Πολυπροπυλένιο τροποποιημένης κρυσταλλικότητας

Εισαγωγή

Το πολυπροπυλένιο τυχαίου πολυμερισμού (PP-R) αποτέλεσε την επιλογή για την παραγωγή σωλήνων και εξαρτημάτων για συστήματα πλαστικών σωληνώσεων ζεστού και κρύου πόσιμου νερού καθώς και για εγκαταστάσεις κλειστών κυκλωμάτων θέρμανσης και ψύξης με χρήση μέσου το νερό.

Το PP-R αντικατέστησε με μεγάλη επιτυχία τους μεταλλικούς σωλήνες (χάλκινους και σιδηροπώληδες) παρέχοντας τεράστια πλεονεκτήματα, όπως χαμηλό βάρος, ταχύτητα και ασφάλεια συνδέσεων, απουσία φαινομένων διάβρωσης, θερμομονωτική ικανότητα, απουσία ηλεκτροχημικών φαινομένων κ.α

Προϊόντος του χρόνου η έρευνα στον τομέα των υλικών θέλησε να επεκτείνει το φάσμα των εφαρμογών, και ως αποτέλεσμα είχε, να παραδώσει στους σοβαρούς κατασκευαστές σωλήνων και εξαρτημάτων από PP-R, μια νέα γενιά πολυπροπυλενίου με αισθητά βελτιωμένες την Ελάχιστη Απαιτούμενη Αντοχή (Minimum Required Strength - MRS) και την Κρίσιμη Απαιτούμενη Αντοχή (Critical Required Strength - CRS) συγκριτικά με το PP-R 80, δίνοντας την δυνατότητα εφαρμογής σε βιομηχανικά δίκτυα και δίκτυα υψηλών απαιτήσεων.

Τέτοιο υλικό ήταν π.χ. το PP-R 112 το οποίο υιοθέτησαν ορισμένοι παραγωγοί που ακολούθησαν τις εξελίξεις, δίνοντας παράλληλα ευρύτητα εφαρμογών στον τεχνικό κόσμο και αυξάνοντας παράλληλα την ασφάλεια των εγκαταστάσεων.

Παρά το γεγονός ότι η καινοτομία αυτή έφερε νέες δυνατότητες η έρευνα και η εξέλιξη δεν σταματά ποτέ, με αποτέλεσμα την παραγωγή νεότερης γενιάς υλικών με τη χρήση της τεχνολογίας «πυρήνωσης» ή, όπως θα συναντάμε το νέο υλικό ως Πολυπροπυλένιο Τροποποιημένης Κρυσταλλικότητας με τον διεθνή χαρακτηρισμό PP-RCT.

Χαρακτηριστικά του PP-RCT

Αυτή η τροποποιημένη μορφή υλικού μας επιτρέπει να μειώσουμε το πάχος τοιχώματος των σωλήνων διατηρώντας παράλληλα τις ίδες αντοχές σε πίεση και θερμοκρασία.

Στο παρακάτω παράδειγμα θα δούμε ποια είναι η απαραίτητη για το ελάχιστο πάχος τοιχώματος σε συγκεκριμένες θερμοκρασίες και πιέσεις μεταφερόμενου ρευστού συγκρίνοντας το κλασικό PP-R με το PP-RCT:

Δίκτυο ζεστού νερού 70⁰C με πίεση λειτουργίας 10 bar χρειάζεται πάχος τοιχώματος σύμφωνα με SDR 9 (Standard Dimension Ratio) όταν πρόκειται για PP-RCT, δηλαδή μικρότερο πάχος τοιχώματος κατά 50% και ικανότητα υδραυλικής αντίστασης σε πίεση λειτουργίας κατά 25% καλύτερη.

Ως εκ τούτου γίνεται σαφές ότι η χρήση σωλήνων με μικρότερο πάχος τοιχώματος, αλλά με τις ίδιες αντοχές και μεγαλύτερες, σε πίεση και θερμοκρασία υπολογιζόμενα για διάρκεια ζωής τουλάχιστον 50 ετών με τον υψηλότερο συντελεστή ασφαλείας SF 1,5 (βλέπε το παρακάτω διάγραμμα δοκιμής μακράς διάρκειας της εταιρείας Exova για PP-RCT) προσφέρει επιπλέον πλεονεκτήματα, διευρύνει το πεδίο εφαρμογών και δίνει απαντήσεις σε σύγχρονα προβλήματα που προέκυψαν τα τελευταία χρόνια όπως είναι η υγιεινή και αφάλεια π.χ. απολύμανσης δικτύων με νέες μεθόδους. 

Θα μπορούσαμε να ανφέρουμε ενδεικτικά τα πλεονεκτήματα που προκύπτουν από τις ιδιότητες του υλικού: 

• Αύξηση της Υδραυλικής Ικανότητας των δικτύων (αύξηση ροής – μείωση υδραυλικών απωλειών)
• Επέκταση της χρήσης εφαρμογής σε μεγάλης κλίμακας δικτύων κλιματισμού – ψύξης (chill water) όταν η παράμετρος υδραυλική απόδοση γίνεται κρίσιμη (επάρκεια παροχής)
• Δίνεται η δυνατότητα σχεδιασμού δικτύων με μικρότερες διατομές σωλήνων για την εξυπηρέτηση ίδιων αναγκών άρα οικονομία κλίμακας καθώς και άλλα τεχνικά οφέλη.
• Ευκολότερη και ταχύτερη εγκατάσταση για δίκτυα μεγάλων διατομών (διάμετροι 200 mm και άνω) λόγω της αισθητής μείωσης του βάρους.
• Η αυξημένη αντοχή σε πίεση μας δίνει τη δυνατότητα εφαρμογών σε πολύ υψηλά κτήρια (sky rises) σε μόνιμες πιέσεις λειτουργίας 20 bar και εξυπηρέτηση 80 ορόφων.
• Η αυξημένη αντοχή σε θερμοκρασία μας δίνει τη δυνατότητα χρήσης του υλικού σε δίκτυα ειδικών απαιτήσεων όπου οι εξαιρετικές ιδιότητες του υλικού είναι απαραίτητες (απουσία διαβρώσεων, δυσκολία δημιουργίας αλάτων) αλλά η θερμοκρασία είναι μόνιμα υψηλή όπως π.χ. δίκτυα διαχείρισης γεωθερμικών πεδίων τηλεθέρμανσης.

Επιπλέον θα πρέπει να λάβουμε σοβαρά υπόψη τις νέες μεθόδους απολύμανσης δικτύων με την χρήση πολύ επιθετικών ουσιών και διαλυμάτων όπως π.χ. δίκτυα νερού νοσοκομείων ή ξενοδοχείων που απολυμαίνονται με χρήση ClO₂ 

Πρότυπα και Κανονισμοί 

Τα συστήματα σωληνώσεων από PP-RCTμπορούν να φέρουν πιστοποιήσεις εφόσον συμμορφώνονται με τις απαιτήσεις των προτύπων EN ISO 15874 & DIN 8077/8078:2008-09

Η διαδικασία κοπής και θερμικής αυτοσυγκράτησης ακολουθεί τον DVS 2207 

Τρόποι εγκατάστασης 

Οι σωλήνες με τα εξαρτήματα συνδέονται ακριβώς με τον ίδιο τρόπο που συνδέονται τα συστήματα από κλασικό PP-R, δηλαδή με θερμική αυτογενή συγκόλληση.

Η θερμική αυτογενής συγκόλληση είναι μια γρήγορη, εύκολη και μια από τις πιο ασφαλείς μεθόδους. Οι εγκαταστάτες που είναι ήδη εξοικιωμένοι με αυτή τη μέθοδο χρησιμοποιώντας το κλασικό PP-R, δεν απαιτείται να εκπαιδευτούν σε νέες μεθόδους και φυσικά δεν χειάζεται να επενδύσουν σε νέο εξοπλισμό.

Πιστοποιήσεις 

Προοπτικές - Συμπεράσματα 

Σαφώς τα συστήματα σωληνώσεων που παράγονται με τη χρήση του νέου υλικού PP-RCT προσφέρουν μια σειρά από σημαντικά πλεονεκτήματα.

Διευρύνουν το φάσμα των εφαρμογών, δίνοντας αξιόπιστες λύσεις σε εγκαταστάσεις ειδικών απαιτήσεων εκεί που στο παρελθόν υπήρχαν τεχνικοί περιορισμοί.

Διευκολύνουν παραγωγικά τη βιομηχανία να μεγαλώσει την γκάμα των παραγόμενων διατομών και φυσικά διευκολύνει τους σχεδιαστές – μελετητές να σχεδιάσουν εφαρμογές μεγάλης κλίμακας και χαμηλότερου κόστους.