In che modo le prestazioni a lungo termine del tubo PPR sono ad alta temperatura e condizioni di alta pressione?

Per le sue eccellenti prestazioni, Tubi PPR sono stati ampiamente utilizzati nella costruzione dell'approvvigionamento idrico e del drenaggio, del trasporto di acqua calda e della trasmissione dei fluidi industriali. Tuttavia, per le prestazioni a lungo termine a condizioni di alta temperatura e ad alta pressione, è necessaria un'analisi completa dagli aspetti delle proprietà del materiale, dei parametri di progettazione e dell'ambiente effettivo dell'applicazione.

1. Resistenza alla temperatura dei tubi PPR
La resistenza alla temperatura dei tubi PPR è uno dei suoi vantaggi fondamentali, ma le sue prestazioni saranno influenzate sia dalla temperatura che dalla pressione. Ecco i punti chiave:

Intervallo di resistenza alla temperatura:
I tubi PPR di solito possono funzionare normalmente nell'intervallo di temperatura da 0 ° C a 95 ° C.
Al di sotto di 70 ° C, i tubi PPR possono funzionare stabilmente per lungo tempo e la durata di servizio può raggiungere 50 anni (secondo il calcolo dello standard ISO 9080).
Quando la temperatura dell'acqua si avvicina a 95 ° C, la durata di servizio dei tubi PPR sarà significativamente ridotta e potrebbe durare solo per 10-20 anni.
Temperatura della deformazione del calore:
La temperatura di deformazione del calore dei tubi PPR è generalmente di circa 130 ° C-140 ° C, ma questa è una tolleranza a breve termine e dovrebbe essere evitata se utilizzata a lungo.
Coefficiente di espansione termica:
Il coefficiente lineare di espansione termica del tubo PPR è di circa 0,15 mm/m · ° C, che è molto più alto di quello del tubo metallico. Pertanto, nell'ambiente ad alta temperatura, l'influenza dell'espansione termica e della contrazione sul sistema di tubazioni deve essere considerata e lo stress può essere alleviato installando giunti di espansione o layout ragionevole.
2. Resistenza alla pressione del tubo PPR
La resistenza alla pressione del tubo PPR è strettamente correlata allo spessore della parete, alla temperatura e alla durata di servizio. I seguenti sono i fattori chiave:

Classificazione del grado di pressione:
Il tubo PPR è generalmente diviso nelle seguenti categorie in base al grado di pressione:
PN10: applicabile al sistema di acqua fredda, con una pressione di lavoro massima di 1,0 MPa.
PN16: applicabile all'acqua fredda e al sistema di acqua calda a bassa temperatura, con una pressione di lavoro massima di 1,6 MPa.
PN20: applicabile al sistema di acqua calda a media temperatura, con una pressione di lavoro massima di 2,0 MPa.
PN25: applicabile al sistema di acqua calda ad alta temperatura, con una pressione di lavoro massima di 2,5 MPa.
Relazione tra temperatura e pressione:
Man mano che la temperatura aumenta, diminuisce la capacità del cuscinetto di pressione del tubo PPR. Per esempio:
A 20 ° C, la pressione di lavoro massima del tubo PN20 è di 2,0 MPa.
A 70 ° C, la massima pressione di lavoro del tubo PN20 scende a circa 1,0 MPa.
A 95 ° C, la massima pressione di lavoro del tubo PN20 è solo di circa 0,6 MPa.
Resistenza idrostatica a lungo termine:
Secondo lo standard ISO 9080, la resistenza idrostatica a lungo termine (LTH) del tubo PPR viene testata e calcolata per garantire la sua lunga durata a temperature e pressioni diverse. Per esempio:

A 20 ° C e 2,0 MPa, la vita di design del tubo PPR è di 50 anni.
A 70 ° C e 1,0 MPa, la vita di design del tubo PPR può ancora raggiungere 50 anni.
3. potenziali problemi a temperature elevate e ad alta pressione
Sebbene i tubi PPR funzionino bene ad alta temperatura e condizioni di alta pressione, alcuni problemi possono ancora verificarsi in ambienti estremi:

Fenomeno di creep:
La PPR è un materiale termoplastico che si insinua a lungo termine di alta temperatura e alta pressione, causando deformare gradualmente il tubo o addirittura la rottura. Pertanto, nel progetto deve essere lasciato un margine di sicurezza sufficiente.
Invecchiamento dell'ossidazione:
In un ambiente ad alta temperatura, se l'acqua contiene più ossigeno, il tubo PPR può sottoporsi all'invecchiamento dell'ossidazione, riducendo così le sue proprietà meccaniche e la vita di servizio. Per questo motivo, si consiglia di utilizzare i tubi PPR con uno strato di barriera di ossigeno (come lo strato EVOH) nei sistemi di acqua calda.
Affidabilità delle articolazioni:
I tubi PPR sono collegati dal fusione calda per formare una struttura integrale, ma ad alta temperatura e alta pressione, i giunti possono diventare collegamenti deboli. La qualità di saldatura influisce direttamente sulla stabilità a lungo termine del sistema, quindi deve essere rigorosamente gestita in conformità con le specifiche.
4. Come migliorare le prestazioni dei tubi PPR ad alta temperatura e alta pressione
Al fine di garantire il funzionamento a lungo termine e affidabile dei tubi PPR a condizioni di alta temperatura e ad alta pressione, è possibile adottare le seguenti misure:

Seleziona un grado di pressione adatto:
Seleziona un grado PN appropriato in base alle condizioni di lavoro effettive e lascia un determinato margine di sicurezza. Ad esempio, i tubi PN20 o PN25 sono preferiti nei sistemi di acqua calda ad alta temperatura.
Ottimizza la progettazione della pipeline:
Organizzare razionalmente la direzione della pipeline per evitare la concentrazione di stress causata dall'espansione termica e dalla contrazione.
Installare i giunti di espansione o le staffe fisse per ridurre l'impatto dell'espansione termica sul sistema della pipeline.
Usa i tubi bloccanti dell'ossigeno:
Utilizzare i tubi PPR con strati bloccanti di ossigeno nei sistemi di acqua calda per impedire alla penetrazione dell'ossigeno di causare la corrosione della parete interna della tubazione o della crescita microbica.
Manutenzione regolare:
Eseguire ispezioni regolari del sistema di tubazioni, in particolare dei giunti, per rilevare e riparare prontamente potenziali pericoli.

Le prestazioni a lungo termine dei tubi PPR a temperature elevate e ad alta pressione sono generalmente affidabili, ma le sue prestazioni diminuiranno con l'aumento della temperatura e della pressione. Al fine di garantire la stabilità e la sicurezza del sistema, è necessario selezionare il livello di pressione adeguato in base alle condizioni di lavoro effettive e adottare misure di progettazione e costruzione scientifica. Inoltre, l'applicazione dei tubi PPR nei sistemi di acqua calda richiede anche un'attenzione speciale all'ossidazione e ai problemi di invecchiamento. Si consiglia di utilizzare i tubi bloccanti dell'ossigeno per prolungare la durata di servizio.