Ống PPR: Ý nghĩa, công dụng và hiệu suất nhiệt độ cao

PPR là viết tắt của Chất đồng trùng hợp ngẫu nhiên Polypropylen — một loại vật liệu ống nhựa nhiệt dẻo đã trở thành một trong những giải pháp đường ống được sử dụng rộng rãi nhất trong hệ thống ống nước dân dụng và thương mại trên toàn thế giới. Ống PPR đặc biệt được đánh giá cao nhờ khả năng xử lý cả hệ thống nước nóng và nước lạnh một cách đáng tin cậy. nhiệt độ hoạt động liên tục lên tới 70°C (158°F) và khả năng chịu đựng ngắn hạn lên tới 95°C (203°F) . Nếu bạn đang đánh giá vật liệu ống cho một công trình mới hoặc trang bị thêm, PPR mang đến sự kết hợp hấp dẫn giữa khả năng chịu nhiệt, ổn định hóa học, tuổi thọ lâu dài và dễ lắp đặt.

PPR là viết tắt của: Vật liệu được giải thích

Dạng đầy đủ - Polypropylene Random Copolymer - cho bạn biết chính xác vật liệu đó là gì ở cấp độ phân tử. Polypropylen là một loại nhựa polyme được sử dụng rộng rãi. Phần "copolyme ngẫu nhiên" đề cập đến cách các phân tử ethylene được phân phối ngẫu nhiên trong chuỗi polypropylen trong quá trình trùng hợp, thay vì tạo thành các khối.

Sự sắp xếp phân tử ngẫu nhiên này không phải là một chi tiết nhỏ - đó là điều mang lại cho PPR những lợi thế về hiệu suất chính so với polypropylen homopolyme tiêu chuẩn (PP-H) hoặc polypropylen copolyme khối (PP-B):

• Tính linh hoạt cao hơn và khả năng chống va đập so với PP-H, làm cho nó ít giòn hơn khi lắp đặt và trong điều kiện lạnh
• Độ bền thủy tĩnh dài hạn cao hơn hơn PP-B, có nghĩa là duy trì áp suất tốt hơn trong nhiều thập kỷ
• Độ mịn bề mặt tốt hơn, giúp giảm tích tụ màng sinh học và duy trì hiệu quả dòng nước
• Thích hợp cho cả hệ thống tuần hoàn nước uống và nước nóng trong giới hạn nhiệt độ/áp suất xác định

Ống PPR được sản xuất theo tiêu chuẩn quốc tế bao gồm DIN 8077/8078 (Đức), ISO 15874 và ASTM F2389 , tùy thuộc vào thị trường mục tiêu. Các tiêu chuẩn này xác định các loại độ dày của tường (sê-ri SDR), xếp hạng áp suất và các yêu cầu thử nghiệm.

Khả năng chịu nhiệt độ cao của ống PPR: Những con số thực sự có ý nghĩa gì

Khả năng chịu nhiệt độ là đặc tính hiệu suất xác định của ống PPR và điều quan trọng là phải hiểu mối quan hệ giữa nhiệt độ, áp suất và tuổi thọ sử dụng - vì ba biến này tương tác trực tiếp.

Phạm vi nhiệt độ hoạt động

Tại sao nhiệt độ và áp suất phải được xem xét cùng nhau

Khi nhiệt độ tăng, khả năng chịu áp suất của ống PPR giảm - đây là một tính chất của tất cả các loại nhựa nhiệt dẻo. Ống PPR được xếp hạng PN20 (được xếp hạng cho 20 bar ở 20°C) sẽ chỉ xử lý an toàn khoảng 8–10 bar ở 60°C và phải được giảm chất lượng hơn nữa ở nhiệt độ cao hơn. Đây là lý do tại sao người lắp đặt phải chọn loại ống thích hợp (PN10, PN16, PN20 hoặc PN25) dựa trên các điều kiện nhiệt độ và áp suất dự định của hệ thống — không chỉ riêng một yếu tố.

Đối với hệ thống tuần hoàn nước nóng hoạt động liên tục ở 70°C, Nên sử dụng ống loại PN20 hoặc PN25 để duy trì một giới hạn an toàn thích hợp. Việc chỉ định không đúng lớp đường ống là một trong những lỗi cài đặt phổ biến nhất dẫn đến lỗi sớm.

So sánh PPR với các vật liệu ống khác về khả năng chịu nhiệt

PPR không đứng đầu danh sách về khả năng chịu nhiệt độ thô, nhưng Đối với các hệ thống nước nóng và lạnh tiêu chuẩn trong gia đình, mức trần 70°C của nó bao trùm hầu như tất cả các trường hợp sử dụng trong thế giới thực — nước nóng sinh hoạt hiếm khi vượt quá 60°C tại vòi và hầu hết các quy chuẩn xây dựng đều đặt giới hạn máy nước nóng ở 60°C để tránh bị bỏng.

Các loại ống PPR và cách chọn loại phù hợp

Ống PPR có sẵn ở một số loại áp suất, mỗi loại được chỉ định bởi xếp hạng PN (Áp suất danh nghĩa). Độ dày thành tăng theo lớp PN, mang lại cả khả năng chịu áp suất cao hơn và hiệu suất nhiệt được cải thiện.

• PN10 - Định mức cho 10 bar ở 20°C. Chỉ thích hợp cho việc cung cấp nước lạnh. Tường mỏng và tiết kiệm.
• PN16 - Định mức cho 16 bar ở 20°C. Có thể được sử dụng cho các ứng dụng nước nóng nhẹ lên đến 60°C ở áp suất giảm. Phổ biến trong các hệ thống lạnh và ấm dân cư.
• PN20 - Định mức cho 20 bar ở 20°C. Lớp được chỉ định rộng rãi nhất cho hệ thống nước nóng. Thích hợp cho hoạt động liên tục ở nhiệt độ lên tới 70°C.
• PN25 - Định mức cho 25 bar ở 20°C. Được khuyến nghị cho các ứng dụng áp suất cao hoặc nhiệt độ cao, bao gồm hệ thống nhiệt mặt trời và quy trình công nghiệp. Tường dày nhất, chi phí cao nhất.

Ống PPR cũng có các biến thể đặc biệt, bao gồm PPR được gia cố bằng sợi thủy tinh (PPR-GF hoặc PPR-C) , bổ sung thêm một lớp sợi thủy tinh ở giữa để giảm sự giãn nở nhiệt - một lợi thế quan trọng khi chạy nước nóng lâu trong đó PPR tiêu chuẩn có thể giãn nở tới 15 mm mỗi mét trong phạm vi nhiệt độ 50°C.

Các ứng dụng phổ biến của ống PPR

Sự kết hợp giữa khả năng chịu nhiệt độ, độ trơ hóa học và các mối nối chống rò rỉ hàn nhiệt hạch của PPR làm cho nó phù hợp với nhiều ứng dụng:

• Hệ thống ống nước dân dụng – Cung cấp nước nóng lạnh cho chung cư, biệt thự, nhà ở. Lỗ khoan trơn của PPR ngăn ngừa sự tích tụ cặn và duy trì chất lượng nước theo thời gian.
• Hệ thống sưởi ấm dưới sàn — PN20 hoặc PPR được gia cố bằng sợi thủy tinh xử lý nhiệt độ thấp duy trì (thường là 35–55°C) của mạch sưởi sàn bức xạ.
• Đường ống quy trình công nghiệp — PPR chống lại nhiều loại axit, kiềm và muối, khiến nó thích hợp cho việc vận chuyển hóa chất trong giới hạn nhiệt độ và áp suất.
• Đường dẫn khí nén — PN20 và PN25 PPR được sử dụng trong hệ thống khí nén nhà xưởng và nhà máy, thường có đường kính nhỏ hơn (20–63 mm).
• Hệ thống sưởi ấm nước bằng năng lượng mặt trời — PPR được gia cố bằng sợi thủy tinh (PPR-GF) được sử dụng đặc biệt ở đây do độ giãn nở nhiệt thấp hơn và khả năng xử lý các đột biến nhiệt độ từ bộ thu năng lượng mặt trời.
• Đường ống dẫn nước uống được — PPR an toàn thực phẩm, không ngấm hóa chất vào nước uống, đáp ứng các chứng nhận quốc tế về nước uống như NSF 61 (Bắc Mỹ) và KTW (Đức).

Ống PPR được nối như thế nào: Hàn nhiệt hạch

Một trong những lợi thế thực tế quan trọng nhất của ống PPR là phương pháp nối của nó. sử dụng PPR hàn tổng hợp ổ cắm (polyfusion) , trong đó cả đầu ống và ổ cắm phụ kiện đều được làm nóng đồng thời bằng dụng cụ hàn chuyên dụng có khuôn được phủ Teflon, sau đó được ép lại với nhau để tạo thành liên kết đồng nhất.

Quá trình này tạo ra một khớp nối mạnh bằng hoặc mạnh hơn chính đường ống - không có chất kết dính, dung môi hoặc kẹp cơ học. Khi được thực hiện chính xác, mối nối nhiệt hạch PPR sẽ không bị rò rỉ vĩnh viễn và sẽ không bị lỏng sau nhiều thập kỷ luân chuyển nhiệt.

Thông số hàn Fusion tiêu chuẩn

Nhiệt độ sắt hàn nên được đặt ở mức 260°C (500°F) cho phản ứng tổng hợp PPR tiêu chuẩn. Quá nóng hoặc quá nóng là nguyên nhân hàng đầu gây ra hỏng khớp - quá nhiệt làm suy giảm vật liệu, trong khi nhiệt không đủ tạo ra khớp lạnh trông có vẻ dính kết nhưng thiếu tính toàn vẹn về cấu trúc.

Những hạn chế của ống PPR đáng để biết trước khi chỉ định

PPR là một vật liệu ống tuyệt vời, nhưng nó có những hạn chế thực sự quan trọng trong một số ứng dụng nhất định:

• Độ nhạy tia cực tím — PPR tiêu chuẩn bị thoái hóa khi tiếp xúc trực tiếp với ánh nắng mặt trời theo thời gian. Việc lắp đặt ngoài trời yêu cầu PPR ổn định tia cực tím hoặc tấm ốp cách nhiệt bảo vệ.
• Sự giãn nở nhiệt — PPR tiêu chuẩn mở rộng khoảng 0,15 mm trên mét trên mỗi ° C thay đổi nhiệt độ . Một đường ống nước nóng dài 10 mét khi nhiệt độ tăng 50°C sẽ giãn nở thêm ~75 mm. Các vòng giãn nở hoặc ống gia cố bằng sợi thủy tinh phải được sử dụng để giải quyết vấn đề này.
• Không thích hợp cho hơi nước hoặc nhiệt độ rất cao — PPR không được xếp hạng cho đường dẫn hơi nước hoặc các ứng dụng có nhiệt độ trên 95°C. CPVC, đồng hoặc thép không gỉ phải được sử dụng trong những trường hợp đó.
• Đường kính lớn hơn đồng — Với cùng lưu lượng, ống PPR có đường kính ngoài lớn hơn một chút so với đồng, đây có thể là yếu tố gây ra các hốc tường chật hẹp hoặc phải trang bị thêm.
• Không thể hàn lại — Sau khi mối nối nhiệt hạch PPR được chế tạo và làm mát, nó không thể tháo rời hoặc định vị lại. Sai lầm đòi hỏi phải cắt bỏ phần đó và thay thế bằng phụ kiện mới.