Metallplaströr: typer, tekniska egenskaper, monteringsdetaljer

I många avseenden överträffar metall-plaströr sina närmaste konkurrenter: polymer-, koppar-, gjutjärns- och stålmaterial för rörledningar. Deras egenskaper är särskilt viktiga när man installerar värmesystem.

För att metall-polymerkompositen ska uppnå de av tillverkaren utlovade egenskaperna måste rätt rörtyp väljas. Den måste motsvara de kommande driftsförhållandena och underlätta installationen. Allt om metall- och plaströr samt riktlinjer för val av dem får du veta i den artikel vi presenterar.

Struktur för metall-plastkompositrör

Metall-plaströrledningar har blivit populära tack vare kombinationen av metallens styrka och polymerens flexibilitet. Konstruktionen av kompositrör är en flerskiktad 'tårta' av polymerskikt förstärkta med ett aluminiumskikt.

Symbiosen mellan plast och metall ger hög mekanisk styrka, förhindrar syrediffusion från atmosfären och minimerar materialets termiska expansion.

Den inre polyeteninsatsen är helt slät, vilket ger en ostörd passage för det transporterade mediet och förhindrar avlagringar och kalkavlagringar. Polymeren är resistent mot aggressiva ämnen och korroderar inte.

Typisk rörstruktur: inre polymerskikt, lim, aluminium, lim och yttre polyeten. Varje element har sin funktion.

Metallkärnan ansvarar för produktens styvhet och ökar rörledningens temperaturbeständighet. Aluminiumets ändar fogas samman med lasersvetsning. Aluminiumhylsans tjocklek är 0,15–0,75 mm – detta gör att den klarar frekventa temperaturväxlingar och högt tryck.

Det yttre polymerskiktet är en mycket stark plast som är resistent mot mekaniska skador, hög fuktighet och aggressiva kemikalier. Den yttre manteln minskar kondensbildningen på rören.

Båda polyetenskikten skyddar aluminiumskiktet från galvanisk ångbildning vid kontakt med mässings- och stålbeslag i ledningen.

Produktets grundläggande egenskaper bestäms till stor del av vilken typ av polymer som används:

• PEX – polyeten med hög densitet;
• PE-RT – värmebeständigt polymermaterial;
• PE-R – polyeten;
• PP-R – polypropylen.

Limmet svarar för monolitiskheten i hela sammansättningen. Tillverkarna använder egna patenterade recept, men ingredienserna och komponentförhållandena offentliggörs inte. Ett kvalitativt adhesionsskikt utjämnar spänningen inuti konstruktionen mellan polymer och aluminium, förhindrar delaminering och ökar rörledningens slittålighet.

Fysikaliska och tekniska egenskaper

Egenskaperna hos metall-plaströrledningar beror på produktens dimensioner (diameter, väggtjocklek), polymertyp och tillverkare. Alla indikatorer måste dock överensstämma med standarderna enligt GOST 18599 (2001), R-53630 (2009) och R-52134 (2003).

Ytterligare egenskaper: material för inre och yttre skikt – tvärbunden polyeten, värmeledningskoefficient för rör 16/20 mm – 0,41 W/mk, 26 mm – 0,39 W/mk

Allmänna krav på metall-plastledningen enligt GOST:

• flytgräns för det varma plastiska skiktet – upp till 0,3 g/10 minuter;
• ingen delaminering av framkanten vid dragning upp till 10%;
• minsta tillåtna motstånd mot delaminering vid belastning – 15 N/cm, utan belastning – från 50 N/cm;
• tvärbindning av polyetenskikten – från 60%;
• termisk stabilitet hos plastkomponenterna;
• gränsvärde för syrepermeabilitet vid temperatur +40°C – 0,32 mg/kvm*dag, vid +80°C – 3,6 mg/kvm*dag;
• hållfasthetsgrad för de använda polymererna – från 8-12 MPa;
• temperatur för initiell flytning av adhesionssammansättningen – minimum +120°C.

GOST reglerar även ekologiska parametrar. Andelen flyktiga ämnen i metall-plaströr får inte överstiga 0,035%.

Grundläggande genomsnittliga fysikaliska och tekniska egenskaper:

1. Sortiment. Tillverkarna erbjuder metall-plastlängder med innerdiameter – 14-60 mm, väggtjocklek – 2-3 mm. Rönglängd per ring – 50-200 m.
2. Hållfasthet. Vid tvärbelastning är minimi draghållfasthet – 2880 N. Hållfasthetsvärde för svetsning med metall och limfog – 57 och 70 N/kv.mm.
3. Värmebeständighet. Kompositen behåller sina egenskaper inom temperaturintervallet +95°C. Kortvarig temperaturhöjning till +110°C är tillåten, vid -40°C fryser termoplasten.
4. Linjära parametrar. Böjningsradien är direkt proportionell mot rörledningens diameter. Vid manuell installation är värdet 80-125 mm, vid maskinell (rörbockare eller jigg) – 46-95 mm.

Gränsvärdet för tryck i systemet beror på temperaturen hos det transporterade mediet.

Vid en värmebärartemperatur på 25°C tål produkten ett tryck på 25 atmosfärer, vid 95°C – 10 atmosfärer. Om en vätska på 20°C transporteras kommer rörledningen att brista vid ett tryck över 80 atmosfärer.

Vid överensstämmelse med specifikationernas driftsnormer är livslängden för metall-plast 50 år. Användning i »heta« tekniska nät (värmebärartemperatur över 25-30°C) förkortar driftstiden till 25 år.

Driftsegenskaper och användningsområden

Strukturen och de tekniska egenskaperna hos metall-plast har medfört ett antal styrkor för den kompositbaserade rörledningen.

Bland de positiva aspekterna av driften finns:

• korrosionsbeständighet – innerytan rostar inte och blir inte igenslammad;
• god flödeskapacitet tack vare lågt hydrauliskt motstånd i rörledningen;
• kemisk inerthet mot de flesta giftiga ämnen och aggressiva miljöer;
• flexibilitet, som vid montering av rörledningen gör det möjligt att minimera antalet kopplingar och vinkeldetaljer;
• gastäthet – element i rörsystemet (radiatorer, pannor, pumpanordningar) skyddas från syrets skadliga inverkan;
• ljudabsorption – tyst transport av vätska längs tekniska kommunikationer;
• slitstyrka, bekväm drift och inget behov av ytterligare underhåll.

Rören har låg vikt, vilket gör dem enkla att transportera och montera. Ytterligare fördelar: estetik, överkomlig kostnad och praktiskt taget spillfritt användande.

Sammanfogning av rörledningen med presskopplingar ger en tät och pålitlig anslutning – detta möjliggör dold dragning av rörledningen och gjutning i betong.

Förutom de positiva sidorna har metall-plast också vissa nackdelar:

1. Skillnad i termisk expansion. Plast »anpassar sig« snabbare till förändringar i vattentemperatur än aluminium. Denna skillnad påverkar materialet negativt – med tiden försvagas skarvarna och risken för läckage ökar.
2. Krav vid böjning. Upprepad böjning/rätning eller en engångsböjning utöver normen kan leda till deformation av lagren i metall-plaströret.
3. Känslighet för UV-strålning. Det yttre polymerskiktet förlorar sina skyddande egenskaper vid långvarig exponering för ultraviolett ljus.

Montering av metall-polymerrörledning sker med hjälp av presskopplingar.

Vid användning av produkter av dålig kvalitet och bristande efterlevnad av monteringsteknik kan delaminering av metall-plastens struktur och sprickbildning i det yttre plastskiktet uppstå.

Dessa deformationer kan bli en följd av att värmeöverföringsmedlet fryser i röret. Lösning: isolera ledningen vid installationen eller byt ut vattnet i värmesystemet mot frostskyddsmedel.

Metallpolymerrörens driftegenskaper gör att de kan användas i privat- och industribyggande samt inom andra verksamhetsområden.

Huvudsakliga användningsområden:

• ledningar för vattenförsörjningssystem;
• transport av aggressiva vätskor, gas inom jordbruk och industrianläggningar;
• installation av isolerade vattenburna golv, inklusive för uppvärmning av jord i växthus;
• isolering av elkablar och ledningar.

Armatur från metallplastkomposit används flitigt vid installation av ventilations-, luftkonditionerings- och bevattningssystem från brunnar.

Under förutsättning att rörets innerslang är gjord av livsmedelsgodkänd plast, är det tillåtet att använda metallpolymerledning för dricksvatten.

Driftbegränsningar:

• utrymmen som enligt brandskyddsnormer tillhör kategori 'G' – där ämnen som vid bearbetning avger värme eller gnistor förekommer;
• byggnader med värmekällor om deras uppvärmningstemperatur överstiger 150°C;
• centralvärme med inkoppling av elevatoraggregat;
• vid tillförsel av varmt värmemedium med ett arbetstryck från 10 bar.

Metall-plast komponenter rekommenderas inte att installeras i öppna tekniska ledningar. Temperatursvängningar och användning i frost kommer att leda till förstörelse av rörledningen.

Val av produkter av metall & plast

Kvaliteten och driftsförhållandena för metall-plast produkter beror på typen av polymerkomponent, dimensioner, anslutningsteknik för aluminiumhylsan och tillverkarens tillförlitlighet. Enligt dessa kriterier kan hela sortimentet av rörprodukter klassificeras.

Typ av polymer som används

Utifrån sammansättningen delas plast för rörtillverkning in i två grupper: polymerer med högt och lågt tryck.

Till den första gruppen hör:

• PEX– tvärbunden polyeten;
• PE-RT – värmebeständig polymer.

PEX – polyeten med tvärbundna molekylkedjor. Tvärbindningar omvandlar den linjära strukturen till en stabil tredimensionell anslutning.

Jämförelse av molekylär struktur hos traditionell polyeten (vänster) och PEX-polymer. Egenskapen hos tvärbunden polymer är en speciell 'minneskvalitet'. Vid lätt deformation strävar produkterna efter att återgå till ursprunglig form

Denna egenskap ökar rörsystemets motståndskraft mot vattenslag.

Typen av intermolekylära bindningar bestäms av den katalysator som används för tvärbindning:

1. PEX-A. Nya kedjor inuti strukturen är resultatet av behandling av polyeten med peroxid. Maximal 'tvärbindningsnivå' uppnås – upp till 85%. Fördelar: bevarande av elasticitet, hög hållfasthet och uttalat molekylärt 'minne'. Nackdel: teknikens höga kostnad, och som en följd – högt pris på rören.
2. PEX-B. Optimalt alternativ till 'A-bindningar'. Tvärbindningsmetod med silan. Huvudfördel: minskade produktionskostnader. Tekniska detaljer: tvärbindningsgrad – 65%, minskad elasticitet, strängare begränsningar för rörböjning. I PEX-B-polymerer fortgår en långsam tvärbindningsprocess – materialet förändrar sina ursprungliga egenskaper över tid.
3. PEX-C. Bildning av nya bindningar under påverkan av elektronstrålning. Kvalitetsparametrarna för den färdiga produkten är betydligt sämre än rör av kategori PEX-A. Plus – låg kostnad.
4. PEX-D. Intermolekylära bindningar – resultat av behandling med kväve. PEX-D-rör klarar inte konkurrensen med sina motsvarigheter, deras produktion har minskats.

RE-RT-rör utmärker sig genom långsiktig termisk beständighet. Termostabil polyeten har stabila, många intermolekylära bindningar. I produktionen används teknik för kontrollerade processer av rumslig bildning av makromolekyler.

Nätstrukturen ökar materialets hållfasthet och motståndskraft mot böjning. En viktig fördel är termoplasticitet. Skarvning via kopplingar och svetsning är möjlig. Den senare metoden ökar anslutningens tillförlitlighet.

Tack vare de höga tekniska egenskaperna hos metall-plaströr med RE-RT-polymer har deras användningsområde utökats. Rörledningen tål temperaturer upp till +124°C och är inte rädd för frysning.

För installation av 'kall' rörledning passar modeller av lågtryckspolyeten. Möjliga beteckningar: PE-RS, PE, PEHD, HDPE. Materialegenskaper:

• temperatur på 70°C är kritisk – rören deformeras;
• systemets maximala tryck är 8-10 bar;
• försämring av egenskaper under solens påverkan.

Kompositmaterial av metall och lågtryckspolymerer väljs för att minska budgeten för rörläggning.

Rördimensioner: diameter och armeringstjocklek

Rörledningens storlek bestäms av dess användningsområde. I ledande tillverkares sortiment finns modeller med ytterdiameter 16-50 mm.

De mest efterfrågade modellerna för hushållsanvändning är rör med tvärsnitt 16, 20 mm. Standardväggtjocklek för dessa dimensioner är 2 mm, aluminiumarmering – 0,2 mm

Nedan finns egenskaper och användningsområden för rör med diameter XX*YY, där XX är ytterdiameter, YY är innerdiameter.

16*12. Rör används främst för vattenkretsar (vattenanslutning till mätare, blandare) och hemmets värmesystem. För huvudledningen kan produkter med större diameter användas.

20*16. Installation av 'golvvärme', vattensystem. Kopplingar har bättre flödeskapacitet jämfört med tidigare motsvarigheter, så de rekommenderas vid instabilt vattentryck.

26*20. Väggtjocklek – 3 mm. Detta alternativ används företrädesvis i privathem för autonoma system där det är viktigt att ha viss marginal i flödeskapacitet vid eventuella tryckstörningar.

32*26. Rörens dimensioner gör att de kan användas som stigare eller huvudledning för system med lågt tryck. Volymen på den transporterade aggregatet är ökad tack vare det stora tvärsnittet.

40*32. Tjocklek – 3,9 mm. Rör används vid långa sträckor av tekniska nät i civil- och industribyggnation. Lämpliga för vattenberedning, luftkonditionering, individuell och central vattenförsörjning.

Användning av rör 50*40 med väggtjocklek 4 mm – installation av tekniska rörledningar för uppvärmning/vattenförsörjning i industribyggnader, uppvärmning av öppna ytor

Armeringslagrets tjocklek bestämmer rörens styrka, flexibilitet och värmeledningsförmåga.

Vid val beaktas följande nyanser:

• Ju tjockare aluminiumskiktet, desto styvare rörledningen;
• Självmontering är enklare att utföra med produkter med ett metallskikt på 0,15–0,2 mm;
• Med ökad andel armering ökar värmeförlusten under transport av värmebäraren.

För invändiga hushållsarbeten är den optimala tjockleken på armeringsskiktet 0,3–0,5 mm.

Detaljer i tillverkningstekniken

Det finns två grundläggande metoder för tillverkning av metall-polymerrör: engelsk och schweizisk. Huvudskillnaden mellan teknikerna är sättet att sammanfoga aluminiumhylsan.

Från marknadsförare hör man ofta om klassificering av rör i 'skarvade' och 'sömlösa' beroende på tillverkningsteknik. Men om man fördjupar sig i tillverkningens grunder inser man att en skarvfog finns i båda varianterna, skillnaden ligger i hur den utförs.

Engelsk teknik – överlappssvetsning. Av metallband formas ett rör, kanterna på 'hylsan' svetsas överlappande med ultraljud. På utsidan och insidan av aluminiumröret appliceras samtidigt lager av lim och polymer.

Produktiviteten för den 'kombinerade' tekniken är 25 m/min. Vid överlappssvetsning fås så kallade skarvade rör. Produktionskostnaden för produkter tillverkade enligt engelsk metod är 30% lägre än för den schweiziska motsvarigheten.

Schweizisk teknik – stumsvetsning. Tillverkningssteg:

1. Tillverkning av polymerrör genom extrudering.
2. Applicering av adhesiv på plastens yttre yta.
3. Formning och 'valsning' av metallskiktet från aluminiumband.
4. Sammanfogning av armeringsmaterialets kanter i stumfog med argonbågs- eller lasersvetsning.
5. Sekventiell applicering av lim och polymer på aluminiumytan.

Slutsteget – kylning av den färdiga produkten.

Den schweiziska 'separata' tekniken är mycket produktiv – en maskin kan producera upp till 40 m/min. Produktionskostnaden är högre på grund av ett tjockare aluminiumskikt.

Säljarnas försäkran om att 'sömlösa' rör har högre hållfasthet jämfört med 'skarvade' bör inte tas för given. Svetspecialister vet att hållfastheten hos en överlappssvets alltid är högre än vid stumfogning.

Om man antar att hållfastheten hos folierad aluminium är 1, så kommer detta värde vid överlappsfogning alltid vara större än 1, vid stumsvetsning mindre än 1.

Översikt över tillverkare: kvalitets- och prisförhållande

En inofficiell rankning av tillverkare av metall-polymerrör representeras av inhemska och utländska företag.

Valtec (Italien, Ryssland). System av metall-polymerrör tillverkas med organosilanidmetoden (PEX-b). Tvärbindningsgraden för arbetsskiktet är 65%, för det yttre skyddsskiktet 55%. Kombinationen av egenskaper har resulterat i ett flexibelt material.

Svetsning av aluminiumramen görs med TIG-metoden (stumfog), limmets hållfasthet är 70 N/10 mm. Enligt tillverkaren kommer temperaturvariationer inte att orsaka delaminering av strukturen.

Ungefärligt pris för produkt 16*2 mm – 1 u.e./m, 32*3 mm – 4,5 u.e./m.

Henko (Belgien). Femskiktsrör tillverkade med en "sömlös" teknik. I produktionen används tvärbunden polyeten PEX-C, tvärbindningsgraden är 60%. Rören tillverkas med diameter 14–40 mm, tjocklek 2–3,5 mm, spolelängd 5–200 m.

Alla parametrar för Henko-produkter överensstämmer med GOST-standarder. Arbetstemperatur – 95°C, vilket är lämpligt för installation av golvvärmesystem.

Genomsnittlig kostnad för rör med tvärsnitt 20 mm – 0,8 u.e./m.

Oventrop (Tyskland). Företaget specialiserar sig på tillverkning av värmebeständiga rör baserade på PE-RT-polymerer. Tack vare utmärkta tekniska och operativa egenskaper anses produkterna vara mångsidiga och används inom olika byggområden. Pris – cirka 1,2 u.e./m.

Comap (Frankrike). Metallplaströr med användning av PEX-C och PEX-B polymerföreningar. Produkterna kännetecknas av absolut elektrokemisk stabilitet och låg slitagekoefficient. Rör i Multi-Skin-serien absorberar ljud bra och behåller den givna böjformen.

Nanoplast (Ryssland). Den inhemska tillverkaren har börjat producera metallpolymerrör enligt schweizisk teknik. Produktens särdrag är ett förstärkt armeringsskikt (metalltjockleken är 0,3–0,55 mm).

Erbjudna storlekar – 16–32 mm, använd polymer – PEX, tvärbindningsgrad av polyetenets molekylära bindningar – 70%, ytjämnhet – 0,0015 mm

Tolkning av tillverkningsmärkning

Märkningen innehåller grundläggande information om rörets egenskaper och användningsområde. Sekvensen av värden kan variera mellan olika tillverkare.

Standardbeteckningar:

• tillverkarens företagsnamn;
• produktionsstandard, certifikatnummer;
• typ av använda material;
• nominella dimensioner;
• maximalt tillåtet tryck;
• medium lämpligt för transport;
• ytterligare driftsförhållanden (temperatur).

I slutet visas batchnummer, skift och tillverkningsdatum.

Vid montering av ledningen bör den markerade rörytan lämnas synlig. Senare kan information om materialet behövas.

Särdrag vid installation av metall-plaströrledningar

Montering av ledningen av metallpolymerrör görs med hjälp av formade kopplingar av tre typer: löstagbara, kompressions- presskopplingar. För att utföra förbindelser genom pressning krävs presstänger som gör det möjligt att forma en helt tät knutpunkt.

Förbindning av rör med presskopplingar utförs på följande sätt:

Förutom traditionella pressförband används vid arbete med metallplaströr ytterligare en teknik och en typ av kopplingar som kallas påskjutskopplingar. För att forma en tät knutpunkt används i detta fall förutom presstänger även en expander som används för att expandera muffen. Denna metod används för montering av system som läggs i golvgjutning eller i skåror.

Att pressa den påskjutna hylsan över det expanderade röret som är monterat på nippeln ger en tät förbindelse, men för en engångsinstallation är det inte alltid motiverat att köpa alla verktyg.

Lösbar (klämring) koppling består av ett hus, en öppen klämring och en gummipackning. För anslutning till hushållsapparater finns gänga.

Montering:

1. Markera platsen för kopplingen och kapa röret.
2. Trä mutter och klämring på röret.
3. Montera kopplingen och dra åt muttern.
4. Kontrollera skarvens täthet.

Kompressionskoppling anses vara villkorligt lösbar. För montering av rörledning med denna typ av koppling behövs minimalt med verktyg, ett par skiftnycklar räcker:

Beslaget är lätt att montera:

1. Rikta in röret i fästområdet inom 10 cm.
2. Kapa röret rakt.
3. Bearbeta ändarna, trä på mutter och ring.
4. Belägg stiftet med tätningsmedel och för in i röret.
5. Skruva på påskruvmuttern.

Den mest pålitliga anslutningen i montering av metall-plaströrledningar uppnås med presskopplingar. Metoden är optimal för dolda ledningsdragningar. För montering av rörledningen behövs en pressmaskin, en kalibrator och rörskärare.

Först måste delen kalibreras, avgradas och hylsan sättas på. Sätt i kopplingen, grip hylsan med pressen och kläm åt ordentligt. Presskopplingen kan endast användas en gång.

Med värdefulla råd om hur man pressar metall-plaströr bekantar nästa artikel som i detalj går igenom alla installationsnyanser.

Slutsatser och användbar video om ämnet

Jämförelse av hållfasthet hos metall-plast- och polypropenledningar vid högt tryck:

Instruktionsvideo om steg-för-steg-montering av metall-polymerrörledning med presskopplingar:

Metall-plaströr – en symbios av båda materialens fördelar. Den kombinerade strukturen utökar användningsområdet för metall-polymerprodukter i tekniska kommunikationssystem i olika byggobjekt. Tunga argument för: lång livslängd och överkomligt pris.

Vill du berätta hur du valde metall-plaströr och installerade dem med egna händer? Har du användbar information om installation eller uppgradering av kommunikationssystem? Skriv gärna kommentarer i blocket nedan, ställ frågor, dela användbara tips och bilder om artikelämnet.