Ювелирное обозрение

Вопрос о материале ПВХ и полипропилен: какую температуру выдерживает оборудование из этого материала (реактор обработки гальваностоков,емкости для приготовления реагентов и т.д.)

Эколог цеха гальванопокрытий,

Мира Аренова (УЭМЗ, Екатеринбург)

Поливинилхлорид (ПВХ) устойчив к действию влаги, кислот, щелочей, растворов солей, бензина, керосина, жиров, спиртов. Не горит на воздухе, но обладает малой морозостойкостью (-15°C). Нагревостойкость: +65°C. Максимальная температура длительной эксплуатации: 60°C. Температура стеклования 75-80 °C (для теплостойких марок до 105°C ), температура плавления – 150-220°C. Трудногорюч. При температурах выше 110-120 °C склонен к разложению с выделением хлористого водорода HCl.

Полипропилен – более термостойкий (начинает размягчаться при 140°C), чистый изотактический полипропилен плавится при 176°C. Максимальная температура эксплуатации полипропилена 120-140°C. Почти не подвергается коррозионному растрескиванию.

Полипропилен (в отсутствии стабилизаторов) обладает недостаточной атмосферостойкостью в условиях воздействия солнечного света и повышенной температуры, так как в этих условиях полипропилен подвергается деструкции со значительным снижением физико-механических свойств. Наиболее эффективно действуют на полипропилеи ультрафиолетовые лучи с длинной волной (300-370 мкм), в результате чего полимер теряет механическую прочность. На деструкцию полипропилена большое влияние оказывает температура – повышение её на каждые 10°С почти вдвое ускоряет деструкцию.

Все изделия из полипропилена выдерживают кипячение, и могут подвергаться стерилизации паром без какого-либо изменения их формы или механических свойств. Полипропилен химически стойкий материал. Только такие сильные окислители, как, например, хлорсульфоновая кислота, серная (олеум) и концентрированная азотная кислоты, а также хромовая смесь могут разрушить полипропилен уже при комнатной температуре. Продолжительный контакт с этими реагентами при 60 °C и выше приводит к деструкции полипропилена.

В органических растворителях полипропилен при комнатной температуре незначительно набухает. Выше 100°C он растворяется в ароматических углеводородах, таких, как бензол, толуол.

Температура хрупкости ( морозостойкости) колеблется от -5 до -15°C.

Термопластичность полипропилена, является фактором, ограничивающим сферу его эксплуатации. При нагреве до определённой температуры, он начинается постепенно переходить в размягчённое состояние. В связи с этим, становится актуальным вопрос – какую температуру выдерживают полипропиленовые трубы, и можно ли вообще использовать их для подачи горячей воды.

Какую температуру выдерживают трубы из полипропилена

Деформация нитей трубопровода ещё не самая большая неприятность, которая может ожидать владельцев домов с системами горячего водоснабжения, смонтированными из полипропилена. Конечно, изогнутые и провисшие трубы не добавляют эстетичности интерьеру, но такую неприятность ещё можно замаскировать, например декоративными коробами.

Допустимый температурный режим, при котором возможна эксплуатация ППР-труб, составляет приблизительно +90-95 о С.

В целом же полипропилен начинает приобретать излишнюю пластичность уже при +120-130 о С, а при +170-175 о С он переходит в жидкое состояние. Почему же, согласно стандартам, рекомендуемая температура эксплуатации составляет всего 95 градусов, а не 100 или 110? Ведь при таком нагреве РР-труба продолжает оставаться достаточно твёрдой. Ответ здесь кроется в другой технологической особенности: вода в трубопроводах всегда подаётся под определённым напором.

Неважно, является ли горячий трубопровод отопительным, или подключен к умывальнику, в нём всегда имеется определённое давление, достигающее подчас величины в десятки атмосфер. Поэтому, невозможно рассматривать допустимый температурный режим в отрыве от рабочего давления воды внутри магистрали. Чем выше давление, тем ниже допустимые значения нагрева трубопровода.

Наглядный пример

В качестве примера рассмотрим простой случай. В регионах, расположенных в Сибири, на Дальнем Востоке и европейском севере РФ, в зимнее время морозы могут достигать 35-40 и более градусов ниже нуля. Теплопотери зданий в такое время очень значительны, и для их компенсации котельные и ТЭЦ повышают температуру подачи до 110-130 о С. А чтобы вода не закипела в системе, давление повышается до нескольких десятков атмосфер. При таких условиях вода не переходит в парообразное состояние.

При входе в дом, из-за потерь тепловой энергии по пути, температура воды уже опускается до установленных ГОСТом +70…75 градусов, но вот давление в системе продолжает оставаться повышенным. Как результат – повышенная вероятность разрыва полипропиленовой трубы, так как при нагреве увеличивается её пластичность. Поэтому, использовать полипропилен для отопительных систем не желательно ещё и по этой причине. Впрочем, современной промышленностью выпускаются полипропиленовые трубы, предназначаемые для горячего водоснабжения, но и они имеют свои эксплуатационные ограничения.

Таблица температур по маркировке ПП трубы

На отечественном рынке стройматериалов можно найти несколько разновидностей полипропиленовых труб. Они различаются между собой маркировкой и цветом. Цветовая гамма обычно включает в себя четыре основных цвета – белый (самый распространённый), зелёный, серый и чёрный. Чёрные ПП обладают повышенной устойчивостью к воздействию ультрафиолетового солнечного излучения. Остальные же виды расцветок не несут какой-либо технологической функции, являясь чисто декоративными.

Другое дело – маркировка РР-труб. Она несёт прямую информационную нагрузку, обозначая, по какой технологии и с использованием каких видов полипропилена произведено данное изделие. От этого напрямую зависят и техническо-эксплуатационные характеристики трубы.

В представленной таблице указаны маркировки, встречающиеся на нашем рынке, рабочее давление и максимальная температура:

Маркировка	Назначение	Мах. рабочая t о	Рабочее давление в системе (атм.)
РN-10	Холодное водоснабжение	+40 о С	10,2
РN-16	Универсальные	+60 о С	16,3
РN-20	Универсальные	+95 о С	20,4
РN-25	Горячее водоснабжение	+95 о С	25,5

При выборе материала для монтажа трубопровода, следует учитывать и то, что превышение установленных производителем эксплуатационных параметров ведёт к сокращению сроков службы трубы.

Вывод

Полипропилен (общее обозначение – РР) на сегодня являются наиболее распространённым материалом для изготовления водопроводных труб. Такая «популярность» обусловлена целым рядом факторов:

• Низкая себестоимость, что позволяет значительно сэкономить при обустройстве водопровода.
• Простота пайки, дающая возможность самостоятельно совершить монтаж.
• Большая продолжительность службы, достигающая свыше 50 лет.

Но основным свойством полипропилена, отличающим его многих других полимеров, является отличная термопластичность. То есть, данный материал при нагревании способен легко переходить в мягкое состояние, а при остывании – вновь затвердевать. Благодаря этому и достигается та простота сборки водопроводных систем из РР-труб: торцы деталей просто нагреваются, и соединяются между собой при помощи специальных муфт, либо прямой стыковкой.

Как видим, ППР-трубы лучше всего подходят для холодного водоснабжения. Но при необходимости, их можно использовать и для горячей воды. При этом следует уделить внимание маркировке, поскольку максимальная температура эксплуатации полипропиленовых труб напрямую зависит от технологии их производства.

«ПВХ» расшифровывается как поливинилхлорид – материал, имеющий хорошие эксплуатационные характеристики при больших нагрузках, а также значительных перепадах температур. Трубы из ПВХ (белые, оранжевые, черные и т. д.) пользуются большой популярностью на современном рынке коммуникационных изделий. Зачастую на их основе строится наружная или внутренняя сеть канализации, дренажная система, подключается холодная и горячая вода, а также прокладывается электрокабель.

При помощи труб из ПВХ можно без особых затрат организовать водоснабжение и канализацию для жилого дома или объекта общественного назначения

ПВХ: что это такое

Труба из поливинилхлорида отличается высокой прочностью. Сам материал относится к классу пластиков, который по завершении формирования изделия не теряет способность к повторной переработке, температура его плавления 165-200 °С. ПВХ почти не подвергается механическим напряжениям и другим деформациям, что объясняется строением молекул и структурой полимера.

Материал является термопластичным, неплохо поддается механической обработке, легко сваривается при нагреве до температуры 200-300 °С. Кроме того, из него производят негорючие трубы ПВХ. Поливинилхлорид не чувствителен ко многим кислотам, алифатическим, хлорированным и ароматическим углеводам.

Прочность соединений, созданных сварным либо клеевым способом, составляет около 85-90% от такого же показателя самого материала. ПВХ – хороший диэлектрик, т. е. он не проводит электрический ток. Такое свойство способствует использованию материала при производстве гладких электротехнических труб ПВХ.

Обратите внимание! Если температура нагревания трубы составляет больше 85 °С, диэлектрические особенности теряются.

Пожаробезопасность труб ПВХ обуславливает их использование при прокладке электросетей разного назначения

Электротехническая труба из поливинилхлорида используется для защиты телевизионных, электрических, компьютерных кабелей от всевозможных повреждений. Высокую пожаростойкость полимеру придает хлор, входящий в его состав. Температура плавления ПВХ трубы превосходит аналоги из полиэтилена или полипропилена.

Технические характеристики труб ПВХ

Сравнение технических параметров труб из ПВХ и других материалов приведены в таблице.

Таблица 1

Характеристика	ПВХ	Стеклопластик	Нержавеющая сталь	Алюминиевый сплав	Единица измерения
Плотность	1,3-1,43	1,6-1,9	7,7-7,9	2,7	кг/см 3
Модуль упругости	2,0-2,7	17-22	210	70	ГПа
Предел прочности при растягивании (предел текучести для ПВХ и металлов)	4-7	170-227	200-226	100	МПа
Теплопроводность	0,13-1,63	0,58	17,5-58	201,3-221	Вт/(К*м)

Производство труб основано на ГОСТ Р 51613-2000, терминология установлена ГОСТ Р 52134-2003, вес, толщину стенки и диаметры определяет ГОСТ 18599-2001.

Трубы с наиболее толстыми стенками способны выдерживать большие нагрузки и подходят к применению в промышленных целях

Изделия имеют высокие показатели эластичности, устойчивы к накоплению отложений и образованию ржавчины. Гладкость внутренней поверхности исключает понижение напора, а если это электротехническая труба (белая или серая), то не препятствует протяжке кабеля.

ПВХ трубы устойчивы к действию блуждающих токов, микроорганизмов, ультрафиолетовых лучей. Белая труба используется для защиты от поражения током в случае повреждения изоляции провода.

Минимальное значение толщины стенки для трубы из поливинилхлорида равно 1,3 мм; максимальное – до 36,7 мм для изделий, применяемых в промышленности.

Типы труб из поливинилхлорида

Существует несколько классификационных признаков, которые определяют отнесение поливинилхлоридных труб к тому или иному типу. Все виды изделий имеют разный внешний вид, характеристики и свойства. Гладкие ПВХ трубы бывают:

• обсадные;
• канализационные;
• электротехнические.

По радиусу изгиба ПВХ труба бывает гибкая, очень гибкая и жесткая, по типоразмеру – маленькая, средняя и большая.

Для внешней канализации следует применять те трубы ПВХ, которые способны выдерживать нагрузку, ведь такие системы укладываются под землю

При монтаже системы в доме понадобятся два типа изделий: наружные и внутренние канализационные трубы ПВХ. Деление труб производится по признаку места размещения системы. Характеристики ПВХ труб для внутренней канализации позволяют их применять для отвода сточных вод из квартир и частных домов.

Обратите внимание! Наружная труба применяется для сетей канализации со значительным сечением, а также для водоспускных сооружений.

Характеристики рабочей среды – другой классификационный признак. По нему трубы делятся на безнапорные, применяемые для подачи сред без давления, и напорные, которые предусматривают создание давления. Также существует вид труб, которые транспортируют разреженные среды. Гофрированные трубы ПВХ (черные, белые, серые) часто могут состоять из двух слоев – внешнего гофрированного и внутреннего гладкого.

ГОСТ 28117-89 определяет сортамент труб из поливинилхлорида. Информацию о трубах ПВХ (что это такое, расшифровку условных обозначений, сортамент, требования к производству и использованию, технические параметры и особенности) можно найти в нормативных документах.

Характеристики и особенности гибких труб ПВХ

Нередко встречается гибкая труба, технические характеристики которой определяются свойствами ПВХ. Такие изделия имеют высокую кольцевую жесткость. Благодаря этому гибкая труба может выдерживать давление до 120 атм. При нагреве удлинение изделия составляет 5%.

Поскольку морозостойкость материала невысока, то требуется теплоизоляция. Гибкая труба не способна сохранять свои свойства, если температура ниже -15 °С.

Гибкая труба также обладает высокой прочностью и устойчивостью к нагрузкам, но область ее применения ограничивается определенным диапазоном температур

Поливинилхлорид имеет высокую светопроницаемость. По этой причине гибкая труба часто бывает прозрачной или окрашенной в различные цвета. Изделия из такого полимера обладают более высокой стойкостью к ультрафиолету по сравнению с иными пластиками. Они очень гладкие снаружи и внутри. Если температура превышает +78 °С, то жесткость гибких труб снижается.

Раструбные и квадратные ПВХ трубы

Квадратная труба из ПВХ со стенкой от 2 до 3 мм используется для сооружения теплиц и парников. Из поливинилхлоридных трубок выполняется каркас и крепится к фундаменту из дерева. В сельском хозяйстве квадратная труба применяется для создания и подключения систем ниппельного поения.

Такая форма трубопровода хорошо удерживает вертикально всю систему, что сложно осуществить круглыми изделиями. Очень важным при этом является обеспечение перпендикулярности установки ниппеля к линии, на которой размещена квадратная труба. Сортамент изделий предполагает их выпуск в разных размерах и толщинах стен.

Обратите внимание! Стандарты не запрещают производить окрашивание профилей путем добавки пигмента. Так получается, например, белая или оранжевая труба.

Раструбные ПВХ трубы отличаются от иных видов изделий наличием раструба, который оснащен уплотнительным кольцом. Такое строение позволяет не использовать сварочное оборудование при монтаже системы. Раструбная труба применима для водоснабжения и сети канализации. Она изготавливается из непластифицированного поливинилхлорида, который отличается прочностью и стойкостью к агрессивным средам.

Раструбные трубы отличаются простотой монтажа, для которого не нужны никакие инструменты

Раструбная напорная труба имеет широкий сортамент. Диапазон рабочих давлений представлен в таблице.

Таблица 2

Размерное отношение

Давление	Единица измерения
SDR41	0,63	МПа
SDR33	0,8
SDR26	1,0
SDR21	1,25
SDR17	1,6

Раструбная труба состыковывается с другими изделиями с образованием плотного соединения, на которое не влияет пониженное или избыточное давление в трубопроводе.

Особенности выбора труб

Особое внимание при подборе изделий уделяется маркировке трубы ПВХ. Расшифровка ее несложная. Обычно указывается:

• тип ПВХ;
• вид раструба;
• размерное соотношение;
• величина наружного диаметра;
• толщина стенки;
• назначение;
• стандарт изготовления.

Цветовая расшифровка ПВХ трубы заключается в следующем: серая (или черная гофрированная) – для внутренних систем канализации; оранжевая или желтая – для наружных сетей; поливинилхлоридная труба для обсадки скважин — белая или синяя. Внутренняя поверхность гофрированных труб ПВХ белого либо светло-серого цвета.

Трубы, применяемые для обсадки скважин, чаще всего выпускаются в белом или голубом цвете

Дополнительные характеристики ПВХ трубы всегда можно найти в документах на ее изготовление.

По классу прочности изделия делятся на 3 группы:

От принадлежности трубы к тому или иному классу прочности зависит допустимая глубина ее залегания при прокладке трубопровода под землей. Легкая группа способна выдержать 2 кН/м 2 и обозначается SN-2, средняя – 4 кН/м 2 (SN-4), тяжелая – 8 кН/м 2 (SN-8).

Труба черная ПВХ обычно используется для открытой прокладки кабелей и проводов. Такой цвет снижает воздействие ультрафиолетовых лучей.

Использование труб из ПВХ

Благодаря своим техническим характеристикам, трубы ПВХ имеют широкий спектр применения, который определяется их видом. Изделия могут быть основой коммунального водоснабжения, где температура рабочей жидкости составляет до 45 °С, а также напорной и самотечной бытовой канализации.

Благодаря свойствам труб ПВХ, канализация или водопровод на их основе будет надежным и долговечным

Конструктивно труба армированная ПВХ представляет спиралевидный каркас, заполненный поливинилхлоридом. Она используется в промышленном и бытовом оборудовании с высоким уровнем вибрации. Основным назначением таких изделий является защита цепи питания в оборудовании, которое подвергается длительным вибрационным нагрузкам.

Строение придает армированной ПВХ трубе гибкость и повышенную прочность. Такие особенности позволяют применять изделие в других условиях, которые отличаются продолжительными статичными нагрузками. Это может быть, например, подземная и скрытая прокладка в строительных материалах. Допустима также для армированных труб ПВХ наружная прокладка при защите электросетей.

Обратите внимание! Благодаря гибкости (не менее двух внешних диаметров) изделие может быть использовано на участках, которые требуют изгибов и поворотов.

Труба гладкая жесткая ПВХ широко применяется при монтаже канализации и прокладке электрических кабелей. Легкая серия подходит при открытой проводке кабеля по основанию с любой степенью горючести, а также скрытой – в полах, стенах, потолках. Тяжелая серия применима для помещения в бетонные и цементные стяжки.

Перед принятием решения о применении следует изучить всю информацию о ПВХ трубах: что это такое; каковы их технические и эксплуатационные характеристики; как правильно расшифровать их маркировку; какая лучше подойдет – белая, оранжевая, серая, черная или прочие сведения. Сортамент ПВХ труб позволяет выбрать наиболее приемлемый вариант под конкретные требования.

“>