Welchen Einfluss hat die Temperatur auf das PPH-Rohr?

Rohre aus Polypropylen (PPH) werden aufgrund ihrer hervorragenden physikalischen und chemischen Eigenschaften häufig in vielen Branchen wie der Chemie-, Lebensmittel- und Pharmaindustrie eingesetzt. Allerdings steht die Temperatur als Schlüsselfaktor für die Leistung von PPH-Rohren in direktem Zusammenhang mit der Haltbarkeit, Sicherheit und Wirksamkeit der Rohre.

Temperaturbereich und Leistung
Der anwendbare Temperaturbereich von PPH-Rohren liegt normalerweise zwischen -20 °C und 90 °C. Außerhalb dieses Bereichs können sich die physikalischen Eigenschaften von PPH-Rohren erheblich verschlechtern und deren normale Verwendung beeinträchtigen. Insbesondere hohe und niedrige Temperaturen haben unterschiedliche Auswirkungen auf die Leistung von PPH-Rohren.
Unter Hochtemperaturbedingungen werden die mechanische Festigkeit und Steifigkeit von PPH-Rohren erheblich verringert. Der Temperaturanstieg führt zu einer erhöhten Beweglichkeit der Polymerketten, was zu einer Verformung und einer erhöhten Fließfähigkeit des Materials führt. Wenn die Temperatur 90 °C übersteigt, können PPH-Rohre erweichen, sich verformen oder sogar ihre Drucktragfähigkeit verlieren. Dieses Phänomen ist besonders wichtig in Rohrleitungssystemen, die Flüssigkeiten mit hohen Temperaturen standhalten müssen, und muss voll beachtet werden.
Relativ gesehen haben Umgebungen mit niedrigen Temperaturen einen größeren Einfluss auf die Zähigkeit von PPH-Rohre . Wenn die Temperatur unter -20 °C sinkt, können PPH-Rohre brüchig werden und zu Sprödrissen neigen. Bei niedrigen Temperaturen nimmt die Schlagzähigkeit des Rohrs ab und es kann bei Einwirkung äußerer Kräfte leicht zu einem Bruch kommen, was zu Undichtigkeiten oder anderen Sicherheitsrisiken führen kann.

Wärmeausdehnung und -kontraktion
PPH-Rohre unterliegen einer thermischen Ausdehnung und Kontraktion, wenn sich die Temperatur ändert. Polypropylen hat einen hohen linearen Ausdehnungskoeffizienten von etwa 0,15–0,20 mm/m·°C. Diese Eigenschaft bedeutet, dass sich Länge und Durchmesser des PPH-Rohrs entsprechend ändern, wenn sich die Temperatur ändert.
In einer Umgebung mit hohen Temperaturen kann die Ausdehnung des PPH-Rohrs zu Lockerungen oder Undichtigkeiten an der Rohrverbindung führen. Daher ist es bei der Planung des Rohrleitungssystems erforderlich, die Auswirkungen der Wärmeausdehnung zu berücksichtigen und die Stütz- und Befestigungspunkte angemessen festzulegen, um sicherzustellen, dass sich das Rohr bei Temperaturänderungen frei ausdehnen und zusammenziehen kann.
Umgekehrt kann die Kontraktion des PPH-Rohrs in einer Umgebung mit niedrigen Temperaturen dazu führen, dass die Dichtheit der Rohrverbindung abnimmt, wodurch sich das Risiko einer Leckage erhöht. Daher muss bei der Installation auf die Dichtheit der Verbindung geachtet werden, um Probleme bei sinkenden Temperaturen zu vermeiden.

Thermische Alterung
In einer Umgebung mit hohen Temperaturen wird die thermische Alterungsrate des PPH-Rohrs erheblich beschleunigt. Mit der Verlängerung der Servicezeit kann es zu folgenden Veränderungen im Rohrleitungsmaterial kommen:
Erstens führt eine hohe Temperatur dazu, dass die Molekülkette des PPH-Rohrs bricht, was zu einer Verringerung der Festigkeit und Steifigkeit des Materials führt. Besonders ausgeprägt ist dieses Phänomen bei langfristigem Hochtemperaturbetrieb, der zu einem frühzeitigen Ausfall der Rohrleitung führen kann.
Zweitens kann sich in Umgebungen mit hohen Temperaturen die Farbe von PPH-Rohren ändern und die Oberfläche kann verblassen und reißen. Dies wirkt sich nicht nur auf das Erscheinungsbild des Rohrs aus, sondern auch auf seine Leistung, insbesondere bei Anwendungen mit hohen Anforderungen an das Erscheinungsbild.
Um den Prozess der thermischen Alterung zu verzögern, fügen viele PPH-Rohrhersteller während des Produktionsprozesses Alterungsschutzmittel hinzu. Diese Additive können die Hitzebeständigkeit von PPH-Rohren wirksam verbessern und dadurch deren Lebensdauer verlängern.