Jaký je rozdíl mezi polypropylenovými a polyethylenovými trubkami?

Výběr potrubí pro vodovodní, topné a kanalizační systémy v naší době je poměrně velký.
Ale docela nedávno se pro tyto účely používaly téměř výhradně ocelové a litinové trubky. Polymerní materiály se objevily v lidském životě relativně nedávno – v polovině XNUMX. století. Všichni jsme si rychle zvykli na igelitové sáčky a tašky, skleníkové fólie a barevné misky. O něco později se objevilo jednorázové nádobí, plastový nábytek a dokonce i plastové konvičky. Dnes již nabízíme okenní rámy a trubky z polymerů. Ale z větší části ruští spotřebitelé pochybují o spolehlivosti a trvanlivosti polymerních trubek. Barevné polymerové trubky, stočené do závitů jako nudle, vypadají příliš frivolně ve srovnání s obvyklými vysoce kvalitními tlustými a těžkými ocelovými a litinovými trubkami.

Ale podívejme se na statistiky. Co preferuje evropský spotřebitel? Více než 80 % trubek instalovaných v nových nebo převážně renovovaných domech jsou měděné a polymerové trubky, které se používají přibližně ve stejném množství.

Abyste pochopili pozitivní a negativní vlastnosti polymerních trubek, musíte začít s polymery. Na rozdíl od kovů a azbestocementu polymery – organické látky se všemi jejich výhodami a nevýhodami, které úzce souvisí s přírodními vysokomolekulárními materiály – dřevem, kůží a vlnou.

Obsah

1. Polymery mají řadu výhod:
2. Polymery však nejsou bez významných nevýhod:
3. Polyetylenové trubky
4. Polypropylenové trubky
5. PVC trubky
6. Polybutenové trubky
7. Značení polymerových trubek
8. Obecné vlastnosti plastových trubek
9. Rozdíly mezi polyetylenovými a polypropylenovými trubkami
10. Provozní rozdíly
11. Stát
12. Aplikace polyetylenových a polypropylenových trubek

Polymery mají řadu výhod:

• Mají univerzální chemickou odolnost a nepodléhají korozi;
• Navzdory své lehkosti (jejich hustota je 5-8krát nižší než hustota oceli) jsou poměrně pevné a elastické;
• Polymery se snadno zpracovávají na produkty, tzn. mít daný tvar a jsou dobře malované;
• Tepelná vodivost polymerů je výrazně nižší než u kovů, což zejména snižuje tepelné ztráty při přepravě horkých kapalin.

Polymery však nejsou bez významných nevýhod:

• Při zahřívání se pevnost polymerů snižuje. Jako všechny organické látky hoří a vlivem ultrafialových paprsků stárnou (stávají se křehkými a kolabují);
• Mezi nevýhody patří velký (10krát větší než u oceli) koeficient tepelné roztažnosti; elasticita polymerů však tuto nevýhodu částečně kompenzuje.

Technologové vyrábějící produkty z polymerů se snaží, a ne bez úspěchu, zvýšit jejich výhody a snížit jejich nevýhody. Chemický průmysl si v druhé polovině 5. století osvojil výrobu desítek polymerů, ale 7-XNUMX z těch nejvýznamnějších našlo masové uplatnění, mimo jiné i při výrobě trubek.
Nesporní vůdci jsou polyethylen (PE), polypropylen (PP) и polyvinylchlorid (RUS).
Tyto polymery patří do skupiny termoplastů. Jsou schopny se zahřátím přeměnit do plasticko-viskózního stavu a po ochlazení ztvrdnout.
Trubky z takových polymerů se vyrábějí extruzí (extruzí) pomocí vyhřívaného šneku (příkladem nejjednoduššího extrudéru, ale bez ohřevu je domácí mlýnek na maso). Trubky se získávají s velmi hladkým povrchem (drsnost polymerních trubek je přibližně 10krát nižší než u ocelových trubek).

Polyetylenové trubky

Nejrozšířenější jsou polyetylenové trubky. Původně byly vyrobeny z běžného polyetylenu (předpokládejme průhlednou plastovou fólii). Takové trubky ztratily pevnost při zahřátí na 50-60 °C a rychle stárly. Daly se použít pouze k zásobování studenou vodou.

V 80. letech chemici se naučili vázat lineární polyethylenové molekuly k sobě – ​​„zesíťování“. Tento „zesíťovaný“ polyethylen má zvýšenou pevnost, tepelnou odolnost a odolnost vůči UV záření. Umožňují přepravu vody o teplotě až 95″C. Po získání zvýšené tepelné odolnosti ztratil „zesíťovaný“ polyethylen svou schopnost svařovat. V označení produktu je „zesíťovaný“ polyethylen označen jako PE-X (písmeno X označuje, že polymer je „zesíťovaný“). Trubky ze zesíťovaného polyetylenu tvoří více než polovinu celkové produkce polymerních trubek.

Trubky ze síťovaného polyetylenu PE-X lze použít nejen pro studenou, ale i pro zásobování teplou vodou a vytápění (centrální i podlahové).

Polypropylenové trubky

Polypropylen (PP) Z hlediska použití při výrobě trubek je na druhém místě. Fyzikální, mechanické a tepelné vlastnosti se tento polymer blíží zesíťovanému polyethylenu, ale na rozdíl od druhého je tužší. Proto se polypropylenové trubky vyrábějí ve formě měřených úseků, což je poněkud méně pohodlné při přepravě a vyžaduje velké množství spojovacích prvků při instalaci. Velké společnosti tento problém vyřešily: nabízejí různé možnosti komplexních spojovacích systémů – nízkoteplotní svařování a použití kovových součástí.

PVC trubky

Polyvinylchlorid (PVC) – polymer velmi široce používaný ve stavebnictví, při výrobě trubek navazuje na polyethylen a polypropylen. Obvykle se používá v neměkčené formě. Přítomnost chlóru v PVC vyvolává obavy mezi ochránci životního prostředí a omezuje použití těchto trubek pro zásobování vodou. Pozitivní vlastností polyvinylchloridu je jeho snížená hořlavost a zvýšená chemická odolnost ve srovnání s jinými polymery. Je také méně citlivý na UV záření, takže hlavními oblastmi použití pro PVC trubky jsou drenážní systémy a kanalizace.

Polybutenové trubky

polybuten (PB) – polymer, jako je polyethylen a polypropylen, ze skupiny polyolefinů. Biologicky nezávadný. Trubky vyrobené z polybutenu jsou elastičtější než trubky vyrobené z polypropylenu. Polybuten se vyznačuje vysokými pevnostními vlastnostmi, odolností proti UV záření a zvýšenou tepelnou odolností, blíží se v tomto ohledu „zesíťovanému“ polyethylenu.

Polybutenové trubky se osvědčily v rozvodech teplé vody a topných sítích (zejména pro instalaci vyhřívaných podlah). Při 70°C a provozním tlaku systému 0,3 MPa je zaručena životnost RV potrubí 50 let. Maximální provozní teplota těchto trubek je +95°C. Podobně jako polypropylen lze i polybutenové trubky svařovat, což umožňuje použití těchto trubek pro vnitřní rozvody.

Značení polymerových trubek

Polymerové trubky jsou označeny podle typu polymeru (PE, RE-X, RR atd.), podle vnějšího průměru a jmenovitého tlaku (PN).
Vnější průměry trubek (v mm) pro vnitřní vedení jsou uvedeny v následujícím řádku: 10; 12; 16; 25; 32; 40; 50, atd.
Kromě průměru jsou trubky označeny tloušťkou stěny.

Jmenovitý tlak se obvykle vyjadřuje v barech: 1 bar = 0,1 MPa. Jmenovitým tlakem rozumíme stálý vnitřní tlak vody při 20°C, kterému potrubí vydrží bez poruchy 50 let (například PN=10, PN=12,5 nebo PM=20).
Pro posouzení úrovně těchto parametrů lze připomenout, že provozní tlak vody ve vodovodním řádu není větší než 0,6 MPa (6 bar). Maximální tlak, který potrubí vydrží krátkodobě, je několikanásobně vyšší než jmenovitý tlak. Při teplotách nad 20 °C se životnost bezporuchového provozu polymerových trubek při konstantním tlaku zkracuje nebo může zůstat stejná – 50 let, ale za předpokladu nižšího provozního tlaku.

V moderních vnitropodnikových inženýrských systémech zásobování vodou, topení, kanalizací jsou kovové trubky vidět stále méně. Byly prakticky nahrazeny polymerními analogy: trubky vyrobené z polyethylenu, polypropylenu, polyvinylchloridu, polybutenu.

Nejčastěji se používají první dva typy – polyetylen (PE) a polypropylen (PP). Trubky z nich dostávají významné výhody ve srovnání s kovovými trubkami: jsou lehčí, což usnadňuje instalaci a přepravu, nepodléhají korozi a odolávají vysokým teplotám.

Při výběru trubek se přihlíží k chemickým, fyzikálním a provozním vlastnostem obou typů.

Obecné vlastnosti plastových trubek

V každodenním životě je často zvykem zjednodušit rozdělení trubek na kovové a nekovové. Všechny trubky, které nejsou vyrobeny z oceli nebo mědi, se nazývají plastové. Výrobky z polyethylenu a polypropylenu jsou navenek podobné a připomínají plastové, vlastnosti obou trubek jsou stejné, oba typy:

• nízký bod tání ve srovnání s kovovými (při silném zahřívání měknou a klesají);
• nízká hmotnost, což usnadňuje jejich přepravu a instalaci.
• odolnost proti mechanickému poškození – otřesy, vibrace;
• nebojí se alkalických činidel ve vodě z vodovodu;
• nevedou elektřinu;
• náchylné k destrukci pod vlivem ultrafialového záření;
• nepodléhající ohybu, tk. zlomit pod vysokým tlakem.

Významným plusem nekovových výrobků pro strojírenské systémy je odolnost vůči organickým a anorganickým sedimentům.

Kov interaguje s kyslíkem a solemi kovů alkalických zemin (soli tvrdosti) nacházejícími se ve vodě a vede k tvorbě sedimentu, který postupně houstne, což neohrožuje polyetylenové a polypropylenové trubky, které se ani po desítkách let provozu nezanášejí, protože mají hladký vnitřní povrch.

Rozdíly mezi polyetylenovými a polypropylenovými trubkami

Navzdory vnější podobnosti mají trubky PP a PE řadu významných rozdílů:

• odlišný chemický vzorec – (CH2)n pro polyethylen a (C3H6)n pro polypropylen;
• různé teploty tavení – polypropylen je odolnější vůči teplu a taje při 160-180°C, zatímco polyetylen snese průměrně 103°C (v závislosti na typu PE);
• přípustný tlak – pro PP – do 20 atmosfér, pro PE – 16 atmosfér.

V dalších fyzikálních a mechanických parametrech, jako je pevnost, pružnost, hustota, mrazuvzdornost, se tyto materiály také liší. Polypropylen je lepší než polyethylen v pevnosti a tepelné odolnosti (začíná se zhoršovat při 75 °C), ale je horší než polyethylen v mrazuvzdornosti a pružnosti.

Důležité! Je třeba rozlišovat mezi obyčejným polyetylenem (označeným jako PE) a tzv. cross-linked (PE-X), který díky speciální technologii spojování molekul získává téměř stejnou pevnost, tepelnou odolnost a odolnost vůči ultrafialovému záření jako polypropylen. Trubky ze zesíťovaného polyetylénu je však téměř nemožné svařit páječkou.

Polypropylenové a polyethylenové („zesíťované“) trubky lze použít pro instalaci v systémech zásobování studenou a teplou vodou, vytápění a kanalizací, jakož i systémů „teplé podlahy“ a dalších inženýrských systémů.

Provozní rozdíly

V provozu mají PP a PE trubky také podobnosti a rozdíly. Životnost obou typů plastových trubek v systému zásobování studenou vodou je 50 let, v systému zásobování teplou vodou – 25 let. Dobře snášejí i nízké teploty a dokonce umožňují zamrznutí vody v systému.

Ale PP trubky mají jednu nevýhodu – mají vysoký koeficient tepelné roztažnosti a často se začínají prohýbat, když jsou instalovány v systémech zásobování teplou vodou a vytápění. Trubky vyrobené z jednoduchého polyethylenu se také při zahřívání horkou vodou poměrně silně roztahují, ale zesíťovaný polyethylen tuto nevýhodu nemá.

Dalším důležitým rozdílem mezi PP a PE v provozu je přítomnost potenciálně nebezpečných toxických látek. Polypropylen je považován za absolutně neškodný, při zahřátí, roztavení a spálení nevypouští toxické složky. Polyethylen produkuje malé emise toxických produktů rozkladu, když je vystaven vysokým teplotám.

Důležité! Nejvýznamnějším rozdílem mezi PP a PE trubkami je instalace. Pro instalaci PP trubek je třeba použít speciální svařovací stroje pro ohřev a spojování. PE trubky bude nutné instalovat pomocí speciálních lepidel nebo je nutné použít dodatečné tvarovky a příruby, které však nelze natavit páječkou.

Stát

Cenové rozpětí polyetylenu a polypropylenu se výrazně neliší. Rozdíl v ceně ve prospěch toho či onoho materiálu může záviset nejen na jejich fyzikálních vlastnostech, ale dokonce i na politice výrobce, značce, původu (dovážené nebo domácí).

Doporučujeme si přečíst: Je možné zazdít polypropylenové trubky při pokládání potrubí do zdi

Trubky ze síťovaného polyetylenu jsou většinou o 15-20% dražší, protože. K jejich výrobě se používá složitější molekulární technologie. Cenu dále ovlivňuje průměr a tloušťka trubek, hustota materiálu a značení (pro teplou/studenou vodu). Zde nelze dát jednoznačnou definici toho, co je levnější/dražší, protože. oba materiály jsou zařazeny do kategorie plastových (polymerových) trubek.

Aplikace polyetylenových a polypropylenových trubek

V praxi není velký rozdíl v tom, kde je lepší použít polyetylen a kde polypropylenové trubky (pokud se bavíme o zesítěném polyethylenu). Oba materiály fungují dobře v různých podmínkách, jsou téměř stejně odolné a odolné vůči vysokým/nízkým teplotám.

Pro instalaci v uzavřených prostorách se však doporučuje použít oba typy trubek, protože polymery rychle degradují, když jsou vystaveny ultrafialovému záření.

Stojíte-li před volbou, jaké potrubí použít pro vnitropodnikové inženýrské systémy, zohledněte při instalaci a provozu individuální parametry. Například trubky ze zesíťovaného polyetylenu se poměrně snadno instalují pomocí jednoduchých těsnících armatur.

Pro polypropylen budete potřebovat speciální svařovací přístroj („železo“), který musí mít stejný průměr tavných trysek jako vámi zvolené trubky.