Розбирання # 4: Чого не зробиш науки заради !? Як ми труби підривали.

Насправді, все не так драматично. У цій серії «Розборки» ми просто вирішили перевірити, який тиск витримають наші труби і фітинги. А підштовхнуло нас до цього існуючу думку про те, що деякі фітинги через свою тонкостінних - «просто ні в які ворота». І як наслідок - можуть лопатися і ставати причиною аварії і затоплення.

Для початку давайте звернемося до ГОСТу, який регламентує монтаж, виготовлення і застосування поліпропіленових труб.

ГОСТ 32415-2013 Труби напірні з термопластів і сполучні деталі до них для систем водопостачання та опалення.

номінальний зовнішній діаметр, мм: умовний розмір, прийнятий для класифікації труб з термопластів і всіх складових елементів систем трубопроводів, відповідний мінімальному допустимому значенню середнього зовнішнього діаметра труби.

номінальна товщина стінки, мм: Умовний розмір, відповідний мінімальної допустимої товщині стінки труби в будь-якій точці її поперечного перерізу.

номінальний тиск, PN: числове позначення, що застосовується для класифікації трубопроводів щодо механічних характеристик. Для трубопроводів із термопластів, що транспортують воду при температурі 20 ° С протягом 50 років, номінальний тиск відповідає допустимому робочому тиску, вираженого в бар (1 бар = 0,1 МПа).

допустимий робочий тиск, бар: максимальне значення гідростатичного тиску, який елемент трубопроводу може витримувати постійно при експлуатації.

Для нашого варварського наочного досвіду ми взяли саму стійку в усіх відношеннях трубу - армовану алюмінієм PN25. Фольга з цього металу не тільки перешкоджає тепловому розширенню, але і дозволяє трубі витримувати великий тиск в порівнянні з неармованої. Чому більш стійку - для чистоти експерименту.

Відповідно до Держстандарту, товщина стінки фитинга не повинна бути менше товщини стінки труби. Робити більше - безглуздо.

З фітингів в експерименті брали участь пробка (вона ж - заглушка), перехідна муфта на різьбове з'єднання (для приєднання до пресувальник) і - в якості самого «уразливого» місця - обточена поліпропіленова муфта. Товщина стінки муфти була спеціально зменшена, щоб перевірити правдоподібність існуючого міфу: від початкових 3,6 мм до 2,0, 2,5 і 3,0 мм.

Зразки представляли собою спаяні конструкцію з заглушки, двох з'єднаних обточеної муфтою відрізків труби і перехідної муфти. Кожен з трьох зразків ми підключили до пресувальник і накачали водою, поки найслабша ланка цієї конструкції не лопнуло. І сьогодні хочемо поділитися з вами цими цікавими результатами.
У всіх трьох випадках результат був практично одним і тим же: не витримувала тиску саме труба, руйнуючись при ~ 125 атм. У випадку з «2-х міліметрової» муфтою першою почала руйнуватися труба. Але для пластичної деформації в рамках одного з двох ділянок їй не вистачило довжини, і труба зруйнувалася повністю, розірвавши при цьому і муфту. Повторимо: сталося це при тиску в 125 атмосфер.

Для довідки: Тиск в системі водопостачання багатоквартирного будинку підтримується в районі 4-5-ти атмосфер, а 2 атмосфери дозволяють двоконтурного котлу постачати теплоносієм всі споживачі приватного будинку.

Але чи буде система водопостачання настільки ж стійкою при порушенні правил монтажу? І це ми теж перевірили.

Згідно з правилами, глибина пайки 20-й труби в розтруб повинна бути не менше 14-15-ти мм. Ми зібрали ще один зразок, в якому навмисно впаяли трубу в розтруб муфти всього на 8 мм. При цьому муфта не бралася під механічній обробці, як в попередніх випадках.

Результат - при тих же 125 атмосферах зруйнувалася труба, а місце спайки залишилося неушкодженим.

При правильному монтажі товщина місця пайки в два рази перевершує товщину окремо взятих труби або фітинга. Це - найнадійніше ланка в системі.

Як показав експеримент, фітінг не є слабкою ланкою поліпропіленової системи - першої завжди руйнується труба. І відбувається це при тиску, на порядок перевищує всі допустимі межі. І там, де ми використовуємо матеріали з поліпропілену, таке величезний тиск просто неможливо. Крім того, пайка навіть з відхиленням від правил далеко не завжди призводить до аварійних ситуацій, але цього все одно необхідно ретельно уникати.

Інші наші дослідження по трубах:

1. Скловолокно і температурне розширення - частина 1
2. Скловолокно і температурне розширення - частина 2
3. Скловолокно і низька температура. Показуємо на прикладі.