¿Cómo es el rendimiento a largo plazo de la tubería PPR en condiciones de alta temperatura y alta presión?

Debido a su excelente rendimiento, Tuberías de PPR se han utilizado ampliamente en la construcción de suministro de agua y drenaje, transporte de agua caliente y transmisión industrial de fluidos. Sin embargo, para el rendimiento a largo plazo en condiciones de alta temperatura y alta presión, se necesita un análisis exhaustivo a partir de los aspectos de las propiedades del material, los parámetros de diseño y el entorno de aplicación real.

1. Resistencia a la temperatura de las tuberías PPR
La resistencia a la temperatura de las tuberías PPR es una de sus ventajas básicas, pero su rendimiento se verá afectado tanto por la temperatura como por la presión. Aquí están los puntos clave:

Rango de resistencia a la temperatura:
Las tuberías PPR generalmente pueden funcionar normalmente en el rango de temperatura de 0 ° C a 95 ° C.
Por debajo de 70 ° C, las tuberías PPR pueden funcionar de manera estable durante mucho tiempo, y la vida útil puede alcanzar los 50 años (según el cálculo del estándar ISO 9080).
Cuando la temperatura del agua se acerca a 95 ° C, la vida útil de las tuberías PPR se acortará significativamente y solo puede durar 10-20 años.
Temperatura de deformación de calor:
La temperatura de deformación de calor de las tuberías PPR es generalmente de alrededor de 130 ° C-140 ° C, pero esta es una tolerancia a corto plazo, y debe evitarse cuando se usa durante mucho tiempo.
Coeficiente de expansión térmica:
El coeficiente lineal de la expansión térmica de la tubería PPR es de aproximadamente 0,15 mm/m · ° C, que es mucho más alta que la de la tubería de metal. Por lo tanto, en el entorno de alta temperatura, se debe considerar la influencia de la expansión térmica y la contracción en el sistema de tuberías, y el estrés puede aliviarse instalando articulaciones de expansión o diseño razonable.
2. Resistencia a la presión de la tubería PPR
La resistencia a la presión de la tubería PPR está estrechamente relacionada con el grosor de la pared, la temperatura y la vida útil. Los siguientes son factores clave:

Clasificación de grado de presión:
La tubería PPR generalmente se divide en las siguientes categorías de acuerdo con el grado de presión:
PN10: aplicable al sistema de agua fría, con una presión de trabajo máxima de 1.0 MPa.
PN16: aplicable al agua fría y un sistema de agua caliente de baja temperatura, con una presión de trabajo máxima de 1.6 MPa.
PN20: aplicable al sistema de agua caliente de temperatura media, con una presión de trabajo máxima de 2.0 MPa.
PN25: aplicable al sistema de agua caliente de alta temperatura, con una presión de trabajo máxima de 2.5 MPa.
Relación entre temperatura y presión:
A medida que aumenta la temperatura, la capacidad de soporte de presión de la tubería PPR disminuye. Por ejemplo:
A 20 ° C, la presión de trabajo máxima de la tubería PN20 es de 2.0 MPa.
A 70 ° C, la presión de trabajo máxima de la tubería PN20 cae a aproximadamente 1.0 MPa.
A 95 ° C, la presión de trabajo máxima de la tubería PN20 es de solo 0.6 MPa.
Resistencia hidrostática a largo plazo:
Según el estándar ISO 9080, la resistencia hidrostática a largo plazo (LTHS) de la tubería PPR se prueba y calcula para garantizar su larga vida útil de diferentes temperaturas y presiones. Por ejemplo:

A 20 ° C y 2.0 MPa, la vida útil del diseño de la tubería PPR es de 50 años.
A 70 ° C y 1.0 MPa, la vida útil del diseño de la tubería PPR aún puede alcanzar los 50 años.
3. Problemas potenciales en condiciones de alta temperatura y alta presión
Aunque las tuberías PPR funcionan bien bajo condiciones de alta temperatura y alta presión, algunos problemas aún pueden ocurrir en entornos extremos:

Fenómeno de fluencia:
PPR es un material termoplástico que se arrastrará a alta temperatura a largo plazo y alta presión, lo que hace que la tubería se deforme gradualmente o incluso se rompa. Por lo tanto, se debe dejar suficiente margen de seguridad en el diseño.
Envejecimiento de oxidación:
En un entorno de alta temperatura, si el agua contiene más oxígeno, la tubería PPR puede sufrir envejecimiento de oxidación, reduciendo así sus propiedades mecánicas y su vida útil. Por esta razón, se recomienda usar tuberías PPR con una capa de barrera de oxígeno (como la capa EVOH) en los sistemas de agua caliente.
Confiabilidad de las articulaciones:
Las tuberías de PPR están conectadas por fusión en caliente para formar una estructura integral, pero a alta temperatura y alta presión, las articulaciones pueden convertirse en enlaces débiles. La calidad de soldadura afecta directamente la estabilidad a largo plazo del sistema, por lo que debe operarse estrictamente de acuerdo con las especificaciones.
4. Cómo mejorar el rendimiento de las tuberías PPR a alta temperatura y alta presión
Para garantizar la operación a largo plazo y confiable de las tuberías PPR en condiciones de alta temperatura y alta presión, se pueden tomar las siguientes medidas:

Seleccione una calificación de presión adecuada:
Seleccione una calificación PN apropiada de acuerdo con las condiciones de trabajo reales y deje un cierto margen de seguridad. Por ejemplo, se prefieren tuberías PN20 o PN25 en sistemas de agua caliente de alta temperatura.
Optimizar el diseño de la tubería:
Organice racionalmente la dirección de la tubería para evitar la concentración de estrés causada por la expansión y contracción térmica.
Instale juntas de expansión o soportes fijos para reducir el impacto de la expansión térmica en el sistema de tuberías.
Use tuberías de bloqueo de oxígeno:
Use tuberías PPR con capas de bloqueo de oxígeno en sistemas de agua caliente para evitar que la penetración de oxígeno cause la corrosión de la pared interna de la tubería o el crecimiento microbiano.
Mantenimiento regular:
Realice inspecciones regulares del sistema de tuberías, especialmente las articulaciones, para detectar y reparar rápidamente los peligros potenciales.

El rendimiento a largo plazo de las tuberías PPR en condiciones de alta temperatura y alta presión es generalmente confiable, pero su rendimiento disminuirá con el aumento de la temperatura y la presión. Para garantizar la estabilidad y la seguridad del sistema, es necesario seleccionar el nivel de presión apropiado de acuerdo con las condiciones de trabajo reales y tomar medidas de diseño y construcción científicos. Además, la aplicación de tuberías PPR en sistemas de agua caliente también requiere especial atención a los problemas de oxidación y envejecimiento. Se recomienda usar tuberías de bloqueo de oxígeno para extender la vida útil.