Tubo PPR: cosa rappresenta, usi e prestazioni alle alte temperature

PPR sta per Copolimero casuale di polipropilene — un tipo di materiale per tubi termoplastico che è diventato una delle soluzioni di tubazioni più utilizzate negli impianti idraulici residenziali e commerciali in tutto il mondo. I tubi PPR sono particolarmente apprezzati per la loro capacità di gestire in modo affidabile sia i sistemi di acqua calda che fredda, con a temperatura operativa continua fino a 70°C (158°F) e tolleranza a breve termine fino a 95°C (203°F) . Se stai valutando i materiali dei tubi per una nuova costruzione o un ammodernamento, PPR offre una combinazione convincente di resistenza al calore, stabilità chimica, lunga durata e facilità di installazione.

PPR sta per: il materiale spiegato

Il modulo completo – Copolimero casuale di polipropilene – ti dice esattamente qual è il materiale a livello molecolare. Il polipropilene è un polimero plastico ampiamente utilizzato. La parte "copolimero casuale" si riferisce al modo in cui le molecole di etilene vengono distribuite casualmente all'interno della catena di polipropilene durante la polimerizzazione, anziché formare blocchi.

Questa disposizione molecolare casuale non è un dettaglio minore: è ciò che conferisce al PPR i principali vantaggi prestazionali rispetto al polipropilene omopolimero standard (PP-H) o al polipropilene copolimero a blocchi (PP-B):

• Maggiore flessibilità e resistenza agli urti rispetto al PP-H, rendendolo meno fragile durante l'installazione e in condizioni di freddo
• Maggiore resistenza idrostatica a lungo termine rispetto al PP-B, il che si traduce in una migliore ritenzione della pressione per decenni
• Migliore levigatezza della superficie, che riduce l'accumulo di biofilm e mantiene l'efficienza del flusso d'acqua
• Adatto sia per sistemi di circolazione di acqua potabile che di acqua calda entro limiti di temperatura/pressione definiti

I tubi PPR sono prodotti secondo gli standard internazionali inclusi DIN 8077/8078 (Germania), ISO 15874 e ASTM F2389 , a seconda del mercato di riferimento. Questi standard definiscono le classi di spessore delle pareti (serie SDR), i valori di pressione e i requisiti di prova.

Resistenza alle alte temperature dei tubi in PPR: cosa significano realmente i numeri

La resistenza alla temperatura è la caratteristica prestazionale che definisce i tubi in PPR ed è importante comprendere la relazione tra temperatura, pressione e durata di servizio, poiché queste tre variabili interagiscono direttamente.

Intervalli di temperatura operativa

Perché temperatura e pressione devono essere considerate insieme

All'aumentare della temperatura, la capacità di pressione di Tubo in PPR diminuisce: questa è una proprietà di tutti i materiali termoplastici. Un tubo PPR classificato PN20 (classificato per 20 bar a 20°C) gestirà in sicurezza solo circa 8–10 bar a 60°C e deve essere ulteriormente declassato a temperature più elevate. Questo è il motivo per cui gli installatori devono selezionare la classe di tubo appropriata (PN10, PN16, PN20 o PN25) in base alle condizioni di temperatura e pressione previste per il sistema, e non solo a un fattore da solo.

Per i sistemi di circolazione dell'acqua calda funzionanti in continuo a 70°C, Si consiglia un tubo di classe PN20 o PN25 mantenere un adeguato margine di sicurezza. La sottospecificazione della classe della tubazione è uno degli errori di installazione più comuni che porta a guasti prematuri.

Come si confronta il PPR con altri materiali per tubi in termini di resistenza al calore

Il PPR non è in cima alla lista della tolleranza alla temperatura grezza, ma per i sistemi domestici standard di acqua calda e fredda, il suo soffitto di 70°C copre praticamente tutti i casi d'uso reali — l’acqua calda sanitaria raramente supera i 60°C al rubinetto e la maggior parte dei regolamenti edilizi fissano i limiti per lo scaldabagno a 60°C per evitare scottature.

Tipi di tubi in PPR e come scegliere la classe giusta

I tubi PPR sono disponibili in diverse classi di pressione, ciascuna designata da una valutazione PN (pressione nominale). Lo spessore della parete aumenta con la classe PN, che fornisce sia una maggiore capacità di pressione che una migliore prestazione termica.

• PN10 — Approvato per 10 bar a 20°C. Adatto solo per fornitura di acqua fredda. A pareti sottili ed economico.
• PN16 — Approvato per 16 bar a 20°C. Può essere utilizzato per applicazioni con acqua calda moderata fino a 60°C a pressione ridotta. Comune nei sistemi residenziali freddi e tiepidi.
• PN20 — Approvato per 20 bar a 20°C. La classe più ampiamente specificata per i sistemi di acqua calda. Adatto per servizio continuo fino a 70°C.
• PN25 — Approvato per 25 bar a 20°C. Consigliato per applicazioni ad alta pressione o alta temperatura, compresi sistemi solari termici e processi industriali. Muro più spesso, costo più alto.

I tubi PPR sono disponibili anche in varianti speciali, tra cui PPR rinforzato con fibra di vetro (PPR-GF o PPR-C) , che aggiunge uno strato intermedio di fibra di vetro per ridurre l'espansione termica: un vantaggio fondamentale nei lunghi percorsi di acqua calda in cui il PPR standard può espandersi fino a 15 mm per metro in un intervallo di temperature di 50°C.

Applicazioni comuni del tubo PPR

La combinazione di resistenza alla temperatura, inerzia chimica e giunti a tenuta stagna saldati per fusione del PPR lo rende adatto a un'ampia gamma di applicazioni:

• Impianto idraulico residenziale — Fornitura di acqua calda e fredda in appartamenti, ville e case. Il foro liscio del PPR previene l'accumulo di calcare e mantiene la qualità dell'acqua nel tempo.
• Sistemi di riscaldamento a pavimento — PN20 o PPR rinforzato con fibra di vetro gestisce il calore prolungato a bassa temperatura (tipicamente 35–55°C) dei circuiti di riscaldamento a pavimento radiante.
• Tubazioni di processo industriale — Il PPR resiste a un'ampia gamma di acidi, alcali e sali, rendendolo adatto al trasporto chimico entro i limiti di temperatura e pressione.
• Linee di aria compressa — PN20 e PN25 PPR vengono utilizzati nei sistemi di aria compressa di officine e stabilimenti, generalmente in diametri più piccoli (20–63 mm).
• Sistemi solari di riscaldamento dell'acqua — Il PPR rinforzato con fibra di vetro (PPR-GF) è utilizzato specificatamente in questo caso grazie alla sua minore dilatazione termica e alla capacità di gestire i picchi di temperatura provenienti dai collettori solari.
• Rete di acqua potabile — Il PPR è sicuro per gli alimenti e non rilascia sostanze chimiche nell'acqua potabile, soddisfacendo le certificazioni internazionali sull'acqua potabile tra cui NSF 61 (Nord America) e KTW (Germania).

Come vengono uniti i tubi in PPR: saldatura per fusione a caldo

Uno dei vantaggi pratici più significativi del tubo PPR è il metodo di giunzione. PPR utilizza saldatura per fusione di bicchieri (polifusione). , dove sia l'estremità del tubo che il raccordo del raccordo vengono riscaldati simultaneamente utilizzando uno strumento di saldatura specializzato con matrici rivestite in teflon, quindi pressati insieme per formare un legame omogeneo.

Questo processo crea un giunto che è forte quanto o più forte del tubo stesso — non sono coinvolti adesivi, solventi o morsetti meccanici. Se eseguito correttamente, un giunto di fusione PPR è permanentemente a prova di perdite e non si allenterà nel corso di decenni di cicli termici.

Parametri di saldatura per fusione standard

La temperatura del saldatore deve essere impostata su 260°C (500°F) per la fusione PPR standard. Il surriscaldamento o il sottoriscaldamento sono la principale causa di cedimento dei giunti: il surriscaldamento degrada il materiale, mentre un calore insufficiente produce un giunto freddo che sembra incollato ma privo di integrità strutturale.

Limitazioni del tubo PPR che vale la pena conoscere prima di specificare

Il PPR è un eccellente materiale per tubi, ma presenta limitazioni reali che contano in alcune applicazioni:

• Sensibilità ai raggi UV — Il PPR standard si degrada se esposto alla luce solare diretta nel tempo. Le installazioni esterne richiedono PPR stabilizzato ai raggi UV o rivestimento isolante protettivo.
• Dilatazione termica — Il PPR standard si espande approssimativamente 0,15 mm per metro per °C di variazione di temperatura . Un tratto di 10 metri di tubo dell'acqua calda sottoposto a un aumento di temperatura di 50°C si espanderà di ~75 mm. Per gestire questo problema è necessario utilizzare circuiti di espansione o tubi rinforzati in fibra di vetro.
• Non adatto per vapore o temperature molto elevate — Il PPR non è classificato per linee di vapore o applicazioni superiori a 95°C. In questi casi è necessario utilizzare CPVC, rame o acciaio inossidabile.
• Diametro maggiore del rame — A parità di capacità di flusso, i tubi in PPR hanno un diametro esterno leggermente maggiore rispetto al rame, il che può essere un fattore determinante nelle cavità delle pareti strette o nelle modifiche.
• Non può essere risaldato — Una volta realizzato e raffreddato, un giunto di fusione PPR non può essere smontato o riposizionato. Gli errori richiedono il taglio della sezione e la sostituzione con nuovi raccordi.