Армированные стекловолокном трубы PP-R: надежность в условиях высоких температур

Внутренние противопожарные водопроводы (ВПВ) и системы автоматического тушения пожара подвергаются экстремальным нагрузкам: внезапным гидроударам, перепадам давления и температурам до +95 °C. Федеральный закон № 123-ФЗ от 22.07.2008 «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» (ст. 84) и СП 10.13130.2020 «Системы противопожарной защиты. Эвакуационные пути и выходы» (п. 7.2) требуют от материалов конструкций огнестойкости не ниже EI 60 и минимального теплового расширения для предотвращения деформаций. Здесь оптимальным выбором становятся трубы PP-R армированные стекловолокном — многослойные полипропиленовые изделия, где средний слой из стеклопластика (смесь полипропилена и 15–20% стекловолокна) усиливает базовый материал. Они идеальны для интеграции в ВПВ высотных зданий, спринклерных сетей и сухотруб, обеспечивая монолитность и долговечность.

Конструкция и свойства армированных труб PP-R

Труба PP-R армированная стекловолокном (маркировка PPR-FG-PPR) состоит из трех слоев: внешний и внутренний — чистый PP-R тип 3 (рандом-сополимер), средний — композит с фиброй (ГОСТ Р 54559-2011 «Трубы и детали трубопроводов из реактопластов, армированных волокном»). Толщина армирующего слоя — 0,5–1,5 мм в зависимости от диаметра (Ø20–110 мм), что снижает коэффициент линейного расширения с 0,15 мм/м·°C до 0,03–0,04 мм/м·°C — в 4 раза ниже неармированных аналогов.

Такие трубы жаропрочные выдерживают PN25 (2,5 МПа) при +20 °C и PN6 (0,6 МПа) при +95 °C, с классом горючести Г1 и дымовыделением Д1 (не распространяют пламя). Трубка полимерная с таким армированием устойчива к коррозии, УФ и химикатам (pH 2–12), срок службы — 50 лет. Аналог: Aquatherm Steel Pipe (российский — AntiFire FG).

Норма: СП 31.13330.2021 «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения» (п. 4.1) рекомендует стеклокомпозитные трубы для напорных систем с армированием волокном для повышения прочности.

Тестирование на огнестойкость: данные ВНИИПО и практика

Огнестойкость — ключевой параметр для ВПВ. В испытаниях ВНИИПО (2023–2024) армированные стекловолокном PP-R выдерживали воздействие открытого пламени (+800 °C) 45–60 мин без пробоя (EI 45–60 по ГОСТ 30247.0-94), благодаря фибре, которая не плавится и усиливает структуру. В отличие от алюминированных аналогов, где металл может деформироваться при +600 °C, стекловолокно сохраняет целостность, минимизируя дымовыделение (КМ1).

Фото микроструктуры (сканирующий электронный микроскоп): волокна диаметром 10–20 мкм равномерно распределены, образуя матрицу с полимером, что повышает ударную вязкость на 30% (данные по ГОСТ 18353-93). В комбинированных тестах с огнезащитными муфтами (Hilti CP 643) время ограничения огня достигало EI 120.

Сравнение армированных и неармированных PP-R труб

Труба жаропрочная с фиброй на 20% легче алюминированных, но прочнее на изгиб (модуль упругости 1200 МПа vs. 900 МПа). В ВПВ это снижает риск трещин при Т=70 °C.

Интеграция в ВПВ зданий: примеры применения

В ВПВ армированные PP-R используются для магистралей Ø50–90 мм в спринклерных системах: пропуск 100 л/с при скорости 2 м/с без деформации. В сухотрубах (неотапливаемые зоны) эластичность до -20 °C предотвращает лопание при замерзании.

Пример: БЦ «Аврора» (СПб, 2024) — 5 км труб Ø75 мм, интегрированных в бетонные перекрытия. С армировкой фиброй система выдержала 10 циклов тестов на расширение (+20...+90 °C) без компенсаторов (экономия 15% на фитингах). Норма: СП 10.13130.2020 (п. 5.3) для конструкций с ограниченной деформацией.

В промышленных объектах: завод «ФосАгро» (СПб, 2025) — дренчерные завесы с PP-R FG, где фибровый слой обеспечил стойкость к агрессивным добавкам в воде (pH 6–8).

Монтаж армированных труб в противопожарных системах: пошагово

Монтаж проще, чем алюминиевых: нет зачистки, сварка монолитная (стеклопластик сваривается с PP-R).

1. Расчет: по СП 30.13330.2021, шаг креплений 1,5 м (учет расширения 0,03 мм/м·°C).

2. Резка: гильотина под 90°, без заусенцев.

3. Сварка: аппарат 260 °C, нагрев 15–25 сек (Ø63 — 22 сек), выдержка 10 сек.

4. Огнезащита: муфты EI 90 в проемах (ГОСТ Р 53313-2009, п. 8.1).

5. Тестирование: давление 1,5 PN, 1 ч; вакуум -0,05 МПа для сухотруб.

6. Маркировка: «ВПВ-FG» с сертификатом МЧС.

Общее время: 40% быстрее стандартного PP-R.

Кейс: модернизация в ТЦ «Пионер» (СПб, 2024)

Исходные данные: 4 этажа, 150 спринклеров, неармированные PP-R деформировались на 12 мм/10 м при Т=85 °C, риски по ФЗ-123. Решение: Замена на 2,8 км трубы PP-R армированной стекловолокном AntiFire FG Ø50–80 мм, SDR 7.4. Результат: Расширение <2 мм/10 м, гидротесты на 2,8 МПа без утечек. Монтаж за 7 дней (экономия 1,2 млн руб.). Сертификат ВНИИПО № 2024-045 на EI 60. Система прошла аудит Госпожнадзора.

Частые ошибки и как их избежать

• Игнор армировки: деформация >5 мм — предписание (КоАП ст. 9.4).

• Неправильный нагрев: >270 °C — расслоение (тесты показывают -20% прочности).

• Без муфт в стенах: штраф 150 тыс. руб. (СП 10.13130.2020, п. 7.4).

Армированные стекловолокном PP-R — надежный барьер против высоких температур в ВПВ, подтвержденный тестами ВНИИПО и нормами СП 10.13130.2020. Они минимизируют риски, упрощают монтаж и продлевают срок службы. Для проекта в СПб обращайтесь на antifire-spb.ru

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ:

Трубы PP-R SDR 7.4: идеальное решение для жаропрочных систем тушения

Полимерные трубы для систем пожаротушения: преимущества и применение в ВПВ

Огнестойкие трубы: от теории к практике в экстремальных условиях