その優れたパフォーマンスのために、 PPRパイプ 給水と排水、温水輸送、工業用液の送電に広く使用されています。ただし、高温および高圧条件下での長期パフォーマンスの場合、材料特性、設計パラメーター、実際のアプリケーション環境の側面から包括的な分析が必要です。
1。PPRパイプの温度抵抗
PPRパイプの温度抵抗は、その中心的な利点の1つですが、その性能は温度と圧力の両方の影響を受けます。ここに重要なポイントがあります:
温度抵抗範囲:
PPRパイプは通常、0°Cから95°Cの温度範囲で通常機能します。
70°C未満では、PPRパイプは長時間安定して動作し、サービス寿命は50年に達する可能性があります(ISO 9080標準の計算によると)。
水温が95°Cに近づくと、PPRパイプのサービス寿命は大幅に短縮され、10〜20年しか持続しません。
熱変形温度:
PPRパイプの熱変形温度は一般に約130°C-140°Cですが、これは短期耐性であり、長期間使用する場合は避ける必要があります。
熱膨張係数:
PPRパイプの熱膨張の線形係数は約0.15 mm/m・°Cで、金属パイプの線よりもはるかに高くなっています。したがって、高温環境では、配管システムに対する熱膨張と収縮の影響を考慮する必要があり、伸縮ジョイントまたは合理的なレイアウトを設置することでストレスを和らげることができます。
2。PPRパイプの圧力抵抗
PPRパイプの圧力抵抗は、その壁の厚さ、温度、およびサービス寿命と密接に関連しています。以下が重要な要素です。
圧力グレードの分類:
PPRパイプは通常、圧力グレードに応じて次のカテゴリに分割されます。
PN10:冷水システムに適用でき、最大作業圧力は1.0 MPaです。
PN16:冷水および低温温水システムに適用でき、最大作業圧力は1.6 MPaです。
PN20:最大作業圧力2.0 MPaの中程度の温水システムに適用できます。
PN25:高温温水システムに適用でき、最大作業圧力は2.5 MPaです。
温度と圧力の関係:
温度が上昇すると、PPRパイプの圧力支持能力が低下します。例えば:
20°Cでは、PN20パイプの最大作業圧力は2.0 MPaです。
70°Cでは、PN20パイプの最大作業圧力が約1.0 MPaに低下します。
95°Cでは、PN20パイプの最大作業圧力は約0.6 MPaです。
長期的な静水強度:
ISO 9080標準によると、PPRパイプの長期的な静水圧強度(LTHS)がテストおよび計算され、異なる温度と圧力の下で長いサービス寿命を確保します。例えば:
20°Cおよび2.0 MPaでは、PPRパイプの設計寿命は50年です。
70°Cおよび1.0 MPaでは、PPRパイプの設計寿命は50年に達する可能性があります。
3。高温および高圧条件下での潜在的な問題
PPRパイプは高温および高圧条件下でうまく機能しますが、極端な環境ではいくつかの問題が発生する可能性があります。
クリープ現象:
PPRは、長期の高温と高圧下で忍び寄る熱可塑性材料であり、パイプが徐々に変形したり、破裂したりします。したがって、設計には十分な安全マージンを残す必要があります。
酸化老化:
高温環境では、水がより多くの酸素を含んでいる場合、PPRパイプは酸化の老化を受ける可能性があり、それによりその機械的特性とサービス寿命が減少します。このため、お湯システムに酸素バリア層(EVOH層など)を備えたPPRパイプを使用することをお勧めします。
ジョイントの信頼性:
PPRパイプはホットメルトで接続されて積分構造を形成しますが、高温と高圧では、ジョイントが弱いリンクになる可能性があります。溶接品質は、システムの長期的な安定性に直接影響するため、仕様に従って厳密に動作する必要があります。
4.高温および高圧下でのPPRパイプの性能を改善する方法
高温および高圧条件下でのPPRパイプの長期的かつ信頼性の高い動作を確保するために、次の測定値をとることができます。
適切な圧力グレードを選択します:
実際の労働条件に応じて適切なPNグレードを選択し、特定の安全マージンを残します。たとえば、PN20またはPN25パイプは、高温温水システムで推奨されます。
パイプライン設計の最適化:
熱の膨張と収縮によって引き起こされるストレス集中を避けるために、パイプライン方向を合理的に配置します。
パイプラインシステムに対する熱膨張の影響を減らすために、伸縮継手または固定ブラケットを取り付けます。
酸素ブロッキングパイプを使用します。
お湯システムに酸素遮断層を備えたPPRパイプを使用して、酸素浸透がパイプラインまたは微生物の成長の内壁の腐食を引き起こすのを防ぎます。
定期的なメンテナンス:
潜在的な危険を迅速に検出および修復するために、パイプラインシステム、特にジョイントの定期的な検査を実行します。
高温および高圧条件下でのPPRパイプの長期性能は一般に信頼できますが、その性能は温度と圧力の上昇とともに減少します。システムの安定性と安全性を確保するには、実際の労働条件に応じて適切な圧力レベルを選択し、科学的設計と建設措置を講じる必要があります。さらに、温水システムにPPRパイプを適用するには、酸化や老化の問題に特別な注意が必要です。酸素遮断パイプを使用してサービス寿命を延長することをお勧めします。