Калькулятор теплового расширения

Тепловое расширение/сжатие

Ввод

Это геотермальное приложение? Выбор труб/труб ¹ Материал трубки/трубки:

Тип размера (CTS/IPS/метрика):

Тип стены (SDR/расписание):

Номинальная труба/размер труб ² :

Больше информации о…

¹ Для получения дополнительной информации о пластиковых трубах, включенных в этот калькулятор, посетите веб-сайт BCD.

² «Трубки» относятся к изделиям с фактическим наружным диаметром (OD) на 1/8 дюйма больше номинального размера. «Труба» относится к продуктам с фактическим наружным диаметром, соответствующим наружному диаметру стальной трубы того же номинального размера (например, IPS), или к продуктам, фактический внешний диаметр которых соответствует номинальному размеру (например, DN-Metric).

Начальная температура

единицы

Конечная температура

единицы

Длина трубы

единицы

Результаты

Длина расширения трубки

Рабочие единицы IP/США Метрика/СИ

Адрес электронной почты: Отправлять

Отправка электронной почты…

Письмо отправлено.

Расчетные значения, показанные здесь, основаны на данных, введенных пользователем Plastic Pipe Institute, Inc. («PPI») Программное обеспечение «Калькулятор конструкции пластиковых труб» («Программное обеспечение»). Неточный или ошибочный ввод данных приведет к неточным или ошибочным результатам.

Кроме того, PPI не гарантирует, что работа Программное обеспечение и результаты расчетов будут точными, полными, надежными и безошибочными. Вы сильно рекомендуется тщательно просмотреть все входные данные и поручить результаты расчетов опытному специалисту. профессионалу и/или производителю труб для обеспечения полноты, точности, надежности и пригодности для ваше приложение.

В МАКСИМАЛЬНОЙ СТЕПЕНИ, РАЗРЕШЕННОЙ ЗАКОНОМ, НИ ПРИ КАКИХ ОБСТОЯТЕЛЬСТВАХ PPI, ЕЕ АФФИЛИРОВАННЫЕ ЛИЦА, АГЕНТЫ, ЛИЦЕНЗИАРЫ, ПОСТАВЩИКИ, ИЛИ ИХ СООТВЕТСТВУЮЩИЕ ДИРЕКТОРЫ, ДОЛЖНОСТНЫЕ ЛИЦА ИЛИ СОТРУДНИКИ несут ответственность за любой ущерб, будь то прямой, случайный, КОСВЕННЫЕ, ОСОБЫЕ, ПРИМЕРНЫЕ, ПРИ Отягчающих обстоятельствах, ШТРАФНЫЕ ИЛИ ПОСЛЕДУЮЩИЕ, ДАЖЕ ЕСЛИ ОНИ БЫЛИ УВЕДОМЛЕНЫ О ВОЗМОЖНОСТЬ НАНЕСЕНИЯ ТАКИХ УЩЕРБОВ, БУДУТ ЛИ В ДОГОВОРНЫХ ИСКАХ ИЛИ ДЕЛИКТАХ, ВКЛЮЧАЯ НЕБРЕЖНОСТЬ, ИЛИ НА ОСНОВЕ ГАРАНТИЯ, ВЫТЕКАЮЩАЯ ИЗ ИЛИ В СВЯЗИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИЛИ НЕВОЗМОЖНОСТЬЮ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ.

Лицензионное соглашение с конечным пользователем

Институт пластиковых труб, Inc. («PPI») предоставляет калькулятор проектирования пластиковых труб. («Программное обеспечение») вам в качестве услуги для отрасли. Информация в Программном обеспечении и созданные решения предназначены для использования в качестве руководства по системе трубопроводов, но не предназначены для используются вместо рекомендаций и суждений профессионального инженера и не предназначены для Инструкция по установке. PPI не делает никаких заявлений о том, что информация здесь или созданные решения подходят для использования в любом месте, или что информация, содержащаяся в настоящем документе, или созданные решения соответствуют любым применимым законам, кодексам или правилам для любого места. PPI не поддерживает запатентованные продукты или процессы какого-либо производителя и не принимает на себя никаких обязательств. ответственность за соблюдение применимых законов, кодексов и правил.

ДАННОЕ ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРЕДОСТАВЛЯЕТСЯ «КАК ЕСТЬ», И PPI НЕ ПРЕДОСТАВЛЯЕТ НИКАКИХ ЯВНЫХ ИЛИ ПОДРАЗУМЕВАЕМЫХ ГАРАНТИЙ, ВКЛЮЧАЯ (БЕЗ ОГРАНИЧЕНИЙ) ГАРАНТИИ В ОТНОШЕНИИ ТОЧНОСТИ, НАДЕЖНОСТИ ИЛИ ПОЛНОТЫ, КОММЕРЧЕСКОЙ ПРИГОДНОСТИ, НЕНАРУШЕНИЕ ПРАВ, НАЗВАНИЕ ИЛИ ПРИГОДНОСТЬ ДЛЯ КОНКРЕТНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИЛИ ЦЕЛИ.

ВЫ ПРИНИМАЕТЕ НА СЕБЯ ВСЮ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ И РИСК ЗА ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭТОГО ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ, ВКЛЮЧАЯ, ПОМИМО ПРОГРАММЫ ЛЮБУЮ ИНФОРМАЦИЮ, СОДЕРЖАЩУЮСЯ В НЕМ. В МАКСИМАЛЬНОЙ СТЕПЕНИ, РАЗРЕШЕННОЙ ЗАКОНОМ, НИ ПРИ КАКИХ ОБСТОЯТЕЛЬСТВАХ БУДУТ ЛИ PPI, ЕЕ АФФИЛИРОВАННЫЕ ЛИЦА, АГЕНТЫ, ЛИЦЕНЗИАРЫ, ПОСТАВЩИКИ ИЛИ ИХ СООТВЕТСТВУЮЩИЕ ДИРЕКТОРЫ, ДОЛЖНОСТНЫЕ ЛИЦА, ИЛИ СОТРУДНИКИ НЕСУТ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ ЗА ЛЮБОЙ УЩЕРБ, БУДЬ ТО ПРЯМОЙ, СЛУЧАЙНЫЙ, КОСВЕННЫЙ, ОСОБЫЙ, ПРИМЕРНЫЙ, ПРИ Отягчающих обстоятельствах, НАКАЗАНИЕ ИЛИ ПОСЛЕДУЮЩИЕ, ДАЖЕ ЕСЛИ ОНИ БЫЛИ ПРЕДУПРЕЖДЕНЫ О ВОЗМОЖНОСТИ ТАКОГО УЩЕРБ, БУДУЩИЙ В ДОГОВОРНОМ ИЛИ ДЕЛИКТИЧЕСКОМ ДЕЛЕ, ВКЛЮЧАЯ ХАЛАТНОСТЬ, ИЛИ НА ОСНОВЕ ГАРАНТИИ ВОЗНИКШИЕ ИЗ ИЛИ В СВЯЗИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИЛИ НЕВОЗМОЖНОСТЬЮ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ.

Дополнительные условия, являющиеся неотъемлемой частью настоящего соглашения, можно найти здесь: Правила и условия пользования. Изменения к Программному обеспечению может быть сделано в любое время без предварительного уведомления.

Вы можете прекратить действие этой лицензии в любое время, прекратив использование Программного обеспечения. ИЦП может прекратить действие этой лицензии в любое время по любой причине, включая (помимо прочего) ваше несоблюдение этого соглашения. В любом таком случае вы должны немедленно прекратить использование Программного обеспечения, и PPI имеет право отключить или иным образом заблокировать ваш доступ к Программному обеспечению.

Нажимая «Согласен» ниже, вы подтверждаете свое согласие со всеми условиями это соглашение. ЕСЛИ ВЫ НЕ СОГЛАСНЫ С УСЛОВИЯМИ НАСТОЯЩЕГО СОГЛАШЕНИЯ, PPI ЯВЛЯЕТСЯ НЕ ЖЕЛАЕТ ПРЕДОСТАВЛЯТЬ ВАМ ЛИЦЕНЗИЮ НА ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ.

© 2023 Институт пластмассовых труб. Все права защищены. © 2023 Avenir Software Inc. Все права защищены.

Соглашаться Отклонить

Линейное расширение пластиковой трубы

Как изменения температуры влияют на пластиковую трубу и что необходимо учитывать, чтобы избежать проблем с трубопроводной системой

Все твердые материалы расширяются и сжимаются при изменении температуры. Насколько происходит расширение и сжатие при одинаковом изменении температуры, зависит от материала. Линейный коэффициент расширения — это скорость изменения одной единицы длины на каждую единицу изменения температуры. Пластиковые трубы, такие как ПВХ и АБС, имеют значительно более высокий коэффициент линейного расширения (LCoE), чем другие материалы, такие как металл.

Это более высокое значение LCoE означает, что пластиковые трубы более склонны к расширению и сжатию при изменении температуры, чем металлические трубы. Поэтому, если вы привыкли работать с металлом, для пластиковых труб требуются другие методы зажима и поддержки, традиционные трубные хомуты могут быть разработаны для металлических труб. Даже незначительные колебания температуры могут привести к значительному расширению или сжатию пластиковой трубы.



LCoE – Как рассчитать фактическое изменение длины материала при ожидаемых изменениях температуры

Проще говоря, линейное расширение — это явление увеличения длины объекта из-за повышения его температуры. LCoE — это скорость изменения одной единицы длины на каждую единицу изменения температуры. Используя LCoE, можно рассчитать ожидаемое изменение длины заданной длины материала трубы.

Пример расчета:

При установке; 6-метровая длина трубы из ПВХ-U составляет ровно 600 см при 20°C, при повышении температуры до 50°C происходит увеличение на 30°C. Используя LCoE из приведенной выше диаграммы, мы можем рассчитать;

6 Метры Икс 30 градусы изменения температуры Икс LCoE 0,08 = 14,4 мм (1,4 см)

Результат показывает, что примерная длина трубы теперь составляет: 601,4 см

Примечание. Если температура окружающей среды во время установки выше, чем температура во время эксплуатации, материал трубы будет сжиматься в такая же ставка.

Таким образом, для примера расчета мы должны вычесть расчет LC0E, как показано, из исходной длины материала, которая будет равна новой длине 598,6 см при падении температуры на 30 градусов.

Значение теплового расширения в трубопроводах

Изменение длины трубы может привести к повреждению системы, если оно не будет должным образом учтено (принято). При жестком креплении эта дополнительная длина должна куда-то уходить и будет прикладывать усилие к жестким креплениям и соединениям и создавать трещины в материале трубопровода. Есть два основных способа расширения; один из них представляет собой естественный способ с включением компенсационных петель или использованием существующих изгибов для создания гибких секций, а другой – спроектированный способ с использованием компенсаторов. Самым популярным способом борьбы с тепловым расширением являются естественные способы, поэтому в этой статье мы будем обсуждать использование этих естественных методов в основном.

Как избежать повреждений, вызванных тепловым расширением

Правильный выбор, размещение и установка хомутов для труб

Хотя хомуты сами по себе не являются исчерпывающим методом борьбы с тепловым расширением, хомуты для труб станут очень важной частью общего успеха любого метода, который вы решите включить. Почти все случаи повреждения системы из-за расширения и сжатия происходят из-за слишком сильного зажима трубы. Поэтому важно использовать соответствующие хомуты, разработанные специально для пластиковых труб, которые допускают свободное линейное движение трубы.

Основная цель хомута для труб — поддерживать трубу и предотвращать ее изгиб под общим весом трубы и материала, транспортируемого внутри. Вторичная цель состоит в том, чтобы поддерживать более тяжелые фитинги системы трубопроводов, такие как клапаны и фильтры, с обеих сторон, которые будут создавать большую нагрузку на трубу из-за их увеличенного веса.

Если пластиковые трубы плотно зажать и зафиксировать на месте, труба не сможет расширяться или сжиматься, что может привести к изломам под напряжением, негерметичным соединениям и ослаблению системы. Таким образом, пластиковые трубы следует осторожно удерживать или поддерживать, чтобы обеспечить свободное движение через зажим для труб, если необходимо расширение или сжатие.

Аккуратно поддерживать трубы также очень важно, если существует риск гидравлического удара из-за внезапного пуска насоса или открытия или закрытия клапана. Это обеспечивает место для рассеивания вибрации.

Какие зажимы для труб следует использовать на моей пластиковой трубе?

Существует несколько вариантов хомутов для пластиковых труб, включая жесткие пластиковые хомуты и хомуты с резиновым покрытием. Зажимы с резиновой подкладкой более гибкие с точки зрения расстояния, на котором их можно разместить от поверхности. Однако они должны устанавливаться неплотно, чтобы труба могла свободно перемещаться между ними.

• Хомуты для труб Goema

  Кнопка

• Зажимы с резиновой подкладкой

  Фото: John Doe

  Кнопка

• Зажимы Cobra

  Фото: John Doe

  Кнопка

Использование гибких секций

Что такое гибкая секция

Гибкие секции являются наиболее распространенным методом учета линейного расширения в системе пластиковых труб. Гибкие участки естественным образом могут возникать при любом разветвлении или изменении направления трубопровода. Настолько, что часто люди даже не осознают, что линейное расширение является потенциальной проблемой, поскольку они естественным образом создали гибкую секцию; до тех пор, пока не возникнет проблема из-за недостаточной гибкости или неправильного применения зажимов. Ключевым моментом здесь является расположение точек зажима и крепления, чтобы использовать естественную гибкость пластикового материала трубы и не препятствовать движению при изменении направления линии.

Визуализируйте один отрезок пластиковой трубы, жестко закрепленной с обоих концов. В этом сценарии жесткие крепления могут быть входом и выходом. По мере того, как труба расширяется, эта дополнительная длина должна будет куда-то идти, и поэтому вы заметите, что труба больше не прямая, она изгибается, чтобы учесть дополнительную длину; теперь на жесткие крепления постоянно оказывается давление, что может привести к их повреждению, поскольку труба хочет иметь возможность расслабиться при этом новом увеличенном размере.

Создание гибкой секции

В приведенных ниже примерах конфигураций трубопроводов включение угловых соединений значительно меняет то, как трубопровод реагирует на тепловое линейное расширение. Вы заметите, что запасенная в системе упругая энергия, которая вызывала постоянное напряжение в приведенном выше примере, теперь отводится от жестких точек крепления и распределяется по нескольким соединениям. Приведенные ниже упрощенные диаграммы немного преувеличены с целью демонстрации направления энергии и не совсем точно демонстрируют гибкость пластиковой трубы, которая в реальных примерах будет воспринимать дополнительную нагрузку.



Использование хомутов для труб в гибких секциях

Помните, что гибкие секции должны быть гибкими, и поэтому при размещении хомутов для труб требуется тщательное рассмотрение, и они должны использоваться таким образом, чтобы использовать и не препятствовать естественной гибкость пластиковой трубы. Одним из основных факторов при выборе расстояния между зажимами для труб в областях, где требуется гибкость, является гибкость самой трубы; который определяется материалом трубы, диаметром трубы и толщиной стенки трубы. Труба меньшего диаметра с более тонкой стенкой трубы будет более гибкой на более короткой длине, поэтому зажимы можно использовать с более частыми интервалами в гибких участках. Диаграммы ниже демонстрируют важность использования естественной гибкости пластиковой трубы, чтобы не повредить ее от напряжения.

Предварительное напряжение трубопроводной системы

Что такое предварительное напряжение

Предварительное напряжение — это процесс создания напряжения в трубопроводной системе во время монтажа, поэтому, когда трубопроводная система достигает ожидаемой рабочей температуры, напряжение облегчены из-за изменения длины материала. Возьмем наш пример из начала этой статьи: ожидается, что труба из НПВХ длиной 6 м расширится на 1,4 см при повышении температуры на 30°C; Таким образом, если рабочая температура системы труб на 30°C выше, чем при установке, то установка длины, которая короче на 1,4 см, будет правильным размером во время эксплуатации, так как материал трубы будет расширяться при повышении температуры. Система трубопроводов будет испытывать линейное напряжение только тогда, когда она не работает, и сжимается до первоначальной длины при снижении температуры.

Когда следует учитывать предварительное напряжение

Ожидаемое изменение длины из-за изменения температуры может быть учтено в проекте путем предварительного напряжения системы трубопроводов. Это будет зависеть от разных факторов, которые следует учитывать в первую очередь. Если у вас есть система, которая должна постоянно работать при температуре выше или ниже той, при которой она установлена, то предварительная нагрузка может быть вариантом; что касается большей части времени эксплуатации, система трубопроводов будет испытывать меньшую нагрузку и будет подвергаться нагрузке только при изменении температуры до той, которая была во время установки, например, при обслуживании.

Трубопроводные системы, которые будут подвергаться частым колебаниям температуры, не выиграют от предварительного напряжения и линейного расширения, должны быть приспособлены внутри трубопроводной системы с использованием альтернативного метода, такого как гибкие секции или компенсаторы.

Предварительное напряжение может иметь неблагоприятные последствия, если фактическая температура системы отличается от температуры установки в отрицательную сторону. В качестве примера; Если предполагается, что система трубопроводов будет работать при температуре 50°C, а она установлена ​​при температуре 20°C с предварительным напряжением, рассчитанным на повышение температуры на 30 градусов, но затем система трубопроводов подвергается воздействию температуры 0°C, то теперь изменение на 50 градусов от температуры, при которой система расслабляется, и на целых 20 градусов выше точки, при которой система должна была испытать стресс. Это дополнительное напряжение теперь может выйти за пределы способности трубы изгибаться и приспосабливаться к сжатию, вызывая трещины под напряжением и повреждение системы.

Резюме

Самые простые и, возможно, самые эффективные выводы из этой статьи:

• Учитывайте тепловое расширение на этапе проектирования трубопроводной системы.

• Используйте хомуты для пластиковых труб, предназначенные для пластиковых труб, и не затягивайте их слишком сильно. Допускать линейное перемещение из-за расширения
• Не препятствовать естественной гибкости пластиковой трубы в местах угловых соединений, которые могут быть использованы для естественного теплового расширения.
   – Помните, что длина трубы может увеличиться, и соединенные перпендикулярные трубы могут прогибаться, чтобы приспособиться.

   – Необходимо учитывать правильное расположение зажимов, чтобы не препятствовать изгибу.

Мы постарались сделать эту информативную статью исключительно о трубопроводной арматуре, не превращая ее в чрезмерную математику или урок физики. знать по каждому предмету, которого мы коснулись. Если вам нужно быть более точным в своих расчетах, определенно рекомендуется дальнейшее чтение. При необходимости может быть предоставлена ​​дополнительная информация, поэтому, пожалуйста, не стесняйтесь обращаться к нам по адресу Склад труб в Великобритании.