Rury polipropylenowe do ogrzewania: rodzaje, kryteria wyboru, oznakowanie

Do układania systemów komunikacyjnych niezbędnych do ogrzewania powietrza w pomieszczeniach mieszkalnych i biurowych stosuje się różnorodne materiały. Warto dokładnie rozważyć jeden z najbardziej poszukiwanych wariantów – rury polipropylenowe do ogrzewania.

Pod pewnymi względami ustępują one wyrobom stalowym i metaloplastikowym, ale pod wieloma wskaźnikami przewyższają ich właściwości. W tym artykule szczegółowo omówimy istniejące odmiany rur polipropylenowych, cechy ich oznakowania, zalety i wady użytkowania.

A także zwrócimy uwagę na montaż rurociągu z polipropylenu oraz podkreślimy tajniki spawania rur z tego materiału. Dodatkowo omówimy najlepszych producentów, którzy dostarczają na rynek wysokiej jakości wyroby w przystępnej cenie.

Polipropylen i jego właściwości

Polipropylen (PP) – polimer należący do grupy termoplastów, czyli substancji, których właściwości zmieniają się w zależności od temperatury otoczenia.

W temperaturze 140 °C wyroby z tego rodzaju plastiku miękną, a w 170 °C – topnieją. Maksymalną temperaturą ich użytkowania jest 120 °C.

Jednak dla bezpieczeństwa producenci zazwyczaj podają dopuszczalną temperaturę 90-95 °C, ponieważ połączenie podwyższonej temperatury (115-120 °C) z wysokim ciśnieniem 6-7 kgs/m² może stanowić zagrożenie

Przy stosowaniu wyrobów z PP należy uwzględnić, że ten rodzaj plastiku charakteryzuje się wyraźną rozszerzalnością cieplną. W wysokich temperaturach elementy polimerowe mogą znacznie się rozszerzać, na przykład długość trzymetrowej rury zwiększa się o 3 cm.

Zalety rur z polipropylenu

Wyroby wykonane z tego rodzaju polimeru mają wiele zalet:

• mają jednolitą konstrukcję bez szwu podłużnego;
• elementy plastikowe nie ulegają korozji;
• mają niewielką wagę, ułatwiającą transport i magazynowanie;
• mogą być stosowane nawet przy wysokim ciśnieniu;
• są proste w montażu, co umożliwia samodzielne składanie konstrukcji bez angażowania specjalistów;
• produkty polipropylenowe mogą być eksploatowane przez długi czas (50 lat i więcej);
• koszt takich elementów jest niższy niż ich odpowiedników (stalowych, metaloplastikowych);
• charakteryzują się niską przewodnością cieplną, dzięki czemu straty ciepła są minimalizowane;
• nie zamarzają w ujemnych temperaturach;
• praktycznie nie stwarzają oporu hydraulicznego, co pozwala na przepływ wody bez hałasu i wibracji;
• produkty polipropylenowe są uważane za bezpieczne dla środowiska, nie emitują szkodliwych substancji, a woda nie nabiera obcych zapachów;
• takie elementy wyróżniają się higienicznością: polimery nie sprzyjają rozwojowi jednokomórkowych roślin i drobnoustrojów;
• produkty z polipropylenu mają estetyczny wygląd, nie wymagają malowania ani innego wykończenia.

Aby jednak skorzystać z tych wszystkich zalet, należy prawidłowo dobrać rury do wodociągu lub ogrzewania.

GOST dotyczący rur plastikowych

Chociaż nie przewidziano oddzielnej normy dla rur polipropylenowych, ich jakość i cechy są określone w jednej GOST R52134-2003. Wymienia ona normy dotyczące elementów montażowych (rur i kształtek) wykonanych z materiałów termoplastycznych, stosowanych w instalacjach grzewczych i ciepłej wody użytkowej.

Wskazane standardy odnoszą się do wyrobów wykonanych z następujących rodzajów polimerów:

• polibuten (PB, PB);
• polietylen (PE, PE);
• chlorowany (PVC-C, ChPWCh) i nieplastyfikowany (PVC-U, NPWCh) polichlorek winylu (PWCh);
• usieciowany polietylen (PE-X, PE-S);
• polipropylen, polimery tej samej grupy (kopolimer blokowy, homopolimer, randomopolimer).

Dokument reguluje również wymiary rur, warunki użytkowania i wszelkie właściwości techniczne, takie jak np. zapas wytrzymałości, maksymalne wartości temperatury/ciśnienia (określają one kategorię, do której należy dany wyrób).

GOST R 52134-2003, przy opracowywaniu którego uwzględniono międzynarodowe standardy i wymagania dotyczące rur termoplastycznych, można wykorzystać do oceny jakości elementów polimerowych.

Normy przydadzą się również do obliczenia grubości ścianek wyrobów: znając wymagane warunki eksploatacji i żywotność rury, można dowiedzieć się, które elementy będą odpowiednie w danym przypadku.

Należy pamiętać, że GOST R 52134-2003 w żadnym wypadku nie jest sprzeczny z GOST 18599 (standard wyrobów z PE) i GOST 51613 (normy dla PWCh), ale je uzupełnia.

Rury PP są używane do różnych prac budowlanych:

• przy urządzaniu centralnego ogrzewania;
• organizacji kotłowni;
• układania zimnej/gorącej wody;
• instalacji pionów;
• montażu ogrzewania podłogowego.

Ponadto tego typu elementy mogą być wykorzystane w rolnictwie do konstrukcji systemów drenażowych i odprowadzania wód gruntowych, a także w przemyśle do transportu substancji chemicznych, w tym agresywnych środowisk.

Odmiany rur z polipropylenu

Ponieważ wyroby z tego rodzaju plastiku są produkowane w szerokim asortymencie, istnieje kilka rodzajów klasyfikacji.

Różnorodna gama kolorystyczna

W asortymencie rur polipropylenowych znajdują się wyroby w różnych kolorach. Najczęściej spotyka się elementy montażowe w kolorze białym, zielonym, szarym i czarnym.

Z reguły odcień wyrobów jest wybierany dowolnie i zależy od wzoru rur oraz producentów (niektóre przedsiębiorstwa tradycyjnie produkują rury w jednym kolorze, na przykład zielonym).

Przy wyborze rur polipropylenowych należy zwracać uwagę również na kolor wyrobów. To kryterium jest szczególnie ważne, jeśli planuje się instalację otwartego systemu w pokojach mieszkalnych lub pomieszczeniach użytkowych (łazience, kuchni).

Jedynym wyjątkiem są wyroby z tworzywa sztucznego o radykalnie czarnym odcieniu. Z reguły ten kolor jest wskaźnikiem maksymalnego poziomu ochrony przed promieniowaniem ultrafioletowym.

Konstrukcje różnego typu

Pod względem budowy wewnętrznej wszystkie rury polipropylenowe można podzielić na dwie podstawowe kategorie:

• jednowarstwowe, składające się z jednej warstwy plastiku;
• wielowarstwowe (zbrojone) z kilku powłok, które składają się nie tylko z plastiku, ale także z materiałów wzmacniających konstrukcję, tworzących wytrzymałą ramę.

Konstrukcje zbrojone są preferowane od jednowarstwowych, ponieważ w tym przypadku znacznie zmniejsza się wielkość wydłużenia termicznego rury.

Odmiany rur wielowarstwowych

Istnieje kilka wariantów rur wielowarstwowych. Najczęściej do zbrojenia używa się aluminium i włókna szklanego.

Schematyczne przedstawienie rury zbrojonej aluminium, z oznaczeniem wszystkich warstw, w tym adhezyjnych. Tego typu wyroby są produkowane nowoczesną metodą spawania laserowego.

Rury zbrojone ciągłym arkuszem folii aluminiowej. Przy produkcji tego typu wyrobów na zewnętrzną stronę polipropylenowej preformy nakłada się gładki, cienki arkusz srebrzystego metalu.

Przed rozpoczęciem montażu takie rury należy koniecznie oczyścić, odcinając folię w odległości około 1 mm od krawędzi. Pominięcie tego procesu negatywnie wpływa na jakość spoiny, która będzie luźna i zawodna.

Elementy montażowe, zbrojone perforowanym arkuszem aluminiowym. Jedną z warstw takich rur jest folia z przebitymi w niej otworami. Podobnie jak w poprzednim przypadku, przed zastosowaniem takich elementów należy je oczyścić.

Ważne jest, aby pamiętać, że produkty z perforowaną folią charakteryzują się wysokim współczynnikiem przepuszczalności tlenu, dlatego nie należy ich łączyć z kotłami grzewczymi lub podobnym sprzętem.

Rury z rdzeniem wzmocnionym blachą aluminiową. W tym przypadku wyroby są wzmacniane w środkowej lub nawet wewnętrznej części, dzięki czemu można obejść się bez czyszczenia przed rozpoczęciem prac.

Elementy wzmocnione włóknem szklanym. Z tego wytrzymałego materiału najczęściej wykonuje się rdzeń rury, podczas gdy jej wewnętrzne i zewnętrzne części są wykonane z polipropylenu.

Rury wzmocnione włóknem szklanym cieszą się zasłużoną popularnością. Charakteryzują się podwyższoną wytrzymałością i sztywnością, a ponadto można je spawać bez wcześniejszego przygotowania.

Wzmocnienie kompozytem. Dla większej wytrzymałości w rurach wykonuje się również warstwę środkową z materiału kompozytowego, który łączy w sobie polipropylen i włókno szklane. Takie rury charakteryzują się również wysokimi właściwościami użytkowymi i nie wymagają czyszczenia przed użyciem.

Mimo że cena rur wzmocnionych jest około 40% wyższa niż jednowarstwowych, warto wybrać je do instalacji grzewczych. Wyroby wielowarstwowe charakteryzują się dużą niezawodnością i trwałością, a ponadto mają bardziej estetyczny wygląd.

Odmianą wielowarstwowych elementów PP są rury, w których przewidziano dodatkową warstwę tworzywa. Takie wyroby dobrze znoszą wysokie temperatury, jednak nie jest wykluczony kontakt transportowanej cieczy z warstwą wzmocnioną.

Ponadto powłoki w takich wyrobach często są sklejane klejem, co w określonych warunkach może prowadzić do rozwarstwiania.

Oznakowanie wyrobów z polipropylenu

Na wszystkich rurach wykonanych z tego rodzaju tworzywa nanosi się określoną kombinację liter i cyfr, które zawierają wyczerpującą charakterystykę takich wyrobów.

Oznaczenie materiału rury

Na pierwszym miejscu zwykle nanosi się nazwę producenta, a następnie podaje się typ materiału, z którego wykonano produkt.

Na przedstawionym schemacie wyraźnie pokazano odczyt kombinacji alfanumerycznych, które są nanoszone na wyroby z polipropylenu. Jak widać, stanowią one prawdziwy paszport produktu.

Rozróżnia się kilka rodzajów tworzywa:

• PPH (PPH, PP-typ 1, PP-1). Homopolimer – najprostszy rodzaj polipropylenu, do którego używa się surowca z niewielką ilością modyfikujących dodatków zwiększających wytrzymałość na uderzenia. Wyroby tej kategorii mają zazwyczaj dużą średnicę. Znajdują zastosowanie w systemach wentylacji, odwodnienia, zewnętrznego zaopatrzenia w wodę (zimną).
• PPW (RR-typ 2, RR-2, RRW). Tymi literami oznacza się bardziej złożoną odmianę PP – bloksomer, charakteryzujący się szczególną strukturą molekularną. Dzięki temu tworzywo sztuczne cechuje się zwiększoną odpornością, co pozwala na użycie go do tworzenia elementów o wysokiej wytrzymałości, montażu systemów ogrzewania podłogowego oraz instalacji do dostarczania zimnej wody.
• PPR (PPRC, PPR, RR-3, PPR, PP-random). Odmiana polipropylenu – statyczny kopolimer (kopolimer random). Krystaliczne ułożenie cząsteczek w tym materiale pozwala mu wytrzymywać szerokie wahania temperatury oraz obciążenia udarowe. Rury z kopolimeru, których średnica może wahać się od 16 do 110 mm, są stosowane przy układaniu instalacji wodociągowych, systemów grzewczych i kanalizacyjnych.
• PPs (polifenylosulfid). Polimer o ogromnej odporności na wysokie temperatury i obciążenia fizyczne, a także o ulepszonych parametrach wytrzymałości i odporności na zużycie. Średnica rur tego typu może wynosić od 20 do 1200 mm. Wyroby znajdują zastosowanie w różnych dziedzinach prac budowlanych: wentylacji, ogrzewaniu, instalacjach ciepłej/zimnej wody.

Różni producenci mogą stosować różnorodne oznaczenia materiału, jednak litery PP zawsze świadczą o tym, że rura wykonana jest z polipropylenu.

Maksymalne ciśnienie robocze

Po oznaczeniu materiału obowiązkowo podawane jest ciśnienie robocze, które oznacza się dwiema literami – PN – i cyframi oznaczającymi bary (kg/cm²).

Takie połączenie cyfr i liter odzwierciedla, jakie nominalne ciśnienie mogą wytrzymać rury, przez które płynie woda o temperaturze 20 °C przez 50 lat eksploatacji.

W asortymencie producentów dostępne są produkty z oznaczeniami PN25, PN20, PN16, PN10. Spośród nich do systemów grzewczych i instalacji ciepłej wody mogą być stosowane tylko dwa pierwsze warianty.

Należy zaznaczyć, że maksymalne ciśnienie, jakie mogą wytrzymać rury PP, jest znacznie wyższe. Ważne jest również, aby pamiętać, że wraz ze wzrostem temperatury wody odporność rury na obciążenia znacznie spada (przy 90 °C ciśnienie spada z 20 do 6,5 bara).

Oznaczenie średnicy rury

Kolejne oznaczenie cyfrowe (od 10 do 1200) informuje o zewnętrznej średnicy rury podanej w milimetrach.

Znając PN określonego rodzaju rur polipropylenowych, można sprawdzić średnice wewnętrzną i zewnętrzną oraz grubość ścianek wyrobu w specjalnych tabelach.

Wyroby różnych typów znajdują zastosowanie w różnorodnych dziedzinach prac budowlano-montażowych:

• 20-milimetrowe rury są używane do wykonywania rozprowadzeń wewnątrz mieszkań;
• 25-milimetrowe – do pionów w budynkach pięciopiętrowych;
• 32-milimetrowe – dla pionów budynków liczących 9 i więcej pięter.

Dla systemów wentylacyjnych i odpływów stosuje się elementy o średnicy 400 mm i większej.

Niektórzy producenci oznaczają rury kolorowymi pasami. Czerwona linia oznacza wyroby PN20, które nadają się do wody gorącej, natomiast niebieskie linie odpowiadają oznaczeniu PN10 – dla zimnej wody. Do ogrzewania lepiej ich nie stosować.

Średnica rur polipropylenowych używanych do ogrzewania zależy od takich czynników, jak temperatura i objętość cieczy, która będzie transportowana przez element montażowy. Ta wartość jest ściśle związana z grubością ścianek rur, a także z ciśnieniem, jakie mogą wytrzymać polipropylenowe części.

Inne parametry wyrobów z polipropylenu

Ponadto w oznakowaniu podaje się również następujące dane:

• Konstrukcja wyrobu (jednowarstwowa, oznakowana).
• Data produkcji. Kombinacja pozwala poznać dwie ostatnie cyfry roku, a także miesiąc i dekadę, w której wyprodukowano rury.
• Numer partii, numer zmiany, seria linii produkcyjnej, na której wytworzono produkt.
• Informacja o GOST, któremu odpowiada wyrób (w przypadku towarów krajowych), a także dane o certyfikacji i posiadanym znaku jakości.

Niektóre rodzaje rur polipropylenowych mogą również zawierać na oznakowaniu dodatkowe informacje.

Montaż systemów z rur PP i złączek

Elementy polimerowe łatwo łączą się ze sobą za pomocą kształtek i przejściówek lub metodą zgrzewania polifuzyjnego, do przeprowadzenia której wymagana jest specjalna spawarka z nasadkami. Stosując te sposoby, można złożyć systemy o różnej konfiguracji.

Do montażu rurociągów z polipropylenu potrzebne są również elementy łączące – kształtki, które mogą mieć bardzo różnorodny kształt i rozmiar.

Instalacja systemu grzewczego z polipropylenu nie wymaga dużych nakładów czasowych i szczególnych umiejętności – wystarczy posiadać pewne umiejętności w zakresie obróbki wyrobów z tworzyw sztucznych i prawidłowego doboru i montażu kształtek.

A także przestrzegać kilku prostych zasad:

• Wszystkie prace należy prowadzić w temperaturze dodatniej (>5°).
• Należy chronić elementy polipropylenowe przed kontaktem z otwartym ogniem.
• Na elementach PP zabrania się nacinania gwintu.
• Przed rozpoczęciem prac należy dokładnie obejrzeć produkty, aby zapobiec zanieczyszczeniu i uszkodzeniom.

Ponieważ polipropylen cechuje się rozszerzalnością liniową, podczas montażu elementów należy przewidzieć zastosowanie kompensatorów, które są wykonane z tego samego materiału co rury. Podobne elementy instaluje się w miejscach ukrytych przed wzrokiem, które lepiej dobrać z wyprzedzeniem.

Szczególną uwagę należy zwrócić na połączenie rur z trójnikiem. Ponieważ w konstrukcjach plastikowych nie ma metali, nie trzeba obawiać się wytrącania twardych soli, dzięki czemu łącznik staje się niemal monolityczny.

Jeżeli przy układaniu rozległego odcinka instalacji montaż kompensatora jest utrudniony z powodu braku miejsca, warto przewidzieć w schemacie szczelinę 5-10 mm, uwzględniającą rozszerzalność liniową.

Należy pamiętać, że współczynnik rozszerzalności jest mniejszy w rurach wzmocnionych aluminium niż w ich odpowiednikach z włókna szklanego, jednak te ostatnie nigdy nie pękają.

Spawanie rur grzewczych

Do zgrzewania elementów należy użyć specjalnej lutownicy, której regulator ustawia się na 270 °C.

Specyfika doboru temperatury lutowania

Podczas lutowania ważne jest uwzględnienie temperatury otoczenia: jeśli proces odbywa się na zewnątrz lub w zimnym pomieszczeniu, nasadka będzie szybko ostygać.

Chociaż wyroby wzmocnione mają lepsze parametry eksploatacyjne (wytrzymałość, trwałość), są nieco trudniejsze w montażu niż zwykłe jednowarstwowe elementy.

Dla wygodnej pracy w tym przypadku lepiej wydłużyć czas procesu lub podnieść temperaturę zgrzewania. Czas zgrzewania warto wydłużyć również w przypadku łączenia rur PP o dużej średnicy. Szczegółowe informacje na temat temperatury zgrzewania z przykładami konkretnych wartości przedstawiliśmy w tym artykule.

Instrukcja krok po kroku spawania rur

Aby zgrzać dwa odcinki rury wykonane z polipropylenu, należy wykonać szereg czynności.

Do cięcia rur polipropylenowych można użyć specjalnych nożyc, a także piłki do metalu lub elektrycznej wyrzynarki (w tym ostatnim przypadku ważne jest usunięcie wiórów).

Przede wszystkim należy zmierzyć dolną część rury, a następnie odciąć ją specjalnym narzędziem – obcinakiem do rur. Jeśli do montażu używany jest element wzmocniony aluminium, należy wcześniej usunąć warstwę górną i środkową. Z oczyszczonego i odciętego czoła elementu usuwa się również zadziory.

Za pomocą markera na rurze zaznacza się głębokość planowanego wsunięcia złączki. Aby uniknąć zwężenia przejścia, należy przewidzieć niewielką (1 mm) szczelinę między występem a czołem złączki. Na powierzchni rury i elementu łączącego markerem zaznacza się miejsce połączenia.

Elementy jednocześnie nakłada się na dwie nasadki zgrzewarki i podgrzewa przez 5 sekund (czas może być wydłużony przy użyciu dużych elementów). Po wystarczającym nagrzaniu należy wyjąć elementy z nasadek i połączyć je według naniesionych znaczników, przesuwając do siebie i równomiernie dociskając (ale nie skręcając, ponieważ może to uszkodzić warstwę).

Należy kontrolować mocowanie ze wszystkich stron, aby nie dopuścić do przekoszeń w kierunku promieniowym/osiowym. Złączka powinna płynnie dochodzić do krawędzi, w wyniku czego na rurze pojawi się pierścieniowe wybrzuszenie, tzw. kołnierzowanie.

Szew stygnie przez 10-30 sekund, w czasie których należy sprawdzić równomierność kołnierzowania, a w razie potrzeby dokonać niewielkiej korekty połączenia.

Po tym można przystąpić do innego etapu prac, których plan lepiej opracować z wyprzedzeniem.

Stosowanie nieodpowiednich do systemu grzewczego rur PP lub niewłaściwy dobór średnicy może prowadzić do fatalnych konsekwencji – pęknięcia produktów.

Podczas prowadzenia prac spawalniczych z rurami plastikowymi ważne jest, aby nie dopuścić do przegrzania elementów, co łatwo rozpoznać po ciemnieniu materiału. Przy zbyt wysokich temperaturach polipropylen może się stopić i zatkać rurę, blokując wewnętrzną część.

Aby uniknąć błędów przy lutowaniu i przykrych konsekwencji, zalecamy zapoznanie się z zasadami spawania.

Producenci rur polipropylenowych

Polipropylenowe elementy montażowe są produkowane przez różne rodzime i zagraniczne firmy.

Szczególnie znana jest produkacja niemieckich firm: Akwatherm, Rehau, Banninger, Wefatherm, która wyróżnia się najwyższą jakością i doskonałym designem. Jedyna wada – zbyt wysoka cena.

Nie mniejszą popularnością cieszą się czeskie marki FV-Plast, Ekoplastik. Użytkownicy na forach wyróżniają szczególną elastyczność podobnych wyrobów, co ułatwia obróbkę (np. przycinanie) rur tych marek, a w niektórych przypadkach nawet pozwala skorygować rozmiar odciętego odcinka, rozciągając go o kilka centymetrów.

Na rosyjskim rynku szeroko reprezentowani są tureccy producenci Vesbo, TEBO, Jakko, Firat, Pilsa, Kalde.

Koszt tureckich rur jest znacznie niższy niż analogów wykonanych przez europejskich producentów, podczas gdy jakość jest wystarczająco wysoka.

Wśród licznych chińskich produktów warto zwrócić uwagę na elementy montażowe Dizayn, Blue Ocean. Wyróżniają się doskonałymi parametrami roboczymi i przystępną ceną.

Nie należy pomijać również produktów rosyjskich firm. Wyroby firm Politek, Heisskraft, RWK, PRO AQUA, Santrade cieszą zarówno jakością, jak i ceną.

Podsumowanie i przydatny film na ten temat

Przedstawiony film opowie i pokaże Państwu, jak zorientować się w szerokiej ofercie wyrobów plastikowych przeznaczonych do instalacji grzewczych.

Wybierając produkty z polipropylenu, należy zapoznać się z ich charakterystykami, aby dokładnie określić, na ile rura danego typu odpowiada zamierzonemu przez Pana/Panią celowi.

Z reguły w opisach produktu znajdują się parametry techniczne wyrobów, a także wskazuje się ich przeznaczenie, co pozwala na dokonanie bezbłędnego wyboru.

Dobrali Państwo rury polipropylenowe, ale wątpią Państwo w ich jakość? Proszę pytać o radę naszych ekspertów i użytkowników – wielu doświadczonych domowych majsterkowiczów będzie mogło podzielić się własnym doświadczeniem z eksploatacji plastikowego obiegu grzewczego.

A może posiada Pan/Pani wiedzę teoretyczną na temat artykułu i chce Pan/Pani uzupełnić przedstawiony przez nas materiał? Proszę zostawić swoje komentarze, dodać rekomendacje – będą one przydatne dla początkujących.