В системах водоснабжения (как горячего так и холодного), в отопительных системах, все чаще применяются трубы из полимеров, в частности из полипропилена. Их основные преимущества: малый вес, простой монтаж. В России начали применять подобные трубы еще в советское время, в 60-е года прошлого века. В 80-е был разработан "PPRrandom copolymer, тип 3", сополимер пропилена с этиленом, обладающего повышенной стойкостью к горячей воде. С этого момента полимеры начали вытеснять сталь из материалов трубопроводов. Кроме того полипропиленовые трубы и фитинги длительное время выдерживают воздействие агрессивных сред, не меняют запах цвет и вкус питьевой воды.
| Емкость российского рынка труб из полипропилена, 2004—2008 гг. | ||||
|---|---|---|---|---|
| Показатель | 2004 | 2005 | 2006 | 2008 |
| Внутреннее производство, т | 20689 | 27558 | 38206 | 44625 |
| Импорт, т | 11485 | 20046 | 30262 | 54904 |
| Экспорт, т | 263 | 128 | 137 | 265 |
| Объем рынка, т | 31910 | 47475 | 68331 | 99264 |
| Доля импорта, % | 36 | 42,2 | 44,3 | 55,3 |
| Доля экспорта, % | 1,3 | 0,5 | 0,4 | 0,6 |
Тепловое расширение.
Про линейное расшиерние при нагреве полимерных труб необходимо помнить при проектировании и монтаже. Трубопроводы из неармированных материалов имеют значительное расширение, если материал армирован, такое расширение в пять раз меньше. Армируются полипропиленовые трубы алюминием или стекловолокном. Коэффициенты теплового линейного расширения для различных материалов приводятся в таблице.
| Сравнительная таблица линейного расширения труб из различных материалов | |
|---|---|
| Материал трубопровода | Коэффициент линейного расширения, мм/м°K |
| Чугун | 0,0104 |
| Сталь нержавеющая | 0,011 |
| Сталь черная и оцинкованная | 0,0115 |
| Медь | 0,017 |
| Латунь | 0,017 |
| Алюминий | 0,023 |
| Металлопластик | 0,026 |
| Поливинилхлорид (PVC) | 0,08 |
| Полибутилен (PB) | 0,13 |
| Полипропилен (PP-R 80 PN10 и PN20) | 0,15 |
| Полипропилен (PP-R 80 PN20 стекловолокно) | 0,035 |
| Полипропилен (PP-R 80 PN25 алюминий) | 0,03 |
| Сшитый полиэтилен (PEX) | 0,024 |
Проблема температурного расширения решается грамотной расстановкой опор и использованием кампенсаторов. Система должна быть достаточно эластичной с минимальным количеством жестких узлов. Неправильное применение указаний по компенсации приведет либо к продольным напряжениям либо к увеличению прогиба трубы и защемлению ее на опорах. И то и другое отрицательно повлияет на срок службы. Тепловое расшиерние трубы определяется по формуле Δl = α/Δt , где α — коэффициент линейного расширения; Δt — разность температур при изменении режимов эксплуатации (зима-лето, водоразбор есть-нет и т.п.).
Удлинение должно направляться неподвижными опорами в сторону компенсаторов. Расстояния между опорами описываются в документах СП 40101–96и СП 40102–2001, технических паспортах на трубы. Если тепловой расчет не производился и прямолинейность трубопроводов не сохраняется, срок службы резко сократиться, в некоторых случаях трубопровод выйдет из строя сразу после начала эксплуатации.
Диаметр и шероховатость труб.
При проектировании трубопровода производятся расчеты по подбору насосного оборудования и диаметра используемых труб. Полипропиленовые трубы имеют очень низкое сопротивление (иначе коэффициент шероховатости), что позволяет устанавливать трубы меньшего диаметра, чем стальные. В таблице приведены значения для труб их разных материалов.
| Коэффициент эквивалентной шероховатости трубопроводов | |
|---|---|
| Трубопроводы | Коэффициент эквивалентной шероховатости, мм |
| Стальные трубы | 0,2 |
| Медные трубы | 0,0015 |
| Полипропиленовые трубы | 0,003÷0,005 |
Крепеж и соединение труб.
Количество сварных соединений, если они проведены по правилам, не снижает надежности системы в целом. Коэффициенты гидравлического сопротивления у запорной арматуры и у фитингов ниже чем у чугунных, усилий при затягивании резьбы нет. Не допускается применять газовый ключ при монтаже комбинированных фитингов, во избежание их разрушения.
Основной рекомендацией при проектировании и монтаже трубопроводов из полимеров, для их долгой и безаварийной службы, руководствоваться технической докуиентацией к используемым трубам.