Tubos metal-plástico: tipos, características técnicas, características de instalação

Em muitas características, os tubos metal-plástico são superiores aos seus concorrentes mais próximos: polímeros, cobre, ferro fundido e materiais de aço para assentamento de rodovias. Suas propriedades são especialmente significativas na construção de um sistema de aquecimento.

Para que um compósito metal-polímero cumpra plenamente as qualidades declaradas pelo fabricante, é necessário selecionar o tipo correto de tubo. Deve ser adequado às futuras condições de operação e facilitar a instalação. Você aprenderá tudo sobre tubos de metal e plástico, bem como orientações para escolhê-los, em nosso artigo.

Estrutura de tubos compostos metal-plástico

O gasoduto metal-plástico ganhou popularidade devido à sua combinação da resistência do metal e flexibilidade polímero. O design dos tubos compostos é uma “torta” multicamadas de camadas de polímero reforçadas com uma camada de alumínio.

A simbiose do plástico com o metal proporciona alta resistência mecânica, evita a difusão do oxigênio da atmosfera e minimiza a expansão térmica do material.

O “liner” interno de polietileno é absolutamente liso, garantindo a passagem desimpedida do meio transportado e evitando o aparecimento de depósitos e incrustações.O polímero é resistente a substâncias agressivas e não corrói.

Estrutura típica do tubo: camada interna de polímero, cola, alumínio, adesivo e polietileno externo. Cada elemento desempenha sua própria função

O núcleo metálico é responsável pela rigidez do produto e aumenta a resistência à temperatura da tubulação. As extremidades do alumínio são unidas por soldagem a laser. A espessura da manga de alumínio é de 0,15-0,75 mm - o que permite suportar flutuações frequentes de temperatura e alta pressão.

A camada externa de polímero é um plástico particularmente durável, resistente a danos mecânicos, alta umidade e reagentes agressivos. O revestimento externo reduz a intensidade da formação de condensação nos tubos.

Ambas as camadas de polietileno protegem a “manga” de alumínio da vaporização galvânica quando em contato com conexões de latão e aço da linha principal

As características iniciais do produto são em grande parte determinadas pelo tipo de polímero utilizado:

• PEX - polietileno de alta densidade;
• PE-RT – polímero resistente ao calor;
• POR – polietileno;
• PP-R – polipropileno.

A composição adesiva é responsável pela solidez de toda a montagem. Os fabricantes apresentam suas próprias receitas patenteadas e os ingredientes e a proporção dos componentes não são anunciados. Uma camada adesiva de alta qualidade neutraliza as tensões dentro da estrutura entre o polímero e o alumínio, evita a delaminação e aumenta a resistência ao desgaste da tubulação.

Características físicas e técnicas

As propriedades das tubulações metal-plásticas dependem das dimensões do produto (diâmetro, espessura da parede), tipo de polímero e fabricante. No entanto, todos os indicadores devem estar em conformidade com os padrões GOST 18599 (2001), R-53630 (2009) e R-52134 (2003).

Características adicionais: material da camada interna e externa – polietileno reticulado, coeficiente de condutividade térmica dos tubos 16/20 mm – 0,41 W/mk, 26 mm – 0,39 W/mk

Requisitos gerais para redes de metal-plástico de acordo com GOST:

• limite de escoamento da camada plástica quente – até 0,3 g/10 minutos;
• nenhuma delaminação da borda de ataque quando esticada em até 10%;
• a resistência mínima permitida à delaminação sob cargas é de 15 N/cm, sem cargas – a partir de 50 N/cm;
• reticulação de camadas de polietileno – a partir de 60%;
• estabilidade térmica de componentes plásticos;
• o valor limite da permeabilidade ao oxigénio a uma temperatura de +40°C é de 0,32 mg/m²*dia, a +80°C – 3,6 mg/m²*dia;
• o grau de resistência dos polímeros utilizados é de 8-12 MPa;
• a temperatura de fluidez inicial da composição adesiva é de pelo menos +120°C.

GOST também regula os parâmetros ambientais. A proporção de substâncias voláteis em tubos metal-plásticos não deve exceder 0,035%.

Características físicas e técnicas médias básicas:

1. Sortimento. Os fabricantes oferecem molduras de metal-plástico com seção transversal interna de 14 a 60 mm e espessura de parede de 2 a 3 mm. O comprimento da baía é de 50 a 200 m.
2. Força. Sob condições de carga lateral, a resistência à tração mínima é de 2.880 N. A resistência de soldagem em juntas metálicas e adesivas é de 57 e 70 N/mm².
3. Resistência ao calor. O compósito mantém suas características dentro de uma faixa de temperatura de +95°C. Vamos supor um salto de curto prazo para +110°C; a -40°C o termoplástico congela.
4. Parâmetros lineares. O raio de curvatura é diretamente proporcional ao diâmetro da tubulação. Para instalação manual o valor é 80-125 mm, para instalação em máquina (dobrador de tubos ou gabarito) - 46-95 mm.

O limite de pressão no sistema depende da temperatura do agente transportado.

A uma temperatura do líquido refrigerante de 25°C, o produto pode suportar uma pressão de 25 atmosferas, a 95°C – 10 atmosferas. Se um líquido a 20°C for transportado, a destruição da tubulação ocorrerá sob pressão de mais de 80 atmosferas

Se estiver em conformidade com os padrões operacionais do passaporte, a vida útil do metal-plástico é de 50 anos. Quando utilizado em redes de serviços públicos “quentes” (temperatura do líquido refrigerante acima de 25-30°C), o período de operação é reduzido para 25 anos.

Desempenho e escopo de aplicação

A estrutura e as características técnicas do metal-plástico determinaram uma série de pontos fortes da rodovia composta.

Os aspectos positivos da operação incluem:

• anticorrosivo – a superfície interna não enferruja nem assoreia;
• bom rendimento devido à baixa resistência hidráulica da tubulação;
• inércia química à maioria das substâncias tóxicas e ambientes agressivos;
• flexibilidade, o que permite minimizar o número de conectores e peças de canto;
• estanqueidade aos gases - os elementos do sistema de dutos (radiadores, caldeiras, equipamentos de bombeamento) são protegidos dos efeitos nocivos do oxigênio;
• absorção de ruído – transporte silencioso de líquido ao longo das concessionárias;
• resistência ao desgaste, facilidade de uso e sem necessidade de manutenção adicional.

Os tubos são leves e, portanto, fáceis de transportar e instalar. Vantagens adicionais: estética, custo acessível e utilização praticamente sem desperdício.

A união da tubulação com acessórios de pressão garante uma conexão firme e confiável da tubulação - isso permite a instalação oculta da tubulação e o vazamento de concreto

Junto com os aspectos positivos, o metal-plástico também apresenta desvantagens:

1. Diferença de expansão térmica. O plástico “se ajusta” mais rapidamente às mudanças na temperatura da água do que o alumínio. Essa diferença afeta negativamente o material - com o tempo, as juntas enfraquecem e o risco de vazamento aumenta.
2. Requisitos de flexão. Dobrar/desdobrar repetidamente ou dobrar uma única vez além da norma pode levar à deformação das camadas de moldagem de metal-plástico.
3. Suscetibilidade aos raios UV. A camada externa do polímero perde suas propriedades protetoras com a exposição prolongada à radiação ultravioleta.

A tubulação de metal-polímero é instalada usando acessórios de compressão.

Se forem utilizados produtos de baixa qualidade e a tecnologia de instalação não for seguida, a estrutura do metal-plástico pode delaminar e a camada externa de plástico pode rachar.

Estas deformações podem resultar do congelamento do líquido refrigerante no tubo. Solução para o problema: isolar a linha principal na fase de instalação ou substituir a água transportada no sistema de aquecimento por água anticongelante.

As propriedades de desempenho dos tubos de metal-polímero permitem que sejam utilizados na construção privada, industrial e em outras áreas de negócios.

Principais aplicações:

• comunicações de sistemas de abastecimento de água;
• fornecimento de líquidos e gases agressivos em instalações agrícolas e industriais;
• disposição de “pisos de água” isolados, inclusive para aquecimento do solo em estufas;
• isolamento de cabos e fios elétricos.

Os acessórios compostos metal-plástico são amplamente utilizados na construção de sistemas de ventilação, ar condicionado e irrigação de poços.

Desde que a “manga interna” do tubo seja feita de plástico de qualidade alimentar, é permitido usar uma tubulação de metal-polímero para fornecer água potável

Restrições operacionais:

• instalações classificadas de acordo com as normas de segurança contra incêndio como categoria “G” - localizam-se substâncias cujo processamento é acompanhado de geração de calor ou aparecimento de faíscas;
• edifícios com fontes de calor, se a sua temperatura de aquecimento for superior a 150°C;
• aquecimento centralizado com “inset” da unidade do elevador;
• ao fornecer refrigerante quente com pressão de trabalho de 10 bar ou mais.

Não é recomendado instalar componentes de metal-plástico em linhas de serviços públicos abertas. Picos de temperatura e operação em climas frios levarão à destruição do gasoduto.

Seleção de produtos de metal e plástico

A qualidade e as condições de operação dos produtos metal-plásticos dependem do tipo de componente polimérico, do tamanho, da tecnologia de conexão da luva de alumínio e da confiabilidade do fabricante. De acordo com os critérios listados, toda a gama de produtos tubulares pode ser classificada.

Tipo de polímero usado

Com base na sua composição, o plástico para produção de tubos é convencionalmente dividido em dois grupos: polímeros de alta e baixa pressão.

O primeiro grupo inclui:

• PEX- polietileno reticulado;
• PE-RT – polímero resistente ao calor.

PEX é polietileno com cadeias moleculares “reticuladas”. As ligações cruzadas transformam uma estrutura linear em uma conexão tridimensional estável.

Comparação da estrutura molecular do polietileno tradicional (esquerda) e do polímero PEX. Uma característica especial do polímero reticulado é a sua qualidade única de “memória”. Se o produto estiver ligeiramente deformado, tende a retornar à sua forma original.

Esta propriedade aumenta a resistência dos dutos a martelo hidráulico.

O tipo de ligações intermoleculares é determinado pelo catalisador de reticulação utilizado:

1. PEX-A. Novas cadeias dentro da estrutura são resultado do tratamento do polietileno com peróxido. O nível máximo de “firmware” é alcançado - até 85%. Prós: preservação da elasticidade, alta resistência e “memória” molecular pronunciada. A desvantagem é o alto custo da tecnologia e, consequentemente, o alto preço dos tubos.
2. PEX-B. A alternativa ideal aos links A. Técnica de reticulação usando silano. A principal vantagem é a redução dos custos de produção. Nuances tecnológicas: grau de reticulação - 65%, elasticidade reduzida, restrições mais rigorosas à flexão de tubos. Os polímeros PEX-B retêm um processo de reticulação lento - o material muda suas características originais com o tempo.
3. PEX-C. Formação de novas ligações sob a influência da radiação de elétrons. Os parâmetros de qualidade do produto acabado são significativamente inferiores aos tubos da categoria PEX-A. Além disso - baixo custo.
4. PEX-D. As ligações intermoleculares são o resultado do tratamento com nitrogênio. Os tubos PEX-D não podem competir com os seus homólogos e a sua produção foi reduzida.

Os tubos RE-RT são caracterizados pela resistência térmica a longo prazo. O polietileno termicamente estável possui numerosas ligações intermoleculares estáveis. A produção envolve a técnica de processos controlados de formação espacial de macromoléculas.

A estrutura da malha aumenta a resistência do material e melhora a resistência à flexão.Uma vantagem importante é a termoplasticidade. A união por meio de acessórios e soldagem é aceitável. O último método aumenta a confiabilidade da conexão

Graças às elevadas características técnicas dos tubos metal-plásticos com polímero RE-RT, o seu âmbito de aplicação foi ampliado. A linha principal pode suportar temperaturas de até +124°C e não tem medo de congelamento.

Para a instalação de uma tubulação “fria”, são adequados modelos feitos de polietileno de baixa densidade. Designações possíveis: PE-RS, PE, PEHD, HDPE. Características dos materiais:

• uma temperatura de 70°C é crítica - os tubos estão deformados;
• pressão máxima do sistema – 8-10 bar;
• deterioração devido à exposição ao sol.

Um material compósito feito de metal e polímeros de baixa pressão é escolhido para “cortar” o orçamento para construção de dutos.

Dimensões do tubo: diâmetro e espessura do reforço

O tamanho do pipeline é determinado pelo seu escopo de uso. A gama dos principais fabricantes inclui modificações com diâmetro externo de 16 a 50 mm.

As modificações mais populares para uso doméstico são tubos com seção transversal de 16 e 20 mm. A espessura padrão da parede desses tamanhos é de 2 mm, o reforço de alumínio é de 0,2 mm

Abaixo estão as características e características de utilização de tubos com diâmetro XX*YY, onde XX é a seção externa, YY é o diâmetro interno.

16*12. Os tubos são utilizados principalmente para organizar o circuito de água (fornecimento de água aos medidores, misturadores) e o sistema de aquecimento da casa. Produtos de diâmetro maior podem ser usados ​​para a tubulação principal.

20*16. Instalação de “pisos quentes” e sistemas de abastecimento de água. As conexões apresentam melhor rendimento em relação aos análogos anteriores, por isso são recomendadas para serem instaladas quando a pressão da água estiver instável.

26*20. Espessura da parede – 3 mm.Esta opção é preferencialmente utilizada em residências particulares para sistemas autônomos, onde é importante fornecer alguma capacidade de reserva em caso de possíveis “interrupções” de pressão.

32*26. As dimensões do tubo permitem que ele seja utilizado como riser ou tubulação principal para sistemas de baixa pressão. O volume da unidade transportada aumenta devido à grande seção transversal.

40*32. Espessura – 3,9 mm. Os tubos encontraram aplicação na colocação de longos percursos de redes de serviços públicos na construção civil e industrial. Adequado para tratamento de água, ar condicionado, sistemas de abastecimento de água individuais e centralizados.

A finalidade dos tubos 50*40 com parede de 4 mm é a instalação de tubulações de processo utilizadas para aquecimento/abastecimento de água de edifícios industriais, aquecimento de áreas abertas

A espessura da camada de armadura determina a resistência, flexibilidade e condutividade térmica dos tubos.

Na escolha, são levadas em consideração as seguintes nuances:

• quanto mais espessa for a camada de alumínio, mais rígida será a tubulação;
• a automontagem é mais fácil de realizar a partir de produtos com camada metálica de 0,15-0,2 mm;
• com o aumento da proporção de reforço, aumenta a perda de energia térmica durante o transporte do refrigerante.

Para realizar trabalhos domésticos internos, o tamanho ideal da camada de reforço é de 0,3-0,5 mm.

Nuances da tecnologia de fabricação

Existem dois métodos básicos para a produção de tubos de metal-polímero: inglês e suíço. A principal diferença entre as tecnologias é a opção de conexão da manga de alumínio.

Muitas vezes você pode ouvir dos profissionais de marketing sobre a classificação dos tubos em “sem costura” e “sem costura”, dependendo da tecnologia de fabricação. Porém, aprofundando-se nos fundamentos da produção, você poderá entender que a costura de união está presente em ambas as opções, a diferença está na sua execução.

Tecnologia inglesa - soldagem por sobreposição. Um tubo é formado a partir de uma tira de metal, as bordas da “manga” são soldadas sobrepostas com ultrassom. Camadas de cola e polímero são aplicadas simultaneamente nos lados externo e interno do tubo de alumínio.

A produtividade da tecnologia “combinada” é de 25 m/minuto. Ao soldar sobreposições, são obtidos os chamados tubos de costura. O custo dos produtos produzidos pelo método inglês é 30% menor que o homólogo suíço

Tecnologia suíça – soldagem topo a topo. Etapas de produção:

1. Produção de tubos poliméricos por extrusão.
2. Aplicação de adesivo na superfície externa do plástico.
3. Formação e “laminação” de uma camada metálica a partir de fita de alumínio.
4. Colagem das bordas do material de reforço de ponta a ponta usando arco de argônio ou soldagem a laser.
5. Aplicação consecutiva de cola e polímero na superfície do alumínio.

A etapa final é o resfriamento do produto acabado.

A tecnologia suíça “separada” é altamente produtiva – uma máquina pode produzir até 40 m/minuto. O custo das mercadorias aumenta devido à formação de uma camada espessa de alumínio

As garantias dos vendedores de tubos “sem costura” sobre maior resistência em comparação com tubos “sem costura” não devem ser tomadas como um axioma. Os especialistas em soldagem sabem que a resistência de uma solda sobreposta é sempre maior do que a de uma junta de topo.

Se a resistência da folha de alumínio for considerada igual a uma, então quando sobreposta este parâmetro será sempre maior que 1, quando soldagem de topo - menor que 1

Revisão dos fabricantes: relação qualidade e preço

Uma avaliação informal dos fabricantes de tubos metal-polímero é apresentada por empresas nacionais e estrangeiras.

Valtec (Itália, Rússia). Os sistemas de tubos de metal-polímero são fabricados pelo método organossilanido (PEX-b).O grau de reticulação da camada de trabalho é de 65%, a camada externa protetora é de 55%. A combinação das características permitiu obter um material flexível.

A tecnologia de soldagem de moldura de alumínio é soldagem de topo pelo método TIG, a resistência da composição adesiva é de 70 N/10 mm. Segundo o fabricante, as oscilações de temperatura não provocarão delaminação da estrutura

Preço aproximado de um produto 16*2 mm – 1 USD/m, 32*3 mm – 4,5 USD/m.

Henko (Bélgica). Tubos de cinco camadas fabricados com tecnologia “sem costura”. A produção utiliza polietileno reticulado PEX-C, o grau de reticulação é de 60%. Os tubos são produzidos com diâmetro de 14-40 mm, espessura - 2-3,5 mm, comprimento da bobina - 5-200 m.

Todos os parâmetros dos produtos Henko estão em conformidade com os padrões GOST. Temperatura operacional – 95°C, o que é permitido para instalação de sistemas de “piso quente”

O custo médio para acessórios para tubos com seção transversal de 20 mm é de 0,8 USD/m.

Oventrop (Alemanha). A empresa é especializada na produção de tubos resistentes ao calor à base de polímeros PE-RT. Pelas suas excelentes características técnicas e operacionais, os produtos são considerados universais e são utilizados nas mais diversas áreas da construção. Preço – cerca de 1,2 USD/m.

Comap (França). Pipeline metal-plástico usando compostos poliméricos PEX-C e PEX-B. Os produtos são caracterizados pela estabilidade eletroquímica absoluta e baixas taxas de desgaste. Os tubos da série Multi-Skin absorvem bem o ruído e mantêm uma determinada forma de curvatura.

Nanoplasto (Rússia). Um fabricante nacional lançou a produção de tubos de metal-polímero com tecnologia suíça. Uma característica especial do produto é uma camada de reforço reforçada (a espessura do metal é de 0,3-0,55 mm).

Os tamanhos padrão propostos são 16-32 mm, o polímero utilizado é PEX, o grau de reticulação das ligações moleculares do polietileno é de 70%, a rugosidade da superfície é de 0,0015 mm

Decodificação de marcações de produção

A marcação contém informações básicas sobre as características e finalidade do gasoduto. A sequência de valores pode variar de fabricante para fabricante.

Designações padrão:

• nome da empresa fabricante;
• padrão de produção, número do certificado;
• tipo de materiais utilizados;
• dimensões nominais;
• pressão máxima permitida;
• ambiente adequado para transporte;
• condições operacionais adicionais (temperatura).

Ao final são exibidos o número do lote, o número do turno e a data de produção.

Ao montar a tubulação, é aconselhável deixar a superfície da tubulação com marcações ao alcance visual. No futuro, informações sobre o material podem ser necessárias

Características de instalação de tubulação metal-plástica

A montagem da linha principal a partir de tubos metal-polímero é realizada por meio de três tipos de acessórios moldados: destacáveis, compressores, acessórios de imprensa. Para fazer conexões por crimpagem, você precisa pressione mandíbulas, permitindo a formação de uma unidade absolutamente selada.

A conexão de tubos usando acessórios de pressão é feita da seguinte forma:

Além das conexões de crimpagem tradicionais, outra tecnologia e tipo de acessórios chamados acessórios push-on são usados ​​​​ao trabalhar com tubos de metal-plástico. Para formar uma unidade selada neste caso, além do alicate de prensa, também é utilizado um expansor, que serve para expandir o soquete. Esta técnica é utilizada para montar sistemas assentados em betonilha ou com ranhuras.

Pressionar uma luva deslizante em um tubo expandido instalado em uma conexão permite obter uma conexão firme, mas nem sempre é aconselhável comprar a ferramenta inteira para uma montagem única.

Os acessórios destacáveis ​​(pinça) consistem em um corpo, uma ponteira aberta e uma junta de borracha. É fornecida uma rosca para conexão a eletrodomésticos.

Procedimento de instalação:

1. Marque o local de montagem e corte o tubo.
2. Coloque a porca e a ponteira na tubulação.
3. Instale a conexão e aperte a porca.
4. Verifique o aperto da junta.

A conexão do compressor é considerada condicionalmente removível. Para montar uma tubulação usando este tipo de conexão, você precisa de um mínimo de ferramentas, bastam algumas chaves:

Os acessórios são fáceis de instalar:

1. Alinhe a tubulação no local de montagem dentro de um intervalo de 10 cm.
2. Corte o tubo reto.
3. Processe as pontas, coloque a porca e o anel.
4. Cubra a haste com selante e insira-a no tubo.
5. Aperte a porca de união.

A conexão mais confiável em montagem de tubulações metal-plásticas alcançado usando acessórios de pressão.O método é ideal para instalar linhas de comunicação ocultas. Para instalar a tubulação você precisará de uma prensa, um calibrador e cortador de Tubos.

Primeiro, a peça deve ser calibrada, o fez retirado e a manga colocada. Insira a conexão, segure a manga com uma prensa e prenda firmemente. O encaixe de pressão pode ser usado uma vez

Você conhecerá dicas valiosas para realizar a crimpagem de tubos de metal-plástico. próximo artigo, em que todas as nuances da instalação são analisadas detalhadamente.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Comparação da resistência das linhas metal-plásticas e polipropileno à alta pressão:

Vídeo de treinamento sobre a instalação passo a passo de uma tubulação de metal-polímero usando acessórios de pressão:

Os tubos metal-plástico são uma simbiose das vantagens de ambos os materiais. A estrutura combinada amplia o escopo de aplicação de produtos metal-polímeros em sistemas de comunicação de engenharia de diversos canteiros de obras. Fortes argumentos a favor: durabilidade e preço acessível.

Gostaria de nos contar como você selecionou tubos de metal-plástico e os instalou com suas próprias mãos? Você tem informações úteis sobre instalação ou atualização de sistemas de comunicação? Por favor, escreva comentários no bloco abaixo, tire dúvidas, compartilhe informações úteis e fotos sobre o tema do artigo.