Труба из полипропилена (PPR) для сжатого воздуха может безопасно использоваться в системах низкого и среднего давления при условии использования трубы соответствующего класса. Однако она не является универсальной заменой металлической трубы. Неправильно подобранное номинальное давление или температурный режим могут привести к разрушению трубы под нагрузкой.
Почему сжатый воздух ведёт себя иначе, чем вода.
Сжатый воздух и вода выходят из строя по-разному. Вода несжимаема, поэтому повреждение трубы означает утечку. Воздух же накапливает потенциальную энергию, которая резко высвобождается при разрыве.
Стандартная труба из полипропилена (PPR) может страдать от быстрого распространения трещин, при котором трещина распространяется со скоростью в сотни метров в секунду, и труба разлетается на фрагменты. Стальные и алюминиевые трубы разрушаются иначе. Обычно они рвутся или образуют “рыбий рот” в точке разрушения, сбрасывая давление без фрагментации.
OSHA обычно запрещает использование хрупких пластмасс, таких как ПВХ, в системах сжатого воздуха, расположенных над землей. Что касается ППР (полиэтилена, репродукции пластмасс), то, как правило, требуется, чтобы материал был ударопрочным или заключен в защитный кожух.
| Фактор | ППР | Алюминий | Сталь |
| Режим отказа | Риск разрушения (RCP) | Локализованный разрыв | Локализованный разрыв |
| Коррозионная стойкость | Иммунитет | Иммунитет | Ржавчина изнутри |
| Масса | Свет | Свет | Тяжелый |
| Максимальное давление | ~25 бар | Высокий (промышленный стандарт) | Очень высокий |
| Тип соединения | Тепловой синтез | Компрессионные фитинги | Резьбовые или сварные |
| Скорость установки | Быстро, без пламени | Модульная, быстрая | Трудоемкий |
Значения давления и как температура влияет на всё.
Индекс PN определяет, какое давление выдерживает труба при 20°C. DESO присваивает трубам с индексом PN20 значение 2,0 МПа (290 PSI) при комнатной температуре. Для систем с давлением выше 20 бар используется индекс PN25. Материал PP-RCT Выдерживает давление 2,5 МПа (362 PSI) в тех же условиях.
Однако сжатый воздух сильно нагревается вблизи компрессора. С повышением температуры производительность по давлению падает.
Снижение производительности при высоких температурах
При температуре 60°C большинство труб из полипропилена (PPR) теряют свою номинальную пропускную способность примерно на 501 тонну (TP9T). При 80°C труба из полипропилена PN20 может выдерживать только 0,8 МПа. Если воздух выходит из охладителя при температуре выше 40°C, его пропускная способность по давлению снизится как минимум на 201 тонну (TP9T).
Почему PP-RCT лучше переносит высокие температуры
PP-RCT расшифровывается как Polypropylene Random Crystallinity Temperature (температура случайной кристалличности полипропилена). Модифицированная молекулярная структура полипропилена сохраняет свою способность выдерживать давление при температурах, которые ослабили бы стандартный полипропилен. DESO рекомендует использовать PP-RCT, когда рабочие температуры под нагрузкой превышают 40°C.
Расстояние между опорами и тепловое расширение
Полипропиленовый (PPR) расширяется при нагревании сильнее, чем металл. На участке длиной 30 метров (около 7,6 м) при высокой температуре компрессора (около 2,7 м) он может увеличиться на несколько сантиметров (около 2,6 м), и это движение может привести к поломке фитингов, если опоры расположены слишком далеко друг от друга. Для PPR необходимы опоры каждые 60-120 см (2-1,2 м). Алюминиевый или стальной профиль может перекрывать пролеты длиной 3-4,5 м (10-15 футов). Стандарт ASME B31.3 описывает расстояние между опорами и компенсационные петли для систем сжатого воздуха.
Совместимость с маслами и долговременная деградация
Винтовые компрессоры часто работают на синтетических смазочных материалах. Со временем эти масла могут разрушать молекулярную структуру труб из полипропилена, делая их хрупкими и склонными к внезапному разрыву без видимых признаков.
Если вы используете компрессор со смазкой, проверьте таблицу химической совместимости производителя, чтобы убедиться, что марка PPR устойчива к полигликолевым или диэфирным смазочным материалам. Алюминий не вступает в реакцию с компрессорными маслами, и это одна из причин, почему он стал стандартом для трубопроводов промышленного воздуха.
Когда PPR работает, а когда нет
Трубы из полипропилена (PPR) для систем воздушных компрессоров используются в чистых воздушных средах, например, на фармацевтических или электронных предприятиях, при давлении ниже 25 бар и стабильных температурах. безмасляные компрессоры.
Он плохо подходит для систем с давлением выше 25 бар, линий горячего воздуха без снижения номинальной мощности, наружных коммуникаций без... УФ-стабилизированный материал, или в местах с интенсивным движением, где поврежденная труба представляет опасность для безопасности.
Многие производители баллонов сжатого воздуха прямо запрещают использование газа в своей технической документации. Использование стандартных баллонов сжатого воздуха может привести к аннулированию гарантии и переложить ответственность за поломку на установщика.
Что рекомендует DESO
DESO сертифицирует определенные марки PPR для сжатого воздуха под давлением до 25 бар в контролируемых условиях. В их технических руководствах указано, что перед вводом в эксплуатацию необходимо провести гидростатические или пневматические испытания под давлением, в 1,5 раза превышающим рабочее, в течение как минимум 2 часов.
Сварка разъема При правильном нагреве образуется монолитное соединение, однако холодные швы, возникающие из-за поспешного или неправильного нагрева, являются основной причиной протечек в системах PPR. Использование сертифицированных специалистов и калиброванного инструмента предотвращает большинство этих отказов.
Трубы из полипропилена (PPR) соответствуют стандарту ISO 15874 для водоснабжения, однако сертификаты для газоснабжения по-прежнему выдаются редко. Перед использованием труб из полипропилена для сжатого воздуха проверьте местные нормы и требования страховых компаний для вашего предприятия.
Сделать правильный выбор
PPR подходит для следующих условий применения: класс прочности PN20 или PN25, температуры, позволяющие корректно снизить номинальную мощность, безмасляные или совместимые компрессоры, соединения, прошедшие испытания под давлением, и опоры каждые 60-120 см с компенсационными петлями на длинных участках.
Когда хотя бы одно из этих условий выходит за рамки допустимых, алюминий — более безопасный вариант. Он устойчив к коррозии, как пластик, но рвется, а не разбивается, поэтому все больше монтажников выбирают его для промышленного сжатого воздуха.
