Metal-plastrør: typer, tekniske egenskaber, montagefunktioner

På mange parametre overgår metalplastrør deres nærmeste konkurrenter: polymer-, kobber-, støbejerns- og stålmateriale til rørledninger. Deres egenskaber er især vigtige ved installation af varmesystemer.

For at metalpolymerkompositten fuldt ud kan realisere de af producenten angivne kvaliteter, er det nødvendigt at vælge den rigtige rørtype. Den skal svare til de kommende driftsforhold og lette installationen. Alt om rør af metal og plast samt vejledning til valg af dem finder du i den artikel, vi præsenterer.

Struktur af rør i metalplastkomposit

Metalplastrørledningen har vundet popularitet på grund af kombinationen af metals styrke og polymers fleksibilitet. Konstruktionen af kompositrør er en flerlags "kage" af polymerlag armeret med et aluminiumslag.

Symbiosen af plast og metal giver høj mekanisk styrke, forhindrer diffusion af ilt fra atmosfæren og minimerer materialets termiske udvidelse.

Den indre polyethylen-"indlæg" er helt glat, hvilket sikrer uhindret passage af det transporterede medium og forhindrer dannelse af aflejringer og kalk. Polymeren er modstandsdygtig over for aggressive stoffer og korroderer ikke.

Typisk rørstruktur: indre polymerlag, lim, aluminium, klæbemiddel og ydre polyethylen. Hvert element udfører sin funktion

Metalkernen er ansvarlig for produktets stivhed og øger rørledningens temperaturbestandighed. Aluminiumets ender samles ved lasersvejsning. Tykkelsen af aluminiumshylsteret er 0,15-0,75 mm – dette gør det muligt at modstå hyppige temperaturudsving og højt tryk.

Det ydre polymerlag er en ekstra stærk plast, modstandsdygtig over for mekaniske skader, høj luftfugtighed og aggressive reagenser. Den ydre beklædning reducerer dannelsen af kondens på rørene.

Begge polyethylenlag beskytter aluminiums"ærme" mod galvanisk dampdannelse ved kontakt med messing- og stålarmatur i rørledningen

Produktets grundlæggende egenskaber bestemmes i høj grad af den anvendte polymertype:

• PEX – højtrykspolyethylen;
• PE-RT – varmebestandig polymer;
• PE-R – polyethylen;
• PP-R – polypropylen.

Limstoffet sikrer monolitisk samling. Producenterne anvender deres egne patenterede opskrifter, og ingredienserne og forholdet mellem komponenterne offentliggøres ikke. Et kvalitetsklæbelag udligner spændinger i konstruktionen mellem polymer og aluminium, forhindrer delaminering og øger rørledningens slidstyrke.

Fysisk-tekniske egenskaber

Egenskaberne for metal-plastrør afhænger af produktets dimensioner (diameter, vægtykkelse), polymertype og producent. Alle parametre skal dog overholde standarderne i GOST 18599 (2001), P-53630 (2009) og P-52134 (2003).

Yderligere egenskaber: materiale i indre og ydre lag – tværbundet polyethylen, varmeledningsevne for rør 16/20 mm – 0,41 W/mK, 26 mm – 0,39 W/mK

Generelle krav til metal-plastrørledninger i henhold til GOST:

• flydespænding for det varme plastiske lag – op til 0,3 g/10 minutter;
• ingen delaminering af forkanten ved strækning op til 10%;
• mindst tilladte modstand mod delaminering under belastning – 15 N/cm, uden belastning – fra 50 N/cm;
• tværbinding af polyethylenlag – fra 60%;
• termisk stabilitet af plastkomponenter;
• grænseværdi for iltgennemtrængelighed ved temperatur +40°C – 0,32 mg/m²*døgn, ved +80°C – 3,6 mg/m²*døgn;
• styrke af de anvendte polymerer – fra 8-12 MPa;
• temperatur for begyndende flydning af klæbemiddel – mindst +120°C.

GOST regulerer også miljøparametre. Andelen af flygtige stoffer i metal-plastrør må ikke overstige 0,035%.

Basale gennemsnitlige fysisk-tekniske egenskaber:

1. Sortiment. Producenter tilbyder metal-plastrør med indvendig diameter – 14-60 mm, vægtykkelse – 2-3 mm. Rullelængde – 50-200 m.
2. Styrke. Under tværbelastning er minimumsbrudstyrken – 2880 N. Styrkeindeks for svejsning med metal og klæbeforbindelse – 57 og 70 N/mm².
3. Varmebestandighed. Kompositmaterialet bevarer sine egenskaber inden for temperatur +95°C. Kortvarig stigning til +110°C er tilladt; ved -40°C fryser termoplasten.
4. Lineære parametre. Bøjningsradius er direkte proportional med rørledningens diameter. Ved manuel installation er værdien 80-125 mm, ved maskinel (rørbukker eller ledejig) – 46-95 mm.

Grænseværdien for tryk i systemet afhænger af temperaturen på det transporterede medium.

Ved en væsketemperatur på 25°C tåler produktet et tryk på 25 atmosfærer, ved 95°C – 10 atmosfærer. Hvis der transporteres væske ved 20°C, vil rørledningen bryde sammen under et tryk over 80 atmosfærer.

Ved overholdelse af de specificerede driftsnormer er levetiden for metalplast 50 år. Anvendelse i 'varme' tekniske net (væsketemperatur over 25-30°C) reducerer driftsperioden til 25 år.

Driftsegenskaber og anvendelsesområde

Strukturen og de tekniske egenskaber af metalplast har givet en række styrker ved den komposit rørledning.

Blandt de positive aspekter ved driften er:

• korrosionsbestandighed – indvendig overflade ruster ikke og tilstoppes ikke;
• god gennemstrømning takket være lav hydraulisk modstand i rørledningen;
• kemisk inert over for de fleste giftige stoffer og aggressive miljøer;
• fleksibilitet, der ved installation af rørledningen gør det muligt at minimere antallet af sammenkoblinger og vinkelstykker;
• gastæthed – rørsystemets komponenter (radiatorer, kedler, pumpeudstyr) er beskyttet mod skadelig påvirkning fra ilt;
• lydabsorption – stille transport af væske langs de tekniske installationer;
• slidstyrke, brugervenlighed og ingen behov for yderligere vedligeholdelse.

Rørene har lav vægt, så de er nemme at transportere og installere. Yderligere fordele: æstetik, overkommelig pris og næsten spildfri anvendelse.

Samling af rørledningen med pressfittings giver en tæt og pålidelig forbindelse – dette gør det muligt at udføre skjult rørføring og udføre betonstøbning

Ud over de positive sider har metalplast også ulemper:

1. Forskellig termisk udvidelse. Plast tilpasser sig hurtigere til ændringer i vandtemperaturen end aluminium. Denne forskel påvirker materialet negativt – med tiden bliver samlingerne svagere, og risikoen for lækage øges.
2. Bøjningskrav. Gentagen bøjning/retning eller en enkelt bøjning ud over normen kan føre til deformation af lagene i metalplastrøret.
3. Følsomhed over for UV-stråler. Det ydre polymerlag mister sine beskyttende egenskaber ved længere tids udsættelse for ultraviolet lys.

Installation af metalpolymerrørledningen sker ved hjælp af presfittings.

Ved brug af produkter af lav kvalitet og manglende overholdelse af installationsteknikken kan der opstå delaminering af metalplaststrukturen og revnedannelse i det ydre plastlag.

Disse deformationer kan være et resultat af, at varmemediet fryser i røret. Løsning: isolér hovedledningen under installationen, eller erstat det transporterede vand i varmesystemet med frostvæske.

Metall-polymer-rørenes driftsegenskaber gør, at de kan anvendes i privat- og industribyggeri samt andre erhvervsområder.

Vigtigste anvendelsesområder:

• Vandforsyningsrør;
• Tilførsel af aggressive væsker og gas i landbrug og industrielle anlæg;
• Installation af isolerede 'vandgulve', inklusive til opvarmning af jord i drivhuse;
• Isolering af elkabler og ledninger.

Armaturer af metalplastkomposit anvendes i vid udstrækning til ventilations-, klimaanlæg og vanding fra borehuller.

Hvis rørets 'inderslange' er fremstillet af fødevaregodkendt plast, er det tilladt at bruge metall-polymer-rør til drikkevandsforsyning.

Driftsbegrænsninger:

• Rum, der i henhold til brandnormer tilhører kategori «G» – indeholder stoffer, hvis behandling er ledsaget af varmeudvikling eller gnister;
• Bygninger med varmekilder, hvis opvarmningstemperatur overstiger 150°C;
• centralvarme med indstik af elevatoraggregat;
• ved tilførsel af varmt varmemedie med arbejdstryk fra 10 bar.

Metal-plast komponenter anbefales ikke at indføre i åbne tekniske ledninger. Temperatursvingninger og drift i frost vil føre til ødelæggelse af rørledningen.

Valg af produkter i metal & plast

Kvaliteten og driftsbetingelserne for metal-plast produkter afhænger af typen af polymerbestanddelen, størrelser, teknologien til samling af aluminiumshylster og producentens pålidelighed. I henhold til de nævnte kriterier kan hele sortimentet af rørprodukter klassificeres.

Type af anvendt polymer

Baseret på sammensætning opdeles plast til produktion af rør betinget i to grupper: polymerer med højt og lavt tryk.

Til den første gruppe hører:

• PEX – tværbundet polyethylen;
• PE-RT – varmebestandig polymer.

PEX – polyethylen med 'tværbundne' molekylære kæder. Tværbindinger omdanner den lineære struktur til en stabil tredimensionel forbindelse.

Sammenligning af molekylær struktur af traditionel polyethylen (venstre) og PEX-polymer. Særegenheden ved tværbundet polymer er en slags 'hukommelse'. Ved let deformation stræber produkterne efter at vende tilbage til den oprindelige form

Denne egenskab øger rørledningernes modstandsdygtighed over for vandhammer.

Typen af intermolekylære bindinger bestemmes af den anvendte katalysator til tværbinding:

1. PEX-A. Nye kæder inde i strukturen – resultatet af behandling af polyethylen med peroxid. Opnår maksimalt 'tværbindingsniveau' – op til 85%. Fordele: bevarelse af elasticitet, høj styrke og udtalt molekylær 'hukommelse'. Ulempe: teknologiens høje omkostninger, og som følge heraf høj pris på rør.
2. PEX-B. Optimalt alternativ til 'A-bindinger'. Tværbindingsmetode ved brug af silan. Hovedfordel: reduktion af produktionsomkostninger. Tekniske nuancer: tværbindingsgrad – 65%, reduceret elasticitet, strengere begrænsninger på rørbøjning. I PEX-B polymerer fortsætter en langsom tværbindingsproces – materialet ændrer sine oprindelige egenskaber over tid.
3. PEX-C. Dannelse af nye bindinger under påvirkning af elektronstråling. Kvalitetsparametrene for det færdige produkt er væsentligt lavere end rør i kategorien PEX-A. Plus: lav pris.
4. PEX-D. Intermolekylære bindinger – resultat af behandling med nitrogen. PEX-D rør kan ikke konkurrere med deres modstykker, deres produktion er reduceret.

RE-RT rør adskiller sig ved langvarig termisk bestandighed. Termostabil polyethylen har stabile talrige intermolekylære bindinger. I produktionen anvendes teknik til kontrollerede processer for rumlig dannelse af makromolekyler.

Netværksstrukturen øger materialets styrke og forbedrer bøjningsmodstanden. En vigtig fordel er termoplasticitet. Sammenføjning via fittings og svejsning er tilladt. Sidstnævnte metode øger forbindelsens pålidelighed.

Takket være de høje tekniske egenskaber af metal-plastrør med RE-RT-polymer er deres anvendelsesområde udvidet. Rørledningen tåler temperaturer op til +124°C og fryser ikke.

Til et 'koldt' rørsystem er modeller af lavtrykspolyetylen velegnede. Mulige betegnelser: PE-RS, PE, PEHD, HDPE. Materialernes egenskaber:

• temperatur på 70°C er kritisk – rør deformeres;
• systemets maksimale tryk – 8-10 bar;
• forringelse af egenskaber under påvirkning af solen.

Kompositmateriale af metal og lavtrykspolymerer vælges med henblik på at reducere budgettet til rørinstallation.

Rørdimensioner: diameter og armeringstykkelse

Rørledningens størrelse bestemmes af dets anvendelsesområde. Hos førende producenter findes modifikationer med ydre diameter 16-50 mm.

De mest efterspurgte modifikationer til husholdningsbrug er rør med tværsnit på 16, 20 mm. Standardvægtykkelse for disse størrelser er 2 mm, aluminiumsarmering – 0,2 mm

Nedenfor er egenskaber og anvendelsesfunktioner for rør med diameter XX*YY, hvor XX er ydre tværsnit, YY er indre diameter.

16*12. Rør bruges hovedsageligt til vandkredsløb (forsyning af vand til målere, blandingsbatterier) og husets varmesystem. Til hovedrørledningen kan produkter med større diameter anvendes.

20*16. Installation af 'gulvvarme', vandforsyningssystemer. Fittings har bedre gennemstrømning sammenlignet med tidligere typer, så de anbefales ved ustabilt vandtryk.

26*20. Vægtykkelse – 3 mm. Denne variant foretrækkes i private hjem til autonome systemer, hvor det er vigtigt at have en vis kapacitetsreserve i tilfælde af mulige trykudsving.

32*26. Rørets dimensioner gør det muligt at bruge det som stigrør eller hovedrørledning til lavtrykssystemer. Mængde af transporteret medium er øget på grund af det store tværsnit.

40*32. Tykkelse – 3,9 mm. Rør anvendes ved lægning af lange tekniske net i civil- og industribyggeri. Velegnet til vandbehandlings-, luftkonditionerings-, individuelle og centrale vandforsyningssystemer.

Anvendelse af rør 50*40 med vægtykkelse 4 mm – installation af teknologiske rørledninger, der bruges til opvarmning/vandforsyning af industribygninger, opvarmning af åbne områder

Armeringslagets tykkelse bestemmer rørenes styrke, fleksibilitet og varmeledningsevne.

Ved valg tages følgende nuancer i betragtning:

• Jo tykkere aluminiumslag, desto stivere er røret;
• Det er lettere at udføre selvmontering med produkter, der har et metallag på 0,15-0,2 mm;
• Efterhånden som armeringsandelen stiger, stiger tabet af varmeenergi under transport af varmemediet.

Til indendørs husholdningsarbejder er den optimale tykkelse af armeringslaget 0,3-0,5 mm.

Nuancer i fremstillingsteknologi

Der findes to grundlæggende metoder til fremstilling af metalpolymerrør: engelsk og schweizisk. Den største forskel mellem teknologierne er måden, hvorpå aluminiumshylsteret forbindes.

Fra marketingfolk hører man ofte om klassificering af rør i "sømmede" og "sømløse" afhængigt af fremstillingsteknologien. Men hvis man dykker ned i produktionsgrundlaget, kan man forstå, at samlingssømmen er til stede i begge varianter, forskellen ligger i udførelsen.

Engelsk teknologi – overlappende svejsning. Af metalbånd formes et rør, kanterne af "hylsteret" svejses overlappende med ultralyd. På yder- og indersiden af aluminiumsrøret påføres samtidig lag af lim og polymer.

Kapaciteten af den "kombinerede" teknologi er 25 m/min. Ved overlappende svejsning opnås de såkaldte sømmede rør. Produktionsomkostningerne for produkter fremstillet efter engelsk metode er 30% lavere end schweiziske modstykker.

Schweizisk teknologi – stødsvejsning. Produktionstrin:

1. Fremstilling af polymerrør ved ekstrusion.
2. Påføring af klæbemiddel på plastens yderside.
3. Formning og "valsning" af metallaget af aluminiumsbånd.
4. Samling af kanterne af armeringsmaterialet i stød med argonbue- eller lasersvejsning.
5. Sekventiel påføring af lim og polymer på aluminiumsoverfladen.

Afsluttende trin – afkøling af det færdige produkt.

Den schweiziske "separate" teknologi er højproduktiv – én maskine kan producere op til 40 m/min. Varens omkostninger er højere på grund af dannelse af et tykkere aluminiumslag.

Sælgeres påstande om, at "sømløse" rør har højere styrke end "sømmede", skal ikke tages som en aksiom. Svejseeksperter ved, at styrken af en overlappende svejsning altid er højere end ved stødsamling.

Hvis styrken af folieret aluminium sættes til enhed, vil denne parameter ved overlapssamling altid være større end 1, ved stødsvejsning – mindre end 1.

Producentoversigt: kvalitet i forhold til pris

En uformel rangering af producenter af metalpolymerrør præsenteres af indenlandske og udenlandske virksomheder.

Valtec (Italien, Rusland). Systemer af metal-polymer rør fremstilles ved organosilanidmetoden (PEX-b). Grad af tværbinding af arbejdslaget – 65%, af det ydre beskyttelseslag – 55%. Kombinationen af egenskaber har givet et fleksibelt materiale.

Svejseteknologi for aluminiumsrammen – stumpsvejsning med TIG-metode, limens styrke – 70 N/10 mm. Ifølge producenten vil temperaturudsving ikke forårsage delaminering af strukturen.

Omtrentlig pris for produkt 16*2 mm – 1 y.e./m, 32*3 mm – 4,5 y.e./m.

Henko (Belgien). Femlags rør, fremstillet efter 'sømløs' teknologi. I produktionen anvendes tværbundet polyethylen PEX-C, tværbindingsgrad – 60%. Rør fremstilles med diameter 14-40 mm, tykkelse – 2-3,5 mm, længde i rulle – 5-200 m.

Alle parametre for Henko produkter overholder GOST-standarder. Arbejdstemperatur – 95°C, hvilket er acceptabelt til installation af 'gulvvarme' systemer.

Gennemsnitspris for rørarmatur med diameter 20 mm – 0,8 y.e./m.

Oventrop (Tyskland). Virksomheden specialiserer sig i fremstilling af varmebestandige rør baseret på PE-RT polymerer. Takket være fremragende tekniske og driftsmæssige egenskaber anses produkterne for universelle og anvendes inden for forskellige byggeområder. Pris – ca. 1,2 y.e./m.

Comap (Frankrig). Metal-plast rørledning ved brug af PEX-C og PEX-B polymerforbindelser. Produktet udmærker sig ved fuldstændig elektrokemisk stabilitet og lav slidkoefficient. Rør i Multi-Skin serien absorberer godt støj og bevarer en given bøjningsform.

Nanoplast (Rusland). Den indenlandske producent har startet produktion af metal-polymer rør efter schweizisk teknologi. Produktets særkende er et forstærket armeringslag (metaltykkelsen er 0,3-0,55 mm).

Tilgængelige dimensioner – 16-32 mm, anvendt polymer – PEX, grad af tværbinding af polyethylens molekylære bindinger – 70%, overfladeruhed – 0,0015 mm

Fortolkning af produktionsmærkning

Mærkningen indeholder grundlæggende information om rørledningens egenskaber og anvendelse. Rækkefølgen af værdier kan variere mellem forskellige producenter.

Standardbetegnelser:

• navn på producentvirksomhed;
• produktionsstandard, certifikatnummer;
• type af anvendte materialer;
• nominelle dimensioner;
• maksimalt tilladt tryk;
• medium, egnet til transport;
• yderligere driftsbetingelser (temperatur).

Til sidst vises batchnummer, skift og fremstillingsdato.

Ved samling af ledningen bør rørets overflade med markering efterlades synlig. Senere kan information om materialet være nødvendig.

Særlige forhold ved installation af metalplastrørledning

Samling af ledningen af metal-polymerrør udføres med fittings af tre typer: aftagelige, kompressions- og presfittings. Til samlinger ved presning kræves presstænger, som muliggør dannelse af en fuldstændig tæt enhed.

Samling af rør med presfittings udføres som følger:

Ud over traditionelle krympeforbindelser anvendes ved arbejde med metal-plastrør også en anden teknologi og fittingtype, kaldet skubbefittings. For at danne en tæt enhed i dette tilfælde bruges ud over presstænger også en ekspander, der anvendes til at udvide muffen. Denne metode bruges til samling af systemer, der lægges i gulvafretning eller i riller.

Presning af den påskubbede hylse på det på studsen monterede udvidede rør giver en tæt forbindelse, men det er ikke altid hensigtsmæssigt at købe hele værktøjet til en enkelt samling.

Aftagelig (klemring) armatur består af et hus, et åbent klemring og en gummitætning. Der er gevind til tilslutning til husholdningsapparater.

Monteringsprocedure:

1. Marker monteringsstedet for fittingen og skær røret af.
2. Sæt møtrik og klemring på rørledningen.
3. Monter fittingen og stram møtrikken.
4. Kontroller samlingens tæthed.

Kompressionsfitting betragtes som betinget aftagelig. Til montering af rørledningen med denne type fitting kræves et minimum af værktøj, et par skruenøgler er tilstrækkeligt:

Armaturet er nemt at montere:

1. Rørledningen rettes op ved fastgørelsesstedet inden for 10 cm.
2. Skær røret lige af.
3. Bearbejd enderne, sæt møtrik og ring på.
4. Dæk skaftet med tætningsmasse og indsæt i røret.
5. Spænd overmøtrikken.

Den mest pålidelige forbindelse i samling af metal-plastrørledninger opnås ved brug af pressfittings. Metoden er optimal til skjulte installationer af kommunikation. Til montering af rørledningen kræves en presse, en kalibrator og en rørskærer.

Først skal delen kalibreres, affases og hylsteret sættes på. Indsæt fittingen, tag fat i hylsteret med pressen og klem det godt fast. Pressfittingen kan kun bruges én gang.

Værdifulde råd om udførelse af presning af metal-plastrør gives i den følgende artikel, hvor alle monteringsdetaljer gennemgås grundigt.

Konklusioner og nyttig video om emnet

Sammenligning af modstandsdygtighed over for højt tryk mellem metal-plast- og polypropylenledninger:

Instruktionsvideo om trinvis montering af metal-polymerrørledning ved brug af pressfittings:

Rør af metal-plast – en symbiose af fordelene fra begge materialer. Den kombinerede struktur udvider anvendelsesområdet for metal-polymerprodukter i tekniske kommunikationssystemer på forskellige byggeprojekter. Vægtige argumenter 'for': holdbarhed og en overkommelig pris.

Vil du fortælle, hvordan du valgte metal-plastrør og installerede dem med egne hænder? Har du nyttig information om installation eller modernisering af kommunikationssystemer? Skriv venligst kommentarer i boksen nedenfor, stil spørgsmål, del nyttige oplysninger og billeder om emnet for artiklen.