Компенсация линейного расширения решается конструктивно, для этого используются углы поворота (угловое расширение) или П-образные (петлеобразным) способом, скользящие и неподвижные опоры, а также готовые компенсаторы.
Способ углового расширения основывается на изменении прямолинейного направления прокладки трубопровода угловым соединением. В случаях, когда компенсация путем изменения направления прокладки невозможна, то есть направление прокладки трубопровода должно быть прямолинейным, применяется П-образный метод Компенсация линейного расширения. При этом часть часть креплений делают неподвижными, или фиксирующими: они направляют удлинение через подвижные (скользящие) крепления в сторону компенсирующих элементов.
Конструкция скользящей опоры должна обеспечивать перемещение трубы в осевом направлении.
Компенсация линейного расширения угловой метод:
Расчет компенсационного участка осуществляется по следующей формуле:
- Ls = K√(d x ΔL)
ЖО – жесткая опора,
СО – скользящая опора
Ls – длина компенсационного участка:
К – константа материала (для полипропилена) = 15;
ΔL – линейное расширение, (ΔL = α x L x ΔT)α = диаметр трубы
Пример:
расчет длины компенсационного участка трубы PN 20, где:
- d = 40 мм;
- L = 3 м;
- ΔT = 55°С (ΔТ = Tw – Tm)
- ΔL = 24,75 (мм) (вычислено ранее)
- Ls = 15 √(40 ч 24,75) = 472 мм
Компенсация линейного расширения П – образный метод:
ЖО – жесткая опора,
СО – скользящая опора
Формула для определения ширины петли:
Lw = (2 x ΔL) = Sw
Lw – ширина компенсационного колена;
Sw – безопасное расстояние, равное 150 мм (величина постоянная);
ΔL – линейное расширение (ΔL = α ч L x ΔT);
Пример:
Расчет ширины петли компенсационного участка для трубы PN20, где:
d = 40 мм;
L = 3 м;
ΔT = 55°С (ΔТ = Tw – Tm)
ΔL = 24,75 (мм) (вычислено ранее)
Lw = (2 ч 24,75 мм) + 150 мм = 199,55 мм
Вопрос теплового расширения полимерных трубопроводов во многом решается правильным использованием опор и выбором конфигурации трубной разводки. Нужно создать как можно более гибкую эластичную систему с минимумом жестких коротких узлов, имеющих малую способность к деформации.
При размещении труб на стенах и потолках не рекомендуется использовать неподвижные опоры. Для потолочных креплений хорошим решением являются опоры с ремешком. Количество поддерживающих опор должно быть небольшим, предпочтение на до отдавать специальным пластмассовым опорам, которые не повреждают поверхность трубы. Тем не менее рекомендуется использовать подвижные пластиковые опоры с интервалом 20–30 диаметров трубы.
Неподвижными опорами, как правило, фиксируют тяжелые трубные узлы или тяжелые элементы трубопровода, не имеющие собственных креплений (например, фильтры или краны). Во всех случаях необходимо продумать совместное размещение фитингов и подвижных опор: при линейном удлинении трубы, фитинги не должны будут упереться в буртики опор.
И другой случай, если подвижные опоры разместить с обеих сторон от фитинга вплотную к нему, то такой способ монтажа превращает это место крепления в неподвижную опору.
