Группа горючести Г4
Группа воспламеняемости В3
Дымообразующая способность Д3
Токсичность продуктов горения Т

Примечание: значения пожарно-технических характеристик для конкретных рецептур сырья могут уточняться в нормативных документах на изделия.

Требования к пожарной безопасности труб и фитингов из термопластов, используемых в системах водоснабжения и отопления зданий и сооружений, должны соответствовать указанным в СНиП 2.04.01 и СНиП 21-01.

Согласно с ГОСТ Р 52134-2003 для проверки соответствия труб и фитингов требованиям настоящего стандарта проводят следующие виды испытаний:

Таблица 15. Виды испытаний полипропиленовых труб и фитингов при приёмке

Приемосдаточные при приемке партий изделий службой качества предприятияизготовителя
Приемочные при приемке изделий, изготовленных впервые
Типовые при переходе на новые марки сырья или изменениях в их рецептуре, при смене поставщика сырья, при изменениях в технологических режимах или методах изготовления
Сертификационные при проведении сертификации готовой продукции
Инспекционные при проведении периодической проверки качества выпускаемой продукции

Приемку службой качества предприятия-изготовителя осуществляют партиями.

Партией считают количество труб или фитингов одного типоразмера, изготовленных из одной марки сырья на одном технологическом оборудовании при установившемся режиме, сдаваемых одновременно и сопровождаемых одним документом о качестве.

Документ о качестве должен включать:

  • наименование и (или) товарный знак предприятия-изготовителя;
  • местонахождение (юридический адрес) предприятия-изготовителя;
  • номер партии и дату изготовления;
  • условное обозначение изделий;
  • размер партии (для труб в метрах, для фитингов — в штуках);
  • марку сырья;
  • условия и сроки хранения.
  • результаты испытаний или подтверждение соответствия изделий требованиям настоящего стандарта;

  • Испытания труб и фитингов должны проводиться: не ранее, чем через 15 часов после их изготовления
  • Испытания сварных соединений — не ранее, чем через 24 часа после окончания сварки.
  • Испытания клеевых соединений из PVC-U — не ранее, чем через 21 сут при выдержке при комнатной температуре, а соединений из PVC-C — через 20 сут при выдержке при комнатной температуре и 4 сут при температуре 80 0С, если изготовителем клея не установлены другие режимы склеивания.
  • Длительную прочность материала труб и фитингов контролируют по протоколам испытаний сырья.
  • Внешний вид труб и фитингов проверяют визуально без применения увеличительных приборов сравнением контролируемого изделия с образцом-эталоном, утвержденным в установленном порядке.
  • Определение размеров труб и фитингов
  • Размеры труб и фитингов определяют при температуре (23 ± 5) 0С. Перед испытаниями образцы выдерживают при указанной температуре не менее 2 ч.
  • Применяемые средства измерений должны обеспечивать необходимую точность и диапазон измерений и поверяться в установленном порядке.
  • Определение среднего наружного диаметра трубы d проводят по ГОСТ Р ИСО 3126 на расстоянии не менее 100 мм от торца с погрешностью не более 0,05 мм.
  • Допускается определять средний наружный диаметр как среднеарифметическое значение результатов четырех равномерно распределенных по окружности измерений диаметра трубы в одном сечении, округленное до 0,1 мм.
  • Средний наружный диаметр может быть определен путем измерения периметра трубы с погрешностью не более 0,05 мм и деления полученной величины на число π.
  • Овальность трубы определяют как разность между максимальным и минимальным значениями наружного диаметра в одном сечении трубы. Полученные значения среднего наружного диаметра и овальности труб должны соответствовать указанным в таблице 5.
  • Длину труб в отрезках измеряют рулеткой с погрешностью не более 1 мм.
  • Проверку стойкости труб при постоянном внутреннем давлении по схеме «вода в воде» (п. 5.1.2) проводят по ГОСТ 24157 на стенде, обеспечивающем поддержание установленных параметров испытаний с точностью: ± 2 % для испытательного давления и ± 2 0С — для температуры испытаний. Конструкция заглушек должна обеспечивать осевое удлинение образцов без их повреждения.
  • Длину образцов устанавливают с таким расчетом, чтобы свободная длина L между заглушками соответствовала указанной в таблице
d L
£ 315 3d, но не менее 250
> 315 ³ 1000
  • Толщину стенки образца измеряют не менее чем в десяти любых точках, равномерно расположенных по его длине и периметру с погрешностью измерения не более 0,01 мм.
  • Средний наружный диаметр образца определяют в соответствии с таблицей 5.
  • Испытательное давление Р, МПа, определяют по формуле

Р = 2Smins/(Dcp — Smin), где
s — начальное напряжение в стенке трубы, МПа, по таблицам 5 — 10;
Dcp и Smin — средний наружный диаметр и минимальное значение толщины стенки трубы, мм. Округление проводят до 0,01 МПа.

Проверка стойкости материала фитингов к действию постоянного внутреннего давления на образцах труб, изготовленных методом литья под давлением.

Размеры образцов указаны на рисунке 1. Режимы испытаний должны соответствовать указанным в таблице 16.

Рисунок 1. Размеры образцов труб, изготовляемых литьем под давлением, для испытаний материала фитингов на стойкость к действию постоянного внутреннего давления

d3 50 мм
е для серий труб 6,3 £ S £ 10
L3 3d (для d = 50 мм; L = 140 мм)

Таблица 16. Режимы испытаний.

Материал фитингов Температура испытаний, 0C Начальное напр. в стенке трубы, МПа Время испытаний, ч, неменее
PPH 20
95
21
3,5
1
1000
PPB 20
95
16
2,6
1
1000
PPR 20
95
16
3,5
1
1000

Проверка стойкости фитингов при постоянном внутреннем давлении

Фитинги должны соединяться с заглушками или отрезками труб, обеспечивающими герметичность соединений и подключение к стенду. Длины свободных концов труб должны быть не менее: 200 мм — для труб диаметром £ 75 мм, 300 мм — для труб диаметрами от 90 до 225 мм и 500 мм — для труб диаметром 3 250 мм.

Режимы испытаний фитингов должны соответствовать указанным в таблице 17.

Таблица 17. Значение испытательного давления Pф,МПа, фитингов PPH, PPB, PPR

Материал Максимальное рабочее давление Рмакс, МПа Испытательное давление, МПа
Класс 1 Класс 2 Класс 4 Класс 5
20 оС  не менее 1 ч 95 оС не менее 1000 ч 20 оС не менее 1 ч 95 оС не менее 1000 ч 20 оС не менее 1 ч 80оС не менее 1000 ч 20 оС не менее 1ч 95 оС не менее 1000 ч
PPH 0,4 3,36 0,48 4,22 0,70 3,36 0,62 4,59 0,77
0,6 4,34 0,72 6,33 1,06 3,89 0,93 6,88 1,15
0,8 5,79 0,97 8,44 1,41 5,19 1,23 9,18 1,53
1,0 7,24 1,21 10,55 1,76 6,48 1,54 11,5 1,91
PPВ 0,4 3,83 0,62 5,38 0,87 3,28 0,76 5,38 0,87
0,6 5,75 0,93 8,07 1,31 4,92 1,14 8,07 1,31
0,8 7,66 1,25 10,76 1,75 6,56 1,52 10,76 1,75
1,0 9,58 1,56 13,44 2,18 8,21 1,90 13,45 2,18
PPR 0,4 2,32 0,46 3,00 0,66 2,32 0,56 3,37 0,74
0,6 3,17 0,69 4,51 0,99 2,91 0,84 5,05 1,11
0,8 4,22 0,92 6,01 1,31 1,38 1,12 6,74 1,47
1,0 5,28 1,16 7,51 1,64 4,85 1,39 8,42 1,84

Проверка стойкости узлов соединений труб и фитингов при постоянном внутреннем давлении. Режимы испытаний соединений труб из РРН, РРВ, PPR, должны соответствовать указанным в таблице 17. Длины свободных концов труб должны быть не менее: 200 мм — для труб диаметром £ 75 мм, 300 мм — для труб диаметрами от 90 до 225 мм и 500 мм — для труб диаметром 3250 мм.

Проверка термической стабильности труб в воздушной среде при постоянном внутреннем давлении. Проводят в термокамере, обеспечивающей поддержание температуры с отклонением +3/-1 0С. При испытаниях образцы не должны соприкасаться друг с другом и со стенками камеры. Следует контролировать температуру воздуха в камере и на поверхности образца трубы,режимы испытаний должны соответствовать указанным в таблицах 18.

Таблица 18. Термическая стабильность труб из РРН, РРВ, PPR

Материал труб Температура испытаний, 0С Начальное напряжение в стенке трубы, МПа Время испытаний, ч
РРН 110 1,95 8760
РРВ 1,4
PPR 1,9

Определение изменения длины труб после прогрева проводят по ГОСТ 27078 в воздушной среде. Режимы испытаний должны соответствовать указанным в таблице.

Таблица 19. Изменение длины труб после прогрева в воздушной среде

Материал труб Температура испытаний, 0С Толщина стенки, мм Время испытаний, мин Изменение длины после прогрева, %,не более
PPH, PPB 150 ± 2 До 8
От 8 до 16
Св. 16
60 ± 2
120 ± 2
240 ± 5
2
PPR

Относительное удлинение при разрыве e труб из РРН, РРВ, PPR определяют по ГОСТ 11262 на трех образцах-лопатках.

Тип образца-лопатки, способ изготовления образцов и скорость перемещения захватов разрывной машины должны соответствовать указанным в таблице 20. Ось образца-лопатки должна быть параллельна оси трубы, а толщина должна быть равна толщине стенки трубы.

Таблица 20. Тип образца-лопатки, способ изготовления образцов

Номинальная толщина стенки трубы е, мм Способ изготовления образцов Тип образца — лопатки по ГОСТ 11262 Скорость испытания, мм/мин
е £ 5 Вырубка штампом-просечкой или механическая обработка по ГОСТ 26277 Тип 1 100 ± 10,0
5 < е £ 12 То же Тип 2 50 ± 5,0
е > 12 Механическая обработка по ГОСТ 26277 То же 25 ± 2,0

Перед испытаниями образцы-лопатки кондиционируют по ГОСТ 12423 при температуре (23 ± 2) 0С не менее 2 ч.

За результат испытаний принимают минимальное значение относительного удлинения при разрыве, вычисленное до второй значащей цифры.

Показатель текучести расплава ПТР труб и фитингов из РРН, РРВ, PPR определяют по ГОСТ 11645 на экструзионном пластометре с внутренним диаметром капилляра (2,095 ± 0,005) мм. Определение ПТР исходного материала и готового изделия должно проводиться при одинаковых режимах, указанных в таблице 21

Таблица 21. Определение ПТР исходного материала и готового изделия

Материал труб и фитингов Температура, 0С Масса груза, кг
РР-Н, РР-В, PP-R 230 ± 0,5 2,16

Изменение показателя текучести расплава в процентах определяют по формуле:

d = (ПТР1 — ПТР2) / ПТР1×100 %, где

ПТР1 — показатель текучести расплава исходного сырья, г/10 мин;
ПТР2 — показатель текучести расплава готового изделия, г/10 мин.

Определение ударной прочности по Шарпи проводят на маятниковом копре по ГОСТ 10708 с номинальным значением потенциальной энергии маятника 15 Дж при температуре (23 ± 2) 0С. Испытания проводят на 10 образцах в виде брусков без надреза, имеющих размеры, указанные в таблице 22.

Таблица 22. Размеры образцов для испытаний

Тип образца Размеры образца Расстояние между опорами
Длина Ширина Толщина
1 Отрезки труб длиной (100 ± 2) 70 ± 0,5
2 50 ± 1 6 ± 0,2 Соответствует толщине
стенки трубы
40 ± 0,5
3 120 ± 2 15 ± 0,5 То же 70 ± 0,5

Образцы изготавливают механическим способом из трубы в продольном направлении так, чтобы кромки образцов были ровными, без сколов, трещин и заусенцев.

Типы образцов для труб из РРН, РРВ, PPR указаны в таблице 23.

Таблица 23. Типы образцов для труб из РРН, РРВ, PPR

Размеры испытуемой трубы из РР-Н, РР-В, PP-R, мм Тип образца
Наружный диаметр Толщина стенки е
<25 Любая 1
325 < 75 е £ 4,2 2
4,2 < е £ 10,5 3
375 е £ 4,2 2
4,2 < е £ 10,5 3

Непрозрачность труб и фитингов определяют по ГОСТ Р 51613

Кислородопроницаемость труб проверяют на отрезке трубы длиной не менее 20 м. Трубу наматывают на стержень, диаметр которого равен девятикратной величине диаметра испытуемой трубы, причем длина намотанного участка должна составлять 10 % указанной длины трубы. Труба должна быть жестко закреплена относительно стержня. После чего трубу выдерживают без нагрузки в течение 24 ч. Затем трубу подсоединяют к системе подачи воды и подвергают попеременной температурной нагрузке при действии постоянного внутреннего давления. Попеременно подают горячую воду температурой (70 ± 2)0С, а затем холодную — температурой не более 20 0С, выдерживая при каждой температуре в течение 15 мин. Время между сменой температур составляет (60 ± 30) с. В системе поддерживается давление (0,3 ± 0,06) МПа. Продолжительность испытаний составляет 28 сут.

Определение кислородопроницаемости проводят на образце трубы, подвергшейся указанным выше попеременным температурным нагрузкам. Испытания должны проводиться при температуре (40 ± 2) 0С. Разность температур на входе и выходе трубы не должна превышать 4 0С.Концентрация кислорода в воде измеряется специальным прибором на входе и выходе трубы. Разность между максимальным и минимальным значениями измерений не должна превышать 0,02 г/(м3×сут). Проводится три замера.

Величину диффузионного потока кислорода I(О2), мг/сут, рассчитывают по формуле:

I(О2) = Dс(O2)V24×10-3×Р00/P, где
Dс(O2) — величина прироста концентрации кислорода, полученная как разность от измерений концентрации кислорода на входе и выходе трубы, мкг/л;
V — скорость потока воды, л/ч; Р — давление воздуха, бар;
P0 — нормальное давление воздуха, равное 1,013 бар.

Кислородопроницаемость труб I(О2)v, г/(м3×сут), определяют следующим образом:

I(О2)v = I(О2)/(d — 2e)2×0,785×l×10-3, где

I(О2) — величина диффузионного потока кислорода, мг/сут;
d — наружный диаметр трубы, мм; с — толщина стенки трубы, мм;
l — длина трубы, м.

За результат испытаний принимают среднеарифметическое значение трех измерений.

Округление проводят до 0,001.

Наименьший радиус изгиба трубы определяют с помощью шаблона на трех образцах. Образцами являются отрезки труб длиной, равной пятикратной величине наружного диаметра трубы. Результат испытаний считают положительным, если при изгибе трубы по контуру шаблона на ней не будет перегибов и вмятин.

Проверка стойкости фитингов к прогреву проводится по ГОСТ 27077 в воздушной среде при режимах испытаний, указанных в таблице 24. По окончании испытаний образцы осматривают и фиксируют изменения их внешнего вида. В случае наличия трещин, пузырей, расслоений образцы распиливают и определяют глубину проникновения повреждения с погрешностью измерения не более 0,05 мм. За результат испытания принимают выраженное в процентах отношение наибольшего значения глубины проникновения повреждения к исходной толщине стенки в этом месте.

Таблица 24. Режимы испытаний стойкости фитингов

Материал фитингов Температура испытаний, 0С Толщина стенки, мм Время испытаний, мин, не менее
РРН 150 ±2 »10» 20» 60
РРВ 150 ±2 »20» 30» 140
PPR 135±2 »30» 40» 220