Tubi metallo-plastici: tipologie, caratteristiche tecniche, caratteristiche di installazione

In molte caratteristiche, i tubi in metallo-plastica sono superiori ai loro concorrenti più vicini: materiali polimerici, rame, ghisa e acciaio per la posa di autostrade. Le loro proprietà sono particolarmente significative quando si costruisce un sistema di riscaldamento.

Affinché un composito metallo-polimero realizzi pienamente le qualità dichiarate dal produttore, è necessario selezionare il tipo corretto di tubo. Deve essere adatto alle condizioni operative imminenti e facilitare l'installazione. Imparerai tutto sui tubi in metallo e plastica, nonché le linee guida per sceglierli, dal nostro articolo.

Struttura di tubi compositi metallo-plastica

La pipeline metallo-plastica ha guadagnato popolarità grazie alla sua combinazione di resistenza del metallo e flessibilità polimero. Il design dei tubi compositi è una "torta" multistrato di strati di polimero rinforzato con uno strato di alluminio.

La simbiosi della plastica con il metallo garantisce un'elevata resistenza meccanica, impedisce la diffusione dell'ossigeno dall'atmosfera e riduce al minimo la dilatazione termica del materiale.

Il “liner” interno in polietilene è assolutamente liscio, garantendo il passaggio senza ostacoli del mezzo trasportato e prevenendo la comparsa di depositi e incrostazioni.Il polimero è resistente alle sostanze aggressive e non si corrode.

Struttura tipica del tubo: strato interno di polimero, colla, alluminio, adesivo e polietilene esterno. Ogni elemento svolge la propria funzione

L'anima metallica è responsabile della rigidità del prodotto e aumenta la resistenza alla temperatura della tubazione. Le estremità dell'alluminio sono unite mediante saldatura laser. Lo spessore del manicotto in alluminio è 0,15-0,75 mm: ciò gli consente di resistere a frequenti sbalzi di temperatura e alta pressione.

Lo strato polimerico esterno è una plastica particolarmente durevole, resistente ai danni meccanici, all'elevata umidità e ai reagenti aggressivi. Il guscio esterno riduce l'intensità della formazione di condensa sui tubi.

Entrambi gli strati di polietilene proteggono la “manica” in alluminio dalla vaporizzazione galvanica a contatto con i raccordi in ottone e acciaio della linea principale

Le caratteristiche iniziali del prodotto sono in gran parte determinate dal tipo di polimero utilizzato:

• PEX - polietilene ad alta densità;
• PE-RT – polimero resistente al calore;
• PER – polietilene;
• PP-R – polipropilene.

La composizione adesiva è responsabile della solidità dell'intero assemblaggio. I produttori introducono le proprie ricette brevettate e gli ingredienti e il rapporto dei componenti non sono pubblicizzati. Uno strato adesivo di alta qualità neutralizza lo stress all'interno della struttura tra il polimero e l'alluminio, previene la delaminazione e aumenta la resistenza all'usura della tubazione.

Caratteristiche fisiche e tecniche

Le proprietà delle tubazioni metallo-plastica dipendono dalle dimensioni del prodotto (diametro, spessore della parete), dal tipo di polimero e dal produttore. Tuttavia, tutti gli indicatori devono essere conformi agli standard GOST 18599 (2001), R-53630 (2009) e R-52134 (2003).

Caratteristiche aggiuntive: materiale dello strato interno ed esterno – polietilene reticolato, coefficiente di conduttività termica dei tubi 16/20 mm – 0,41 W/mk, 26 mm – 0,39 W/mk

Requisiti generali per la rete in metallo-plastica secondo GOST:

• carico di snervamento dello strato plastico caldo – fino a 0,3 g/10 minuti;
• nessuna delaminazione del bordo anteriore quando allungato fino al 10%;
• la resistenza minima consentita alla delaminazione sotto carichi è 15 N/cm, senza carichi – da 50 N/cm;
• reticolazione degli strati di polietilene – dal 60%;
• stabilità termica dei componenti plastici;
• il valore limite di permeabilità all’ossigeno alla temperatura di +40°C è 0,32 mg/mq*giorno, a +80°C – 3,6 mg/mq*giorno;
• il grado di resistenza dei polimeri utilizzati è compreso tra 8 e 12 MPa;
• la temperatura di fluidità iniziale della composizione adesiva è almeno +120°C.

GOST regola anche i parametri ambientali. La percentuale di sostanze volatili nei tubi di metallo-plastica non deve superare lo 0,035%.

Caratteristiche fisiche e tecniche medie di base:

1. Assortimento. I produttori offrono modanature in metallo-plastica con una sezione trasversale interna di 14-60 mm e uno spessore della parete di 2-3 mm. La lunghezza della baia è di 50-200 m.
2. Forza. In condizioni di carico laterale, la resistenza minima alla trazione è di 2880 N. La resistenza della saldatura su giunti metallici e adesivi è di 57 e 70 N/mmq.
3. Resistenza al calore. Il composito mantiene le sue caratteristiche entro un range di temperatura di +95°C. Ipotizziamo un salto a breve termine a +110°C; a -40°C il materiale termoplastico si congela.
4. Parametri lineari. Il raggio di curvatura è direttamente proporzionale al diametro della tubazione. Per l'installazione manuale, il valore è 80-125 mm, per l'installazione a macchina (curvatubi o maschera) - 46-95 mm.

Il limite di pressione nel sistema dipende dalla temperatura dell'agente trasportato.

Ad una temperatura del liquido di raffreddamento di 25°C, il prodotto può resistere ad una pressione di 25 atmosfere, a 95°C – 10 atmosfere. Se viene trasportato un liquido a 20°C, la distruzione della tubazione avverrà sotto una pressione superiore a 80 atmosfere

Se è conforme agli standard operativi del passaporto, la durata della plastica metallica è di 50 anni. Se utilizzato in reti di servizi “calde” (temperatura del liquido di raffreddamento superiore a 25-30°C), il periodo di funzionamento è ridotto a 25 anni.

Prestazioni e ambito di applicazione

La struttura e le caratteristiche tecniche del metallo-plastica determinano una serie di punti di forza dell'autostrada composita.

Gli aspetti positivi del funzionamento includono:

• anticorrosivo – la superficie interna non arrugginisce e non si deposita nel limo;
• buona produttività grazie alla bassa resistenza idraulica della tubazione;
• inerzia chimica alla maggior parte delle sostanze tossiche e agli ambienti aggressivi;
• flessibilità, che consente di ridurre al minimo il numero di connettori e pezzi angolari;
• tenuta al gas: gli elementi del sistema di condutture (radiatori, caldaie, apparecchiature di pompaggio) sono protetti dagli effetti dannosi dell'ossigeno;
• assorbimento del rumore – trasporto silenzioso di liquidi lungo i servizi;
• resistenza all'usura, facilità d'uso e nessuna necessità di manutenzione aggiuntiva.

I tubi sono leggeri e quindi facili da trasportare e installare. Ulteriori vantaggi: estetica, costi accessibili e utilizzo praticamente senza sprechi.

L'unione della tubazione con raccordi a pressare garantisce un collegamento stretto e affidabile della tubazione: ciò consente l'installazione nascosta della tubazione e il getto di calcestruzzo

Oltre agli aspetti positivi, la plastica metallica presenta anche degli svantaggi:

1. Differenza di dilatazione termica. La plastica si “adatta” più velocemente ai cambiamenti della temperatura dell’acqua rispetto all’alluminio. Questa differenza influisce negativamente sul materiale: nel tempo le articolazioni si indeboliscono e aumenta il rischio di perdite.
2. Requisiti di piegatura. Piegature/inflessioni ripetute o piegature singole oltre la norma possono portare alla deformazione degli strati di stampaggio metallo-plastica.
3. Sensibilità ai raggi UV. Lo strato esterno in polimero perde le sue proprietà protettive con un'esposizione prolungata alle radiazioni ultraviolette.

La tubazione in metallo-polimero viene installata utilizzando raccordi a compressione.

Se si utilizzano prodotti di bassa qualità e non si segue la tecnologia di installazione, è possibile la delaminazione della struttura metallica e la rottura dello strato plastico esterno

Queste deformazioni possono derivare dal congelamento del liquido refrigerante nel tubo. Soluzione al problema: isolare la linea principale in fase di installazione oppure sostituire l'acqua trasportata nell'impianto di riscaldamento con acqua antigelo.

Le proprietà prestazionali dei tubi in metallo-polimero ne consentono l'utilizzo nell'edilizia privata, industriale e in altri settori di attività.

Applicazioni principali:

• comunicazioni dei sistemi di approvvigionamento idrico;
• fornitura di liquidi e gas aggressivi in ​​impianti agricoli e industriali;
• predisposizione di “pavimenti ad acqua” isolati, anche per il riscaldamento del terreno nelle serre;
• isolamento di cavi e fili elettrici.

I raccordi compositi metallo-plastica sono ampiamente utilizzati nella costruzione di sistemi di ventilazione, condizionamento dell'aria e irrigazione di pozzi.

A condizione che il "manicotto interno" del tubo sia realizzato in plastica per alimenti, è consentito utilizzare una tubazione in metallo-polimero per fornire acqua potabile

Restrizioni operative:

• locali classificati secondo gli standard di sicurezza antincendio come categoria “G” - si trovano sostanze la cui lavorazione è accompagnata dalla generazione di calore o dalla comparsa di scintille;
• edifici con fonti di calore, se la loro temperatura di riscaldamento supera i 150°C;
• riscaldamento centralizzato con “inserto” del gruppo ascensore;
• quando si alimenta refrigerante caldo con una pressione di esercizio pari o superiore a 10 bar.

Si sconsiglia l'installazione di componenti in metallo-plastica su linee di servizio aperte. Gli sbalzi di temperatura e il funzionamento con tempo freddo porteranno alla distruzione del gasdotto.

Selezione di prodotti in metallo e plastica

La qualità e le condizioni operative dei prodotti in metallo-plastica dipendono dal tipo di componente polimerico, dalle dimensioni, dalla tecnologia di collegamento del manicotto in alluminio e dall'affidabilità del produttore. Secondo i criteri elencati, è possibile classificare l'intera gamma di prodotti per tubi.

Tipo di polimero utilizzato

In base alla sua composizione, la plastica per la produzione di tubi è convenzionalmente divisa in due gruppi: polimeri ad alta e bassa pressione.

Il primo gruppo comprende:

• PEX- polietilene reticolato;
• PE-RT – polimero resistente al calore.

PEX è polietilene con catene molecolari “reticolate”. I collegamenti incrociati trasformano una struttura lineare in una connessione tridimensionale stabile.

Confronto tra la struttura molecolare del polietilene tradizionale (a sinistra) e del polimero PEX. Una caratteristica speciale del polimero reticolato è la sua qualità unica di “memoria”. Se il prodotto risulta leggermente deformato tende a ritornare alla forma originaria.

Questa proprietà aumenta la resistenza delle tubazioni a colpo d'ariete.

Il tipo di legami intermolecolari è determinato dal catalizzatore di reticolazione utilizzato:

1. PEX-A. Nuove catene all'interno della struttura sono il risultato del trattamento del polietilene con perossido. Viene raggiunto il livello massimo di "firmware" - fino all'85%. Pro: conservazione dell'elasticità, elevata resistenza e pronunciata “memoria” molecolare. Lo svantaggio è l’alto costo della tecnologia e, di conseguenza, il prezzo elevato dei tubi.
2. PEX-B. L'alternativa ottimale agli A-link. Tecnica di reticolazione mediante silano. Il vantaggio principale è la riduzione dei costi di produzione. Sfumature tecnologiche: grado di reticolazione - 65%, elasticità ridotta, restrizioni più rigorose sulla piegatura dei tubi. I polimeri PEX-B mantengono un processo di reticolazione lento: il materiale cambia le sue caratteristiche originali nel tempo.
3. PEX-C. Formazione di nuovi legami sotto l'influenza della radiazione elettronica. I parametri di qualità del prodotto finito sono significativamente inferiori ai tubi della categoria PEX-A. Inoltre: basso costo.
4. PEX-D. I legami intermolecolari sono il risultato del trattamento con azoto. I tubi PEX-D non possono competere con i loro omologhi e la loro produzione è stata ridotta.

I tubi RE-RT sono caratterizzati da resistenza termica a lungo termine. Il polietilene termicamente stabile ha numerosi legami intermolecolari stabili. La produzione prevede la tecnica dei processi controllati di formazione spaziale delle macromolecole.

La struttura a rete aumenta la robustezza del materiale e migliora la resistenza alla flessione.Un vantaggio importante è la termoplasticità. Sono ammesse giunzioni mediante raccordi e saldature. Quest'ultimo metodo aumenta l'affidabilità della connessione

Grazie alle elevate caratteristiche tecniche dei tubi metallo-plastici con polimero RE-RT, il loro campo di applicazione è stato ampliato. La linea principale resiste a temperature fino a +124°C e non teme il gelo.

Per l'installazione di una tubazione “fredda” sono adatti modelli in polietilene a bassa densità. Denominazioni possibili: PE-RS, PE, PEHD, HDPE. Caratteristiche dei materiali:

• una temperatura di 70°C è critica - i tubi sono deformati;
• pressione massima del sistema – 8-10 bar;
• deterioramento dovuto all’esposizione al sole.

Per “tagliare” il budget per la costruzione della pipeline viene scelto un materiale composito composto da metallo e polimeri a bassa pressione.

Dimensioni del tubo: diametro e spessore del rinforzo

La dimensione della pipeline è determinata dal suo ambito di utilizzo. La gamma dei principali produttori comprende modifiche con un diametro esterno di 16-50 mm.

Le modifiche più popolari per uso domestico sono i tubi con una sezione di 16 e 20 mm. Lo spessore standard della parete di queste dimensioni è di 2 mm, il rinforzo in alluminio è di 0,2 mm

Di seguito sono riportate le caratteristiche e peculiarità dell'utilizzo di tubi con diametro XX*YY, dove XX è la sezione esterna, YY è il diametro interno.

16*12. I tubi vengono utilizzati principalmente per sistemare il circuito idrico (fornitura di acqua a contatori, miscelatori) e il sistema di riscaldamento della casa. Per la tubazione principale possono essere utilizzati prodotti di diametro maggiore.

20*16. Installazione di "pavimenti caldi" e sistemi di approvvigionamento idrico. I raccordi hanno una resa migliore rispetto agli analoghi precedenti, quindi si consiglia di installarli quando la pressione dell'acqua è instabile.

26*20. Spessore della parete – 3 mm.Questa opzione è preferibilmente utilizzata in un'abitazione privata per sistemi autonomi, dove è importante fornire una certa capacità di riserva in caso di possibili “interruzioni” di pressione.

32*26. Le dimensioni del tubo ne consentono l'utilizzo come colonna montante o tubazione principale per impianti a bassa pressione. Il volume dell'unità trasportata aumenta grazie alla grande sezione trasversale.

40*32. Spessore – 3,9 mm. I tubi hanno trovato applicazione nella posa di lunghi percorsi di reti di servizi nell'edilizia civile e industriale. Adatto per trattamento acqua, condizionamento, impianti di approvvigionamento idrico individuali e centralizzati.

Lo scopo dei tubi 50*40 con una parete di 4 mm è l'installazione di tubazioni di processo utilizzate per il riscaldamento/approvvigionamento idrico di edifici industriali, riscaldamento di aree aperte

Lo spessore dello strato di armatura determina la resistenza, la flessibilità e la conduttività termica dei tubi.

Quando si sceglie, vengono prese in considerazione le seguenti sfumature:

• più spesso è lo strato di alluminio, più rigida è la tubazione;
• l'autoassemblaggio è più semplice da eseguire da prodotti con uno strato di metallo di 0,15-0,2 mm;
• con l'aumento della percentuale di rinforzo aumenta la perdita di energia termica durante il trasporto del liquido di raffreddamento.

Per eseguire lavori domestici interni, la dimensione ottimale dello strato di rinforzo è 0,3-0,5 mm.

Sfumature della tecnologia di produzione

Esistono due metodi fondamentali per produrre tubi in metallo-polimero: inglese e svizzero. La differenza principale tra le tecnologie è l'opzione di connessione per il manicotto in alluminio.

Spesso puoi sentire dagli esperti di marketing la classificazione dei tubi in "senza cuciture" e "senza cuciture" a seconda della tecnologia di produzione. Tuttavia, approfondendo le basi della produzione, puoi capire che la giuntura di giunzione è presente in entrambe le opzioni, la differenza sta nella sua esecuzione.

Tecnologia inglese: saldatura sovrapposta. Da un nastro metallico si forma un tubo, i lembi della “manica” vengono saldati sovrapposti con ultrasuoni. Strati di colla e polimero vengono applicati contemporaneamente sui lati esterno ed interno del tubo di alluminio.

La produttività della tecnologia “combinata” è di 25 m/minuto. Quando si saldano sovrapposizioni, si ottengono i cosiddetti tubi di giunzione. Il costo dei prodotti realizzati con il metodo inglese è inferiore del 30% rispetto alla controparte svizzera

Tecnologia svizzera – saldatura di testa. Fasi di produzione:

1. Produzione di tubi in polimero mediante estrusione.
2. Applicazione dell'adesivo sulla superficie esterna della plastica.
3. Formazione e “laminazione” di uno strato metallico da nastro di alluminio.
4. Incollaggio dei bordi del materiale di rinforzo testa a testa mediante saldatura ad arco di argon o laser.
5. Applicazione consecutiva di colla e polimero sulla superficie dell'alluminio.

La fase finale è il raffreddamento del prodotto finito.

La tecnologia svizzera “separata” è altamente produttiva: una macchina può produrre fino a 40 m/minuto. Il costo delle merci aumenta a causa della formazione di uno strato di alluminio ispessito

Le assicurazioni dei venditori di tubi “senza saldatura” circa una maggiore resistenza rispetto ai tubi “senza saldatura” non dovrebbero essere prese come un assioma. Gli esperti di saldatura sanno che la resistenza di una saldatura sovrapposta è sempre superiore a quella di una giunzione di testa.

Se la resistenza del foglio di alluminio viene presa come una, quando sovrapposto questo parametro sarà sempre maggiore di 1, durante la saldatura di testa - inferiore a 1

Revisione dei produttori: rapporto qualità e prezzo

Una valutazione informale dei produttori di tubi in metallo-polimero è presentata da società nazionali ed estere.

Valtec (Italia, Russia). I sistemi di tubi in metallo-polimero sono prodotti utilizzando il metodo organosilanide (PEX-b).Il grado di reticolazione dello strato di lavoro è del 65%, lo strato protettivo esterno è del 55%. La combinazione delle caratteristiche ha permesso di ottenere un materiale flessibile.

La tecnologia di saldatura del telaio in alluminio è la saldatura di testa con il metodo TIG, la forza della composizione adesiva è di 70 N/10 mm. Secondo il produttore, le variazioni di temperatura non provocano la delaminazione della struttura

Prezzo approssimativo di un prodotto 16*2 mm – 1 USD/m, 32*3 mm – 4,5 USD/m.

Henko (Belgio). Tubi a cinque strati realizzati con la tecnologia “seamless”. La produzione utilizza polietilene reticolato PEX-C, il grado di reticolazione è del 60%. I tubi vengono prodotti con un diametro di 14-40 mm, spessore - 2-3,5 mm, lunghezza della bobina - 5-200 m.

Tutti i parametri dei prodotti Henko sono conformi agli standard GOST. Temperatura di esercizio – 95°C, consentita per l'installazione di sistemi a “pavimento caldo”.

Il costo medio per i raccordi per tubi con sezione di 20 mm è di 0,8 USD/m.

Oventrop (Germania). L'azienda è specializzata nella produzione di tubi resistenti al calore a base di polimeri PE-RT. Per le loro eccellenti caratteristiche tecniche e operative, i prodotti sono considerati universali e vengono utilizzati in vari campi dell'edilizia. Prezzo – circa 1,2 USD/m.

Comap (Francia). Tubazione metallo-plastica che utilizza composti polimerici PEX-C e PEX-B. I prodotti sono caratterizzati da assoluta stabilità elettrochimica e bassi tassi di usura. I tubi della serie Multi-Skin assorbono bene il rumore e mantengono una determinata forma di curvatura.

Nanoplasto (Russia). Un produttore nazionale ha avviato la produzione di tubi in metallo-polimero utilizzando la tecnologia svizzera. Una caratteristica speciale del prodotto è uno strato di rinforzo rinforzato (lo spessore del metallo è 0,3-0,55 mm).

Le dimensioni standard proposte sono 16-32 mm, il polimero utilizzato è PEX, il grado di reticolazione dei legami molecolari del polietilene è 70%, la rugosità superficiale è 0,0015 mm

Decodifica dei marchi di produzione

La marcatura contiene informazioni di base sulle caratteristiche e sullo scopo della pipeline. La sequenza dei valori può differire da produttore a produttore.

Denominazioni standard:

• nome dell'azienda produttrice;
• standard di produzione, numero di certificato;
• tipo di materiali utilizzati;
• dimensioni nominali;
• pressione massima consentita;
• ambiente adatto al trasporto;
• condizioni operative aggiuntive (temperatura).

Al termine vengono visualizzati il ​​numero di lotto, il numero di turno e la data di produzione.

Durante l'assemblaggio della tubazione, è consigliabile lasciare la superficie del tubo con i contrassegni a portata di vista. In futuro potrebbero essere necessarie informazioni sul materiale

Caratteristiche di installazione di una tubazione metallo-plastica

L'assemblaggio della linea principale da tubi in metallo-polimero viene effettuato utilizzando tre tipi di raccordi sagomati: staccabile, compressore, raccordi a pressare. Per effettuare connessioni mediante crimpatura, è necessario ganasce della pressa, consentendo la formazione di un'unità assolutamente sigillata.

Il collegamento dei tubi mediante raccordi a pressare viene effettuato come segue:

Oltre ai tradizionali collegamenti a crimpare, quando si lavora con tubi in metallo-plastica vengono utilizzati un'altra tecnologia e un tipo di raccordi chiamati raccordi a innesto. Per formare un'unità sigillata in questo caso, oltre alla pinza a pressione, viene utilizzato anche un espansore, che viene utilizzato per espandere la presa. Questa tecnica viene utilizzata per assemblare impianti posati su massetto o con scanalature.

Premendo un manicotto scorrevole su un tubo espanso installato su un raccordo è possibile ottenere un collegamento stretto, ma per un assemblaggio una tantum non è sempre consigliabile acquistare l'intero strumento.

I raccordi rimovibili (pinza) sono costituiti da un corpo, una ghiera aperta e una guarnizione in gomma. Viene fornita una filettatura per il collegamento agli elettrodomestici.

Procedura d'installazione:

1. Contrassegnare la posizione del raccordo e tagliare il tubo.
2. Posizionare il dado e la ghiera sulla tubazione.
3. Installare il raccordo e serrare il dado.
4. Controllare la tenuta del giunto.

Il raccordo del compressore è considerato condizionatamente staccabile. Per assemblare una tubazione utilizzando questo tipo di raccordo sono necessari un minimo di strumenti, bastano solo un paio di chiavi:

I raccordi sono facili da installare:

1. Allineare la tubazione alla posizione di montaggio entro un intervallo di 10 cm.
2. Tagliare il tubo dritto.
3. Elaborare le estremità, indossare il dado e l'anello.
4. Coprire il gambo con sigillante e inserirlo nel tubo.
5. Stringere il dado di raccordo.

La connessione più affidabile in assemblaggio di tubazioni metallo-plastiche ottenuto utilizzando raccordi a pressare.Il metodo è ottimale per l'installazione di linee di comunicazione nascoste. Per installare la pipeline avrai bisogno di una pressa, un calibratore e tagliatubi.

Per prima cosa bisogna calibrare il pezzo, togliere il fez e indossare la manica. Inserire il raccordo, afferrare il manicotto con una pressa e serrare saldamente. Il raccordo a pressare può essere utilizzato una volta

Conoscerai preziosi consigli per eseguire la crimpatura di tubi in metallo-plastica. prossimo articolo, in cui vengono analizzate nel dettaglio tutte le sfumature dell'installazione.

Conclusioni e video utile sull'argomento

Confronto della resistenza delle linee metallo-plastiche e polipropilene all'alta pressione:

Video di formazione sull'installazione passo-passo di una tubazione in metallo-polimero utilizzando raccordi a pressare:

I tubi in metallo-plastica rappresentano una simbiosi dei vantaggi di entrambi i materiali. La struttura combinata amplia l'ambito di applicazione dei prodotti in metallo-polimero nei sistemi di comunicazione ingegneristica di vari cantieri. Forti argomenti a favore: durata e prezzo accessibile.

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