Главная / Словарь терминов: трубы
Трубы PPRC
Трубы PPRС из рандом сополимера полипропилена
В целом всем трубам из полипропилена и его сополимеров характерна:
- низкая плотность 0,91 г/см3 (плотность ПВХ 1,40 г/см3);
- высокое сопротивление ползучести;
- очень хорошая химическая стойкость;
- устойчивость к микроорганизмам;
- высокая устойчивость к старению;
- хорошая свариваемость;
- очень хорошая стойкость к истиранию;
- электроизоляционные свойства;
- отличные акустические демпфирующие свойства.
Вместе с тем различие в молекулярном строении и кристаллической решетке формирует разный комплекс эксплуатационных свойств для труб из гомополимера полипропилена РР-Н, труб из блоксополимера полипропилена РР-В и труб PPRС из рандом сополимера полипропилена (см. таблицу ниже).
Показатель | Стандарт | Размерность | PP-H | PP-B | PP-R |
Плотность при 23 °C | DIN 53479
ISO 1183 | g/cm3 | 0,91 | 0,91 | 0,91 |
Предел прочности | DIN 53495 | N/mm2 | 30 | 25 | 25 |
Относительное удлинение | DIN 53495 | % | >50 | -- | >500 |
E-Modul | ISO 178 | N/mm2 | 1200 | 1000 | 800 |
Ударная вязкость образца с надрезом при 23 °C (по Шарпи) | DIN/ISO 179 | kJ/m2 | 6-30 | max. 75 | до 30 |
Ударная вязкость образца без надреза при 30 °C (по Шарпи) | DIN/ISO 179 | kJ/m2 | 30 | 80 | 45 |
Температура рекристаллизации | DIN 53 736 | °C | 160 - 165 | 160 - 165 | 150 - 155 |
Коэфф. термического удлинения | DIN 53 752 | 1/°C | 1,6 x 10-4 | 1,6 x 10-4 | 1,6 x 10-4 |
Сопротивление ползучести и максимальное рабочее давление труб PPRС, труб из гомополимера полипропилена РР-Н и труб из блоксополимера полипропилена РР-В.
При определении максимально допустимого рабочего давления трубопроводов из полипропилена, ползучесть материала принимается в качестве основы для расчетов. Поэтому одним из важнейших свойств труб PPRС, труб из гомополимера полипропилена РР-Н и труб из блоксополимера полипропилена РР-В является длительная прочность при воздействии температуры и внутреннего давления, создаваемого транспортируемой средой. Общие положения по ползучести (или старению) труб из полипропилена и его сополимеров рассмотрены в DIN 8078, на рисунках ниже представлены сравнительные графики стойкости к старению (ползучести) труб PPRС из рандомсополимера полипропилена, труб из гомополимера полипропилена РР-Н и труб из блоксополимера полипропилена РР-В в зависимости от температуры напряжений, эквивалентных рабочему давлению транспортируемой среды.
Рис. Стойкость к ползучести труб из полипропилена разных типов при рабочей температуре 60 градусов Цельсия.
Рис. Стойкость к ползучести труб из полипропилена разных типов при рабочей температуре 80 градусов Цельсия.
Здесь видно, что трубы из полипропилена блок сополимера PP-B имеют меньшую продолжительность жизни, что, по сути, остается основной причиной ограниченной сферы использования этого материала.
Имеют отличное сопротивление ползучести при повышенных температурах трубы PPRС из рандом сополимера полипропилена, благодаря чему трубы PPRС лидируют по применению в системах горячего водоснабжения и отопления.
Сходную картину демонстрирует диаграмма ниже, на которой показано максимально допустимое рабочее давление для трубы PPRС из рандом сополимера полипропилена, трубы из полипропилена блок сополимера PP-B и трубы из гомополимера полипропилена РР-Н с соотношением диаметра и толщины стенка SDR 11 в зависимости от температуры при выдержке в 50 лет (25 лет при 80 °C, до 10 лет при 95 °С) в соответствии с DIN 8077.
В таблице ниже приведены коэффициенты запаса прочности С (по ГОСТ Р 52134-2003), полученные на основе диаграммы для труб из полипропилена разных типов.
Материал | Температура, град. Цельсия | ||
От 10 до 40 | От 40 до 60 | Более 60 | |
PP-H | 1.6 | 1.4 | 1.25 |
PP-B / PP-R | 1.25 |
Еще одним фактором, влияющим на долговечность трубопроводов горячего, холодного водоснабжения и отопления является стойкость к ползучести фитингов из РР, как правило, наследующих большее количество остаточных напряжений при изготовлении, чем получаемые экструзией трубы PPRС из рандом сополимера полипропилена, трубы из полипропилена блок сополимера PP-B и трубы из гомополимера полипропилена РР-Н и потому считающихся «узким» местом в системах водоснабжения и отопления. На диаграмме ниже показана длительная стойкость тройников SDR 11 из полипропилена гомополимера РР-Н и полипропилена рандом сополимера PP-R при выдержке под эквивалентным напряжением 3.6 Н/мм2 согласно DIN 8078 и температуре 95 градусов Цельсия в течение более 1000 часов.
Такая разница в стойкости к старению в целом обусловила факт, что фитинги для водопроводов и систем отопления из полипропилена сегодня изготавливают из рандом сополимера пропилена PP-R.
Химическая стойкость труб из гомополимера полипропилена РР-Н, труб из блоксополимера полипропилена РР-В и труб PPRС из рандом сополимера полипропилена
Благодаря своей неполярной природе и высокому молекулярному весу полиолефины полипропилена обычно имеют хорошую стойкость против многих химикатов. Вместе с тем, химическая атака может происходить по разным механизмам воздействия. Например, сильные окислители могут спровоцировать окисление участков ПП-макромолекул и вызвать разрыв в молекулярной цепи. Ароматические углеводороды - повредить аморфные области, хромовая кислота повысить склонность к образованию трещин, тем более, что трубы PPRС, РР-Н, РР-В и фитинги наследуют определенный уровень остаточных напряжений при изготовлении. Часто критические напряженные области возникают при обработке и сборке трубопроводов в зоне сварных швов и вероятность нарушения целостности трубопровода возрастает при неправильном выполнении сборочных работ.
Сравнительный анализ химической стойкости фитингов и труб PPRС, РР-Н, РР-В делают на основании исследований стойкости к ползучести труб в 40% растворе гидроксида натрия при температуре 80 °C и напряжении 5,5 Н / мм2. Из таблицы ниже видно, что лучшие результаты показывают трубы PPRС, в том числе сварные соединения и фитинги, в то время, как значительно меньшую стойкость – трубы PP-B и трубы РР-Н с кристаллами типа β-сферолитов.
NaOH 40 % | PP-R Проба 1 | PP-R Проба 1 | PP-H
(α-сферолиты) | PP-B | PP-H
(β-сферолиты) |
Стойкость, ч | 7546 | 9151 | 4489 | 868 | 1253 |
Существенно влияют на химическую стойкость труб PPRС, РР-Н, РР-В вводимые для окраски материала пигменты. Так, широко используемый в производстве сульфид цинка (ZnS) больше снижает химическую стойкость трубы PPRС, РР-Н, РР-В, чем диоксид титана (TiO2), а лучшие результаты стойкости к воздействию химических реагентов (соляной кислоты, хлорированных ароматических соединений) показывают неокрашенные трубы PP-RС. Это связывают с преимущественной реакцией агрессивной среды с встроенными в макромолекулы элементами пигментов, после чего происходит деградация макромолекул и облегчается воздействие на узлы кристаллической решетки полипропилена.
Резюме: Трубы PPRС из рандом сополимера полипропилена имеют ряд неоспоримых преимуществ перед трубами из гомополимера полипропилена РР-Н и трубами из блоксополимера полипропилена РР-В, что на сегодняшний момент обуславливает их приоритетное использование в системах холодного и горячего водоснабжения, отопления, в том числе геотермальных системах отопления тепловыми насосами.
Трубы из гомополимера полипропилена РР-Н благодаря более высокой кольцевой жесткости и прочности пока сохраняют первенство в индустриальных трубопроводах и магистральных системах канализации, водостоков и дренажа.
по тел.: +7 (495) 755-59-55
или заполните форму обратной связи