Technische Hinweise und Informationen
PP Industrierohrsysteme



Akatherm/FIP mit Sitz in Mannheim ist ein führender Anbieter von PP-Rohrleitungs- komponenten, mit langjähriger Erfahrung in Kunststoffrohrleitungssystemen. Die Qualität unserer Produkte und die angebotenen Dienstleistungen unterliegen einem hohen Qualitätsanspruch. Neben Rohrengespritzten und segmentgeschweißten Formteilen werden auch die verschiedensten für Rohrleitungsbau benötigten Armaturen angeboten. Flansche und Dichtungen sowie Befestigungsmaterial runden unsere Produktpalette ab. kwerk.de verwendet PP-H (100) und PP-R (80).
Sämtliche folgende Angaben sind mit größter Sorgfalt und bestem Wissen erstellt worden. Aus dem Inhalt kann jedoch keine Verbindlichkeit abgeleitet werden.

Einfache Verbindung


Das Schweißen von PP-Rohrsysteme erlaubt eine einfache Installation von Neusystemen und ein ebenso einfaches Modifizieren bestehender Systeme. Der Anwender hat dabei die Wahl zwischen den nach DVS 2207- Teil 11 zugelassenen Schweißverfahren: Heizelement-Stumpfschweißen (HS), Heizelement-Muffenschweißen (HD) und Heizwendelschweißen (HM).
Polypropylen (PP) ist ein teilkristalliner Werkstoff. Aufgrund seiner mechanischen Eigenschaften, seiner chemischen Widerstandsfähigkeit und besonders aufgrund seiner hohen Wärmeformbeständigkeit ist Polypropylen ein wichtiger Werkstoff im Rohrleitungsbau geworden.

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Vorteile des PP-Systems


Rohre, Formteile und Armaturen werden aus dem Werkstoff PP-H (Polypropylen-Homopolymerisat) oder PP-R (Polypropylen- Randomcopolymerisat) hergestellt. Ihre Eigenschaften prädestinieren den Werkstoff PP für die Herstellung von druckbeaufschlagten Rohrleitungssystemen.

 

Verhalten von PP im Außeneinsatz


Bei Einsatz bzw. Lagerung im Freien wird nicht speziell stabilisiertes PP vorzugsweise durch die kurzwelligen UV-Anteile des Sonnenlichts unter Beteiligung des Luftsauerstoffs geschädigt. Es kommt, abhängig von der Dauer der Sonneneinstrahlung, zu einer Farbveränderung, einhergehend mit einer Veränderung der mechanischen Kennwerte. Als wirksamen Schutz bei Freiverlegung empfehlen wir, eine Rohrisolierung, Rohrabdeckung oder einen Schutzanstrich anzubringen.


Chemische Beständigkeit


PP weist eine vergleichbare chemische Widerstandsfähigkeit zu PE auf. Aufgrund seines unpolaren Charakters hat PP auch bei höheren Einsatztemperaturen eine gute Beständigkeit gegenüber Salzen, Säuren, Alkalien und vielen Lösungsmitteln. Eine bedingte Widerstandsfähigkeit liegt bei Aromaten vor. Nicht einsetzbar ist PP bei starken Oxidationsmitteln. Die chemische Widerstandsfähigkeit ist jedoch von vielen Faktoren abhängig, wie z.B. der Betriebstemperatur, dem Betriebsdruck und anderen Einflüssen. In Einzelfällen können Sie die Widerstandsfähigkeit in unserer Beständigkeitsliste nachschlagen oder nehmen Sie Kontakt mit unserem Produktmanagement auf.

 

Temperatureinsatzgrenzen und maximale Betriebsüberdrücke


PP ist im Temperaturbereich von 0 bis + 95°C einsetzbar. In Abhängigkeit von der geforderten Systemstandzeit empfehlen wir PP im Temperaturbereich zwischen 10°C bis + 80°C einzusetzen. Bezüglich der Druckbelastbarkeit von Rohren und Formteilen verweisen wir auf die vorstehenden Grafiken. Die Belastbarkeit der Armaturen können Sie aus den Hinweisen bei den entsprechenden Armaturen ersehen.

Elektrische Eigenschaften


PP ist ein unpolares Kohlenwasserstoffpolymerisat mit ausgezeichneten Isolationseigenschaften. Aufgrund der hieraus resultierenden möglichen statischen Aufladung, darf PP bei Anwendungen, wo Entzündungs- oder Explosionsgefahr besteht, nicht eingesetzt werden.

 

Niedriges Gewicht


PP-Systeme wiegen nur die Hälfte im Vergleich mit Kupferrohrinstallationen und nur 1/6 verglichen mit Stahlrohrsystemen. Hierdurch ist eine einfachere Handhabung gewährleistet, und es werden Anwendungsbereiche erschlossen, in denen in Verbindung mit den besonderen Eigenschaften von PP metallische Systeme ersetzt werden können. Wie alle teilkristalline thermoplastische Kunststoffe hat auch PP einen relativ großen Wärmeausdehnungskoeffizienten (0,16mm/m°C). Diese Tatsache ist im Vorfeld bei der Planung des Rohrleitungssystems konstruktiv zu berücksichtigen. Hierzu bieten sich folgende Möglichkeiten an: Einbau von Dehnungsbögen oder Kompensatoren, sowie die „feste“ Einspannung über Festpunkte. Da hierzu fundierte Kenntnisse im Umgang mit Kunststoffen vorhanden sein müssen, empfehlen wir eine entsprechende Systemauslegung mit PC-Rechenprogrammen durchzuführen.

Werkstoffeigenschaften


Die genannten Werkstoffdaten sind Richtwerte, die in Abhängigkeit vom Verarbeitungsverfahren differieren können.
Daher können sie nicht ohne weiteres auf Fertigteile übertragen werden.



Werkstoff PP-H, SDR 11, Rohrserie 5, Standzeit 25a




Werkstoff PP-H, SDR 17,6 Rohrserie 8, Standzeit 25a




Werkstoff PP-H, SDR 33 Rohrserie 16, Standzeit 25a





1. gerades Rohr, Segmentrohrbogen kleiner gleich 30°
2. Segmentrohrbogen größer 30° und kleiner gleich 90° (R=1,5xDe) und T-Stück 90°, egal
3. T-Stück 60°, egal
4. T-Stück 45°, egal

Hinweis:
Außerhalb der gekennzeichneten Anwendungsfelder liegende Betriebstemperaturen erfordern bezüglich der Standzeit eine gesonderte Betrachtung. Die materialbezogenen Sicherheitsfaktoren sind Literaturwerte (bei: 20°C, Wasser).

Druck-Temperaturdiagramm


Zulässige Innendruckbelastbarkeit von Rohr und segmentgeschweißten Formteilen aus PP-H SF=1,6

Hinweis:
(Bei der Einschätzung der zulässigen Betriebsdrücke für Temperaturen > 40 °C können Sie gerne unser Produktmanagement von kwerk.de kontaktieren.
Dies gilt insbesondere für Grenzfälle.)

SDR 11 17,6 33
ISO-S 5 8,3 16
PP-H SF 1,6 PN 12,5 PN 7,5 PN 3,9
PP-H SF 1,25 PN 12,5 PN 7,5 PN 4,9
de Wandstärke (e) in mm
20 1,9    
25 2,3 1,8  
32 2,9 1,8  
40 3,7 2,3  
50 4,6 2,9  
63 5,8 3,6 2,0
75 6,8 4,3 2,3
90 8,2 5,1 2,8
110 10,0 6,3 3,4
125 11,4 7,1 3,9
140 12,7 8,0 4,3
160 14,6 9,1 4,9
180 16,4 10,2 5,5
200 18,2 11,4 6,2
225 20,5 12,8 6,9
250 22,7 14,2 7,7
280 25,4 15,9 8,6
315 28,6 17,9 9,7
355 32,2 20,1 10,9
400 36,3 22,7 12,3
450 40,9 25,5 13,8
500 45,4 28,4 15,3
560 50,8 31,7 17,2
630 57,2 35,7 19,3
710   40,2 21,8
800   45,3 24,5
900     27,6
1000     30,6
 
  Wert Einheit
Dichte 0,91 g/cm³
Streckspannung bei 23°C 3 MPa
Biege E-Modul bei 23°C 1500 MPa
Längenausdehung 0,16 mm/m°C
Vicat-Erweichungstemperatur 142 °C
Kerbschlagzähigkeit bei 23°C (nach Izod) ca.7 KJ/m2
Wärmeleitfähigkeit 0,22 W/m°C
Oberflächenwiderstand >1013 Ohm
 

Sicherheitsfaktoren


Bei steigenden Temperaturen sinkt der einzurechnende Sicherheitsfaktor aufgrund der verbesserten Schlagunempfindlichkeit des Materials PP wie folgt:

PP-H  
bis 40°C SF = 1,6
bis 40°C -60°C SF = 1,40
ab 60°C SF = 1,25
PP-R  
10 °C - 60°C SF = 1,25
 

Rohrunterstützung


Häufig werden Rohre mit „ungehinderter Längenänderung“ in abgehängten Rohrschellen geführt. Die Rohrleitung hat dabei die Möglichkeit, in der Rohrschelle zu gleiten. Deshalb müssen diese Konstruktionen möglichst stabil sein, dürfen aber dennoch die axiale Bewegung des Rohres nicht beeinträchtigen. Die metallischen Schellentypen dürfen keine scharfen Kanten oder Grate haben, die das Rohr beschädigen könnten. In unmittelbarer Nähe zur Schelle dürfen sich keine Hindernisse befinden (z.B. Formteile, Muffen, Schweißnähte), die die Beweglichkeit der Rohrleitung beeinträchtigen.

Bei Auslegung von Rohrleitungssystemen mit „verhinderter Längenänderung“, sind Führungsschellen einzubauen. Sie müssen gewährleisten, dass aufgrund der eintretenden Stauchung das Rohr nicht seitlich ausknickt. Die Möglichkeit zum Gleiten der Rohrleitung ist hier im Gegensatz zur Gleitschelle nicht erforderlich.





Rohschellenabstände


Rohrschellenabstände in mm für Rohre aus PP bei Medien mit einer Dichte < 1,0 g/cm³.

 

Unterstützung schwerer Rohrleitungsteile


Armaturen, Filter oder andere schwere Rohrleitungsteile sollten immer unabhängig von der Rohrleitung befestigt werden, um unzulässige Lasten vom Leitungssystem fernzuhalten. Zum Beispiel können zum Zwischenflanschen von Absperrklappen anstatt Losflansche Armaturenbefestigungsplatten oder bei Kugelhähnen spezielle Kugelhahnhalterungen verwendet werden. Unterstützung schwerer Rohrleitungsteile.

Rohrführung


Oberirdisch verlegte Rohrsysteme sollten so konzipiert werden, dass hinreichend Richtungsänderungen vorhanden sind, um Rohrlängenänderungen aufzunehmen. Über entsprechend ausgelegte Biegeschenkel und die zuvor beschriebenen Befestigungsmöglichkeiten wird ein gezielt axiales Ausdehnen ohne Auslenken erreicht. In jedem Fall kann die natürliche Rohrflexibilität ausgenutzt werden.
Rohrdurchmesser in mm Stützweite in mm
de 20°C 30°C 40°C 50°C 60°C 70°C 80°C
20 700 675 650 625 600 575 550
25 800 775 750 725 700 675 650
32 950 925 900 875 850 800 750
40 1100 1075 1050 1000 950 925 875
50 1250 1225 1200 1150 1100 1050 1000
63 1450 1425 1400 1350 1300 1250 1200
75 1550 1500 1450 1400 1350 1300 1250
90 1650 1600 1550 1500 1450 1400 1350
110 1850 1800 1750 1700 1600 1500 1400
125 2000 1950 1900 1800 1700 1600 1500
140 2100 2050 2000 1900 1800 1700 1600
160 2250 2200 2100 2000 1900 1800 1700
180 2350 2300 2200 2100 2000 1400 1800
200 2500 2400 2300 2200 2100 2000 1900
225 2650 2550 2450 2350 2250 2150 2000
250 2800 2700 2600 2500 2400 2300 2150
280 2950 2850 2750 2650 2550 2450 2300
315 3150 3050 2950 2850 2700 2600 2450
355 3350 3250 3150 3000 2850 2750 2600
400 3550 3450 3350 3200 3050 2900 2750
 

Korrekturfaktoren zur Stützweitenermittlung


Die ausgewiesenen Werte gelten für Rohre SDR 11. Folgende Korrekturfaktoren sind zu berücksichtigen:
Rohrwanddicke:
Rohre SDR 17,6 - 0,91
Rohre SDR 33 - 0,74
Medium:
Dichte: >1,0 g/cm³ < 1,25 g/cm³ - 0,96
Dichte: >1,25 g/cm³ < 1,50 g/cm³ - 0,92
Bezüglich Korrekturfaktoren bei Verwendung von gasförmigen Medien halten Sie bitte mit unserem Produktmanagement Rücksprache.

Innendruckbelastbarkeit von unverstärkten Sattel-T-Stücken aus PP SDR 11


Werte gelten für Wasser von 20°C; Standzeit 25 Jahre und einem Sicherheitsfaktor von 1,7
Abminderungsfaktoren:
SDR 11: 40°C = 0,90, 60°C = 0,60
SDR 17,6: 40°C = 0,90, 60°C = 0,60

  50 63 75 90 110 125 140 160 180 200 225 250 280 315 355 400
90 6,1 6,0                            
110 6,3 6,1 5,4                          
125   6,2 6,1 5,9                        
140   6,3 6,3 6,0 5,9                      
160   6,5 6,4 6,1 5,9 5,9                    
180   6,6 6,5 6,2 6,0 5,7 5,9                  
200   6,8 6,7 6,3 6,1 6,0 5,9 5,9                
225   6,9 6,8 6,4 6,2 6,1 6,0 5,9 5,9              
250     7,0 6,5 6,3 6,2 6,0 6,0 5,9 5,9            
280       6,7 6,4 6,3 6,1 6,0 6,0 5,9 5,9          
315       6,9 6,6 6,4 6,3 6,2 6,0 6,0 5,9 5,9        
355         6,8 6,6 6,4 6,3 6,2 6,1 6,0 5,9 5,9      
400         6,9 6,7 6,6 6,4 6,3 6,2 6,1 6,0 5,9 5,9    
450         7,1 6,9 6,7 6,6 6,4 6,3 6,2 6,1 6,0 5,9 5,9  
 





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