Polypropeeniputkia (PPH) käytetään laajalti monilla teollisuudenaloilla, kuten kemian-, elintarvike- ja lääketeollisuudessa niiden erinomaisten fysikaalisten ja kemiallisten ominaisuuksien vuoksi. Kuitenkin lämpötila, joka on keskeinen PPH-putkien suorituskykyyn vaikuttava tekijä, liittyy suoraan putkien kestävyyteen, turvallisuuteen ja tehokkuuteen.
Lämpötila-alue ja suorituskyky
PPH-putkien sovellettava lämpötila-alue on yleensä -20°C ja 90°C välillä. Tämän alueen ulkopuolella PPH-putkien fysikaaliset ominaisuudet voivat heiketä merkittävästi, mikä vaikuttaa niiden normaaliin käyttöön. Erityisesti korkealla ja matalalla lämpötilalla on erilainen vaikutus PPH-putkien suorituskykyyn.
Korkeissa lämpötiloissa PPH-putkien mekaaninen lujuus ja jäykkyys heikkenevät merkittävästi. Lämpötilan nousu johtaa polymeeriketjujen lisääntyneeseen liikkuvuuteen, mikä aiheuttaa muodonmuutoksia ja materiaalin lisääntynyttä juoksevuutta. Kun lämpötila ylittää 90°C, PPH-putket voivat pehmentyä, muotoutua tai jopa menettää paineensietokykynsä. Tämä ilmiö on erityisen tärkeä putkistojärjestelmissä, joiden on kestettävä korkeita lämpötiloja, ja niihin on kiinnitettävä täysi huomio.
Suhteellisesti alhaisilla lämpötiloilla on merkittävämpi vaikutus kosteuden sitkeyteen PPH putket . Kun lämpötila laskee alle -20°C, PPH-putket voivat muuttua hauraiksi ja alttiiksi halkeilemaan. Alhaisissa lämpötiloissa putken iskusitkeys heikkenee ja se on helppo aiheuttaa repeytymistä ulkoisen voiman iskeytyessä aiheuttaen vuotoja tai muita turvallisuusriskejä.
Lämpölaajeneminen ja supistuminen
PPH-putket kokevat lämpölaajenemista ja supistumista lämpötilan muuttuessa. Polypropeenilla on korkea lineaarinen laajenemiskerroin, noin 0,15-0,20 mm/m·°C. Tämä ominaisuus tarkoittaa, että PPH-putken pituus ja halkaisija muuttuvat vastaavasti lämpötilan muuttuessa.
Korkeassa lämpötilassa PPH-putken laajeneminen voi aiheuttaa putkiliitoksen löystymistä tai vuotoa. Siksi putkijärjestelmää suunniteltaessa on otettava huomioon lämpölaajenemisen vaikutus ja asetettava kohtuudella tuki- ja kiinnityskohdat sen varmistamiseksi, että putki voi laajeta ja supistua vapaasti lämpötilan muuttuessa.
Päinvastoin matalassa lämpötilassa PPH-putken supistuminen voi heikentää putkiliitoksen tiiviyttä, mikä lisää vuotoriskiä. Siksi liitoksen tiiviys on varmistettava asennuksen aikana, jotta vältetään ongelmat lämpötilan laskeessa.
Terminen ikääntyminen
Korkeassa lämpötilassa PPH-putken lämpövanhenemisnopeus kiihtyy merkittävästi. Palveluajan pidentyessä putkistomateriaalissa voi tapahtua seuraavia muutoksia:
Ensinnäkin korkea lämpötila aiheuttaa PPH-putken molekyyliketjun katkeamisen, mikä heikentää materiaalin lujuutta ja jäykkyyttä. Tämä ilmiö on erityisen ilmeinen pitkäaikaisessa korkean lämpötilan käytössä, mikä voi johtaa putkilinjan varhaiseen epäonnistumiseen.
Toiseksi korkean lämpötilan ympäristössä PPH-putkien väri voi muuttua ja pinta voi haalistua ja halkeilla. Tämä ei vaikuta ainoastaan putken ulkonäköön, vaan myös sen suorituskykyyn, erityisesti sovelluksissa, joissa ulkonäkövaatimukset ovat korkeat.
Lämpövanhenemisprosessin viivyttämiseksi monet PPH-putkien valmistajat lisäävät ikääntymistä estäviä aineita tuotantoprosessin aikana. Nämä lisäaineet voivat parantaa tehokkaasti PPH-putkien lämmönkestävyyttä, mikä pidentää niiden käyttöikää.