Redes de distribuição de
água quente/ fria Tubo PP-R

 

O PP-R (Polipropileno-Random), tipo 3 é caracterizado pelo seu elevado peso molecular e pela sua resistência a altas temperaturas de serviço e condições de pressão, assegurando uma resistência e período de vida elevados.

A composição da matéria prima correspondente às recomendações

KTW do Serviço de Saúde Pública da Alemanha.

 

Densidade 0,895 g/c3
Peso Molecular 500 000
MFI 190/5 0,5 g/10 min
Ponto de Fusão 140º - 150º C
Modulo Elasticidade 800 N/ m2
Coef.Dilatação 1,5 x 10 K

Características Principais

O sistema polipropileno PP-Random tipo 3 é um péssimo condutor quer eléctrico, o que impossibilita o aparecimento dos fenómenos de corrosão provocados pelas correntes errantes; quer térmico, pois reduz substancialmente a tradicional formação da condensação térmica caracteristica dos tubos metálicos.

Os tubos e acessórios caracterizam-se pela baixa rugosidade das superfícies internas, evitando a formação de depósitos de calcário, reduzindo ao mínimo as perdas de carga. Devido às características dos materiais e espessuras utilizadas, conferem um elevado isolamento acústico.

O PP-R, tipo 3 é um produto absolutamente atóxico. As características mais relevantes do sistema PP-R, tipo 3, é a união de todos os elementos por termosoldadura e em situações especiais por uniões eléctricas. Os acessórios com componentes metálicos são estanques quando sob pressão de serviço que para água fria a 20ºC: até 25 bar, e para água quente a 70ºC: até 10 bar, para tubos e acessórios PN 20.

 

Utilização

As redes de tubagem em PP-R tem grande aplicação nos casos em que se pretende um sistema de realização simples, custos reduzidos e uma instalação sem grandes atravancamentos.

Os tubos e uniões, joelhos, reduções, tês, joelhos roscados fêmea e macho, tês reduzidos, uniões de cruzamento, torneiras de corte e flanges são exemplos de alguns acessórios em PP-R, BANNINGER especialmente adequados para sistemas de distribuição de águas sanitárias frias e quentes, aquecimento central e no campo industrial devido à excelente resistência à corrosão que assegura a longevidade do material nas instalações, sem haver o deterioramento como nos materiais metálicos. Assim, os sistemas em PP-R são uma excelemte alternativa aos materiais usados actualmente.

Os tubos apresentam-se em varas direitas com 4 metros de comprimento.

Os tubos e acessórios são dimensionados de forma a assegurar, de acordo com os resultados dos testes de longa durabilidade, sob um factor de segurança da ordem dos 1,5 um período de utilização de pelo menos 50 anos, a uma pressão máxima de 10 bar e temperatura constante de 70ºC.

O diagrama de temperatura-tensão, segundo o teste de durabilidade para tubos PP-R, de acordo com a norma DIN 8078, tipo 3, demonstra claramente os critérios para calcular a espessura dos tubos.

Diagrama Temperatura – Tensão para Tubo PP-R, tipo 3

Água Quente:

Temperatura de serviço 70ºC

Água Fria:

Durabilidade: 50 anos

Instruções de Planeamento e Trabalho

Perda de carga nos acessórios

Ao valor global das perdas de carga deve-se adicionar 3 a 5% do mesmo.

Cálculo da expansão Linear

A variação das dimensões nos tubos em polipropileno, devido aos efeitos térmicos, são relativamente elevados.

O coeficiente de expansão térmica do PP-R é doze vezes, aproximadamente, mais elevada do que para os metais. Contudo, há aspectos que tem de ser tratados com cuidado durante o estudo do projecto da instalação, e todas as dimensões terão que ser compensadas para elevadas contrações e dilatações do material.

O coeficiente de dilatação linear do tubo em polipropileno é de:


- Para tubo PP-R: Et = 1,5 x 10-4 (1K-1)
- Para tubo PP-R Stabi: Et = 0,5 x 10-4 (1K-1)

As variações do comprimento podem obter-se através da seguinte fórmula:

 

DL = Et x L x Dt (mm)


Legenda:
DL - Variação do comprimento
Et - Coeficiente de dilatação linear (mm/mº)
Dt - Diferença de temperatura (ºK)
L - Comprimento do tubo (m)

Exemplo:

Para um comprimento de tubo de 8m:

1.
+ 9º C
temp. da água fria
   
 
7º C
 
   
2.
+16º C
 
   
 
54º C
 
   
3.
+ 70º C
temp. da água quente

Compensação das dilatações térmicas

Mediante braço de dilatação.

Uma parte da instalação sujeita a dilatação será bloqueada com auxilio dos pontos fixos (PF), deixando a outra parte livre de se deslocar no sentido axial guiada pelos pontos de corrimento (PS). O comprimento do braço (Ls) será calculado em função do comprimento (L) segundo a fórmula:

Legenda:
Ls - comprimento do braço de dilatação (mm)
d - diâmetro exterior do tubo (mm)
DL - variação do comprimento (mm)
C - Constante dependente do material utilizado (PP-R = 20)

 

Mediante curvas de dilatação.

O funcionamento das curvas de dilatação são equivalentes a um duplo braço de dilatação. A largura da curva (Lc) deve ser pelo menos 10 vezes o diâmetro do tubo. Para calcular o comprimento (Ls) pode-se utilizar a fórmula do ponto anterior.



Legenda:
Ls - comprimento do braço (mm)
Lc - largura da curva (mm)
d - diâmetro exterior do tubo (mm)

 

VARIAÇÃO DO COMPRIMENTO DL (mm)

 

 

Dilatação Térmica

A funçaõ dos pontos corrediços é alinhar a instalação e permitir o deslocamento axial da tubagem, devem ser colocados quer horizontal quer verticalmente. Os braços, no caso dos pontos fixos devem ser rigidamente presos à estrutura, colocados na proximidade das junções efectuadas com uniões ou curvas.

 

Tubo
Ø d mm

Raio
mm

20

160

25

200

32

256

40

320

50

400

63

500

 

Ø
mm

Distância entre os pontos de fixação em cm

20º C

30º C

40º C

50º C

60º C

70º C

80º C

16

60

59

58

53

47

45

42

20

65

63

61

60

58

53

48

25

75

74

70

68

66

61

56

32

90

88

86

83

80

75

70

40

110

110

105

100

95

90

85

50

125

120

115

110

105

100

90

63

140

135

130

125

120

115

105

75

155

150

145

135

130

125

115

90

165

160

155

145

140

130

120

 

 
Quando uma coluna montante atravessa uma parede, é importante que possa dilatar livremente sem descarregar tensões na derivação.   No caso em que a derivação fique enterrada no betão, dando origem a um ponto fixo, é importante que a coluna e o ponto fixo funcionem como braço de dilatação, com um comprimento segundo a fórmula do ponto 1.
     

Montagem e união de tubos e acessórios

A confiança nas instalações depende da união tubo/acessório, tão como do material usado no seu fabrico.

Nos sistemas BR-Poliropileno – Random, os tubos e seus acessórios são fabricados no mesmo material e o resultado obtido são uniões homogéneas.

  1. As ligações de acessórios roscados e tubos são similares ao sistema em aço galvanizado.
  2. Uniões por soldadura por fusão.
b.1) A soldadura feita por aquecimento dos acessórios e extremidade do tubo por aquecimento eléctrico.

b.2) Soldadura por electrofusão, uso de acessórios para o efeito.

Pela técnica de termosoldadura obtem-se uniões de grande confiança. As uniões termosoldáveis são tão fortes quanto o tubo. Do teste de tensão efectuado à união verificou-se que o tubo quebrará primeiro do que a união.

 

Processo de termosoldadura

Preparação para a soldadura

Os tubos são medidos e cortados com o comprimento requerido. O corte deverá ser perpendicular ao eixo do tubo (90º). As superfícies a soldar devem estar completamente limpas. O comprimento do tubo que entra no acessório deve ser marcada na extremidade do tubo.

Liga-se a máquina de soldar e regula-se para 260ºC. A luz vermelha está acesa enquanto a máquina aquece, a luz apaga quando a máquina estiver pronta a utilizar. O elemento aquecedor do acessório e do tubo têm que estar perfeitamente limpos, sem sujidade ou óleo.

 
Cortar o tubo perpendicularmente, com a tesoura ou o corta-tubos.   Marcar na extremidade do tubo o comprimento de tubo que deve entrar no acessório.
(ver a tabela abaixo)

 


* Limar o corte em 2 mm com um ângulo
de 15º, aproximadamente.

Tubo
Æ d
mm

Comprimento (t) de tubo
que entra no acessório
mm

16

13

20

14,5

25

16

32

18

40

20,5

50

23,5

63

27,5

75

30

 

Soldadura

A extremidade do tubo e do acessório são empurrados contra o elemento aquecedor na direcção axial. O tubo e o acessório têm que ser aquecidos simultaneamente. Ao fim do período de aquecimento retiram-se da máquina e unem-se rápidamente, na direcção axial. Durante a união e o acessório não devem ser rodados.

 
Quando a máquina de soldar estiver pronta (quando a luz apagar), aquecer, simultaneamente, o tubo e o acessório.   Decorrido o tempo de aquecimento, retirar, simultaneamente, o tubo e o acessório. O tempo de aquecimento depende da temperatura ambiente e do diâmetro do tubo. (ver tabela abaixo)

 


Rapidamente, unir o tubo e o acessório, sem rodar, fazendo pressão durante alguns segundos. Deixar arrefecer. (ver a tabela seguinte)

Ø ext. tubo
mm

Tempo de
aquecimento
(segundos)

Tempo máx.
de intervalo
(segundos)

Tempo de
arrefecimento
(minutos)

16

5

4

2

20

5

25

7

12

8

6

4

40

12

50

18

63

24

8

6

75

30

 

Estudo comparativo entre os seguintes tipos de tubo:

Após um exaustivo estudo comparativo entre o tubo PEX, o tubo Galvanizado e o tubo PP-R, chegamos aos seguintes resultados:

  Custo global de tubo e acessórios por apartamento:

 
Preço (tubo PEX) 110.895$00 + iva
Preço (tubo Galvanizado) 72.960$00 + iva
Preço (tubo PP-R) 69.044$00 + iva

 

Mão de obra necessária por apartamento:

 

Tubo PEX 1 (um) homem – 3 (três) dias
Tubo Galvanizado 1 (um) homem – 6 (seis) dias
Tubo PP-R 1 (um) homem – 1 (um) dia

 

Em face dos resultados e características, o sistema PP-R com uma durabilidade superior a 50 anos, dispensa isolamento térmico e solda, de montagem simples e rápida, absoluta atoxidade, bem como um reduzido ruido de instalação e baixas perdas de carga, livre de corrosão e incrustações, além disso é um material isento de cfc e totalmente reciclável, permite instalações plenas de sucesso garantido e reconhecido.


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