عملکرد طولانی مدت لوله PPR در شرایط درجه حرارت بالا و فشار بالا چگونه است؟

به دلیل عملکرد عالی ، لوله های PPR به طور گسترده ای در تأمین آب ساختمان و زهکشی ، حمل و نقل آب گرم و انتقال سیال صنعتی مورد استفاده قرار گرفته است. با این حال ، برای عملکرد طولانی مدت در شرایط با درجه حرارت بالا و فشار بالا ، یک تجزیه و تحلیل جامع از جنبه های خاصیت مواد ، پارامترهای طراحی و محیط کاربرد واقعی مورد نیاز است.

1. مقاومت دما از لوله های PPR
مقاومت دما از لوله های PPR یکی از مزایای اصلی آن است ، اما عملکرد آن تحت تأثیر دما و فشار قرار خواهد گرفت. در اینجا نکات کلیدی وجود دارد:

محدوده مقاومت دما:
لوله های PPR معمولاً در محدوده دمای 0 درجه سانتیگراد تا 95 درجه سانتیگراد کار می کنند.
زیر 70 درجه سانتیگراد ، لوله های PPR می توانند برای مدت طولانی پایدار عمل کنند و عمر خدمات می تواند به 50 سال برسد (طبق محاسبه استاندارد ISO 9080).
هنگامی که دمای آب به 95 درجه سانتیگراد نزدیک می شود ، عمر سرویس لوله های PPR به طور قابل توجهی کوتاه می شود و ممکن است فقط 10-20 سال طول بکشد.
دمای تغییر شکل گرما:
دمای تغییر شکل گرما لوله های PPR به طور کلی در حدود 130 درجه سانتیگراد -40 درجه سانتیگراد است ، اما این یک تحمل کوتاه مدت است و باید در مدت زمان طولانی از آن جلوگیری شود.
ضریب انبساط حرارتی:
ضریب خطی گسترش حرارتی لوله PPR در حدود 0.15 میلی متر در متر درجه سانتیگراد است که بسیار بالاتر از لوله فلزی است. بنابراین ، در محیط با درجه حرارت بالا ، باید تأثیر انبساط حرارتی و انقباض بر روی سیستم لوله کشی در نظر گرفته شود و با نصب اتصالات انبساط یا چیدمان معقول ، استرس را تسکین می دهد.
2. مقاومت فشار لوله PPR
مقاومت فشار لوله PPR از نزدیک با ضخامت دیواره ، دما و عمر آن ارتباط دارد. موارد زیر عوامل اصلی هستند:

طبقه بندی درجه فشار:
لوله PPR معمولاً با توجه به درجه فشار به دسته های زیر تقسیم می شود:
PN10: برای سیستم آب سرد ، با حداکثر فشار کار 1.0 مگاپاسکال کاربرد دارد.
PN16: برای آب سرد و سیستم آب گرم دمای پایین ، با حداکثر فشار کار 1.6 مگاپاسکال کاربرد دارد.
PN20: سیستم آب گرم درجه متوسط ​​و با حداکثر فشار کار 2.0 مگاپاسکال قابل اجرا است.
PN25: برای سیستم آب گرم درجه حرارت بالا ، با حداکثر فشار کار 2.5 مگاپاسکال کاربرد دارد.
رابطه بین دما و فشار:
با افزایش دما ، ظرفیت تحمل فشار لوله PPR کاهش می یابد. به عنوان مثال:
در دمای 20 درجه سانتیگراد ، حداکثر فشار کار لوله PN20 2.0 مگاپاسکال است.
در دمای 70 درجه سانتیگراد ، حداکثر فشار کار لوله PN20 به حدود 1.0 مگاپاسکال کاهش می یابد.
در دمای 95 درجه سانتیگراد ، حداکثر فشار کار لوله PN20 فقط در حدود 0.6 مگاپاسکال است.
قدرت هیدرواستاتیک طولانی مدت:
طبق استاندارد ISO 9080 ، مقاومت طولانی مدت هیدرواستاتیک (LTHS) لوله PPR مورد آزمایش و محاسبه قرار می گیرد تا عمر طولانی آن در دمای مختلف و فشارهای مختلف اطمینان حاصل شود. به عنوان مثال:

در دمای 20 درجه سانتیگراد و 2.0 مگاپاسکال ، عمر طراحی لوله PPR 50 سال است.
در دمای 70 درجه سانتیگراد و 1.0 مگاپاسکال ، عمر طراحی لوله PPR هنوز هم می تواند به 50 سال برسد.
3. مشکلات احتمالی در شرایط درجه حرارت بالا و فشار زیاد
اگرچه لوله های PPR در شرایط درجه حرارت بالا و فشار زیاد عملکرد خوبی دارند ، اما برخی از مشکلات ممکن است در محیط های شدید رخ دهد:

پدیده خزش:
PPR یک ماده ترموپلاستیک است که تحت فشار طولانی مدت و فشار زیاد قرار می گیرد و باعث می شود لوله به تدریج تغییر شکل یا حتی پارگی شود. بنابراین ، حاشیه ایمنی کافی باید در طراحی باقی بماند.
پیری اکسیداسیون:
در یک محیط با درجه حرارت بالا ، اگر آب حاوی اکسیژن بیشتری باشد ، لوله PPR ممکن است تحت اکسیداسیون پیری قرار بگیرد و از این طریق خواص مکانیکی و عمر خدمات آن را کاهش می دهد. به همین دلیل توصیه می شود از لوله های PPR با لایه سد اکسیژن (مانند لایه EVOH) در سیستم های آب گرم استفاده کنید.
قابلیت اطمینان اتصالات:
لوله های PPR توسط ذوب داغ به هم وصل می شوند تا یک ساختار انتگرال تشکیل دهند ، اما تحت درجه حرارت بالا و فشار زیاد ، اتصالات ممکن است پیوندهای ضعیفی باشند. کیفیت جوش به طور مستقیم بر ثبات بلند مدت سیستم تأثیر می گذارد ، بنابراین باید مطابق با مشخصات کاملاً عمل شود.
4. چگونه می توان عملکرد لوله های PPR را در دمای بالا و فشار بالا بهبود بخشید
به منظور اطمینان از عملکرد طولانی مدت و قابل اعتماد لوله های PPR در دمای بالا و فشار زیاد ، اقدامات زیر را می توان انجام داد:

یک درجه فشار مناسب را انتخاب کنید:
با توجه به شرایط واقعی کار ، یک درجه PN مناسب را انتخاب کنید و حاشیه ایمنی خاصی را ترک کنید. به عنوان مثال ، لوله های PN20 یا PN25 در سیستم های آب گرم با دمای بالا ترجیح داده می شوند.
بهینه سازی طراحی خط لوله:
برای جلوگیری از غلظت استرس ناشی از انبساط حرارتی و انقباض ، جهت خط لوله را ترتیب دهید.
اتصالات انبساط یا براکت های ثابت را برای کاهش تأثیر گسترش حرارتی بر روی سیستم خط لوله نصب کنید.
از لوله های مسدود کننده اکسیژن استفاده کنید:
از لوله های PPR با لایه های مسدود کننده اکسیژن در سیستم های آب گرم استفاده کنید تا از نفوذ اکسیژن جلوگیری از خوردگی دیواره داخلی خط لوله یا رشد میکروبی جلوگیری کنید.
نگهداری منظم:
بازرسی های منظم از سیستم خط لوله ، به ویژه اتصالات را انجام دهید تا سریعاً خطرات احتمالی را تشخیص و ترمیم کنید.

عملکرد طولانی مدت لوله های PPR در دمای بالا و شرایط فشار بالا به طور کلی قابل اعتماد است ، اما با افزایش دما و فشار ، عملکرد آن کاهش می یابد. برای اطمینان از ثبات و ایمنی سیستم ، لازم است سطح فشار مناسب را با توجه به شرایط واقعی کار انتخاب کنید و از اقدامات علمی و اقدامات ساختمانی استفاده کنید. علاوه بر این ، استفاده از لوله های PPR در سیستم های آب گرم نیز نیاز به توجه ویژه به اکسیداسیون و مشکلات پیری دارد. توصیه می شود از لوله های مسدود کننده اکسیژن برای گسترش عمر خدمات استفاده کنید .