Montaż ogrzewania z rur polipropylenowych: jak wykonać system ogrzewania z polipropylenu

Rury polipropylenowe coraz częściej stanowią udaną zamianę dla stalowych i żeliwnych odpowiedników spośród tych, które wcześniej stosowano w instalacjach sanitarnych. Wiele budowanych obecnie domów prywatnych jest wyposażanych w systemy grzewcze, zimnej i ciepłej wody użytkowej (ZW i CWU) montowane na bazie polipropylenu.

Ponadto montaż ogrzewania z rur polipropylenowych można z łatwością wykonać samodzielnie. W każdym razie zbudowanie systemu plastikowego jest znacznie łatwiejsze niż metalowego.

Ogrzewanie na bazie polipropylenu

Jeśli zdecydujemy się wykonać system ogrzewania lub inny z rur polipropylenowych, oprócz plastikowych odcinków, instalatorowi będzie potrzebne dodatkowe wyposażenie.

W szczególności potrzebny będzie następujący materiał, sprzęt i narzędzia:

• nożyce do rur lub przecinak do rur;
• zgrzewarka do rur instalacyjnych;
• skrobak do usuwania folii;
• taśma uszczelniająca (fluoroplastikowa);
• ostry nóż;
• środek odtłuszczający (np. chusteczki Tangit);
• niezbędny asortyment złączek (fitingów);
• miara zwijana i marker;
• elementy mocujące, wkręty i kołki.

Należy zwrócić uwagę na główny materiał – rury PP, z których planuje się zbudować system ogrzewania. Ponieważ system ogrzewania z rur polipropylenowych można montować z materiałów różnych klas.

System grzewczy domu mieszkalnego, zamontowany na bazie rur polipropylenowych, to już powszechny standard w życiu codziennym. Praktyczność i łatwość wykonania sprawiły, że polipropylen stał się niezwykle popularny.

Konkretny wybór montażu zależy od planowanych warunków eksploatacji.

Klasyfikacja i parametry obliczeniowe

Obowiązującymi normami GOST (ISO10508) ustanowiono klasyfikację rur polipropylenowych, na podstawie której materiał ten można stosować w określonych warunkach eksploatacji.

Oznaczenie rur PP wyraźnie wskazuje parametry eksploatacyjne. Biorąc pod uwagę to oznaczenie, łatwo i prosto dobrać materiał do konkretnej konfiguracji systemu grzewczego.

Długie wyroby polipropylenowe dzieli się na 4 klasy (1, 2, 4, 5) według typowych obszarów zastosowań oraz wartości ciśnienia roboczego (4, 6, 8, 10 atm):

• klasa 1 (systemy ciepłej wody do 60°C);
• klasa 2 (systemy ciepłej wody do 70°C);
• klasa 4 (ogrzewanie podłogowe i systemy grzejnikowe do 70°C);
• klasa 5 (systemy grzejnikowe do 90°C).

Na przykład, potrzebne są rury polipropylenowe do wykonania niskotemperaturowego systemu grzewczego. Wówczas po oznaczeniu na zewnętrznej powierzchni rur można określić odpowiedni materiał.

Dla tego przypadku wystarczą rury z oznaczeniem – Class 4/10, co odpowiada granicznej temperaturze 70°C i dopuszczalnemu ciśnieniu roboczemu – 10 ATI.

Przemysł z reguły produkuje wyroby uniwersalnego przeznaczenia. Wytwarzane produkty wspierają obszerną klasyfikację. W dokumentacji takiego materiału oznakowanie rur PP jest podawane w standardowym zestawieniu dopuszczalnych parametrów (Class 1/10, 2/10, 4/10, 5/8 bar).

Każdy markowy produkt ma na zewnętrznej powierzchni oznaczenie klasy zastosowania, które faktycznie określa parametry eksploatacyjne przyszłej konstrukcji domowego ogrzewania.

Zatem, planując samodzielne wykonanie ogrzewania w domu z polipropylenu, główny materiał jest zwykle wybierany przez mistrza w bezpośredniej zależności:

• od zaplanowanych parametrów eksploatacyjnych;
• od sposobów podgrzewania czynnika grzewczego;
• od zastosowanego systemu regulacji;

Wskazane jest również obliczenie okresu eksploatacji przyszłego systemu grzewczego, stosując parametry:

• górne wartości Tpracy i Ppracy;
• grubość ścianki rur;
• średnica zewnętrzna;
• współczynnik bezpieczeństwa;
• czas trwania sezonu grzewczego;

Średnio, okres eksploatacji polipropylenu powinien wynosić co najmniej 40 lat.

Etapy montażu systemu z rur PP

Rozważmy, jak wykonać rurociąg z polipropylenu z uwzględnieniem norm i zasad montażu. Rozpoczęcie prac sieciowych powinno być poprzedzone uważnym sprawdzeniem wszystkich części zestawu przyszłego systemu. Komponenty (rury, łączniki) powinny być w odpowiednim stanie – czyste, bez uszkodzeń.

Zaleca się stosować części tylko jednego producenta. Temperatura otoczenia na stanowisku prac montażowych – nie mniej niż +5°C.

Zestaw części do montażu systemu grzewczego z wyrobów polipropylenowych zawiera różne elementy techniczne, których zastosowanie przy budowie projektu inżynieryjnego jest obowiązkowe.

Łączenie ze sobą polipropylenowych elementów systemu jest dozwolone jednym z trzech rodzajów zgrzewania:

1. Polifuzyjna.
2. Elektromufowa.
3. Doczołowa.

Do montażu systemu grzewczego i wodociągowego produkuje się nie tylko rury polipropylenowe i złączki do zgrzewania. Produkuje się również specjalne elementy złączek z gwintem, niezbędne do instalacji armatury odcinająco-regulacyjnej z metalowymi korpusami.

Na samych rurach polipropylenowych nie wykonuje się nacinania gwintu ani w warunkach fabrycznych, ani domowych. Łączy się je tylko przez zgrzewanie na gorąco, rzadziej na zimno.

Specyfika prac montażowych

Wszystkie używane w montażu elementy, w przypadku dopasowywania ich do wymiaru, są cięte obcinarką do rur lub nożycami specjalnie przeznaczonymi do tego celu.

Praca tym narzędziem daje równy, czysty przekrój, co jest ważne dla wykonania wysokiej jakości połączenia.

Takim narzędziem tnie się polipropylen na wymiar – dopasowuje się do konkretnego odcinka przyszłego systemu grzewczego. Obcinarki do rur to narzędzia o różnorodnej konstrukcji technicznej. Ręczne urządzenia są zwykle używane do małych rur.

Jeżeli wymagane jest wykonanie przejścia „plastik-metal”, w instalacjach ciepłej wody użytkowej i ogrzewania należy stosować wyłącznie przejściowe złączki wyposażone w wprasowaną mosiężną (niklowaną) tuleję z gwintem (wewnętrznym lub zewnętrznym). Dokręcanie takich połączeń wykonuje się za pomocą kluczy taśmowych, jeśli nie ma profilu pod standardowy klucz.

Tradycyjnie rurociąg grzewczy z polipropylenu, w tym własnoręcznie, montuje się metodą spawania za pomocą aparatu do zgrzewania polifuzyjnego. Zestaw roboczy akcesoriów takich aparatów zawiera grupę końcówek wykonanych pod różne średnice rur plastikowych.

Należy wybrać odpowiednie końcówki, zamontować je na płycie grzejnej i przymocować śrubami.

Technika zgrzewania polifuzyjnego oraz aparat niezbędny do wykonania projektu grzewczego opartego na polipropylenie. To narzędzie umożliwia szybkie i łatwe spawanie poszczególnych elementów schematu oraz tworzenie skomplikowanych węzłów technologicznych.

Za pomocą regulatora prądu aparatu do zgrzewania polifuzyjnego ustawia się temperaturę roboczą, zazwyczaj 250–270°C. Należy odczekać pełne nagrzanie urządzenia. Osiągnięcie trybu pracy sygnalizowane jest diodą kontrolną.

Niektóre urządzenia mają w zestawie termometr kontaktowy, który określa temperaturę nagrzewania z dokładnością do jednego stopnia.

Procedura zgrzewania polipropylenu

Krok po kroku wszystkie czynności przebiegają zazwyczaj następująco:

1. Odmierzyć i odciąć wymagany odcinek rury.
2. Za pomocą ostrego noża zdjąć fazę na roboczym końcu pod kątem 30–40°.
3. Odmierzyć odcinek wejścia rury do wnętrza złączki i zaznaczyć granicę markerem.
4. Również pozostawić na elementach oznaczenia osiowe, aby zapobiec przesunięciu obrotowemu.
5. Za pomocą urządzenia tnącego usunąć warstwę plastikową (górną) i aluminiową (środkową) na odcinku rury w miejscu łączenia.
6. Odtłuścić powierzchnie robocze (do spawania) specjalnym środkiem.
7. Przystąpić do procedury nagrzewania elementów.

Najpierw na płytę z końcówką nakłada się złączkę, biorąc pod uwagę grubsze ścianki tego elementu w porównaniu do rury. Złączka powinna ciasno „siadać” na korpusie końcówki aparatu spawalniczego. Jeśli występuje luz (swobodny ruch, chwianie) – złączkę należy odrzucić.

Procedura zgrzewania dwóch oddzielnych komponentów – rury polipropylenowej i złączki – przewiduje wyraźną kolejność podawania elementów do topienia. Pierwszym na „ogień” zawsze trafia złączka.

Następnie do wnętrza innej nasadki wkłada się przygotowany koniec rury polipropylenowej. Gęstość osadzenia również tutaj powinna odpowiadać kryterium równomiernego kontaktu na całym obwodzie. Obie części pozostawia się na płycie grzewczej przez czas podany w tabeli:

Po upływie kontrolnych sekund części są zdejmowane z nasadek i łączone płynnym, równomiernym wsuwaniem rury do wnętrza złączki (z wyłączeniem przesunięcia osiowego).

Wsuwanie rury do wnętrza złączki wykonuje się do oznaczenia markerem. Jednak nie wykonuje się połączenia do oporu. Należy pozostawić wewnętrzną szczelinę wielkości około 1 mm.

Połączenie dwóch części nagrzanych do temperatury topnienia za pomocą aparatu polifuzyjnego. Tutaj ważne jest, aby w krótkim czasie wykonać wyraźne czynności łączenia bez przesunięć bocznych i osiowych.

Po połączeniu rur PP lutowaniem miejsce połączenia elementów powinno pozostać nieruchome (ustabilizowane) przez co najmniej 20 s. W tym okresie stopiony plastik twardnieje, tworząc trwałe szczelne połączenie.

W celu osiągnięcia pełnej wytrzymałości zespół spawany należy pozostawić bez obciążenia przez co najmniej 1 godzinę. Tą metodą wykonuje się montaż całego systemu grzewczego, tworząc krótkie odcinki, a następnie łącząc je w zespoły i linie główne.

Uwzględnienie rozszerzalności liniowej (skurczu)

Wahania temperatur zewnętrznych i wewnętrznych nieuchronnie prowadzą do rozszerzalności liniowej lub skurczu polipropylenu. Te cechy należy uwzględnić podczas montażu rurociągów PP. Jeśli charakterystyczne zmiany liniowe rurociągów systemu grzewczego nie są odpowiednio kompensowane, taki stan skutkuje skróceniem żywotności całego zestawu.

Kompensacja rozszerzalności liniowej dla wyrobów polipropylenowych osiągana jest dzięki właściwościom elastyczności samego materiału. Wystarczy jedynie prawidłowo wykonać układanie linii głównych. Prawidłowe układanie to zapewnienie swobody ruchu rurociągu w granicach wielkości rozszerzalności liniowej.

Jak zapewnić taki montaż? Bardzo prosto. Do zestawu montażowego należy włączyć specjalne kompensatory, standardowe obejmy mocujące składające się z elementów stałych i ruchomych.

Na schemacie pokazano przykład kompensacji rozszerzalności liniowej dla urządzenia rurociągu z polipropylenu. Metoda – optymalne umiejscowienie wsporników nośnych. Prawidłowa sekwencja wsporników stałych (NK) i ruchomych (PK) pomaga skompensować przesunięcie.

Można również skompensować rozszerzalność liniową poprzez wstępne naprężenie rurociągu. Takie podejście skraca długość rozszerzenia. Przy tym kierunek wstępnego naprężenia jest dokładnie przeciwny do rozszerzalności liniowej.

Specyfika montażu magistrali

Układanie linii polipropylenowych przy urządzeniu ogrzewania grawitacyjnego wykonuje się zgodnie z normami (GOST 21.602-79; GOST 21.602-2003), które określają minimalny spadek linii w kierunku najniższego punktu na poziomie 0,5%. Przy tym w najniższym punkcie wymagane jest umieszczenie zespołu spustowego z kranem odwadniającym.

Rurociągi należy podzielić na odcinki z możliwością odcięcia tych odcinków za pomocą zaworów odcinających, na przykład na wypadek awarii. Zawory regulacyjne i odcinające przed ich zamontowaniem na odcinku należy koniecznie sprawdzić pod kątem sprawności i jakości zamykania/otwierania.

Podczas montażu systemu grzewczego z grawitacyjnym przepływem czynnika grzewczego ważnym kryterium technologicznym jest spadek. Prawidłowo wykonany spadek jest gwarancją efektywnej i wydajnej pracy konstrukcji.

Montując piony, należy zwrócić szczególną uwagę na podpory stałe i zbudowanie prawidłowego schematu kompensacji rozszerzalności liniowej.

Wymagany parametr kompensacji pionu można zapewnić na dwa sposoby:

1. Podporami ruchomymi.
2. Pętlą kompensacyjną.

Dla wariantu urządzenia grzewczego w ramach zwykłej nieruchomości mieszkaniowej z reguły stosuje się tylko pierwszy sposób. Podpory stałe umieszcza się na pionie w obszarze pod i nad trójnikiem lub w miejscach połączeń mutowych rur. Takie mocowanie zapobiega osiadaniu pionu.

Linie systemu grzewczego podlegają izolacji, w tym łączniki i armaturę odcinającą. Wyjątek stanowią odcinki rur ułożone bezpośrednio w pomieszczeniu mieszkalnym, będące w zasadzie przedłużeniem grzejników. Jako izolację wygodnie jest stosować izolacyjne rury z pianki poliuretanowej.

Podsumowanie i przydatny film na ten temat

Na przykładzie podłączenia grzejnika pokazano proces obróbki i spawania wyrobów polipropylenowych przy użyciu specjalnych narzędzi.

Pojawienie się rur wykonanych na bazie polipropylenu i ich zastosowanie w praktyce pozwala znacznie zmniejszyć pracochłonność montażu przy urządzaniu systemów grzewczych, w tym własnymi rękami. Ten nowoczesny materiał otwiera więcej możliwości dla właścicieli domów prywatnych, gdzie systemy grzewcze zasilane są ze źródeł wewnętrznych – kotłów gazowych, elektrycznych, na drewno.

Proszę opowiedzieć o własnym doświadczeniu zdobytym podczas montażu rurociągu z rur polipropylenowych. Proszę podzielić się z odwiedzającymi witrynę przydatnymi niuansami technologicznymi, które nie zostały poruszone w artykule. Proszę pisać komentarze w bloku poniżej, zadawać pytania, publikować zdjęcia dotyczące tematu artykułu.