Ekoplastik

8

Tel.

+420 326 983 111

FAX

+420 326 983 110

E-MAIL

10. Инструкция по монтажу

Общая информация

Отдельные рекомендации, приведенные в Инструкции по монтажу

EkoplastikPPR,действительныидлятрубFIBERBASALTPLUS.Повышенное

внимание следует уделять защите труб от внешних ударов, главным

образом, при низкой температуре окружающей среды.

Линейное расширение и сжатие труб

Разница температур при монтаже и при эксплуатации приводит к

возникновению линейного расширения или сжатия.

Δl = α . L . Δt [мм]

Δl линейное изменение [мм]

α коэффициент линейного теплового

расширения [мм/м °C], для труб

Ekoplastik FIBER BASALT PLUS α = 0,05

L расчетная длина (расстояние между двумя соседними

неподвижными креплениями по прямой линии) [м]

Δt разница температур при монтаже и эксплуатации [°C]

Ls = k . √(D . Δl) [мм]

Ls компенсационная длина [мм]

k константа материала k = 20

D наружный диаметр трубопровода [мм]

Δl линейное изменение [мм]

Для компенсации линейных изменений у полипропилена

используется гибкость самого материала. Кроме компенсации

на изгибах трубопроводной трассы применяются П-образные

компенсаторы. Значения линейного изменения Δl и компенсаци-

онной длины Ls можно также можно определить по графику.

L

k

= 2 . Δ

l

+ 150 [мм] прицем L

k

≥10.D

Если линейные изменения трубопровода должным образом не

компенсированы, то в стенках труб возникают дополнительные

напряжения растяжения и сжатия, сокращающие срок эксплуатации

трубопровода. У полипропилена для компенсации линейных

изменений используется гибкость самого материала. Прокладку

трубопроводов необходимо выполнять так, чтобы труба могла

свободно двигаться в пределах величины расчетного расширения.

Это достигается за счет компенсирующей способности элементов

трубопровода (на изгибе трубопровода) или установкой

компенсаторов линейных изменений.

Подходящим способом компенсации линейного расширения явля-

ется тот, при котором трубопровод отклоняется в перпендикулярном

направлении от своей оси, а на этом перпендикуляре оставляется

компенсационная длина Ls, которая обеспечит то, что при

температурном изменении длины трубопровода не возникнут

значительные дополнительные напряжения растяжения и сжатия.

Компенсационная длина Ls (длина компенсатора) зависит от

вычисленного линейного изменения длины участка трубопровода,

материала и диаметра трубопровода. Показатели линейного

изменения Δl и компенсационной длины Ls (длины компенсатора)

можно также определить по графикам.

П-образный

компенсатор

нк

нк

Пк

Пк

Пк

нк

нк

нк

Пк

Пк

(мин. 10.D)

НК – неподвижное крепление

ПК – подвижное крепление

L – расчетная длина

трубопровода

Ls – компенсационная длина

Δl – линейное изменение

Lk – ширина компенсатора

Длина

трубо-

провода

Разница температур ∆t

10 °C 20 °C 30 °C 40 °C 50 °C 60 °C 70 °C 80 °C

Линейное изменение Δl [мм]

1 м

1

1

2

2

3

3

4

4

2 м

1

2

3

4

5

6

7

8

3 м

2

3

5

6

8

9 11 12

4 м

2

4

6

8 10 12 14 16

5 м

3

5

8 10 13 15 18 20

6 м

3

6

9 12 15 18 21 24

7 м

4

7 11 14 18 21 25 28

8 м

4

8 12 16 20 24 28 32

9 м

5

9 14 18 23 27 32 36

10 м

5 10 15 20 25 30 35 40

15 м

8 15 23 30 38 45 53 60

Линейное удлинение трубопровода Ekoplastik Fiber BASALT PLUS

Задание: L = 10, Δt = 40 °C

Температурное линейное удлинение трубопроводов из различных материалов. Удлинение (“расширение”) труб при нагреве. Чугун, сталь, медь, латунь, алюминий, металлополимерные, ПП (PP), ПВХ, ПЭ (PEX), полибутилен. Таблица.

Навигация по справочнику TehTab.ru:  главная страница  / / Техническая информация / / Оборудование – стандарты, размеры / / Элементы трубопроводов. Фланцы, резьбы, трубы, фитинги…. / / Трубы, трубопроводы. Диаметры труб и другие характеристики.  / / Температурное линейное удлинение трубопроводов из различных материалов. Удлинение (“расширение”) труб при нагреве. Чугун, сталь, медь, латунь, алюминий, металлополимерные, ПП (PP), ПВХ, ПЭ (PEX), полибутилен. Таблица. Температурное линейное удлинение трубопроводов из различных материалов. Удлинение (“расширение”) труб при нагреве. Чугун, сталь, медь, латунь, алюминий, металлополимерные, ПП (PP), ПВХ, ПЭ (PEX), полибутилен. Таблица. Для точных вычислений, естестенно, следует пользоваться более сложными моделями: (Коэффициенты теплового расширения), но для практических целей значительно удобней пользоваться ориентировочной табличкой: Таблица. Практические величины теплового линейного удлинения труб из различных материалов при нагреве на 50°C в диапазоне температур -50/+100 °C Температурное линейное удлинение трубопроводов из различных материалов. Удлинение (“расширение”) труб при нагреве. Чугун, сталь, медь, латунь, алюминий, металлополимерные, ПП (PP), ПВХ, ПЭ (PEX), полибутилен. Таблица. Материал трубы Линейное удлинение на 100 погонных метров трубы при нагреве на 50°C Чугун 52 мм 5,2 см 0,052 м Сталь нержавеющая 55 мм 5,5 см 0,055 м Сталь углеродистая 58 мм 5,8 см 0,058 м Медь 85 мм 8,5 см 0,085 м Латунь 95 мм 9,5 см 0,095 м Алюминий 115 мм 11,5 см 0,115 м Металлополимерные трубы 130 мм 13 см 0,13 м Полипропилен с алюминием 150 мм 15 см 0,15 м Полипропилен армированный 310 мм 31 см 0,31 м ПВХ (PVC) поливинилхлорид 400 мм 40 см 0,4 м Полипропилен без армирования 650 мм 65 см 0,65 м Полибутилен (PB) 750 мм 75 см 0,75 м Полиэтилен, ПЭ,  (PEX) 1000 мм 100 см 1 м Ну и для совсем уж эстетов:) , рисунок:

Тепловое расширение водопроводных труб

Водопроводные трубы, как и большинство материалов меняют свои размеры с изменением температуры. Свойство материала менять свой размер под воздействием изменения температуры характеризуется коэффициентом линейного расширения . У различных материалов коэффициенты линейного расширения могут отличаться на порядок, но в данном случае мы рассматриваем только материалы, из которых изготавливают водопроводные трубы- сталь, медь, полипропилен и металлопластик.

Материал трубы	Коэффициент теплового расширения, мм/мК	Тепловое расширение 1 метра трубы при изменении температуры на 50 градусов, мм
Полипропилен (не армированный)	0,1500	7,5
Армированный полипропилен	0,03-0,05	2,1-3,5
Металлопластик	0,0250	1,25
Медь	0,0166	0,83
Нержавеющая сталь	0,0165	0,825
Сталь	0,0120	0,6

Из таблицы следует, что наиболее опасно тепловое расширение для полипропиленовых труб — 8 мм на один погонный метр, что необходимо учитывать при замене труб в квартире.

Формула теплового расширения

Тепловое расширение материалов подчиняется линейной формуле

dL=k*L

где L- длина предмета, k -коэффициент теплового расширения, dL-изменение длины предмета

Меры компенсации теплового расширения труб

Для снятия внутренних напряжений от тепловой деформации трубы должны иметь возможность перемещаться на длину своего теплового расширения. Это обеспечивается:

• отсутствием жестких креплений трубы (желательно применение обрезиненных креплений)
• отсутствием ограничителей по торцам трубы (наличие зазоров от торца трубы до препятствия)
• наличие компенсирующих петель

Тепловое расширение и способы его компенсации

Полипропиленовые трубы, по сравнению с металлическими, сущест­венно больше меняют свою длину при колебаниях температуры. Это явление следует учитывать при проектировании трубопровода, в осо­бенности при использовании неармированных труб в системах горячего водоснабжения и отопления.

Изменение длины PPRC-трубопровода при перепадах температуры определяется по формуле AL = eLAt, где AL – изменение длины трубы, мм; s – коэффициент линейного расширения трубы; L – длина расчетного участка, м; At – расчетная разность температур, °С.

Для неармированных труб коэффициент линейного расширения со­ставляет -0,15 мм/м°С, а для армированных -0,03мм/м°С.

Например, если на участке неармированного трубопровода длиной 6,5м предполагается колебание температуры от 20 до 75°С, то колебание длины на этом участке составит: 0,15 мм/м°С’ 6,5м • 55°С = 54 мм.

Величину температурного удлинения труб можно определять также по номограммам (см. рис. 4 и 5).

⁰ 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160

Температурные изменения длины трубы д L, мм

Рис. 4. Номограмма для определения температурного удлинения труб PN 10uPN20

Запорная арматура и крепеж

ЗАПОРНАЯ АРМАТУРА И КРЕПЕЖ

ТРУБЫ И СОЕДИНИТЕЛЬНЫЕ ДЕТАЛИ

Трубы

Муфты

Разъемные соединения

Уголки, тройники

1м

2и-

3м

4м

5м

6м

7м

8м

9м

10м

1м

2и-

3м

4м

5м

6м

7м

8м

9м

10м

1м 2м 3м 4м 5м 6м 7м 8м 9м 10м

1м

2и-

3м

4м

5м

6м

7м

8м

9м

10м

Рис. 5. Номограмма для определения температурного удлинения армиро­ванных труб (PN 25)

Линейные расширения трубопровода могут быть скомпенсированы в местах поворотов. Если этого недостаточно, оборудуют специальные П-образные компенсаторы или устанавливают компенсирующие детали типа «омега», т.е. петлеобразные компенсаторы (см. рис. 6 – 8). При этом часть креплений делают неподвижными, или фиксирующими: они на­правляют удлинение через подвижные (скользящие) крепления в сторо­ну компенсирующих элементов.

Конструкция скользящейопоры должна обеспечивать перемещение трубы в осевом направлении. Для оборудова­ния неподвижной опоры можно установить по обеим сторонам скользящей опоры две муфты или муфту и тройник. Непод­вижное крепление трубопровода на опоре путем сжатия трубы не допускается

Рис. 6. Компенсация температурных удлинений на PPRC-трубопроводе

Рис. 7. П-образный компенсатор

Необходимая длина подвижного участка Ls компенсатора (см. рис. 6-8) рассчитывается по формуле Ls =25 VdAL , где d – наружный диаметр трубы; AL – линейное удлинение

Дополнительную компенсацию температурных удлинений трубопро­вода можно обеспечить предварительным напряжением трубы в соответствующем направлении. Для компенсации предварительно напряженного участка подвижный участок L_s может быть на 30% короче.

Температурные колебания длины стояков также необходимо учитывать. Рекомендуется предусматривать необходимую длину L_s отводящей трубы (рассчитывается по приведенной выше формуле), либо расширенный проем в стене, сквозь которую проходит отвод (см. рис. 9). Возможна и фиксированная установка стояка, не требующая учета температурных удлинений и оборудования компенсаторов, при условии, что неподвижные опоры располагаются непосредственно до и после отвода.

Рис. 9. Способы обустройства отвода от стояка

Температурные изменения длины трубы Д L, мм

Рис. 10. Номограмма для определения длины подвижного элемента Ly компенсирующего линейное удлинение AL на трубах различного диаметра

Компенсация удлинений PPRC-труб может обеспечиваться также предварительным прогибом труб при прокладке их в виде «змейки» на сплошной опоре, ширина которой допускает возможность изменения формы прогиба трубопровода при изменении температуры.

При закладке PPRC-трубопровода в бетон или штукатурку специаль­ных компенсаторов, как правило, не требуется: температурные колеба­ния размеров компенсируются эластичностью материала труб и фитин­гов. Тем не менее, если длина заложенной трубы превышает 2 м, для компенсации линейных удлинений рекомендуется помещать между трубой и бетоном слой эластичного материала, например теплоизоляции (см. рис. 11).

Рис. 13. Приваривание седельной муфты.

В труднодоступных местах для сборки PPRC-трубопровода или ремонта поврежденного участка можно использовать электросварную муфту. Специфика работы с такой муфтой состоит в том, что в процессе сварки труба может выталкиваться из муфты вследствие расширения деталей

Рис. 14. Использование ремонтного штыря для заделки отверстия

Резьбу комбинированных фитингов можно уплотнять лентой ФУМ и другими герметиками. Следует помнить об относительно невысокой прочности пластиковых деталей и не прикладывать чрезмерного усилия при затяжке резьбы. При работе с диаметрами до 32-40 мм надо обхо­диться без использования гаечных ключей.

Специалисты фирмы COES рекомендуют для соединения с металли­ческим трубопроводом использовать комбинированные фитинги только с наружной резьбой. Соединение с металлической трубой при этом осуществляется при помощи сгона.

Рис. 15. Применение электросварной муфты

После соединения деталей рекомендуется зафиксировать их на время, примерно равное времени нагрева. В период охлаждения (см. таблицу 5) нельзя корректировать взаимное расположение деталей и охлаждать сваренный узел водой. По истечении времени охлаждения соединение можно подвергать умеренной механической нагрузке. Заполнять трубо­провод водой рекомендуется не ранее чем через 1 час после сварки.

Качественно сделанное соединение может иметь расхождение осей трубы и раструба не более 5°. Раструбная деталь не должна иметь тре­щин, складок или других дефектов, вызванных перегревом, а на трубе у кромки раструба соединительной детали должен быть виден сплошной (по всей окружности) валик оплавленного материала.

Сварку полипропиленовых труб и соединительных деталей следует проводить при температуре окружающей среды не ниже 0°С. Место сварки надо защищать от атмосферных осадков и пыли.

Температура окружающего воздуха при монтаже имеет очень важное значение. Время сварки необходимо увеличивать при по­ниженной температуре (до 50% при температуре 5°С) и уменьшать в условиях жары. Следует также учитывать охла­ждение поверхности сварочного аппарата. Для более точного соблюдения температурного режима рекомендуется использо­вать контактный датчик температуры, позволяющий убедить­ся, что нагревательная поверхность достигла 260±5°С.

Нагревательные элементы и сварочный аппарат следует содержать в чистоте, налипший материал сразу счищать грубой салфеткой, избе­гать повреждения тефлонового покрытия нагревательных элементов. Нельзя охлаждать аппарат водой!

Линейное расширение полипропиленовых труб. Температурное линейное удлинение трубопроводов из различных материалов. Удлинение (“расширение”) труб при нагреве. Чугун, сталь, медь, латунь, алюминий, металлополимерные, ПП (PP), ПВХ, ПЭ (PEX), полибутилен. Таблица.

Линейное расширение полипропиленовых трубопроводов

Полипропиленовые трубы, при колебаниях температуры воды или транспортируемого теплоносителя, способны изменять свою длину, увеличивая ее при повышении температуры и уменьшая при охлаждении.

Это обстоятельство следует учитывать при проектировании и прокладки трубопроводов из полипропилена, особенно при монтаже участков большой протяженности.

Учитывая, что в системах холодного водоснабжения значительного изменения температуры воды не происходит, линейное расширение полипропиленовых труб в этом случае можно не учитывать. Этот параметр актуален для трубопроводов горячего водоснабжения и систем отопления.

Для каждого типа трубы из полипропилена существует определенный коэффициент линейного расширения, зависящий от конструкции трубы. Самым низким коэффициентом теплового расширения – 0,03 обладают трубы, армированные алюминиевой фольгой или стекловолокном. У обычных полипропиленовых труб этот коэффициент равен 0,15.

Возможная температурная деформация упрощенно рассчитывается по следующей формуле: I = a * L * t, где I – вычисляемая длина линейного расширения в миллиметрах,a – коэффициент линейного расширения конкретного типа трубы,L – расчетная длина участка трубопровода,t – разница между предполагаемой рабочей температурой и температурой во время монтажа (обычно температуру при монтажа приравнивают к текущей температуре окружающей среды).

Конкретный пример расчета:При монтаже участка системы отопления длиной 10 метров из полипропиленовой трубы, армированной алюминием (PN25) с проектной рабочей температурой 80°С и температурой во время сборки 20°С, удлинение участка при вводе в эксплуатацию составит:0,03 * 10 * (80-20) = 18 мм.

То есть, после запуска системы отопления и набора температуры, это участок трубопровода удлинится на 18 мм и при проектировании необходимо предусмотреть возможность компенсирования этой величины.

В зависимости от конструкции, это можно сделать тремя способами:

Методом углового расширения

П-образным компенсированием

Добавлением петлеобразным компенсирующего элемента (компенсатора)

Если компенсация линейного изменения отсутствует, то при изменениях температурного режима в стенках труб будет возникать нежелательное дополнительное напряжение, которое может привести к снижению эксплуатационного срока службы трубопровода.

Линейное расширение(мм) для полипропиленовых труб

Коэффициент расширения:0,03 (армированные трубы)0,15

Длина участка трубопровода(м)0,10,20,30,40,50,60,70,80,912345678910

Разница температур °С1020304050607080

 

remont-doc.ru

Полипропиленовые трубы армированные стекловолокном: их расширение для отопления

Полипропилен – материал, который не был известен еще десять лет назад, но очень быстро приобрел популярность.

Армированая полипропиленовая труба

Полипропиленовая армированная труба – тот материал, из которого монтируются современные отопительные магистрали, что связано с увеличением КПД и длительности срока эксплуатации, ведь они не поржавеют изнутри. Остается разобраться во всем многообразии полипропиленовых изделий, чтобы подобрать подходящие полипропиленовые трубы для отопления.

Проблемы полипропиленовых труб диаметром 20, 25, 32 мм

Несмотря на все положительные стороны, присущие пластиковым изделиям, есть и отрицательные. Недостатки полипропиленовых труб:

1. Изменение геометрическим размером (под действием повышенных температур происходит линейное удлинение полипропиленовых труб).
2. Преждевременное «старение» материала под действием прямых солнечных лучей.
3. Размягчение пластика при высоких температурах (выше 95 °С) и давлении.

Значительное удлинение полипропиленовых труб при нагреве объясняется увеличенным коэффициентом линейного расширения, по сравнению с металлическими аналогами. Опасность этого явления – нарушение целостности декоративного покрытия, под которым спрятана труба. Через определенный промежуток времени на нем обязательно появятся трещины. Казалось бы, можно ограничиться наружным монтажом, но в этом случае наблюдаются неопрятные волны вместо длинной прямой линии.

Что же делать? Ответ прост – армировать пластиковый материал! Подобная конструкция представляет собой специальный армированный слой, окруженный с двух сторон слоями пластика.

Совет: «При обустройстве отопительного трубопровода рекомендуется использовать полипропиленовые трубы армированные алюминием или стекловолокном».

Армированные пластиковые трубы хороши тем, что образуется жесткий каркас, который не позволяет трубам расти в длину или расширяться. При этом отдельные полимерные молекулы извиваются змейкой, но общая структура остается неизменной.

Армированая труба

Виды армирования: коэффициент линейного теплового расширения, кислородопроницаемость и другие технические характеристики

Армированный полипропилен создает непреодолимый барьер – молекулы кислорода не диффундируют, а, значит, можно избежать окисления стенок котла или радиатора. К тому же материал используемого армирующего каркаса влияет на свойства готовой конструкции. Чтобы не ошибиться при выборе того или иного материала, следует более подробно изучить характеристики алюминия и стекловолокна.

Так, труба пропиленовая, армированная алюминием отличается сниженным тепловым расширением (сказывается низкое тепловое расширение алюминия). В этом случае применяется технический алюминий (фольга, толщина которой не превышает 0,5 мм), который и склеивается с полипропиленом.

Совет: «Следует обращать особое внимание на толщину алюминиевой составляющей, состав пропилена и качество клеевого соединения, поскольку дешевые изделия низкого качества могут расслаиваться».

Труба, армированная алюминием, отличается не только по диаметру, но и по расположению армирующего слоя – возможно:

• нанесение цельной (сплошной) или перфорированной алюминиевой фольги по всей наружной поверхности – образуется внешняя защитная оболочка;
• использование алюминиевого листа (фольга), который располагается по центру изделия или смещен в сторону внутренней поверхности, что можно понять, только по срезу детали.

В первом случае достаточно сложно обеспечить качественное соединение гладкого алюминия с основным материалом, в результате чего могут образовываться пузыри в местах скопления молекул воды (проникают из системы). Этого недостатка лишено конструкция, в состав которой входит перфорированная фольга (обеспечивается хорошее сцепление с материалом-основой и допустимый коэффициент кислородопроницаемости).

Во втором же случае производитель гарантирует:

• низкую степень проникновения молекул свободного кислорода;
• сниженный коэффициент термического расширения.

Из такого полимера выполняются трубы малого диаметра, которые работают без избыточного давления потока

Полипропилен армированный стекловолокном – альтернатива алюминиевому каркасу. Но, такие изделия характеризуются повышенной чувствительностью к воздействию внутреннего давления (наблюдается расширение полипропиленовых труб армированных стекловолокном, применяемых в трубопроводах, которые работают при повышенных давлениях).

Совет: «Поскольку пластик армированный стекловолокном обладает немного меньшим показателем теплопроводности (отличительные свойства стекловолокна), его рекомендуется использовать только при открытой прокладке магистрали, отвечающей за горячее водоснабжение».

Как получаются лучшие полипропиленовые трубы армированные стекловолокном: pn25, Fiber, pn20, Kalde, Valtec, Ppr, Fv plast и другие чешские и немецкие производители

Армирование композитным материалом, который состоит из смеси полипропилена со стекловолокном. При этом внешнюю и внутреннюю сторону детали изготавливают из полипропилена, а композитный каркас располагается в центре (средний слой).Полипропиленовые трубы, армированные стекловолокном получаются следующим образом:

• Изготовление трехслойной конструкции, сердцевина которого – прослойка стекловолокна, окруженная пластиком.

Стекловолоконные трубы – своеобразный многослойный монолит (чаще трехслойный), в котором слои свариваются между собой. В этом случае получается двойной эффект – полипропилен склеивает волокна, которые в дальнейшем не позволяют изделию деформироваться. Полипропиленовые трубы армированные стекловолокном — это качество на высшем уровне.

Особенности монтажа труб для горячей воды (отопления и водоснабжения): цена вопроса не велика

Монтаж армированных полипропиленовых труб достаточно прост и эффективен. Он заключается в последовательной сварке (или пайке) отдельных элементов.

Стандартный набор инструментов, которые могут понадобиться:

• Паяльник (или специфический сварочный аппарат) – пригодится при пайке раструбов.
• Труборез или подходящие кусачки.
• Приспособления, с помощью которого снимается фаска.
• Прибор для удаления алюминиевой фольги (шейвер).
• Специальные насадки.

Совет: «Монтаж полипропиленового трубопровода – тот случай, когда не рекомендуется экономить на материалах, обходясь подручными средствами. Только применение специнструментов может обеспечить качественное соединение».

Прежде чем приступить к непосредственной сборке магистрали, следует выполнить следующую последовательность действий (подготовительный этап):

• Отмерять необходимую длину и отрезать нужный участок.
• Снять фаску по внешнему краю, воспользовавшись фаскоснимателем.
• Очистить (обезжирить) стыки – места, в которых элементы будут соединяться между собой.

Пластиковая труба для воды выделяется на фоне остальных многообразием фитингов и диаметров

Полипропиленовые трубы армированные алюминием для отопления нуждаются в дополнительной подготовительной операции – зачистке, благодаря чему армированная труба не начнет расслаиваться. К тому же это позволит уберечь алюминий от электрохимического разрушения и возможных протечек.

Совет: «Слой фольги рекомендуется снимать до того, как деталь будет одета на насадку паяльника, иначе на качественное соединение торца и фитинга можно не рассчитывать».

Снять фольгу, находящуюся под декоративно нанесенным пропиленом (микроскопическая толщина) закрепленную снаружи можно установив ее в простейшее приспособление (муфта с ножами) и выполнив 1…2 оборота.

Зачистка трехслойных элементов (армирующий каркас расположен между слоями пластика) выполняется немного сложнее – потребуется специальный торцеватель, который удаляет внутренний слой (около 1 мм), расположенный возле самого торца.

Нуждается ли в подобной операции труба армированная стекловолокном? Однозначный ответ – нет! Ведь внутренний слой мало отличается от пропилена.

Как правильно паять и зачищать трубы: сварка

Следующий шаг заключается в подготовке паяльника, для чего необходимо:

1. Закрепить приспособление на специальной подставке.
2. Включить нагревательный элемент – паяльник должен нагреться до 260 °С.

Теперь можно переходить к процессу пайки. Сварка полипропиленовых труб армированных стекловолокном заключается в плотном соединении двух изделий, края которых предварительно размягчены, в результате чего на стыке образуется монолитное соединение (происходит взаимная диффузия молекул соединяемых элементов).

Последовательность действий:

• Взять две подготовленные детали и установить их на гильзу и дорн (конусообразная цилиндрическая поверхность).
• Прогреть их до того момента, когда материал начнет «плавиться». Затраченное на прогрев время зависит от типа деталей и толщины стенки (конкретные значения можно легко отыскать в специальных таблицах).
• Снять элементы с нагревателя (действие необходимо выполнять одновременно) и быстро соединить между собой, обеспечив их неподвижность в течение двух-трех секунд. Этого времени достаточно, чтобы материал затвердел и образовался монолит.

Совет: «Во время стыковки нагретых элементов необходимо обеспечить соединение в одной плоскости. При этом детали не вкручиваются друг в друга».

Монтаж отопительного трубопровода: все по ГОСТу

Поскольку подобные магистрали не нуждаются в регулярном техническом обслуживании, чаще всего они прокладываются внутри стен (закрытый вариант монтажа). А, значит, необходимо заранее разработать план монтажных работ и схему разводки труб по квартире (дому), привязанную к отдельным помещениям.

Построение подобного плана позволит значительно сократить количество деталей, соединяемых в подвешенном состоянии. Гораздо проще соединять отдельные ветви на монтажном столе, после чего соединить их в одно целое.

ПОСМОТРЕТЬ ВИДЕО

В случае наружного монтажа отопительный трубопровод закрепляется на стене при помощи специальных хомутов. Сначала хомут фиксируется на поверхности (используется саморез), а уже в него вставляется труба. Полипропиленовые трубы армированные стекловолокном пользуются большой популярностью в строительстве и производстве.

trubexpert.ru

Температурное линейное удлинение трубопроводов из различных материалов. Удлинение (“расширение”) труб при нагреве. Чугун, сталь, медь, латунь, алюминий, металлополимерные, ПП (PP), ПВХ, ПЭ (PEX), полибутилен. Таблица.

ПОЛЕЗНЫЕ ССЫЛКИ: БОНУСЫ ИНЖЕНЕРАМ!: МЫ В СОЦ.СЕТЯХ:

Навигация по справочнику TehTab.ru:  главная страница  / / Техническая информация / / Оборудование – стандарты, размеры / / Элементы трубопроводов. Фланцы, резьбы, трубы, фитинги…. / / Трубы, трубопроводы. Диаметры труб и другие характеристики.  / / Температурное линейное удлинение трубопроводов из различных материалов. Удлинение (“расширение”) труб при нагреве. Чугун, сталь, медь, латунь, алюминий, металлополимерные, ПП (PP), ПВХ, ПЭ (PEX), полибутилен. Таблица. Температурное линейное удлинение трубопроводов из различных материалов. Удлинение (“расширение”) труб при нагреве. Чугун, сталь, медь, латунь, алюминий, металлополимерные, ПП (PP), ПВХ, ПЭ (PEX), полибутилен. Таблица. Для точных вычислений, естестенно, следует пользоваться более сложными моделями: (Коэффициенты теплового расширения), но для практических целей значительно удобней пользоваться ориентировочной табличкой: Таблица. Практические величины теплового линейного удлинения труб из различных материалов при нагреве на 50°C в диапазоне температур -50/+100 °CТемпературное линейное удлинение трубопроводов из различных материалов. Удлинение (“расширение”) труб при нагреве. Чугун, сталь, медь, латунь, алюминий, металлополимерные, ПП (PP), ПВХ, ПЭ (PEX), полибутилен. Таблица. Материал трубы Линейное удлинение на 100 погонных метров трубы при нагреве на 50°C Чугун 52 мм 5,2 см 0,052 м Сталь нержавеющая 55 мм 5,5 см 0,055 м Сталь углеродистая 58 мм 5,8 см 0,058 м Медь 85 мм 8,5 см 0,085 м Латунь 95 мм 9,5 см 0,095 м Алюминий 115 мм 11,5 см 0,115 м Металлополимерные трубы 130 мм 13 см 0,13 м Полипропилен с алюминием 150 мм 15 см 0,15 м Полипропилен армированный 310 мм 31 см 0,31 м ПВХ (PVC) поливинилхлорид 400 мм 40 см 0,4 м Полипропилен без армирования 650 мм 65 см 0,65 м Полибутилен (PB) 750 мм 75 см 0,75 м Полиэтилен, ПЭ,  (PEX) 1000 мм 100 см 1 м Ну и для совсем уж эстетов:) , рисунок:  ↓Поиск на сайте TehTab.ru – Введите свой запрос в форму

tehtab.ru

видео-инструкция по монтажу своими руками, характеристики, маркировка, линейное расширение, фото и цена

Для того чтобы увеличить такой показатель отопительной системы, как КПД, и чтобы продлить срок ее эксплуатации, для монтажа используют армированные стекловолокном полипропиленовые трубы. На практике было выявлено, что такие материалы значительно эффективнее, чем их металлические аналоги. Уже через 12 месяцев эксплуатации это становится заметно ввиду того, что металл при высоких температурах в ускоренном режиме начинает ржаветь.

Конечно, данное явление оказывает серьезное влияние на качество обогрева помещения, поскольку отопление, смонтированное из металлических труб, очень быстро становится несоответствующим требованиям, заявленным в нормативной документации. А вот о том, какими бывают полипропиленовые изделия и как выбрать из огромного многообразия наиболее подходящие, вам расскажет данная статья.

Изделия, усиленные стекловолокном

Преимущества полипропиленовых труб

ПП трубопровод

Характеристики полипропиленовой трубы: армированная стекловолокном система обладает целым рядом преимуществ:

• Низкая цена материала на рынке;
• Высокая долговечность системы отопления ввиду того что сварочные соединения гораздо более надежные и прочные, в сравнении с цанговыми;
• Высокий уровень теплопроводности, сводящий до минимума значение коэффициента потери тепловой энергии.

Полипропиленовые изделия, предназначаемые для монтажа отопительной системы, в процессе изготовления подвергаются высокотемпературной обработке, ввиду чего способны менять свои размеры при нагревании.

Обратите внимание! Линейное расширение полипропиленовых труб армированных стекловолокном – особенность для подобных материалов.

Именно данное свойство обуславливает рекомендацию специалистов о том, что для отопления использовать следует именно армированные полипропиленовые трубы.

Обратите внимание! Несмотря на то, что стоимость армированных труб на 40% выше, они обладают более привлекательным внешним видом, а для монтажа трубопровода из них требуется гораздо меньше компрессорных петель. Таким образом, вы сможете получить систему с минимумом сварных соединений и высоким уровнем надежности.

Виды армированных ПП труб

Маркировка полипропиленовых труб армированных стекловолокном, алюминием или композитом напрямую зависит от того, каким образом было произведено армирование изделия (читайте также статью «Цельнотянутая труба: область применения и процесс изготовления»).

В зависимости от данного фактора существует следующая классификация труб:

1. Армированные сплошным листом из алюминия – на внешнюю сторону заготовки наносится сплошной алюминиевый лист. В процессе соединения слой металла срезается на 1 мм;

Алюминий в качестве усиления

2. Усиление перфорированным листом алюминия – так же, как и в предыдущем случае, производится по внешней поверхности трубы, а при соединении срезается на расстояние в 1 мм;
3. Усиление изделия алюминиевым листом – в данном случае стенки трубы усиливаются либо посередине, либо ближе к ее внутреннему диаметру;

Совет. Производители уверяют, что инструкция сваривания такого типа материалов может не предусматривать предварительную зачистку.

4. Армированные стекловолокном – такой слой усиления располагается в средней части трубы. В данном случае внутренняя и внешняя часть изделия изготавливаются из полипропилена.
5. Усиление композитом – композитный материал применяется для усиления изделия, в данном случае композит представляет собой смесь полипропилена и стекловолокна. При изготовлении такого типа изделий в качестве внешней и внутренней поверхности выступает полипропилен, между которыми располагают композит.

Какие ПП трубы выбрать

Для того чтобы определиться и сделать выбор в пользу того или иного материала необходимо знать все его плюсы и минусы:

1. Трубы со сплошным алюминиевым усилением необходимо зачищать перед тем, как производить соединение, что повышает трудоемкость монтажа;
2. Перфорированный лист отличается тем, что обладает более высоким коэффициентом проводимости кислорода, который попав в отопительный контур, может быть опасен для котла;
3. Стекловолоконное усиление прекрасно тем, что не требует очистки перед соединением трубопровода;
4. Трубы, усиленные композитом считаются наилучшим вариантом для отопления. В данном случае армирование делает изделие максимально прочным и минимально подверженным линейному расширению.

Производство полипропиленовых труб

На фото – гранулы

Технологический процесс начинается с засыпки гранул полипропилена в специализированный бункер, в котором происходит процесс расплавления. С помощью фланца к данному бункеру присоединяется экструзионная головка, ограничивающая такие параметры трубы, как внутренний и внешний диаметр.

На нее и идет будущее изделие неармированного типа. Данный процесс ведется в автоматическом режиме согласно программе командного блока.

После того как масса покинет бункер, она попадает в калибратор, в который подается холодная вода, охлаждающая изделие. Процесс калибровки завершает тянущее оборудование. Изделие получается точно соответствующее заданным габаритным размерам.

Последним этапом производства становится процесс нарезки в соответствии с мерной длиной по ГОСТу. А далее производится армирование согласно избранному методу и материалу для усиления.

Подключение и монтаж

Существует три основных метода, используемых в процессе монтажа ПП трубопровода из армированных изделий:

• Фиксация с помощью клеевого состава – один из самых надежных методов крепежа. Реализовать его достаточно просто — специализированный клей наносится на трубу, и она соединяется с муфтой. Для схватывания клея достаточно всего пары секунд;
• Резьбовое соединение – данное соединение производится с помощью монтажной гайки, которая фиксирует на трубе элемент с резьбой. Данный способ надежен, но не всегда применим, кроме того, резьбовое соединение является самым дорогим;
• Сварной метод крепежа – края муфты или трубы немного оплавляются при помощи специализированного сварочного оборудования, и соединить их в таком состоянии не составляет труда. Данный принцип монтажа считается максимально надежным.

Как паять

Крепеж

Инструкция соединения своими руками с помощью пайки состоит из следующих этапов:

1. Отрезается труба нужной длины;
2. На аппарате выставляется необходимая температура, и он включается;
3. Дождитесь включения индикаторов на аппарате и вставьте в него трубу и фитинг, надавите на них;
4. Время нагревания данных элементов напрямую зависит от диаметра;
5. После того как время нагревания истечет, элементы вынимаются и соединяются.

Для того чтобы созданный трубопровод подключить к радиаторам отопления необходимо приобрести специальные крепежные комплекты, которые необходимо накрутить на вентиль или кран.

Обратите внимание! Единственным недостатком в данном крепеже может стать только то, что найти в продаже необходимый комплект не всегда реально.

В заключение

Схема усиления

Современные потребители все чаще при сооружении отопительных систем выбирают именно полипропиленовые материалы, армированные стекловолокном, ввиду высоких технических показателей, позволяющих с их помощь создавать трубопровод любой конфигурации (см.также статью «Труба для камина: 6 секретов удачного выбора»).

Главное, чтобы выбранные вами трубы подходили для отопительной системы потому, что несоответствие может привести к плачевным последствиям. Не стоит пренебрегать советами и видео в этой статье, и тогда вы непременно станете обладателем долговечной и надежной системы отопления.

gidroguru.com

Тепловое расширение водопроводных труб

Водопроводные трубы, как и большинство материалов меняют свои размеры с изменением температуры. Свойство материала менять свой размер под воздействием изменения температуры характеризуется коэффициентом линейного расширения . У различных материалов коэффициенты линейного расширения могут отличаться на порядок, но в данном случае мы рассматриваем только материалы, из которых изготавливают водопроводные трубы- сталь, медь, полипропилен и металлопластик.

Материал трубы	Коэффициент теплового расширения, мм/мК	Тепловое расширение 1 метра трубы при изменении температуры на 50 градусов, мм
Полипропилен (не армированный)	0,1500	7,5
Армированный полипропилен	0,03-0,05	2,1-3,5
Металлопластик	0,0250	1,25
Медь	0,0166	0,83
Нержавеющая сталь	0,0165	0,825
Сталь	0,0120	0,6

Из таблицы следует, что наиболее опасно тепловое расширение для полипропиленовых труб — 8 мм на один погонный метр, что необходимо учитывать при замене труб в квартире.

Формула теплового расширения

Тепловое расширение материалов подчиняется линейной формуле

dL=k*L

где L- длина предмета, k -коэффициент теплового расширения, dL-изменение длины предмета

Меры компенсации теплового расширения труб

Для снятия внутренних напряжений от тепловой деформации трубы должны иметь возможность перемещаться на длину своего теплового расширения. Это обеспечивается:

• отсутствием жестких креплений трубы (желательно применение обрезиненных креплений)
• отсутствием ограничителей по торцам трубы (наличие зазоров от торца трубы до препятствия)
• наличие компенсирующих петель

ustanovka-santehnika.ru

Монтаж полипропиленовой трубы

Основным недостатком полипропилена – это линейное расширение при температуре, и предельная температура использования.И если вас устраивает допустимая температура применения такой трубы, то о линейной компенсации и пойдет речь в этой статье.

Монтаж полипропиленовой трубы.

– Для монтажа можно использовать только не поврежденные и чистые материалы.- Проводить монтаж полипропиленовых труб только до +5°С. Потому, что не возможно при низких температурах произвести качественное соединение.- Оберегать материалы и детали при хранении, транспортировке и монтаже от механических повреждений.- Без нагревания полипропиленовые трубы можно изгибать при минимальной температуре +15°С (при монтаже теплых полов). При этом, радиус изгиба труб 16-32 мм должен быть равен минимум восьми диаметрам трубы.- Материалы и детали из полипропилена следует оберегать от воздействия открытого огня.- При монтаже, трубы должны пересекаться только с помощью детали – перекрещивания.- Для резьбовых соединений нужно применять фитинги с резьбой. На полипропиленовых деталях запрещается нарезать резьбу.

Линейное расширение полипропилена

Разница температуры, при которой производится монтаж и при которой происходит эксплуатация трубопроводов приводит к линейному расширению и сжатию.Если линейное расширение или сжатие не будет компенсировано, то это приведет к дополнительному напряжению в материале и сокращению срока службы. Трубопровод необходимо прокладывать так, чтобы труба могла свободно перемещаться в пределах расчетного расширения.Достигается это за счет компенсаторов линейного изменения.Самым оптимальным способом для линейной компенсации является тот, который позволяет трубопроводу отклонятся в перпендикулярном направлении от своей оси, а на этом перпендикуляре должна быть компенсирующая длина Ls, которая позволит при изменении температуры и линейном изменении длины полипропиленовой трубы создать не значительные напряжения на этом участке.Длина компенсирующего участка Ls будет зависеть от вычисляемого линейного расширения трубопровода, материала и диаметра. Также применяется компенсирующая петля.

Способы крепления трубопроводов

Монтируя трубопровод из полипропилена, нужно учитывать свойства материала к линейному расширению от температуры, необходимость компенсации, при каких условиях будет происходить эксплуатация а также способ соединения.Трубы крепятся с помощью неподвижных и подвижных креплений (опор) учитывая предполагаемое линейное расширение.Неподвижное крепление (НК).Такой способ крепления не компенсирует линейное расширение, так как опора не дает возможность двигаться трубе вдоль оси.Подвижное крепление (ПК).Такой способ крепления не дает возможность трубе отклоняться при линейном расширении от оси , а только может перемещаться по оси трубопровода. Существует следующие способы соединения:Также существуют другие способы для укладки пластиковой трубы.Монтаж разводящего трубопровода Ekoplastik PPRТрубопровод разводящий обычно монтируется трубой диаметром 16-20 мм, и прокладывают в канале или штробе.Канал, предназначенный для монтажа закрытого трубопровода, должен обеспечивать компенсацию линейного расширения трубы.Изолировать трубу нужно не только для защиты от потери тепла, но и для компенсации линейного расширения а также для защиты от механических повреждений.Обычно изолируют вспененным полиэтиленом, каучуком или пенополиуретаном. Но можно использовать и гофрированный шланг из полиэтилена.Перед тем, как заделывать трубопровод, его нужно хорошо закрепить в канале (пластиковые опоры, металлические хомуты, гипсование).Прокладывая трубопровод в шахтах, трубы также необходимо закрепить хомутами.Прокладываются трубы изолированно, чтобы было достаточно места, чтобы компенсировать линейное расширение.Если приходится прокладывать скрытую трубу (половые, потолочные конструкции, стены), можно использовать гофрированную полиэтиленовую трубу, надетую на трубопровод, которая и защитит наш трубопровод. К тому же пространство между трубой и гофрой будет создавать термоизоляцию.Монтируем стояки из трубы Ekoplastik PPRПроектируя ответвления для разводящего трубопровода, нужно учитывать, что данная конструкция такого ответвления должна быть способна компенсировать линейное изменение стояка.Это можно получить:

Монтируем горизонтальный трубопровод Ekoplastik PPR

При горизонтальном монтаже трубы нужно уделять особое внимание компенсации линейного расширения а также способу прокладки. Самый распространенный способ укладки трубы – это использование оцинкованного или пластикового желоба, а также открытая прокладка.В таких случаях линейное расширение трубы компенсируется за счет изменения трассы трубопровода, использования П-образных компенсаторов или применяя компенсационные петли. Компенсация решается применением подвесок или горизонтальных консольных опор.Если использовать вариант а) трубу изолируют вместе с желобом, при варианте б) изолированная труба укладывается в желоб.

Монтируем трубопровод Ekoplastik Stabi

Труба Ekoplastik Stabi имеет алюминиевый слой, благодаря которому трубопровод значительно меньше линейно расширяется, имеет большую жесткость, и значительную механическую сопротивляемость, чем Ekoplastik PPR.Данную трубу можно монтировать выше описанными способами.При компенсации линейного расширения используется большее расстояние между опорами и применяется меньшие компенсационные расстояния. Прокладывая трубу Ekoplastik Stabi в желобе, можно применять жесткий монтаж. При таком монтаже неподвижные опоры должны крепится так, чтобы расширение трубопроводе при нагреве переходило в материал трубопровода и визуально это никак не было бы заметно.Хомуты при таком монтаже должны быть хорошо закреплены, чтобы прочно удерживать трубопровод.Очень выгодно применять данную трубу в половых конструкциях, потому что трубопровод имеет постоянную форму и хорошую механическую жесткость.

brus.club

Линейное расширение

Линейное расширение При прокладке трубопроводов из полипропилена необходимо учитывать изменение длины трубы вследствие теплового расширения или усадки материала при изменении температуры.   Линейное расширение (мм) для трубы PPRC (тип 3) PN 20 Длина трубы, м Разница температур Δ t, °C 10 20 30 40 50 60 70 80 0,1 0,15 0,30 0,45 0,60 0,75 0,90 1,05 1,20 0,2 0,30 0,60 0,90 1,20 1,50 1,80 2,10 2,40 0,3 0,45 0,90 1,35 1,80 2,25 2,70 3,15 3,60 0,4 0,60 1,20 1,80 2,40 3,00 3,60 4,20 4,80 0,5 0,75 1,50 2,25 3,00 3,75 4,50 5,25 6,00 0,6 0,90 1,80 2,70 3,60 4,50 5,40 6,30 7,20 0,7 1,05 2,10 3,15 4,20 5,25 6,30 7,35 8,40 0,8 1,20 2,40 3,60 4,80 6,00 7,20 8,40 9,60 0,9 1,35 2,70 4,05 5,40 6,75 8,10 9,45 10,80 1,0 1,50 3,00 4,50 6,00 7,50 9,00 10,50 12,00 2,0 3,00 6,00 9,00 12,00 15,00 18,00 21,00 24,00 3,0 4,50 9,00 13,50 18,00 22,50 27,00 31,50 36,00 4,0 6,00 12,00 18,00 24,00 30,00 36,00 42,00 48,00 5,0 7,50 15,00 22,50 30,00 37,50 45,00 52,50 60,00 6,0 9,00 18,00 27,00 36,00 45,00 54,00 63,00 72,00 7,0 10,50 21,00 31,50 42,00 52,50 63,00 73,50 84,00 8,0 12,00 24,00 36,00 48,00 60,00 72,00 84,00 96,00 9,0 13,50 27,00 40,50 54,00 67,50 81,00 94,50 108,00 10,0 15,00 30,00 45,00 60,00 75,00 90,00 105,00 120,00 Линейное расширение (мм) для армированной трубы PPR/AL/PPR PN 25 Длина трубы, м Разница температур Δ t, °C 10 20 30 40 50 60 70 80 0,1 0,03 0,06 0,09 0,12 0,15 0,18 0,21 0,24 0,2 0,06 0,12 0,18 0,24 0,30 0,36 0,42 0,48 0,3 0,09 0,18 0,27 0,36 0,45 0,54 0,63 0,72 0,4 0,12 0,24 0,36 0,48 0,60 0,72 0,84 0,96 0,5 0,15 0,30 0,45 0,60 0,75 0,90 1,05 1,20 0,6 0,18 0,36 0,54 0,72 0,90 1,08 1,28 1,44 0,7 0,21 0,42 0,63 0,84 1,05 1,26 1,47 1,68 0,8 0,24 0,48 0,72 0,96 1,20 1,44 1,68 1,92 0,9 0,27 0,54 0,81 1,08 1,35 1,62 1,89 2,16 1,0 0,30 0,60 0,90 1,20 0,50 1,80 2,10 2,40 2,0 0,60 1,20 1,80 2,40 3,00 3,60 4,20 4,80 3,0 0,90 1,80 2,70 3,60 4,50 5,40 6,30 7,20 4,0 1,20 2,40 3,60 4,80 6,00 7,20 8,40 9,60 5,0 1,50 3,00 4,50 6,00 7,50 9,00 10,50 12,00 6,0 1,80 3,60 5,40 7,20 9,00 10,80 12,80 14,40 7,0 2,10 4,20 6,30 8,40 10,50 12,60 14,70 16,80 8,0 2,40 4,80 7,20 9,60 12,00 14,40 16,80 19,20 9,0 2,70 5,40 8,10 10,80 13,50 16,20 18,90 21,60 10,0 3,00 6,00 9,00 12,00 15,00 18,00 21,00 24,00 Линейное расширение (мм) для труб, армированных стекловолокном PPRC (тип 3) Длина трубы,м Разница температур At, °C 10 20 30 40 50 60 70 80 0,1 0,035 0,07 0,105 0,14 0,175 0,21 0,245 0,28 0,2 0,07 0,14 0,21 0,28 0,35 0,42 0,49 0,56 0,3 0,105 0,21 0,315 0,42 0,525 0,63 0,735 0,84 0,4 0,14 0,28 0,42 0,56 0,70 0,84 0,98 1,12 0,5 0,175 0,35 0,525 0,70 0,875 1,05 1,225 1,40 0,6 0,21 0,42 0,63 0,84 1,05 1,26 1,47 1,68 0,7 0,245 0,49 0,735 0,98 1,225 1,47 1,715 1,96 0,8 0,28 0,56 0,84 1,12 1,40 1,68 1,96 2,24 0,9 0,315 0,63 0,945 1,26 1,575 1,89 2,205 2,52 1,0 0,35 0,70 1,05 1,40 1,75 2,10 2,45 2,80 2,0 0,70 1,40 2,10 2,80 3,50 4,20 4,90 5,60 3,0 1,05 2,10 3,15 4,20 5,25 6,30 7,35 8,40 4,0 1,40 2,80 4,20 5,60 7,00 8,40 9,80 11,20 5,0 1,75 3,50 5,25 7,00 8,75 10,50 12,25 14,00 6,0 2,10 4,20 6,30 8,40 10,50 12,60 14,70 16,80 7,0 2,45 4,90 7,35 9,80 12,25 14,70 17,15 19,60 8,0 2,80 5,60 8,40 11,20 14,00 16,80 19,60 22,40 9,0 3,15 6,30 9,45 12,60 15,75 18,90 22,05 25,20 10,0 3,50 7,00 10,50 14,00 17,50 21,00 24,50 28,00

Новинки Радиаторы алюминиевые Gekon (Россия) MAGNUS / R (Италия)   Котлы газовые напольные Тайга от 7 до 24 кВт.   Труба металлопластиковая APE (Италия)   Краны шаровые стальные фланцевые BREEZE     Новости 02.06.2015 Сумма от 10000руб – 5%, от 50000руб – 7%, от 100000руб – 10%, (кроме радиаторов).

lunnaya1.ru

PRO AQUA трубы RUBIS SDR6 со стекловолокном

Новинка – трехслойные полипропиленовые трубы Rubis Fiber Glass, армированные стекловолокном. Производятся эти трубы двух видов: Rubis SDR7.4 и Rubis SDR6.

Пропиленовые армированные стекловолокном трубы Rubis позволяют ускорить монтаж, поскольку не требуют зачистки армированного слоя.
Области применения:

• Rubis SDR7.4 – низкотемпературное радиаторное отопление. Прекрасно подходят для систем горячего и холодного водоснабжения, кондиционирования, промышленных трубопроводных сетей Обладают минимальным линейным расширением.
• Rubis SDR6 – радиаторное отопление, системы питьевого горячего и холодного водоснабжения, кондиционирование, промышленные трубопроводные сети. Линейное расширение сравнимо с полипропиленовыми трубами армированными алюминиевой фольгой.

Основные преимущества труб Pro Aqua Rubis, армированных стекловолокном, в сравнении со стандартными полипропиленовыми трубами:

• коэффициент линейного расширения труб армированных стекловолокном меньше чем у труб без армировки на 75%.
• армированные стекловолокном трубы не требуют зачистки специальным инструментом;
• увеличена жесткость трубы.
• трубы rubis обладают меньшей теплопроводностью, чем трубы армированные алюминием.

Технические характеристики армированных пропиленовых труб:

• Тип трубы: PP-R 80 армированная стекловолокном.
• Диаметры труб от 20 до 110 мм.
• Коэффициент линейного расширения труб армированных стекловолокном 0,035 мм/(мК).

Условия эксплуатации тубы Rubis

Температура (°С)	Срок службы (годы)	Давление (бар)	Давление (бар)
		SDR7.4	SDR6
20	50	25.7	32.4
40	50	18.3	23.1
60	50	12.9	16.2
70	50	8.5	10.7
80	25	6.5	8.1
95	5	5.2	6.5

Как учесть тепловое расширение при проектировании трубопроводной системы

Прочтите полный текст сообщения ниже или ознакомьтесь с инфографикой теплового расширения, чтобы получить краткий обзор этого сообщения в блоге.

Всем материалам присущи тепловые свойства, которые влияют на его характеристики в зависимости от количества тепла или холода, которому он подвергается. Чем больше нагревается, тем больше материалы склонны расширяться и размягчаться. Чем холоднее условия, тем больше материалы склонны к сжатию и затвердеванию.

В случае трубопроводных систем нас больше всего беспокоит линейное расширение и сжатие, которое влияет как на металлические, так и на термопластичные материалы трубопроводов. Если не учитывать при проектировании системы трубопроводов, колебания длины могут привести к дорогостоящим проблемам. Это особенно актуально для промышленных систем, которые часто подвергаются воздействию экстремальных температур и давлений в трубопроводе.

Например, если участок трубы ограничен с обоих концов, при нагреве линейное расширение вызовет сжимающее напряжение в материале.Когда эта чрезмерная сила превышает допустимую нагрузку на материал, это приведет к повреждению трубы и, возможно, кронштейнов, фитингов и клапанов.

В зависимости от масштаба этого повреждения заводы могут быть вынуждены проводить частые ремонтные работы, останавливать процессы и, возможно, преждевременно заменять систему трубопроводов.

К счастью, хотя расширение и сжатие неизбежны, возникающие в результате проблемы можно легко обойти с помощью надлежащих конструктивных соображений. В частности, с использованием одного из следующих механизмов отклонения:

• Петли расширения
• Смещения расширения
• Смена направления
• Расширительные швы

Прежде чем мы объясним, как развертывать каждый механизм, нам нужно взглянуть на четыре фактора, которые влияют на их конструкцию.

1. Величина линейного расширения

Величина расширения и сжатия трубы зависит от трех факторов:

Коэффициент линейного расширения

Каждый материал имеет коэффициент линейного теплового расширения, который просто говорит о том, что на градус изменения температуры у вас будет X величина линейного расширения. Для определения этого коэффициента проводятся эмпирические испытания всех материалов трубопроводов.

В приведенной ниже таблице вы можете увидеть, насколько разные материалы трубопровода меняются по длине при изменении температуры.

Разница температур

Разница температур – это диапазон температур, в котором будет работать труба. Другими словами, разница между самой холодной и самой горячей трубой будет от времени установки до срока ее службы. Чтобы определить разницу температур в трубе, примите во внимание следующее:

• Какая температура при установке? В кондиционированном помещении это может быть одна из экстремальных температур, которых он может достичь.
• Какова температура жидкости, протекающей по трубе, и будет ли эта температура жидкости постоянной?
• Если труба находится на открытом воздухе, в чем сезонное изменение климата?

Длина трубы

Чем длиннее участок трубы, тем больше он будет расширяться или сжиматься. По сути, каждый дополнительный фут материала оказывает дополнительное влияние на то, как долго труба будет расширяться или сжиматься.

2. Рабочее напряжение

Рабочее напряжение – это максимальное напряжение, которому может подвергаться материал при использовании.Все материалы трубопроводов могут выдерживать некоторую степень перемещений без ущерба для своей структурной целостности.

3. Модуль упругости

Модуль упругости – это мера жесткости. Это внутреннее свойство материала трубы, которое выражает способность материала растягиваться или сжиматься при приложении силы.

4. Внешний диаметр трубы

Внешний диаметр трубы влияет на способность трубы отклонять напряжение.Например, участок трубы из ХПВХ длиной 100 футов подвергается макс. температура 120 ° F и мин. при температуре 80 ° F расширится на 1,6 дюйма независимо от внешнего диаметра трубы. Но 1 дюйм. труба может отклонять большее напряжение, чем 6-дюймовая. трубы, поэтому отклоняющий механизм (общая длина петли) должен составлять всего 2,47 фута для 1-дюймового. трубка. В такой же ситуации 6-дюйм. Для трубы потребуется отклоняющий механизм длиной 5,55 футов.

В зависимости от площади, по которой будет проходить труба, инженеры могут использовать четыре варианта механизма отклонения для учета теплового расширения и сжатия.Каждый из них допускает определенное перемещение трубы для предотвращения сжимающих напряжений.

Чтобы проиллюстрировать каждый механизм, мы включили сценарий участка трубопровода со следующими размерами:

• Материал трубы: ХПВХ
• Диаметр трубы: 4 дюйма
• Длина участка: 100 футов
• Разница температур: 40 °
  • Максимальная температура: 120 ° F
  • Минимальная температура: 80 ° F

В этой ситуации линейное расширение трубы равно 1.6 дюймов

1. Шлейф расширения

Этот механизм предпочитают инженеры.

Как это работает: В середине участка трубы расположена буква «U», а ее центр ограничен скобкой. Каждая сторона участка трубы, входящего в U, подвешена на подвеске или направляющей, что позволяет трубе двигаться вперед и назад. По мере расширения трубы U-образное отверстие сужается, а при сжатии трубы U-образное отверстие расширяется.

Используя пример и предоставленное изображение: L представляет собой общую длину петли, причем 2 / 5L представляют каждую вертикальную часть, а 1 / 5L представляет горизонтальное поперечное сечение, в котором размещается ограничитель.

• L = 54,8 дюйма
• 1/5 L = 11,0 дюйма
• 2/5 L = 21,9 дюйма

2. Смещение расширения

Этот механизм используется, когда труба должна избегать неподвижных конструкций.

Принципы работы: При размещении в центре участка трубы каждое колено допускает некоторую степень отклонения, как и длина трубы по вертикали.Конец каждого участка трубы устанавливается с помощью подвесок или направляющих, расположенных на определенном расстоянии от колена. Как показано на схеме выше, когда труба расширяется, верхнее и нижнее колена вдавливаются внутрь, в результате чего длина по вертикали смещается вправо. При сжатии вертикальная труба будет наклоняться влево.

Используя пример и предоставленное изображение: L представляет собой общую длину смещения от подвески или направляющей с одного конца до противоположного. 1 / 4L обозначает расстояние от подвески или направляющей до ближайшего локтя.1 / 2L представляет собой перпендикулярное сечение трубы.

• L = 54,8 дюйма
• 1/4 L = 13,7 дюйма
• 1/2 L = 27,4 дюйма

3. Изменение направления

Вся система трубопроводов, естественно, включает изменения направления, которые также могут использоваться в качестве механизмов отклонения.

Как это работает: В конце длинного участка трубы угловое колено и прилегающая труба могут допускать некоторое перемещение. Если примыкающая труба достаточно длинная, инженеры могут установить подвеску или направить на определенное расстояние от колена, чтобы учесть как расширение, так и сжатие.

Используя пример и предоставленное изображение: L представляет собой расстояние от локтя до подвески или направляющей.

Примечание: минимальное расстояние между опорами трубы должно быть принято во внимание при рассмотрении использования изменения направления для компенсации расширения и сжатия.

4. Деформационный шов

Этот механизм часто используется в тесных замкнутых пространствах, где сложно включить какие-либо петли расширения или смещения.

Деформационные швы – это специализированные узлы, которые действуют как амортизаторы, позволяя трубе свободно перемещаться внутри другой трубы, сохраняя при этом необходимое уплотнение. Часто это более дорогой вариант и используется в крайнем случае.

Чтобы помочь инженерам в проектировании трубопроводных систем Corzan ® из ХПВХ, мы разработали калькулятор расширения трубы. Просто введите длину и диаметр трубы, а также максимальную и минимальную температуру системы, и калькулятор предоставит требуемые размеры для петли расширения, смещения расширения и изменения направления с использованием трубы Corzan CPVC.Помните, никогда не помешает округлить и установить петлю большего размера, чем требуется.

Коэффициент линейного теплового расширения (CLTE): формула и значения

Что происходит при нагревании материала?

Под воздействием повышения температуры любой материал расширится. Это может привести к значительным изменениям размеров, короблению детали или внутреннему напряжению.

Коэффициент линейного теплового расширения (CLTE, часто обозначаемый как «α») – это свойство материала, которое характеризует способность пластика расширяться под действием повышения температуры.Он сообщает вам, насколько разработанная деталь останется стабильной по размерам при колебаниях температуры.

Линейный коэффициент ‘CLTE или α’ для пластмассовых и полимерных материалов рассчитывается как:

α = ΔL / (L ₀ * ΔT)

Где:

• α – коэффициент линейного теплового расширения на градус Цельсия
• ΔL – изменение длины испытуемого образца из-за нагрева или охлаждения
• L ₀ – исходная длина образца при комнатной температуре
• ΔT – изменение температуры, ° C, при испытании

Следовательно, α получается делением линейного расширения на единицу длины на изменение температуры. При сообщении среднего коэффициента теплового расширения необходимо указать диапазоны температур.

Области применения включают:

Разница в тепловом расширении приводит к возникновению внутренних напряжений и концентраций напряжений в полимере, что приводит к преждевременному разрушению. Следовательно, CLTE важна для экономики производства, а также для качества и функционирования продукции .

• Требуется для целей проектирования. Термическое расширение часто используется для прогнозирования усадки деталей, изготовленных литьем под давлением… »Узнайте 3 основных причины, позволяющих эффективно избегать ухудшения качества пластика.
• Помогает определять размерные характеристики конструкций при изменении температуры
• Он также определяет термические напряжения, которые могут возникнуть и вызвать разрушение твердого артефакта, состоящего из различных материалов, когда он подвергается температурному скачку (специально для прогнозирования эффективного связывания материала или при использовании пластика с металлами)

Узнайте больше о линейном коэффициенте теплового расширения:

»Основные методы, используемые для измерения линейного КТР
» Факторы, влияющие на измерения коэффициента теплового расширения
»КТР, линейные значения нескольких пластмасс

Как измерить коэффициент линейного теплового расширения ?

Наиболее широко используемыми стандартами для измерения коэффициента линейного теплового расширения пластмасс (термопласты , и , термореактивные материалы , наполненные или ненаполненные, в виде листов или формованных деталей) являются ASTM D696, ASTM E831, ASTM E228 и ISO 11359.

Основными методами, используемыми для измерения КТР, являются:

(конечно, существует несколько других методов, но они здесь не обсуждаются) .

Техника дилатометрии

Это широко используемый метод, при котором образец нагревается в печи, а смещение концов образца передается на датчик с помощью толкателя. Толкатели могут быть из кварцевого стекла, оксида алюминия высокой чистоты или изотропного графита.

ASTM D696 – Этот метод испытаний охватывает определение коэффициента линейного теплового расширения для пластмассовых материалов, имеющих коэффициенты расширения более 1 мкм / (м.° C) с помощью дилатометра из стекловидного кремнезема. Природа большинства пластиков и конструкция дилатометра делают от -30 до + 30 ° C (от -22 ° F до + 86 ° F) удобным температурным диапазоном для измерения линейного теплового расширения пластмасс. Этот диапазон охватывает температуры, при которых чаще всего используются пластмассы.

ASTM E228 – Этот метод испытаний должен использоваться для температур, отличных от -30 ° C до 30 ° C, для определения линейного теплового расширения твердых материалов с помощью дилатометра со штангой-толкателем

Дилатометр для измерения теплового расширения
(Источник: Linseis)

Термомеханический анализ (ТМА)

Измерения выполняются с помощью термомеханического анализатора, состоящего из держателя образца и зонда, который передает изменения длины на преобразователь, который преобразует движения зонда в электрический сигнал.

ASTM E831 (и ISO 11359-2) – Эти методы применимы к твердым материалам, которые демонстрируют достаточную жесткость в диапазоне температур испытания. Нижний предел CTE для этого метода составляет 5 × 10 ^-6 / K (2,8 × 10 ^-6 / ° F), но его можно использовать при более низких или отрицательных уровнях расширения с пониженной точностью и точностью. Применимо к диапазону температур от -120 до 900 ° C. Температурный диапазон может быть расширен в зависимости от используемых приборов и калибровочных материалов.

Интерферометрия

При использовании методов оптической интерференции смещение концов образца измеряется числом длин волн монохроматического света. Точность значительно выше, чем при дилатометрии, но поскольку метод основан на оптическом отражении поверхности образца, интерферометрия не используется намного выше 700 ° C (1290 ° F).

ASTM E289 предоставляет стандартный метод линейного теплового расширения твердых твердых тел с интерферометрией, применимый в диапазоне от –150 до 700 ° C (от –240 до 1290 ° F).Он больше применим к материалам, имеющим низкий или отрицательный КТР в диапазоне <5 × 10 ^-6 / K (2,8 × 10 ^-6 / ° F) или где только ограниченная длина толщины другого более высокого коэффициента расширения. материалы доступны.

Факторы, влияющие на измерения коэффициента теплового расширения пластмасс

1. Волокна и другие наполнители значительно снижают тепловое расширение. Степень анизотропии наполнителя и его ориентация оказывают большое влияние на линейный коэффициент теплового расширения


2. Вт.к.температура, величина КТР увеличивается с повышением температуры


3. Молекулярная ориентация также влияет на тепловое расширение пластмасс. На тепловое расширение часто влияет время охлаждения во время обработки. Это особенно верно для полукристаллических полимеров , процесс кристаллизации которых требует времени

Найдите товарные марки, соответствующие вашим целевым механическим свойствам, с помощью фильтра « Property Search – CTE, Linear » в базе данных Omnexus Plastics:

Линейный коэффициент значений теплового расширения некоторых пластмасс

Коэффициент линейного теплового расширения (или линейный коэффициент теплового расширения) находится между (в диапазоне рабочих температур для каждого случая):

• Ca.0,6 x 10 ^-4 до 2,3 x 10 ^-4 K ^-1 для большинства термопластов
• ок. 0,2 x 10 ^-4 до 0,6 x 10 ^-4 K ^-1 для термореактивных материалов

Щелкните, чтобы найти полимер, который вы ищете:
A-C | E-M | PA-PC | PE-PL | ПМ-ПП | PS-X

Название полимера	Мин. Значение (10 -5 / ° C)	Макс.значение (10 -5 / ° C)
ABS – Акрилонитрилбутадиенстирол	7.00	15.00
ABS огнестойкий	6,00	9.00
АБС для высоких температур	6,00	10,00
АБС ударопрочный	6,00	13.00
Смесь АБС / ПК – Смесь акрилонитрилбутадиенстирола / поликарбоната	4,00	5,00
Смесь АБС / ПК, 20% стекловолокна	1,80	2.00
ABS / PC огнестойкий	3,00	4,00
ASA – Акрилонитрилстиролакрилат	6,00	11.00
Смесь ASA / PC – Смесь акрилонитрил-стиролакрилата / поликарбоната	7,00	9.00
ASA / PC огнестойкий	7,00	8,00
Смесь ASA / ПВХ – смесь акрилонитрил-стиролакрилата / поливинилхлорида	0.00	9.00
CA – Ацетат целлюлозы	8,00	18.00
CAB – бутират ацетата целлюлозы	10,00	17.00
Диацетат целлюлозы – Перламутровые пленки	2,15	2,15
Глянцевая пленка из диацетата целлюлозы	2,15	2,15
Пленки из диацетата целлюлозы-покровы	1.00	1,50
Пленка диацетат-матовая целлюлоза	2,15	2,15
Диацетат целлюлозы – пленка для заплаты окон (пищевая)	2,15	2,15
Металлизированная пленка из диацетата целлюлозы-Clareflect	1,50	1,50
Пленка диацетат целлюлозы – огнестойкая	0,64	0,64
Пленка с высоким скольжением из диацетата целлюлозы	2.15	2,15
Пленка с высоким скольжением из диацетата целлюлозы	2,15	2,15
CP – пропионат целлюлозы	10,00	17.00
COC – Циклический олефиновый сополимер	6,00	7,00
ХПВХ – хлорированный поливинилхлорид	6,00	8,00
ECTFE	6,00	9.00
EVA – этиленвинилацетат	16.00	20,00
FEP – фторированный этиленпропилен	8,00	10,00
HDPE – полиэтилен высокой плотности	6,00	11.00
HIPS – ударопрочный полистирол	5,00	20,00
HIPS огнестойкий V0	5,00	15.00
Иономер (сополимер этилена и метилакрилата)	10.00	17.00
LCP – Жидкокристаллический полимер	0,30	7,00
LCP, армированный углеродным волокном	0,10	6,00
LCP армированный стекловолокном	0,10	6,00
LCP Минеральный наполнитель	0,90	8,00
LDPE – полиэтилен низкой плотности	10,00	20.00
MABS (прозрачный акрилонитрилбутадиенстирол)	8,00	11.00
PA 11 – (Полиамид 11) 30% армированный стекловолокном	3,00	15.00
PA 11, проводящий	9.00	15.00
PA 11, гибкий	9.00	15.00
PA 11, жесткий	9.00	15.00
PA 12 (Полиамид 12), проводящий	9.00	15.00
PA 12, армированный волокном	9.00	15.00
PA 12, гибкий	9.00	15.00
PA 12, со стекловолокном	9.00	15.00
PA 12, жесткий	9.00	15.00
PA 46, 30% стекловолокно	2,00	2,00
PA 6 – Полиамид 6	5.00	12.00
PA 6-10 – Полиамид 6-10	6,00	10,00
PA 66 – Полиамид 6-6	5,00	14.00
PA 66, 30% стекловолокно	2,00	3,00
PA 66, 30% Минеральное наполнение	4,00	5,00
PA 66, ударно-модифицированная, 15-30% стекловолокна	2,00	3.00
PA 66, модифицированный при ударе	5,00	14.00
PAI – Полиамид-имид	3,00	4,00
PAI, 30% стекловолокно	1,00	2,00
PAI, низкое трение	2,00	3,00
PAN – Полиакрилонитрил	6,00	7,00
PAR – Полиарилат	5.00	8,00
PARA (Полиариламид), 30-60% стекловолокна	1,40	1,80
PBT – полибутилентерефталат	6,00	10,00
PBT, 30% стекловолокно	2,00	5,00
ПК (поликарбонат) 20-40% стекловолокно	2,00	4,00
ПК (поликарбонат) 20-40% стекловолокно огнестойкое	2.00	4,00
PC – Поликарбонат, жаропрочный	7,00	9.00
PCL – поликапролактон	16.00	17.00
PCTFE – Полимонохлортрифторэтилен	4,00	7,00
PE – Полиэтилен 30% стекловолокно	5,00	5,00
PEEK – Полиэфирэфиркетон	4,70	10.80
PEEK, армированный 30% углеродным волокном	1,50	1,50
PEEK, армированный стекловолокном, 30%	1,50	2,20
PEI – Полиэфиримид	5,00	6,00
PEI, 30% армированный стекловолокном	2,00	2,00
PEI, с минеральным наполнителем	2,00	5,00
PEKK (Полиэфиркетонекетон), с низкой степенью кристалличности	77.00	77,00
PESU – Полиэфирсульфон	5,00	6,00
PESU 10-30% стекловолокно	2,00	3,00
ПЭТ – полиэтилентерефталат	6,00	8,00
ПЭТ, 30% армированный стекловолокном	2,00	5,00
ПЭТ, 30/35% армированный стекловолокном, модифицированный при ударе	1.50	2,00
PETG – полиэтилентерефталат гликоль	8,00	8,00
PFA – перфторалкокси	8,00	12.00
PI – Полиимид	5,50	5,50
PLA – полилактид	8,50	8,50
PMMA – Полиметилметакрилат / акрил	5,00	9.00
PMMA (акрил) High Heat	4.00	9.00
ПММА (акрил) с модифицированным ударным воздействием	5,00	9.00
ПОМ – Полиоксиметилен (Ацеталь)	10,00	15.00
ПОМ (Ацеталь) с модифицированным ударным воздействием	12.00	13.00
ПОМ (Ацеталь) с низким коэффициентом трения	10,00	12.00
ПОМ (Ацеталь) Минеральное наполнение	8,00	9.00
PP – полипропилен 10-20% стекловолокно	4,00	7,00
ПП, 10-40% минерального наполнителя	3,00	6,00
ПП, наполненный тальком 10-40%	4,00	8,00
PP, 30-40% армированный стекловолокном	2,00	3,00
Сополимер PP (полипропилен)	7,00	17.00
PP (полипропилен) гомополимер	6.00	17.00
ПП, модифицированный при ударе	7,00	17.00
PPA – полифталамид	5,40	5,40
PPA, 30% минеральное наполнение	7,10	7.20
PPA, 33% армированный стекловолокном	1,00	1,20
PPA, усиленный стекловолокном на 33% – High Flow	0,90	1.10
PPA, 45% армированный стекловолокном	0,73	0,75
PPE – Полифениленовый эфир	3,00	7,00
СИЗ, 30% армированные стекловолокном	1,50	2,50
СИЗ, огнестойкий	3,00	7,00
СИЗ, модифицированные при ударе	4,00	8,00
СИЗ с минеральным наполнителем	2.00	5,00
PPS – полифениленсульфид	3,00	5,00
PPS, 20-30% армированный стекловолокном	1,00	4,00
PPS, армированный 40% стекловолокном	1,00	3,00
PPS, проводящий	1,00	9.00
PPS, стекловолокно и минеральное наполнение	1,00	2.00
PS (полистирол) 30% стекловолокно	3,50	3,50
ПС (полистирол) Кристалл	5,00	8,00
PS, высокая температура	6,00	8,00
PSU – Полисульфон	5,00	6,00
Блок питания, 30% армированный стекловолокном	2,00	3,00
PSU Минеральное наполнение	3.00	4,00
PTFE – политетрафторэтилен	7,00	20,00
ПТФЭ, армированный стекловолокном на 25%	7,00	10,00
ПВХ (поливинилхлорид), армированный 20% стекловолокном	2,00	4,00
ПВХ, пластифицированный	5,00	20,00
ПВХ, пластифицированный наполнитель	7.00	25,00
ПВХ жесткий	5,00	18.00
ПВДХ – поливинилиденхлорид	10,00	20,00
PVDF – поливинилиденфторид	8,00	15.00
SAN – Стиролакрилонитрил	6,00	8,00
SAN, армированный стекловолокном на 20%	2,00	4.00
SMA – малеиновый ангидрид стирола	7,00	8,00
SMA, армированный стекловолокном на 20%	2,00	4,00
SMA, огнестойкий V0	2,00	6,00
SRP – Самоусиленный полифенилен	3,00	3,00
UHMWPE – сверхвысокомолекулярный полиэтилен	13.00	20,00
XLPE – сшитый полиэтилен	10,00	10,00

Коммерчески доступные марки полимеров с низким CLTE

Основы теплового расширения труб

Материалы расширяются при нагревании и сжимаются при охлаждении. Трубы не защищены от этих законов природы, поэтому они также будут расширяться и сжиматься при изменении температуры.

В этой статье представлены основные сведения о напряжениях и анкерных нагрузках, вызванных тепловым расширением. В качестве примера можно привести прямую ограниченную трубу. Мы также рассмотрим некоторые доступные варианты снижения напряжений в трубах и анкерных нагрузок.

Напряжения, вызванные тепловым расширением трубы – основы

Мы начнем с некоторых определений часто используемых терминов гибкости. Напряжение определяется как сила на единицу площади материала:

S = F / A (Уравнение 1)

S = напряжение (фунт / кв. Дюйм, может быть отрицательным или положительным)

F = Сила (фунт _f – может быть отрицательным или положительным)

A = Площадь (квадратные дюймы)

Деформация определяется как процент или отношение изменения длины к исходной длине:

ε = ΔL / L _o (Уравнение 2)

ε = деформация (дюйм / дюйм – может быть отрицательной или положительной)

ΔL = изменение длины (дюймы – могут быть отрицательными или положительными)

L _o = Начальная длина (дюймы)

Напряжение и деформация связаны законом Гука:

S = Eε (Уравнение 3)

S = напряжение (фунт / кв. Дюйм)

E = модуль Юнга (фунт / кв. Дюйм)

ε = деформация (дюйм / дюйм)

Материалы трубопроводов демонстрируют почти линейное расширение и сжатие в зависимости от температуры.Скорость теплового расширения и сжатия характеризуется коэффициентом теплового расширения a и имеет единицы дюйм / дюйм-° F или деформацию на градус Фаренгейта. Тогда изменение размеров объекта составит:

ε = a (T ₂ -T ₁ ) (Уравнение 4)

ε = деформация (дюйм / дюйм)

a = Коэффициент теплового расширения (дюйм / дюйм-° F)

T ₂ = Конечная температура (° F)

T ₁ = Начальная температура (° F)

Если объект представляет собой прямой стержень или трубу, более знакомая форма этого уравнения:

Δ L = a L _o (T ₂ -T ₁ ) ( Уравнение 5)

ΔL = изменение длины (дюйм)

L _o = Начальная длина трубы (дюймы)

Рассмотрим стальную трубу диаметром 6 дюймов (ASTM A53) и длиной 100 футов, закрепленную на одном конце.Труба пуста, внутри атмосферное давление. Температура повышается на 200 градусов по Фаренгейту выше температуры окружающей среды. Расширение трубы из уравнения (2) составляет:

a = 6,33 x 10 ^-6 дюймов / дюйм-° F

L _o = 1200 дюймов

T ₂ = 270 град F

T ₁ = 70 град F

ΔL = (6,33 x1 0 ^-6 дюймов / дюйм-° F) (1200 дюймов) (270 ° F-70 ° F)

= 1.52 из

Если труба установлена ​​при температуре окружающей среды 70 градусов по Фаренгейту, и температура трубы увеличивается до 270 градусов по Фаренгейту, мы можем ожидать примерно 1,5 дюйма расширения на 100-футовом участке без анкеровки. Если предположить, что труба имеет надлежащую опору по всей длине, напряжения останутся значительно ниже предела текучести стали.

Если теперь труба закреплена на обоих концах и подвергается одинаковым условиям, напряжения в трубе значительно увеличатся.Анкеры предотвратят расширение трубы при повышении температуры. Результатом, скорее всего, станет отказ анкеров, деформация трубы или и то, и другое.

Рис. 1. Анкерные силы в 6-дюймовой трубе, подвергающейся тепловому расширению

Труба находится в статическом равновесии, но единственными силами, действующими на нее, являются анкеры трубы (статическая неопределенность). Свойства материала могут сказать нам, сколько силы и напряжения будут создаваться в трубе.Сила реакции анкера должна равняться силе, необходимой для сжатия трубы на 1,5 дюйма (величина теплового расширения).

Подставляя уравнения 1 и 4 в уравнение 3, напряжение связано с термической деформацией следующим образом:

F / A = E a (T ₂ -T ₁ ) (Уравнение 6)

Чтобы найти силу в анкерах, уравнение 6 можно переписать как:

F = AE a (T ₂ -T ₁ ) (Уравнение 6)

Обратите внимание, что начальная длина и изменение длины не имеют значения при расчете напряжений и сил.Для нашей трубы диаметром 6 и 100 футов, удерживаемой анкерами:

A = 5,581 дюйма ²

E = 27,5 x 10 ⁶ фунтов _f / дюйм ²

a = 6,33 x 10 ^-6 дюймов / дюйм-° F

T ₂ = 270 град F

T ₁ = 70 град F

Тогда напряжение вдоль продольной оси трубы составит:

S = Ea (T ₂ -T ₁ )

= (27.5 x 10 ⁶ фунтов _f / дюйм ² ) (6,33 x 10 ^-6 дюймов / дюйм-° F) (270 ° F-70 ° F)

= 194 315 фунтов _f / 5,581 дюйм ²

= 34 815 фунтов на кв. Дюйм

Усилие в анкерах:

F = напряжение x площадь трубы

F = (5,581 дюйм ² ) (34815 фунтов _f / дюйм ² )

= 194 315 фунтов _f (нагрузка на якорь)

Если труба имеет диаметр 2, площадь равна 1.075 дюйм ² , сила реакции составляет 37 410 фунтов _f , и результирующее осевое напряжение будет таким же, 34 815 фунтов на квадратный дюйм. Напряжение в этом простом случае зависит только от свойств материала и изменения температуры; однако анкерные нагрузки также зависят от размеров сечения трубы.

Таблица 1. Сравнение анкерных усилий для различных диаметров трубы (только прямая труба)

Жесткое соединение с насосом или другим оборудованием ведет себя как привязка к точке.Гидравлический институт и API публикуют стандарты для допустимых нагрузок на патрубки насоса, а производители другого оборудования устанавливают ограничения на нагрузки на соединители. Теперь должно быть очевидно, что тепловое расширение в системах трубопроводов необходимо учитывать при проектировании любой системы, подверженной изменениям температуры.

Снять стресс

Теперь, когда у нас есть представление о величине напряжений и анкерных нагрузок в трубопроводной системе, есть несколько способов исправить ситуацию.Самый простой способ – воспользоваться естественной гибкостью трубы. Если это нецелесообразно, подумайте о трубных компенсаторах.

Гибкость трубы

Трубы гнутся даже под собственным весом. Чем длиннее труба, тем легче ее гнуть. Если труба согнута в пределах своего предела упругости (без остаточной деформации), она будет вести себя как пружина и вернется к своей исходной форме после снятия нагрузки. Если колена и анкеры в системе трубопроводов расположены так, чтобы допускать движение, силы будут намного меньше, чем при прямолинейном участке.Рассмотрим рисунок 2 с пустой трубой диаметром 6 дюймов.

Рис. 2. Расположение пустой 6-дюймовой трубы и трех анкеров и результирующие нагрузки на анкеры

(без собственного веса – указанные силы вызваны только расширением)

Рис. 3. Расположение пустой 6-дюймовой трубы и двух анкеров, и результирующие нагрузки на анкеры

(без собственного веса)

Анкерные нагрузки и напряжения намного меньше, чем в случае прямой трубы, но есть компромиссы.Альтернативная компоновка вводит моментные (крутящие) нагрузки на анкеры. Трубы также сдвигаются на 1,5 дюйма, что может быть неприемлемо для данной системы. Геометрия может повлиять на это расположение – если одна нога короче, силы и моменты будут выше. Расчет напряжений и анкерных нагрузок без компьютера также является сложной задачей. Расчеты гибкости труб были важной темой исследований в начале 20–^– годов, и несколько статей были посвящены этому вопросу до того, как программное обеспечение для анализа напряжений труб стало широко доступным.

Расширительные швы

Геометрия трубопроводной системы обычно определяет анкерные нагрузки; однако не всякая система трубопроводов позволяет трубе естественным образом изгибаться. Примером может служить ограниченное пространство или туннель. В таких случаях необходимы компенсаторы труб. В компенсаторах могут использоваться сильфоны, шланги и оплетка, шаровые шарниры, гибкие муфты или механизмы скольжения. Все они обладают своими уникальными свойствами, подходящими для данной системы.

Например, мы рассмотрим случай установки сильфонного компенсатора на нашем 6-дюймовом участке трубопровода. Если теперь предположить, что труба заполнена, изолирована и находится под давлением 150 фунтов на квадратный дюйм, анкерные нагрузки рассчитываются как:

Начальная температура = 70 ° F

Рабочая температура = 270 ° F

Эффективная площадь сильфона = 40 дюймов ² (по данным производителя – это площадь, рассчитанная по среднему диаметру витков сильфона)

Испытательное давление = 150 фунтов на кв. Дюйм

Рисунок 4.Компенсатор сильфонный

Анкерная нагрузка складывается из усилия давления, силы пружины и сил трения направляющих труб. Для этого примера:

Усилие давления сильфона = 150 фунтов на кв. Дюйм x 40 дюймов ²

= 6000 фунтов

Усилие пружины сильфона = Расчетное перемещение (1,5 дюйма) x жесткость пружины (555 фунтов / дюйм от производителя)

= 832,5 фунтов

Сила трения = коэффициент трения (предполагается равным 0.3) x вес всей трубы и изоляции (36,5 фунт / фут x 100 футов)

= 1095 фунтов

Общая анкерная нагрузка = 6000 + 832,5 + 1095

= 7927,5 фунтов

Это все еще значительная анкерная нагрузка, но намного меньшая, чем у трубы без компенсатора. Если давление и температура позволяют, можно использовать компенсатор для шланга и оплетки. Анкерные нагрузки в этом случае будут существенно меньше.

Рисунок 5.Гибкий компенсатор петли

Анкерные нагрузки, создаваемые гибким петлевым компенсатором, представляют собой просто движение, умноженное на жесткость пружины соединения. В предыдущем примере нагрузка на анкер составляет:

.

Анкерная нагрузка = жесткость осевой пружины (60 фунтов / дюйм от производителя) x 1,5 движения

= 90 фунтов

Как и в примере гибкости трубы, собственный вес трубы, изоляции и жидкости не включен в анкерные нагрузки.Показаны только силы, создаваемые компенсаторами.

Заключение

Важно помнить, что здесь представлены только два примера компенсаторов. Стоит потратить время и усилия, чтобы ознакомиться с преимуществами и ограничениями других доступных компенсаторов.

Температурные изменения вызовут нагрузку на трубы. Обойти это невозможно, но эффекты теплового расширения можно компенсировать путем тщательной установки анкеров и правильного выбора компенсаторов.

Коэффициент теплового расширения

Коэффициент теплового расширения, сокращенно \ (\ alpha \) (греческий символ альфа), также называемый коэффициентом теплового расширения и коэффициентом линейного теплового расширения, представляет собой процентное изменение длины материала на градус изменения температуры нагретого твердого тела. или жидкость.

формулы коэффициента теплового расширения

Где:

\ (\ large {\ alpha} \) (греческий символ альфа) = коэффициент теплового расширения

\ (\ large {\ Delta l} \) = изменение длины трубы из-за изменения температуры

\ (\ large {E} \) = кратковременный модуль упругости

\ (\ large {S} \) = напряжение при изменении температуры

\ (\ large {\ Delta T} \) = перепад температур

\ (\ large {l_ {ur}} \) = длина свободной трубы

Коэффициент теплового расширения, список материалов

Материал	Коэффициент расширения в дюймах расширения на дюйм материала на градус F
АБС-пластик, армированный стекловолокном	0.0000170
АБС-пластик	0,0000410
Акрил экструдированный	0,0001300
Акрил, листовое литье	0,0000410
Алюминий	0,0000131
Мышьяк	0,0000026
Барий	0,0000114
Бериллий	0.0000067
Латунь, красный	0,0000090
Латунь, желтая	0,0000010
Кирпич, кладка	0,0000031
бронза	0,0000100
боросиликатное стекло	0,0000018
Кадмий	0,0000168
Кальций	0.0000124
Углерод, алмаз	0,0000050
Углеродистая сталь	0,0000067
Чугун	0,0000059
Ацетат целлюлозы (CA)	0,0000722
ацетат бутират целлюлозы (CAB)	0,0000140
Нитрат целлюлозы (CN)	0,0000556
Цемент	0.0000060
Церий	0,0000029
Хлорированный поливинилхлорид (ХПВХ)	0,0000370
Хром	0,0000033
Глиняная плитка	0,0000033
Кобальт	0,0000067
Бетон	0,0000080
Бетонная конструкция	0.0000055
Константан	0,0000104
Медь	0,0000098
Алмаз	0,0000006
Ковкий чугун	0,0000056
Диспрозий	0,0000055
Эбонит	0,0000428
эпоксидная	0,0000310
Эрбий	0.0000068
Этиленэтилакрилат (EEA)	0,0000114
Этиленвинилацетат (EVA)	0,0000100
Европий	0,0000194
Армированный волокном пластик (FRP), эпоксидная смола	0,0000120
Армированный волокном пластик (FRP), полиэстер	0,0000170
Пластик, армированный волокном (FRP), сложный виниловый эфир	0.0000100
Фторированный этиленпропилен (FEP)	0,0000050
Фторэтиленпропилен (FEP)	0,0000750
Гадолиний	0,0000050
Германий	0,0000034
Стекло твердое	0,0000033
Стекло, тарелка	0,0000050
Стекло, Pyrex	0.0000022
Золото	0,0000079
Гранит	0,0000044
Графит	0,0000044
Гафний	0,0000033
Хастеллой C	0,0000053
Полиэтилен высокой плотности (HDPE)	0,0001100
Гольмий	0.0000062
Лед	0,0000280
Инколой	0,0000080
Инконель	0,0000064
Индий	0,0000183
Инвар	0,0000008
Иридий	0,0000033
Железо чистое	0,0000067
Чугун кованый	0.0000063
Лантан	0,0000067
Свинец	0,0000151
Известняк	0,0000044
Литий	0,0000256
Лютеций	0,0000055
Магний	0,0000140
Марганец	0,0000120
Марганец, бронза	0.0000118
Мрамор	0,0000031 – 0,0000079
Кладка	0,0000026 – 0,0000050
Слюда кованая	0,0000017
Молибден кованый	0,0000030
Монель	0,0000078
Миномет	0,0000041 – 0,0000075
Неодим	0.0000053
Никель	0,0000072
Никель кованый	0,0000074
Нейлон общего назначения	0,000040
Нейлон, тип 11	0,0000556
Нейлон, тип 12	0,0000447
Нейлон, литье типа 6	0,0000472
Осмий	0.0000028
Палладий	0,0000066
Гипс	0,0000092
Платина	0,0000050
Плутоний	0,0000198
Полиалломер (PA)	0,0000508
Полиамид (PA)	0,0000611
Полиарилэфиркетон (PAEK)	0.0000230
Поликарбонат (ПК)	0,0000390
Поликарбонат (ПК), армированный стекловолокном	0,0000120
Полиэстер	0,0000690
Полиэстер, армированный стекловолокном	0,0000140
Полиэтилен (PE)	0,0001110
Полиэфирный эфир кетон (PEEK)	0.0000260
Полиэтилентерефталат (ПЭТ)	0,0000330
Полифенилен (PPE), армированный стекловолокном	0,0000200
Полипропилен (ПП), армированный стекловолокном	0,0000180
Полипропилен (ПП), нефильтрованный	0,0000503
Полистирол (ПС)	0,0000389
Полисульфон (PSO)	0.0000310
Политетрафторэтилен (ПТФЭ)	0,0000380
Полиуретан (PUR), жесткий	0,0000320
Поливинилхлорид (ПВХ)	0,0000280
Поливинилиденфторид (ПВДФ)	0,0000710
кварцевый	0,00000043 – 0,00000079
Красная латунь	0.0000104
Рений	0,0000037
Родий	0,0000044
Твердая резина	0,0000328
Рутений	0,0000051
Самарий	0,0000071
Песчаник	0,0000065
Саран	0,0000380
Скандий	0.0000057
Селен	0,0000021
Кремний	0,0000028
Серебро	0,0000107
шифер	0,0000058
Нержавеющая сталь 304 (аустенитная)	0,0000096
Нержавеющая сталь 310 (аустенитная)	0,0000080
Нержавеющая сталь 316 (аустенитная)	0.0000089
Нержавеющая сталь 410 (ферритная)	0,0000089
Сталь	0,0000073
Стирол	0,0000600
Терне	0,0000065
Таллий	0,0000166
торий	0,0000067
Тулий	0.0000074
Олово	0,0000128
Титан	0,0000048
Вольфрам	0,0000025
Уран	0,0000074
Ванадий	0,0000044
Дерево, Ель	0,0000021
Дерево, Дуб	0,0000030
Дерево, Сосна	0.0000028
цинк	0,0000165

Тепловые характеристики полиэтилена – Бутелин

Теплопроводность

Когда любая среда, нагретая до температуры, превышающей температуру внешней среды, транспортируется по трубам, неизбежно будет потеря тепла из транспортируемой среды через стенку трубы во внешнюю среду.Эти потери тепла выражаются в количестве тепла, которое будет потеряно в соответствующих единицах измерения (Вт), умноженном на длину участка трубопровода (м). При расчете среда в трубе считается неподвижной. Результатом является коэффициент потерь тепла, выраженный в виде потерь энергии на единицу длины трубы (Вт / м).

Количество тепла, теряемого во внешнюю среду, напрямую связано с тепловыми характеристиками материала, из которого изготовлена ​​труба. В целом металлы обладают высокими показателями теплопроводности, в то время как большинство пластмасс, из которых изготавливаются трубы, имеют относительно низкие показатели теплопроводности.Из-за этого пластиковые трубопроводные системы будут передавать гораздо меньшее количество энергии от транспортируемой среды во внешнюю среду, а это означает, что с точки зрения сантехники нагретая вода будет оставаться более горячей при транспортировке в пластиковых трубах, чем в металлических трубах, а холодная вода меньше при очень низких температурах скорее всего замерзнет в пластиковых трубах, чем в металлических трубах .

Теплопроводность полиэтилена составляет 0,4 Вт / м на C.

Скорость расширения

Термическое расширение – это тенденция любого материала к расширению или сжатию из-за изменений температуры.
Все материалы будут обладать этим свойством, но некоторые могут быть затронуты в большей степени, чем другие. Изменение размера может быть рассчитано для данного повышения температуры и выражено в единицах измерения длины на градус повышения температуры.

В целом пластмассовые материалы демонстрируют большее тепловое расширение, чем металлы, поэтому следует ожидать, что системы пластиковых трубопроводов будут расширяться больше при повышении температуры, чем аналогичные металлические системы. Таким образом, при проектировании и установке пластиковых водопроводных систем следует всегда учитывать тепловое расширение, делая поправки на перемещение труб из-за изменений температуры. .

Коэффициент теплового расширения полиэтилена составляет 0,26 мм / ˚C.

CARBO CRP

• Основные факты
• Технические характеристики изделия
• Производитель
• Контакт
• • английский
    • Чешский
    • русский

Вам нравится Carbo ^CRP ?

Свяжитесь с нами

© Pipelife Czech s.r.o.

[email protected] Политика защиты персональных данных

труб на ходу – современные строительные услуги

Трубы в движении – Des Dolan.

Des Dolan из Durapipe отвечает на некоторые часто задаваемые вопросы об обеспечении теплового движения в пластиковых трубах.

Распространенным препятствием для использования пластиковых труб для горячего и холодного водоснабжения является проблема теплового движения в этих системах. Однако проблема расширения и сжатия может быть легко решена в рамках пластиковых водопроводных сетей, если система спроектирована таким образом, чтобы ее обслуживать. Необходимо рассмотреть ряд вопросов.

Металлические трубы расширяются и сжимаются так же, как пластмассовые?

Хотя металлические трубопроводы также страдают от теплового движения, широко признано, что пластмассовые материалы расширяются и сжимаются больше, чем металлы

Может ли расширение пластиковых систем трубопроводов вызвать проблемы в трубопроводной сети?

Проблема расширения обычно возникает только в системах горячего водоснабжения, но очень важно, чтобы и расширение, и сжатие учитывались на стадии проектирования проекта.Пластиковые трубопроводы всегда должны иметь возможность свободно расширяться и сжиматься, в противном случае могут возникнуть серьезные проблемы. Возможные последствия включают в себя в лучшем случае неприглядный изгиб труб или, в худшем случае, нагрузку на стыки труб, что со временем может вызвать утечки в системе.

Расширение материалов пластиковых труб значительно различается. На этой диаграмме показана скорость расширения в миллиметрах на метр при повышении температуры на 10 К.

Если это не обслуживается, расширение системы трубопроводов может вызвать сжатие трубы, что приведет к короблению и риску деформации.С другой стороны, сжатие трубы может снова вызвать ее растяжение, создавая растягивающие нагрузки в системе трубопроводов.

Какова скорость расширения пластиковых труб?

Важно отметить, что разные пластмассовые материалы расширяются с разной скоростью.

В системах горячего и холодного водоснабжения наибольшее разовое изменение температуры происходит, когда трубопровод впервые вводится в эксплуатацию, особенно если он устанавливается в холодных условиях.Для линий горячей и холодной воды система C-PVC расширяется / сжимается на 0,65 мм / м при изменении температуры на 10 К. Если температура окружающей среды составляет 10 ° C, а рабочая температура составляет 60 ° C, расширение на установленной длине трубы C-PVC 10 м будет примерно 32,5 мм.

Как и следовало ожидать, системы с охлажденной водой работают противоположным образом, поэтому, хотя наибольшее изменение температуры все еще происходит, когда труба вводится в эксплуатацию, это в большей степени проявляется в более теплые месяцы весной и летом.Для линий охлажденной воды система ABS расширяется / сжимается на 1 мм / м при изменении температуры на 10 К. Если температура окружающей среды составляет 30 ° C, а температура охлажденной воды – 6 ° C, усадка трубы длиной 20 м будет 48 мм.

Возможно ли расширение без покупки дополнительных компонентов?

Самый простой и наиболее экономичный метод компенсации теплового движения – использовать естественную гибкость системы трубопроводов путем строительства с изменением направления конструкции сети.Направление движения трубы можно контролировать, используя точки привязки в стратегических позициях.

Там, где нет изменений направления (например, на длинных прямых участках), можно установить расширительные петли с помощью колен 90 °. Еще одно экономичное решение – в расширительных контурах используются компоненты системы, что исключает необходимость в дополнительных механических приспособлениях. Однако изменение направления и петли расширения не всегда являются практическим решением, и их можно не учитывать из-за конструкции здания.

Простое изменение направления обеспечивает естественную гибкость пластиковой системы трубопроводов, позволяющей справляться с расширением и сжатием.

Существуют ли ситуации, когда использование гибкости трубы не работает?

Для приложений, которые требуют установки трубопроводов в ограниченных пространствах, например, на длинных прямых участках вдоль узких коридоров, использование гибкости трубопроводов иногда невозможно, и необходимо использовать устройства линейного расширения.В таких случаях подрядчикам и консультантам следует всегда искать систему трубопроводов, которая включает в себя расширительное устройство, поскольку диапазоны, предлагающие полностью интегрированное решение, будут более рентабельными, чем покупка системы трубопроводов и расширительных фитингов по отдельности.

Какие еще есть возможности для устранения теплового движения?

Если необходимы отдельные расширительные устройства, основными вариантами являются компенсаторы расширения, сильфоны и гибкие шланги. Их необходимо регулярно контролировать, поэтому они должны быть доступны.Должна быть возможность проверять, демонтировать и заменять детали, не нарушая работу других элементов системы.

Гибкие шланги обычно используются на трубопроводах меньшего диаметра, и очень важно, чтобы компенсатор не подвергался перекручиванию во время установки или эксплуатации, чтобы он оставался эффективным.

Другой альтернативой являются специальные компенсаторы расширения, предназначенные для определенных систем пластиковых труб.