O que são tubos PPR? Usos para sistemas de água quente e fria

O que são tubos PPR – e por que são usados para água quente e fria

Tubos PPR (Tubos de copolímero aleatório de polipropileno) são tubos de plástico rígido usados ​​principalmente para sistemas de abastecimento de água quente e fria em edifícios residenciais, comerciais e industriais. Eles são feitos de um tipo de polipropileno no qual os monômeros de etileno são distribuídos aleatoriamente por toda a cadeia do polímero - essa estrutura "aleatória" é o que dá ao PPR sua combinação de flexibilidade, resistência ao calor e tolerância à pressão de longo prazo que falta ao polipropileno padrão.

Os tubos PPR são um dos materiais de encanamento mais amplamente instalados em todo o mundo, especialmente na Europa, no Oriente Médio e na Ásia. Eles lidam com água fria em pressão padrão e água quente em temperaturas até 95°C (203°F) , tornando-os genuinamente adequados para toda a gama de canalizações domésticas – algo que os tubos de PVC, por exemplo, não conseguem fazer de forma fiável para linhas de água quente.

Como os tubos PPR são unidos: fusão por calor, não com cola ou rosqueamento

Uma das características definidoras do PPR é o seu método de união. Os tubos PPR são conectados usando fusão por calor (soldagem por fusão de soquete) — uma ferramenta de aquecimento derrete a extremidade do tubo e o encaixe da conexão simultaneamente a cerca de 260°C (500°F), e as duas peças são unidas para formar uma única junta homogênea à medida que o plástico esfria. Não há adesivos, solventes, fios e vedações de borracha envolvidos.

Esta junta de fusão é tão forte quanto – e em alguns aspectos mais forte que – o próprio tubo. Ele cria uma ligação permanente e completamente livre de vazamentos que não se degrada com ciclos de temperatura ou flutuações de pressão ao longo do tempo. Em contraste, as juntas de PVC soldadas com solvente podem enfraquecer sob o calor, e as juntas metálicas roscadas podem corroer ou soltar-se. Uma junta de fusão PPR feita corretamente tem uma vida útil de 50 anos ou mais em condições normais de operação.

Tipos de tubos PPR e classificações de pressão

Os tubos PPR são fabricados em diversas classificações de série com base na espessura da parede e na classificação de pressão correspondente. O sistema padrão usa uma designação SDR (Relação de Dimensão Padrão) ou PN (Pressão Nominal):

Para encanamento residencial padrão de água quente e fria, PN16 e PN20 são as classes especificadas mais comumente . O PN10 é geralmente reservado para aplicações somente a frio, onde as demandas de pressão são baixas. Observe que as classificações de pressão diminuem à medida que a temperatura operacional aumenta — um tubo PN20 classificado para 20 bar a 20°C só pode ser classificado para 8–9 bar a 70°C, portanto, os projetistas do sistema devem levar em consideração a temperatura operacional ao selecionar o grau correto.

PPR para linhas de água quente: o que o torna adequado

O encanamento de água quente exige materiais de tubulação que os sistemas de água fria não exigem. Os tubos devem manter a integridade estrutural, a resistência à pressão e as juntas livres de vazamentos através de repetidos ciclos de expansão e contração térmica ao longo de décadas. O PPR lida com isso por meio de diversas propriedades do material:

• Temperatura de serviço contínua de até 70°C (158°F) em pressões de trabalho padrão, com tolerância de curto prazo até 95°C (203°F)
• Baixa condutividade térmica (aproximadamente 0,24 W/m·K) — significativamente menos perda de calor através das paredes do tubo em comparação com o cobre (385 W/m·K), o que significa que a água quente chega à torneira mais perto da temperatura da fonte
• Furo interno liso que resiste ao acúmulo de incrustações e calcário - um problema comum em tubulações metálicas de água quente em áreas de água dura
• Nenhuma corrosão, oxidação ou reação eletroquímica com água quente – tubos de metal corroem de dentro para fora ao longo do tempo em sistemas de água quente
• Expansão térmica de aproximadamente 0,15 mm por metro por °C — loops de expansão ou deslocamentos devem ser incorporados em trechos retos longos para evitar o acúmulo de tensão

Para sistemas de água quente sanitária – incluindo ligações a aquecedores de água, caldeiras e circuitos de radiadores – PPR em PN20 ou PN25 é a especificação recomendada. Nos sistemas de piso radiante, onde a água quente circula continuamente através de tubos embutidos, o PPR é um dos materiais padrão ao lado do polietileno reticulado (PEX).

PPR-CT (PPR com Núcleo de Alumínio ou Fibra de Vidro) para Água Quente

O PPR padrão tem um coeficiente de expansão térmica relativamente alto em comparação ao metal. Para sistemas de água quente com longos trechos retos, tubos PPR compostos - com uma camada interna de alumínio (PPR-AL-PPR) ou uma camada de reforço de fibra de vidro - são usados para reduzir a expansão térmica por até 75% em comparação com o PPR padrão. Esses tubos compostos são mais rígidos, um pouco mais pesados ​​e mais caros, mas eliminam a necessidade de compensação de expansão na maioria das instalações residenciais.

PPR para linhas de água fria: confiável, mas especificado corretamente

Para abastecimento de água fria – água de entrada sob pressão da rede, distribuição de frio dentro de edifícios, sistemas de irrigação – o PPR tem um bom desempenho, mas requer atenção à exposição aos raios UV e à resistência ao impacto em certas instalações:

• O PPR padrão não é estabilizado contra UV — graus de PPR resistentes a UV cinza ou preto devem ser usados para instalações externas ou expostas. O PPR padrão verde ou branco degradará sob luz solar direta prolongada.
• O PPR torna-se mais frágil a baixas temperaturas – abaixo de 0°C, a resistência ao impacto cai significativamente, pelo que as instalações em climas frios requerem isolamento adequado ou enterramento abaixo da profundidade de geada
• Para água fria com pressão padrão da rede (normalmente 2–6 bar em sistemas residenciais), PN10 ou PN16 é suficiente — classes mais espessas acrescentam custos desnecessários sem benefício de desempenho
• O PPR não suporta o crescimento bacteriano nas paredes dos seus tubos, tornando-o adequado para sistemas de água potável (potável) - confirmado pela conformidade com normas internacionais, incluindo DIN 8077/8078 e ISO 15874

PPR versus outros materiais de tubos para água quente e fria

Tamanhos de tubos padrão e para que são usados

Os tubos PPR são fabricados em diâmetros externos nominais seguindo os padrões ISO. Os tamanhos mais comuns em uso residencial e comercial leve são:

• 20mm (DN15): Conexões de acessórios individuais – torneiras, vasos sanitários, válvulas de chuveiro
• 25mm (DN20): Ramais atendendo de dois a quatro equipamentos; tamanho de tubo residencial mais comum
• 32mm (DN25): Principais linhas de distribuição dentro de uma residência unifamiliar ou unidade de apartamento
• 40mm (DN32): Risers e linhas principais de abastecimento de edifícios em edifícios residenciais de vários andares
• 50 mm e acima: Rede de distribuição comercial e industrial, conexões de salas de fábrica

Principais vantagens e limitações do tubo PPR

Vantagens

• Sem corrosão, ferrugem ou acúmulo de incrustações — mantém a vazão e a qualidade da água durante toda a vida útil
• As juntas de fusão a quente são permanentes e tão resistentes quanto o tubo – sem risco de falha da junta devido a vibrações ou picos de pressão
• Leve – aproximadamente um oitavo do peso de um tubo de cobre equivalente, reduzindo o trabalho de instalação e a carga estrutural
• A baixa condutividade térmica reduz a perda de calor nas linhas de água quente e a condensação nas linhas de água fria
• Água potável segura – não lixivia metais ou produtos químicos sob condições normais de operação
• Mais silencioso que tubos metálicos – absorve o ruído do fluxo em vez de transmiti-lo através da estrutura

Limitações

• Rígido e não dobrável — requer acessórios em cada mudança de direção, ao contrário do PEX flexível, que pode ser curvado em torno de obstáculos
• Requer uma ferramenta de fusão térmica (normalmente alugada ou de propriedade de encanadores) - não é um método de união fácil de fazer você mesmo, como são os acessórios de encaixe ou compressão
• A expansão térmica em linhas quentes requer acomodação no projeto – loops de expansão ou tipos de tubos compostos devem ser usados em longos trechos retos
• Não é adequado para instalações externas enterradas em climas gelados sem isolamento – danos nos tubos causados pelo congelamento da água no interior são irreversíveis
• Os graus padrão degradam-se sob a exposição aos raios UV – instalações externas ou expostas requerem tubo preto ou cinza estabilizado aos raios UV