Como é o desempenho a longo prazo do tubo de PPR em condições de alta temperatura e alta pressão?

Devido ao seu excelente desempenho, Tubos PPR têm sido amplamente utilizados no suprimento e drenagem de água da construção, transporte de água quente e transmissão de fluidos industriais. No entanto, para o desempenho a longo prazo em condições de alta temperatura e alta pressão, é necessária uma análise abrangente dos aspectos das propriedades do material, parâmetros de projeto e ambiente de aplicação real.

1. Resistência à temperatura dos tubos PPR
A resistência à temperatura dos tubos PPR é uma de suas vantagens principais, mas seu desempenho será afetado pela temperatura e pela pressão. Aqui estão os principais pontos:

Faixa de resistência à temperatura:
Os tubos de PPR geralmente podem funcionar normalmente na faixa de temperatura de 0 ° C a 95 ° C.
Abaixo de 70 ° C, os tubos de PPR podem operar de forma estável por um longo tempo, e a vida útil do serviço pode atingir 50 anos (de acordo com o cálculo do padrão ISO 9080).
Quando a temperatura da água se aproxima de 95 ° C, a vida útil dos tubos de PPR será significativamente reduzida e pode durar apenas 10 a 20 anos.
Temperatura de deformação térmica:
A temperatura de deformação por calor dos tubos PPR geralmente é de cerca de 130 ° C-140 ° C, mas essa é uma tolerância a curto prazo e deve ser evitada quando usada por um longo tempo.
Coeficiente de expansão térmica:
O coeficiente linear de expansão térmica do tubo PPR é de cerca de 0,15 mm/m · ° C, o que é muito maior que o do tubo de metal. Portanto, em ambiente de alta temperatura, a influência da expansão e contração térmica no sistema de tubulação deve ser considerada e o estresse pode ser aliviado com a instalação de juntas de expansão ou um layout razoável.
2. Resistência à pressão do tubo PPR
A resistência à pressão do tubo PPR está intimamente relacionada à espessura da parede, temperatura e vida útil do serviço. A seguir, são os principais fatores:

Classificação de grau de pressão:
O tubo de PPR geralmente é dividido nas seguintes categorias de acordo com a nota de pressão:
PN10: aplicável ao sistema de água fria, com uma pressão máxima de trabalho de 1,0 MPa.
PN16: Aplicável à água fria e ao sistema de água quente de baixa temperatura, com uma pressão de trabalho máxima de 1,6 MPa.
PN20: Aplicável ao sistema de água quente de temperatura média, com uma pressão de trabalho máxima de 2,0 MPa.
PN25: Aplicável ao sistema de água quente de alta temperatura, com uma pressão de trabalho máxima de 2,5 MPa.
Relação entre temperatura e pressão:
À medida que a temperatura aumenta, a capacidade de rolamento de pressão do tubo PPR diminui. Por exemplo:
A 20 ° C, a pressão máxima de trabalho do tubo PN20 é de 2,0 MPa.
A 70 ° C, a pressão máxima de trabalho das cai de tubo PN20 para cerca de 1,0 MPa.
A 95 ° C, a pressão máxima de trabalho do tubo PN20 é de apenas cerca de 0,6 MPa.
Força hidrostática de longo prazo:
De acordo com o padrão ISO 9080, a força hidrostática de longo prazo (LTHS) do tubo de PPR é testada e calculada para garantir sua longa vida útil sob diferentes temperaturas e pressões. Por exemplo:

A 20 ° C e 2,0 MPa, a vida útil do design do tubo PPR é de 50 anos.
A 70 ° C e 1,0 MPa, a vida útil do design do tubo PPR ainda pode atingir 50 anos.
3. Problemas em potencial sob alta temperatura e alta pressão condições
Embora os tubos de PPR tenham um bom desempenho sob condições de alta temperatura e alta pressão, alguns problemas ainda podem ocorrer em ambientes extremos:

Fenômeno de fluência:
O PPR é um material termoplástico que surge sob alta temperatura e alta pressão a longo prazo, fazendo com que o tubo se deforme gradualmente ou até se rupte. Portanto, a margem de segurança suficiente deve ser deixada no design.
Envelhecimento da oxidação:
Em um ambiente de alta temperatura, se a água contiver mais oxigênio, o tubo de PPR poderá sofrer envelhecimento de oxidação, reduzindo assim suas propriedades mecânicas e a vida útil do serviço. Por esse motivo, é recomendável usar tubos PPR com uma camada de barreira de oxigênio (como a camada Evoh) em sistemas de água quente.
Confiabilidade das juntas:
Os tubos de PPR são conectados por fusão a quente para formar uma estrutura integral, mas sob alta temperatura e alta pressão, as juntas podem se tornar links fracos. A qualidade da soldagem afeta diretamente a estabilidade a longo prazo do sistema, portanto deve ser estritamente operada de acordo com as especificações.
4. Como melhorar o desempenho dos tubos de PPR sob alta temperatura e alta pressão
Para garantir a operação de longo prazo e confiável de tubos de PPR em condições de alta temperatura e alta pressão, podem ser tomadas medidas a seguir:

Selecione um grau de pressão adequado:
Selecione um grau PN apropriado de acordo com as condições reais de trabalho e deixe uma certa margem de segurança. Por exemplo, os tubos PN20 ou PN25 são preferidos em sistemas de água quente de alta temperatura.
Otimize o design do pipeline:
Organize racionalmente a direção da tubulação para evitar a concentração de tensão causada pela expansão e contração térmica.
Instale juntas de expansão ou suportes fixos para reduzir o impacto da expansão térmica no sistema de pipeline.
Use tubos de bloqueio de oxigênio:
Use tubos PPR com camadas de bloqueio de oxigênio em sistemas de água quente para impedir que a penetração de oxigênio cause corrosão da parede interna do pipeline ou crescimento microbiano.
Manutenção regular:
Realize inspeções regulares do sistema de pipeline, especialmente as juntas, para detectar e reparar prontamente os riscos em potencial.

O desempenho a longo prazo dos tubos de PPR sob condições de alta temperatura e alta pressão é geralmente confiável, mas seu desempenho diminuirá com o aumento da temperatura e pressão. Para garantir a estabilidade e a segurança do sistema, é necessário selecionar o nível de pressão apropriado de acordo com as condições reais de trabalho e tomar medidas científicas de design e construção. Além disso, a aplicação de tubos de PPR em sistemas de água quente também requer atenção especial aos problemas de oxidação e envelhecimento. Recomenda-se usar tubos de bloqueio de oxigênio para estender a vida útil.