Удлинение полипропиленовых труб при нагреве: коэффициент линейного теплового удлинения труб армированных стекловолокном при нагреве, температурное расширение

Содержание

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 °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: 

↓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

  1. 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;
  2. 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.

  1. Армированные стекловолокном – такой слой усиления располагается в средней части трубы. В данном случае внутренняя и внешняя часть изделия изготавливаются из полипропилена.
  2. 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

Трубы полипропиленовые армированные

Проблемы полипропилена

Славословий в адрес полипропиленовых труб прозвучало уже столько, что у них просто не может не быть недостатков.

И в самом деле, есть обстоятельства, в которых полипропилену лучше предпочесть другие материалы.

Причины кроются в свойствах самого материала:

  • Полипропилен — легкоплавкая пластмасса;
  • Он имеет большой коэффициент теплового расширения.

 

Температура

Температура плавления полипропилена — 175 С. Однако размягчаться он начинает при куда более низких 140 С. Что же до гарантированной температуры, при которой полипропиленовая труба должна работать  гарантированно — она всего-то 95.

С чем связана настолько значительная перестраховка с температурой — уже не раз писалось. Сейчас отметим лишь, что при высоком давлении и высокой температуре, действующих на материал одновременно, он куда менее стоек, чем под воздействием каждого из факторов отдельно.

 

Удлинение при нагреве

Все материалы расширяются при нагреве. Одни — меньше, другие больше. Полипропилен расширяется весьма сильно.

Неудобно это в силу следующих причин:

  • Эстетика. Длинная прямая труба, удлинившись, идет неопрятными волнами.
  • Целостность декоративных покрытий. Если трубы утоплены под стяжку на полу или в покрытие стены, то при удлинении они через какое-то время неизбежно заставят покрытие растрескаться.

 

Решение

Армированная полипропиленовая труба. Безусловно, ее материал не начинает волшебным образом состязаться с вольфрамом в тугоплавкости и не становится тверже алмаза. Однако полипропиленовая армированная труба лишена одного из недостатков материала полностью, другого — частично.

Каким образом?

А вот каким.

  • Армирование просто-напросто образует что-то вроде жесткого каркаса и не дает трубе удлиняться, а заодно и расти в толщину. 
  • Что происходит, когда труба нагрета до точки размягчения материала при большом избыточном давлении внутри? Она начинает надуваться, как воздушный шарик. При этом стенки все тоньше и тоньше, а раз так — продавить их воде внутри все легче. Наконец громкое «Бах!»
  •  Так вот, трубы армированные полипропиленовые благодаря пресловутому «каркасу» деформироваться даже не начинают.

 

Виды армирования

Несомненно, в ближайшие годы производители порадуют чем-нибудь еще; пока же труба армированная полипропиленовая может использовать для увеличение своей прочности два основных материала: алюминий и стекловолокно (фибергласс).

Алюминий

Полипропиленовая труба армированная алюминием, помимо диаметра, может быть разной по расположению армирующего слоя. Он может быть для полипропилена внешней оболочкой, а может скрываться между слоями полипропилена.

Слои алюминиевой фольги (это именно фольга; в отличие от металлопластиковых труб, металл здесь толщиной от 0,1 до 0,5 миллиметра) соединяется с полипропиленом клеем. Качество клеевого соединения наряду с составом самого полипропилена и толщиной фольги определяет качество трубы. Увы, бывает, что при определенных условиях дешевые и некачественные трубы расслаиваются. Прочность при этом, сами понимаете, страдает.

Стекловолокно

Альтернативой алюминию является стекловолокно. Полипропиленовая труба армированная стекловолокном — это абсолютно иная конструкция, чем предыдущий вариант. Если вам по аналогии представляется труба, обтянутая на клею сеткой — вы ошибаетесь.

Внутри и снаружи такой трубы в самом деле полипропилен, а в центре — стекловолокно; однако вместе с тем все слои трубы — их, как правило, три — представляют собой монолит.

Дело в том, что когда изготавливаются армированные стекловолокном полипропиленовые трубы, средний слой сваривается с внутренним и наружным — ведь в его основе лежит тот же материал, только предварительно замешанный с волоконцами фибера — того самого стекловолокна. Два в одном: полипропилен склеивает волокна, а они не дают ему деформироваться.

  

Особенности монтажа

Принцип сборки водопровода или системы отопления из армированных труб тот же, что и в общем случае: трубы нарезаются по размеру, снимаются фаски, трубы и фитинг для полипропиленовых труб нагреваются паяльником, после чего совмещаются в одной точке пространства-времени. Несколько секунд — и вместо двух деталей одна, абсолютно монолитная.

Однако есть и разница: полипропиленовые трубы армированные алюминием по середине требуют еще одной технологической операции. Это торцовка. Не хитрый прибор выбирает внутренний слой с самого торца трубы, чтобы торец надежно сварился с фитингом.

Это гарантирует, что труба:

  • Не начнет расслаиваться;
  • Что алюминий не станет разрушатся благодаря электрохимическим процессам, которые начинаются в присутствии металлов и хоть какой-то разницы потенциалов.

А что же полипропиленовые армированные стекловолокном трубы?

А ничего. С точки зрения сварки с фитингом их внутренний армирующий слой ничем не отличается от полипропилена. А раз так — никаких дополнительных операций не нужно.

 

Реальная прочность

Какое давление может выдержать армированная труба?

Это определяется ее принадлежностью к определенному классу. Стоит учитывать и температуру воды. Так, полипропиленовая труба pn25 армированная на холодной воде, как понятно по ее маркировке, штатно работает при давлении в 25 кгс/см2 (реальное разрушение трубы, кстати говоря, происходит при вдвое большем давлении).

 

Недостатки

С алюминиевым армированием все ясно: его нужно зачищать, и оно может отслоиться. А что труба полипропиленовая армированная стекловолокном? Неужели она — буквально манна небесная?

В общем то, да.  Недостатки полипропиленовых труб армированных стекловолокном представляются по большей части надуманными. К ним относят то, что труба позволяет атмосферному кислороду насыщать теплоноситель, что вызывает, дескать, ускоренную коррозию металла котлов. Однако убедительных цифр никто из критиков не приводит.

Какой полипропилен лучше? Секреты выбора трубы для дома

Когда вы приходите в магазин за полипропиленовой трубой то глаза разбегаются не только от ассортимента и цвета, но и возникает один из главных вопросов: «Какой полипропилен  дучще выбрать? С армированием или без?». Разбираемся ниже

Что из себя представляет полипропилен?

Полипропилен — это такой материал, который по своей природе подвержен значительному удлинению и расширению во время нагрева.

Пример:

Система горячего водоснабжения, длинной 10 м, смонтирована при температуре 200С, а по трубе пройдет вода с температурой 1000С. При такой разнице температур каждый метр трубы может удлиниться на 12 мм, соответственно при длине трубы в 10 м, труба растянется на 12 см.

Именно поэтому во время проектирования и установки систем отопления или горячего водоснабжения данное свойство полипропилена нельзя оставить без внимания по ряду причин:

  • прямая труба пойдет некрасивыми волнами. Особенно если будет длинный участок;
  • Если трубы спрятали в стену, то велика вероятность нарушения декоративных покрытий на стене.

Армирование полипропиленовых труб сделано как раз для того, чтобы сократить линейное расширение при нагреве. При этом образуется что-то вроде жесткого каркаса, который не дает трубе удлиняться. При этом армированная труба не становится крепче, каркас служит лишь для того, что б сократить линейное удлинение. Стоит ли выбирать такой вид полипропилена? Читаем дальше про виды армировки.

Алюминий с внешней стороны трубы

Труба с алюминиевой армировкой

Алюминиевый слой не придает прочности трубе, так как в отличии от металлопластиковых труб для армирования полипропилена используется алюминиевая фольга толщиной от 0,1 до 0,5 мм. Но в тоже время прекрасно решает проблему линейного удлинения. Как говорилось выше, если без армирования 1 м полипропиленовой трубы при нагреве удлиниться почти на 12 мм, то в тех же условия при армировании алюминием с внешней стороны труба изменит свою длину лишь на 2 мм.

Алюминиевая фольга с полипропиленом соединяется с помощью специального клея. Армирование алюминием с внешней стороны происходит в такой последовательности:

Полипропиленовая труба – слой клея – алюминиевая фольга – слой клея – слой полипропилена.

Качество клеевого соединения и самого полипропилена влияют на долговечность и срок службы такой трубы.

Достоинства армирования алюминием с внешней стороны:

  • Значительно сокращается линейное удлинение полипропиленовой трубы.

Недостатки армирования алюминием с внешней стороны:

  • Со временем на некоторых участка трубы могут образовываться вздутия.

Внешне кажется, что трубу в скором времени прорвет, но на самом деле это не так. Вздувается лишь внешний тонкий слой полипропилена, которым покрывается алюминиевая фольга.

Производители полипропиленовых труб допускают такие вздутия, так как это не влияет на прочность самой трубы. Основной толстый слой полипропилена остается не поврежденным. Вздутия могут образовываться из-за остаточной влаги во время производства. Этого недостатка бояться не стоит, система продолжит исправную работу и дальше не смотря на непрезентабельный вид.

  • Внешний слой необходимо зачищать перед сваркой так как внешний диаметр полипропиленовой трубы с алюминиевым армированием больше обычного.

Алюминий с внутренней стороны трубы

Такой метод армирования полипропиленовой трубы является одним из решений по устранению внешних вздутий. Хотя при таком методе все равно есть потенциальный риск возникновения вздутия слоев, с разницей только в том, что этого не будет видно пользователю. С такими небольшими вздутиями система продолжит работать и дальше.

Достоинства армирования алюминием с внутренней стороны:

  • Слой полипропилена между армировками довольно большой и ему гораздо тяжелее вздуться.

Недостатки армирования алюминием с внутренней стороны:

  • Возможное схлопывание слабых участков полипропиленовой трубы внутрь если допустить ошибку во время проектирования или эксплуатации системы. что повлечет за собой нарушение работы и возможно целостности системы.

Полипропилен со стекловолокном

Наиболее популярными армирующим слоем на данный момент является стекловолокно. Выбирая полипропилен со стекловолокном вы увидите, что внутри и снаружи такой трубы полипропилен, а центральным слоем является стекловолокно. Однако все три слоя представляют собой единое целое, так как центральный слой стекловолокна изготавливается на основе полипропилена замешанного с волокнами стекла. Линейное удлинение таких труб немного больше чем при армировании алюминиевой фольгой и составляет около 2,5 мм при длине трубы в 1 м.

Полипропилен с базальтовым стекловолокном

Полипропиленовые трубы с армированием из базальтового волокна — это новейший тип труб четвертого поколения. Выбирая такой полипропилен, имейте в виду, что линейное удлинение таких труб такое же, как и при армировании стекловолокном. Однако данный тип армирования имеет ряд существенных преимуществ:

  • Высокая термостойкость и устойчивость к перепадам давлений.
  • Высокая прочность трубы.
  • Такая труба имеет большее внутренне-проходное сечение и соответственно меньшую толщину стенки.

Нет особой разницы какую полипропиленовую трубу вы выберете, армированную стекловолокном или базальтом, на характеристики это никак не влияет. Разница только в технологии изготовления. Существует много компаний, которые производят полипропиленовые трубы с одинаковыми рабочими характеристиками, но разной армировкой.

Так все-таки какой полипропилен лучше?

Трубы без армирования алюминиевой фольгой гораздо проще монтируются. Такие трубы не нуждаются в предварительной обработке перед сваркой, не вдуваются и не схлопываются. Тогда возникает вопрос, почему имея ряд существенных недостатков данный вид армирования до сих пор используется? На самом деле существует такое понятие как «кислородопроницаемость». Воздух, который проникает через стенки трубы, попадает в теплоноситель. Воздух в системе отопления может ей навредить, так как возрастает шанс появления корозии. Полипропиленовые трубы, армированные сплошным слоем алюминиевой фольги полностью не проницаемые для кислорода. Труба, армированная перфорированным алюминием, пропускает кислород, однако не в таких объемах как труба без армировки вовсе.

Сейчас в качестве кислородного барьера стали применять трубы со слоем из этиленвинилового спирта с внешней стороны трубы, что препятствует проникновению кислорода в теплоноситель. Можно сделать вывод, что в скором времени трубы с армированием алюминиевой фольгой просто перестанут производить. Потому как существуют другие виды армирования, которые не имеют таких же недостатков как этот.

Выводы:

  1. Армировка нужна для компенсации линейного удлинения при нагреве.
  2. Армировка существует из алюминия в виде сплошной фольги снаружи трубы и внутри. Перфорированный алюминий – снаружи.
  3. Армированная труба стекловолокном или базальтом заменяет алюминиевую армировку в системах водоснабжения. Дополнительны антидиффузионный слой делает ее пригодной для монтажа в системах отопления.

Какой полипропилен лучше использовать?

Опираясь на полученную информацию, вы можете четко представить для чего и какое армирование необходимо. В каждом конкретном случае определить наиболее выгодный для себя вариант. Где-то можно приобрести полипропиленовые трубы с алюминиевым армированием для компенсации проникновения кислорода. Для быстрого монтажа системы выбрать полипропилен базальтовый или армировкой из стекловолокна, если речь идет не об системах отопления.

Читайте так же:

Монтажный дефект полипропиленовых труб отопления

На стояке отопления армированная полипропиленовая труба. При охлаждении (после отключения отопления) она стала длиннее! Определяется это тем, что труба вышла из креплений на стене, а в период включенного отопления (труба нагрета) она укорачивается и обратно прижимается к креплению. Следов перемещения трубы в перекрытиях нет.

 

Ответ специалиста компании «ВАТ»:

В 99% случаях разрушение полипропиленовых трубопроводов происходит из-за неграмотного монтажа.

Обычные полипропиленовые трубы способны удлиняться на 0,15 мм при повышении температуры всего на один градус. Например, если монтаж трубопровода происходил при 20°С, то при эксплуатации в нормальном рабочем диапазоне, при 60°С, каждый погонный метр удлинится на 6 мм. Поэтому при монтаже всегда необходимо предусматривать меры по компенсации расширений. И ни в коем случае не замуровывать трубы жёстко в стены или перекрытия.

Армированные стекловолокном полипропиленовые трубы имеют много меньший коэффициент температурного расширения (0,035) и не требуют устройства специальных компенсаторов. Однако и они не могут быть жёстко замурованы в стену. Внутренние напряжения многократно опаснее рабочих перегрузок.

Таким образом, если бы труба вылетала из креплений при нагреве, мы бы имели классический случай температурного удлинения. Но в нашем случае, наоборот, труба выходит из креплений при остывании. Что можно сказать с почти 100% уверенностью, причину нужно искать в монтаже.

Вариант может быть такой. При сборке трубопровода, либо последующих работах произошёл изгиб, либо защемление трубы. При нагреве она становится более пластичной и этот дефект не заметен. При остывании труба, тем более, если она армированная, приобретает большую жёсткость и стремится принять естественное для своего состояния положение, вылетая из креплений.

Необходимо отметить, что полипропиленовые трубы не предназначены для монтажа в системах отопления. Причина в том, что они в большинстве своём начинают разрушаться при температурах теплоносителя выше 85°С.

Рабочая температура воды для пропиленовых труб составляет 60-75°С для горячей воды и порядка 20°С для холодной. Нагрев до 90-95°С они способны держать только «залпово», кратковременно. Существуют специальные марки полипропиленовых труб, способные кратковременно выдерживать нагрев теплоносителя до 110°С.

Однако, по словам самих же производителей, проводивших подобные испытания, эти трубы предназначены для расширения температурного диапазона всё тех же залповых нагрузок, выдерживаемых трубой без её разрушения.

Цитата из сопроводительных бумаг: «Оптимальным вариантом для применения полипропиленовых труб являются системы отопления с характеристиками 75-65°C, 70-50°C, 70-60°C и низкотемпературные системы». Если соблюдать необходимые эксплуатационные параметры, их срок службы до 50 лет. Однако нужно учитывать, что: «Средний срок службы при температуре 75°С и давлении 10 атм – 5 лет».

Ещё несколько лет назад такая сторона их характеристик особо не афишировалась, но теперь любой добросовестный производитель труб из полипропилена это специально оговаривает.

Рякшин Александр Михайлович, компания «ВАТ»

 

Армированные стекловолокном полипропиленовые трубы

Для систем современного отопления или водоснабжения полипропиленовые трубы кажутся идеальным материалом. У них много преимуществ. Не подвержены коррозии, не забиваются, гигиеничны и легки в монтаже. Но есть у таких труб и недостатки. Один из главных — значительное линейное расширение при нагревании.

Поскольку полипропилен используется в системах отопления и горячего водоснабжения, то для компенсации температурного удлинения приходится устанавливать дополнительные элементы. Также стараются сделать побольше точек крепления. Это позволяет минимизировать провисание нагретой трубы.

Однако избавиться от этих недостатков возможно и менее трудоемким способом. В таком случае применяются армированные стекловолокном полипропиленовые трубы. Такие трубы трехслойны. Наружний и внутренний слои выполнены из полипропилена. Между ними находится слой из смеси полипропилена и стекловолокна. Преимущества такой конструкции налицо: коэффициент температурного расширения снижается на 75 %. Соответственно, нет необходимости устанавливать дополнительные компенсаторы удлинения. Также уменьшается количество точек крепления и в общем облегчается монтаж.

Похожими качествами обладают и другие армированные полипропиленовые трубы. Те, в которых используется слой алюминиевой фольги. Но в отличие от них армированные стекловолокном полипропиленовые трубы не требуют предварительной зачистки. Концы армированных фольгой труб перед сваркой с муфтой необходимо зачищать и торцевать специальным инструментом. Это требует дополнительных расходов и значительно снижает скорость монтажа водопровода или системы отопления. Трубы со стекловолокном в такой зачистке не нуждаются.

Кроме того, армированные стекловолокном трубы обходятся значительно дешевле труб, в состав которых входит алюминиевая фольга. Также использование стекловолокна значительно снижает теплопроводность (как известно, теплопроводность труб с алюминиевой фольгой выше, чем у обычных полипропиленовых, что обусловлено использованием металла).

Высокая температурная устойчивость и низкий коэффициент линейного расширения полипропиленовых труб, содержащих армирующий слой из стекловолокна, позволяют упростить и ускорить монтаж систем отопления или водоснабжения (холодного или горячего). А прочностные характеристики армированной трубы служат гарантией долгого срока службы.

Технические характеристики полипропиленовой трубы PP

Полипропилен это искусственный материал с высокими физико-химическими характеристиками, получаемый методом полимеризации синтетических веществ. Трубы на основе полипропилена являются наиболее высокотехнологичным материалом для изготовления инженерных систем водоснабжения и отопления.

Расшифровка аббревиатуры PP: Thermoplastic Propylene Polymer – Термопластичный Полимер Пропилена.

Технические характеристики и достоинства

  • Повышенная износостойкость;
  • Высокие показатели электроизоляции и теплоизоляции;
  • Прочность на изгиб, растяжение, сжатие;
  • Допускается интервал рабочей температуры от -15 °С до +120 °С;
  • Малые показатели линейного удлинения при нагреве;
  • Устойчивость к воздействию с химическими средами;
  • Отсутствие отложений коррозии;

Задумываясь о монтаже водопроводной, отопительной системы в своей квартире или частном доме, стоит обратить внимание на данный материал. Исключительные характеристики при грамотном монтаже не создадут проблем в течение продолжительного времени.

Жидкие Системы

Срок службы при долговременной эксплуатации

При стандартных требованиях эксплуатации, рабочий цикл трубопроводных сетей из полипропилена для холодного и горячего носителя составляет 25 – 50 лет. Стандартные условия предусматривают использование систем водоснабжения или отопления в границах тех рекомендаций, которые предоставил завод – изготовитель.

Способы монтажа и соединения трубопроводных систем из полипропилена

Соединение полипропиленовых трубопроводов и фитингов происходит за счёт сваривание между собой. В данном случае используется специальный сварочный аппарат, который нагревает обе детали до установленной температуры в период определенного времени. После чего они стыкуются и оставляются в таком положении до полного остывания.

  • Сварка полипропиленовых труб
  • Сварочный аппарат
  • Ножницы
  • Зачистка алюминиевого слоя

Виды полипропиленовых труб

Существует большое количество производителей, которые изготавливают трубопроводы с различными характеристиками. На своей продукции они наносят несколько видов дополнительных обозначений технической маркировки. Она нужна для правильного выбора нужного типа изделия с требуемыми условиями эксплуатации.

Труба полипропиленовая

Однослойные трубопроводы из цельного полипропилена. Из-за повышенного расширения рекомендуется применять только для конструирования холодного водоснабжения.

Расшифровка обозначений несущего слоя материала:

PP – стандартный полипропилен без каких либо дополнительных модификаций и улучшений.

PP-R – полипропилен рандомсополимер, где цифры после аббревиатуры означают минимальную длительную прочность ( MRS ) в бар.

PP-RCT – полипропилен рандомсополимер повышенной термостойкости с модифицированной кристалличностью.

Труба полипропиленовая армированная стекловолокном

В состав трубопровода входят два полипропиленовых слоя, разделенные между собой стекловолоконным материалом. Универсальный материал, который применяется для водоснабжения и отопления.

Маркировка:

  • PP-R / FB / PP-R
  • PP-R / PP-GF / PP-R
  • PP-RCT / GF / PP-RCT
  • PP-FIBER

Расшифровка армирующих обозначений:

GF – армирование стекловолокном;

FB – армирование базальтовым волокном;

FIBER – армирование стекловолокном;

Труба полипропиленовая армированная внешним алюминиевым слоем

Перфорация выглядит как мелкая алюминиевая сетка нанесённая поверх основного слоя трубопровода. Благодаря этому достигается заметное снижение коэффициента теплового расширения. Рекомендуется использовать только при монтаже отопительных систем.

Маркировка:

  • PP-R / AL / PP-R
  • PP-RCT / AL / PP-RCT
  • PP-ALUX
  • STABI

Расшифровка армирующих обозначений:

AL – армирование цельной или перфорированной алюминиевой фольгой.

ALUX – армирование цельной или перфорированной алюминиевой фольгой. 

Труба полипропиленовая армированная средним алюминиевым слоем

Армирующий алюминиевый слой наносится между двумя несущими слоями трубопровода. Благодаря этому достигается заметное снижение коэффициента теплового расширения. Рекомендуется использовать только при монтаже горячего водоснабжения и отопления.

Маркировка:

  • PP-R / AL / PP-R
  • PP-RCT / AL / PP-RCT
  • PE-RT / AL / PP-R
  • PP-ALUX

Расшифровка армирующих обозначений:

AL – армирование цельной или перфорированной алюминиевой фольгой.

ALUX – армирование цельной или перфорированной алюминиевой фольгой. 

Популярные производители трубопроводов из полипропилена

  • Tebo Technics | Турция;
  • Fusitek | Германия;
  • Kalde | Турция;
  • Banninger | Германия;
  • Firat | Турция;
  • Wavin | Германия;
  • Stout | Испания;
  • Valtec | Китай;

Обращаем ваше внимание

Вся информация, опубликованная в данном материале, была взята с официальных источников производителя. По мере поступления новых данных она будет обновляться. Если обнаружите какие-либо ошибки, пожалуйста сообщите нам о них.

Организация « Жидкие Системы » является надёжным поставщиком огромного количества оригинальной и качественной продукции от известных производителей.
Актуальные услуги
Устанавливаем надёжные системы холодного и горячего водоснабжения с автономной рециркуляцией горячей воды.
ПодробнееМонтаж эффективных систем индивидуального отопления с максимальной экономией энергоресурсов.
Подробнее

Удлинение при разрыве или деформации разрушения: технические свойства пластмасс

Название полимера Мин. Значение (%) Макс.значение (%)
ABS — Акрилонитрилбутадиенстирол 10,0 50,0
ABS огнестойкий 2,0 ​​ 80,0
ABS High Heat 2,0 ​​ 100,0
АБС ударопрочный 2.0 100,0
Смесь АБС / ПК — Смесь акрилонитрилбутадиенстирола / поликарбоната 60,0 85,0
Смесь АБС / ПК, 20% стекловолокна 1,90 2,10
ABS / PC огнестойкий 50,0 90,0
ASA — Акрилонитрилстиролакрилат 15,0 40,0
Смесь ASA / PC — смесь акрилонитрил-стиролакрилата / поликарбоната 25.0 50,0
Смесь ASA / PVC — Смесь акрилонитрил-стиролакрилата / поливинилхлорида 40,00 70,00
CA — Ацетат целлюлозы 16,00 53,00
CAB — Бутират ацетата целлюлозы 40,00 90,00
Пленки из диацетата целлюлозы с перламутровым эффектом 25,00 45,00
Глянцевая пленка из диацетата целлюлозы 25.00 45,00
Пленки из диацетата целлюлозы-покровы 5,00 15,00
Пленка диацетат-матовая целлюлоза 25,00 45,00
Защитная пленка для окон из диацетата целлюлозы (пищевая) 25,00 45,00
Металлизированная пленка из диацетата целлюлозы-Clareflect 30,00 50,00
Пленки, окрашенные диацетатом целлюлозы 25.00 45,00
Пленка из диацетата целлюлозы — огнестойкая 20,00 40,00
Пленка с высоким скольжением из диацетата целлюлозы 25,00 40,00
Пленки диацетат-полутон целлюлозы 20,00 45,00
CP — пропионат целлюлозы 30,00 10,00
COC — Циклический олефиновый сополимер 1.700 4.500
ХПВХ — хлорированный поливинилхлорид 23,00 50,00
ECTFE — этиленхлортрифторэтилен 250,00 325,00
ETFE — этилентетрафторэтилен 100,00 300,00
EVA — этиленвинилацетат 200,00 990,00
EVOH — Этиленвиниловый спирт 180.00 350,00
FEP — фторированный этиленпропилен 250,00 300,00
HDPE — полиэтилен высокой плотности 500,00 700,00
HIPS — ударопрочный полистирол 10,00 65,00
HIPS огнестойкий V0 10,00 50,00
Иономер (сополимер этилена и метилакрилата) 290.00 740,00
LCP — Жидкокристаллический полимер 1,00 3,00
LCP, армированный углеродным волокном 1,00 1,00
LCP армированный стекловолокном 1,00 3,00
LCP Минеральное наполнение 2,00 5,50
LDPE — полиэтилен низкой плотности 200,00 600,00
ЛПЭНП — линейный полиэтилен низкой плотности 300.00 900,00
MABS — Акрилонитрилбутадиенстирол прозрачный 12,00 20,00
PA 11 — (Полиамид 11) 30% армированный стекловолокном 3,00 6,00
PA 11, токопроводящий 186,00 186,00
PA 11, гибкий 225,00 405,00
PA 11, жесткий 225,00 355.0
PA 12 (Полиамид 12), проводящий 186,00 186,00
PA 12, армированный волокном 4,00 8,00
PA 12, гибкий 300,00 340,00
PA 12, со стекловолокном 30,00 40,00
PA 12, жесткий 250,00 390,00
PA 46 — Полиамид 46 160.00 300,00
PA 46, 30% стекловолокно 11,00 15,00
PA 6 — Полиамид 6 200,00 300,00
PA 6-10 — Полиамид 6-10 150,00 300,00
PA 66 — Полиамид 6-6 150,00 300,00
PA 66, 30% стекловолокно 2,00 2,20
PA 66, 30% Минеральное наполнение 2.00 45,00
PA 66, ударно-модифицированная, 15-30% стекловолокна 3,00 10,00
PA 66, модифицированный удар 150,00 300,00
Полиамид 66 (нейлон 66), длинное стекловолокно, 40% наполнителя по весу 2,00 2,00
Полиамид 66 (нейлон 66), длинное стекловолокно, 50% наполнителя по весу 2,00 2,00
Полиамид 66 (нейлон 66), длинное стекловолокно, 60% наполнителя по весу 2.00 2,00
Полиамид полуароматический 50,00 200,00
PAI — Полиамид-имид 3,00 15,00
PAI, 30% стекловолокно 6,00 7,00
PAI, низкое трение 7,00 9,00
PAN — Полиакрилонитрил 3,00 4,00
PAR — Полиарилат 50.00 100,00
PARA (Полиариламид), 30-60% стекловолокна 1,80 2,00
PBT — полибутилентерефталат 5,00 300,00
PBT, 30% стекловолокно 2,00 3,00
ПК (поликарбонат) 20-40% стекловолокно 2,00 4,00
ПК (поликарбонат) 20-40% стекловолокно огнестойкое 2.00 4,00
PC — Поликарбонат, жаростойкий 50,00 120,00
Смесь ПК / ПБТ — Смесь поликарбоната / полибутилентерефталата 4,00 175,00
Смесь ПК / ПБТ, со стеклянным наполнением 2,00 4,00
PCL — поликапролактон 600,00 900,00
PCTFE — Полимонохлортрифторэтилен 80.00 180,00
PE — Полиэтилен 30% стекловолокно 1,500 2,500
Смесь PE / TPS — полиэтилен / термопластический крахмал 400,00 700,00
PEEK — Полиэфирэфиркетон 30,00 150,00
PEEK, армированный 30% углеродным волокном 1,00 3,00
PEEK, армированный стекловолокном, 30% 2.00 3,00
PEI — Полиэфиримид 59,00 60,00
PEI, 30% армированный стекловолокном 3,00 3,00
PEI, с минеральным наполнителем 6,00 6,00
PEKK (Полиэфиркетонекетон), с низкой степенью кристалличности 80,00 80,00
PESU — Полиэфирсульфон 10,00 80.00
PESU 10-30% стекловолокно 2,00 6,00
ПЭТ — полиэтилентерефталат 30,00 70,00
ПЭТ, 30% армированный стекловолокном 2,00 7,00
ПЭТ, 30/35% армированный стекловолокном, модифицированный при ударе 6,00 6,00
ПЭТГ — полиэтилентерефталат гликоль 50,00 50.00
PFA — перфторалкокси 300,00 300,00
PGA — Полигликолиды 15,00 20,00
PHB — Полигидроксибутират 3,00 6,00
PHB-V (5% валерат) 5,00 10,00
PI — Полиимид 90,00 90,00
PLA — полилактид 5.00 7,00
PLA, высокотемпературные пленки 179,00 181,00
PLA, литье под давлением 2,00 3,00
PMMA — Полиметилметакрилат / акрил 2,00 10,00
PMMA (акрил) High Heat 2,00 10,00
ПММА (акрил) с модифицированным ударным воздействием 4,00 70,00
PMP — Полиметилпентен 7.50 30,00
PMP, армированный 30% стекловолокном 2,00 3,00
ПМФ с минеральным наполнителем 20,00 30,00
ПОМ — Полиоксиметилен (Ацеталь) 15,00 75,00
ПОМ (Ацеталь) с модифицированным ударным воздействием 60,00 200,00
ПОМ (Ацеталь) Низкое трение 10,00 70.00
ПОМ (Ацеталь) Минеральное наполнение 5,00 55,00
PP — полипропилен 10-20% стекловолокно 3,00 4,00
ПП, 10-40% минерального наполнителя 30,00 50,00
ПП, с наполнителем 10-40% талька 20,00 30,00
PP, 30-40% армированный стекловолокном 2,00 3,00
Сополимер PP (полипропилен) 200.00 500,00
PP (полипропилен) гомополимер 150,00 60,00
Гомополимер ПП, длинное стекловолокно, 30% наполнителя по весу 2,00 2,00
Гомополимер ПП, длинное стекловолокно, 40% наполнителя по весу 2,00 2,00
Гомополимер ПП, длинное стекловолокно, 50% наполнитель по весу 2,00 2,00
ПП, модифицированный при ударе 200.00 700,00
PPA — полифталамид 2,60 30,00
PPA — 30% минеральный наполнитель 1,10 1,30
PPA, 33% армированный стекловолокном 2,00 2,20
PPA, усиление 33% стекловолокном — High Flow 1,70 1,90
PPA, 45% армированный стекловолокном 227,00 229.00
PPE — Полифениленовый эфир 45,00 60,00
СИЗ, 30% армированные стекловолокном 3,00 3,00
СИЗ, огнестойкий 30,00 50,00
СИЗ, модифицированные при ударе 40,00 60,00
СИЗ, с минеральным наполнителем 20,00 40,00
PPS — полифениленсульфид 1.00 4,00
PPS, армированный стекловолокном на 20-30% 1,00 2,00
PPS, армированный 40% стекловолокном 1,00 2,00
PPS, проводящий 0,50 3,00
PPS, стекловолокно и минеральное наполнение 1.000 3,00
PPSU — полифениленсульфон 30,00 90.00
ПС (полистирол) 30% стекловолокно 1,00 1,50
ПС (полистирол) Кристалл 1,00 4,00
PS, высокая температура 1,00 4,00
PSU — Полисульфон 50,00 100,00
Блок питания, 30% армированный стекловолокном 2,00 3,00
PSU Минеральное наполнение 2.00 5,00
PTFE — политетрафторэтилен 200,00 400,00
ПТФЭ, армированный стекловолокном на 25% 100,00 300,00
ПВХ (поливинилхлорид), армированный 20% стекловолокном 2,00 5,00
ПВХ, пластифицированный 100,00 400,00
ПВХ, пластифицированный наполнитель 200.00 500,00
ПВХ жесткий 25,00 80,00
ПВДХ — поливинилиденхлорид 160,00 250,00
PVDF — поливинилиденфторид 50,00 300,00
SAN — Стиролакрилонитрил 2,00 5,00
SAN, армированный стекловолокном на 20% 1,00 2.00
SMA — малеиновый ангидрид стирола 2,00 30,00
SMA, армированный стекловолокном на 20% 2,00 3,00
SMA, огнестойкий V0 2,00 2,00
SMMA — Метилметакрилат стирола 2,10 52,00
SRP — Самоупрочняющийся полифенилен 6,00 10,00
TPS / PE BLend — смесь термопластичного крахмала и полиэтилена (протестировано 30 микронных пленок) 300.00 350,00
TPS, впрыск общего назначения 25,00 135,00
TPS, водонепроницаемость 2,00 2,00
UHMWPE — сверхвысокомолекулярный полиэтилен 200,00 500,00
XLPE — сшитый полиэтилен 10,00 440,00

Свойства ПВХ — Vinidex Pty Ltd

Поливинилхлорид (ПВХ)

Поливинилхлорид — это термопластический материал, состоящий из ПВХ-смолы, смешанной с различными пропорциями стабилизаторов, смазок, наполнителей, пигментов, пластификаторов и технологических добавок.Различные соединения этих ингредиентов были разработаны для получения определенных групп свойств для различных применений. Однако основная часть каждого соединения — это ПВХ-смола.

Техническая терминология для ПВХ в органической химии — поли (винилхлорид): полимер, то есть связанные молекулы винилхлорида. Скобки не используются в общей литературе, а название обычно сокращается до PVC. Если обсуждение относится к конкретному типу трубы из ПВХ, этот тип будет явно идентифицирован, как подробно описано ниже.Если обсуждение носит общий характер, термин «трубы из ПВХ» будет использоваться для обозначения диапазона материалов для труб из ПВХ, работающих под давлением, поставляемых Vinidex.

Различные типы поливинилхлорида

ПВХ-компаунды с наибольшей краткосрочной и долгосрочной прочностью — это те, которые не содержат пластификаторов и с минимумом компонентов смеси. Этот тип ПВХ известен как UPVC или PVC-U. Другие смолы или модификаторы (такие как ABS, CPE или акрилы) могут быть добавлены к UPVC для получения соединений с улучшенной ударопрочностью.Эти соединения известны как модифицированный ПВХ (PVC-M). Гибкие или пластифицированные ПВХ-компаунды с широким спектром свойств также могут быть произведены путем добавления пластификаторов. Другие типы ПВХ называются ХПВХ (ПВХ-С) (хлорированный ПВХ), который имеет более высокое содержание хлора, и ориентированным ПВХ (ПВХ-О), который представляет собой ПВХ-U, где молекулы предпочтительно ориентированы в определенном направлении.

PVC-U (непластифицированный) твердый и жесткий с пределом прочности при растяжении примерно 52 МПа при 20 ° C и устойчив к большинству химикатов.Обычно PVC-U можно использовать при температурах до 60 ° C, хотя фактический предел температуры зависит от нагрузки и условий окружающей среды.

ПВХ-М (модифицированный) является жестким и обладает повышенной ударной вязкостью. Модуль упругости, предел текучести и предел прочности при растяжении обычно ниже, чем у PVC-U. Эти свойства зависят от типа и количества используемого модификатора.

ПВХ (пластифицированный) менее жесткий; обладает высокой ударной вязкостью; легче выдавливать или формовать; имеет более низкую термостойкость; менее устойчив к химическим веществам и обычно имеет более низкий предел прочности на разрыв.Вариабельность от компаунда к компаунду у пластифицированного ПВХ больше, чем у ПВХ-U. Vinidex не производит напорные трубы из пластифицированного ПВХ.

PVC-C (хлорированный) похож на PVC-U по большинству своих свойств, но имеет более высокую термостойкость и может работать при температуре до 95 ° C. Он имеет аналогичное предельное напряжение при 20 ° C и предельное напряжение растяжения около 15 МПа при 80 ° C.

PVC-O (Ориентированный ПВХ) иногда называют HSPVC (высокопрочный ПВХ).Трубы из ПВХ представляют собой крупный шаг вперед в технологии производства труб из ПВХ.

PVC-O производится с помощью процесса, который приводит к преимущественной ориентации длинноцепочечных молекул PVC в окружном или кольцевом направлении. Это обеспечивает заметное улучшение свойств в этом направлении. В дополнение к другим преимуществам, для PVC-O может быть получен предел прочности на растяжение в два раза выше, чем у PVC-U. В таких приложениях, как напорные трубы, где присутствует четко определенная направленность напряжений, можно добиться очень значительного увеличения прочности и / или экономии материалов.

Типичные свойства ПВХ-О в кольцевом направлении:

  • Предел прочности ПВХ-О — 90 МПа
  • Модуль упругости ПВХ-О — 4000 МПа

Улучшение свойств за счет молекулярной ориентации хорошо известно, и некоторые промышленные примеры производятся уже более тридцати лет. В последнее время его стали применять для изготовления потребительских товаров, таких как пленки, высокопрочные пакеты для мусора, бутылки для газированных напитков и т.п.

Техника применения молекулярной ориентации к трубам из ПВХ была впервые применена в 1970-х годах компанией Yorkshire Imperial Plastics, и на самом деле первые пробные установки были выполнены в 1974 году со 100-миллиметровой трубой Управлением водоснабжения Йорка, Соединенное Королевство.Vinidex начала производство на пилотном заводе по производству труб из ПВХ в начале 1982 года, а трубы из ПВХ были впервые установлены в Австралии в 1986 году. С того времени Vinidex продолжала развивать и расширять ассортимент продукции из ПВХ в коммерческом производстве под торговлей. имя Supermain.

Сравнение PVC-O, PVC-M и стандартного PVC-U

PVC-O идентичен по составу PVC-U и, соответственно, их общие свойства аналогичны. Основное различие заключается в механических свойствах в направлении ориентации.Состав ПВХ-М отличается добавлением модификатора ударной вязкости, а свойства отличаются от стандартного ПВХ-У в зависимости от типа и количества используемого модификатора. Следующее сравнение носит общий характер и служит для выделения типичных различий между материалами для труб.

Прочность на разрыв — Прочность на разрыв ПВХ-О в два раза выше, чем у обычного ПВХ. Прочность на разрыв ПВХ-М немного ниже, чем у стандартного ПВХ.

Прочность — И ПВХ-О, и ПВХ-М ведут себя неизменно пластично во всех практических обстоятельствах.В некоторых неблагоприятных условиях, при наличии надреза или дефекта, стандартный ПВХ-У может проявлять хрупкие характеристики.

Коэффициенты безопасности — Проектирование труб из ПВХ для работы под давлением включает прогнозирование долгосрочных свойств и применение коэффициента безопасности. Как и во всем инженерном проектировании, величина коэффициента безопасности отражает уровень уверенности в прогнозе производительности. Большая уверенность в предсказуемом поведении материалов нового поколения PVC-M и PVC-O имеет то преимущество, что позволяет использовать более низкий коэффициент безопасности при проектировании.

Расчетное напряжение — Трубы из ПВХ-О и ПВХ-М работают при более высоком расчетном напряжении, чем стандартные трубы из ПВХ, в результате их пониженного коэффициента безопасности, а в случае ПВХ-О — более высокой прочности в кольцевом направлении.

Эластичность и ползучесть — PVC-O имеет модуль упругости до 24% выше, чем у обычного PVC-U в ориентированном направлении, и такой же модуль, как у стандартного PVC-U в других направлениях. Модуль упругости ПВХ-М незначительно ниже, чем у стандартного ПВХ.

Ударные характеристики — PVC-O превосходит стандартный PVC-U как минимум в 2–5 раз. PVC-M также обладает большей ударопрочностью, чем стандартный PVC-U. При испытаниях на ударную вязкость труб из ПВХ-М основное внимание уделяется получению характеристик вязкого разрушения.

Атмосферостойкость — Нет значительных различий в погодных характеристиках PVC-U, PVC-M и PVC-O.

Соединение — Трубы PVC-U и PVC-M могут быть соединены резиновым кольцом или цементным соединением.ПВХ-О доступен только для труб с резиновыми кольцами. ПВХ-О не может быть соединен растворителем и цементом.

Свойства ПВХ

Общие свойства ПВХ-компаундов, используемых при производстве труб, приведены в таблице ниже. Если не указано иное, данные значения относятся к стандартным немодифицированным составам с использованием ПВХ-смолы K67. Некоторые сравнительные значения показаны для труб из других материалов. Свойства термопластов подвержены значительным изменениям в зависимости от температуры, и применимый диапазон указывается там, где это необходимо.Механические свойства зависят от продолжительности приложения напряжения и более точно определяются функциями ползучести. Более подробные данные, относящиеся к применению труб, приведены в разделе «Проектирование» данного руководства. Для получения данных, выходящих за рамки перечисленных условий, пользователям рекомендуется обращаться в наш технический отдел.

Типичные свойства материала труб из ПВХ
Физические свойства
Имущество Значение Условия и примечания
Молекулярная масса (смола) 140000 см: K57 PVC 70,000
Относительная плотность 1.42 — 1,48 ср: ПЭ 0,95 — 0,96, стеклопластик 1,4 — 2,1, CI 7,2, глина 1,8 — 2,6
Водопоглощение 0,0012 23 ° C, 24 часа cf: AC 18-20% AS1711
Твердость 80 Дюрометр по Шору D, Бринелл 15, Роквелл R 114, ср: PE Shore D 60
Ударная вязкость — 20 ° C 20 кДж / м 2 Шарпи 250 мкм радиус вершины надреза
Ударная вязкость — 0 ° C 8 кДж / м 2 Шарпи 250 мкм радиус вершины надреза
Коэффициент трения 0.4 ПВХ на ПВХ cf: PE 0,25, PA 0,3
Механические свойства
Имущество Значение Условия и примечания
Предел прочности на разрыв 52 МПа AS 1175 Тензометр при постоянной скорости деформации cf: PE 30
Относительное удлинение при разрыве 50 — 80% AS 1175 Тензометр при постоянной скорости деформации cf: PE 600-900
Кратковременный разрыв при ползучести 44 МПа Постоянная нагрузка, 1 час, значение cf: PE 14, ABS 25
Долговременный разрыв при ползучести 28 МПа Экстраполированное значение постоянной нагрузки за 50 лет cf: PE 8-12
Модуль упругости при растяжении 3.0 — 3,3 ГПа 1% деформации за 100 секунд cf: PE 0,9-1,2
Модуль упругости при изгибе 2,7 — 3,0 ГПа Деформация 1% за 100 секунд cf: PE 0,7-0,9
Длительный модуль ползучести 0,9 — 1,2 ГПа Экстраполированное значение постоянной нагрузки через 50 лет cf: PE 0,2 — 0,3
Модуль сдвига 1,0 ГПа 1% деформации за 100 секунд G = E / 2 / (1 + µ) ср: PE 0,2
Объемный модуль 4.7 ГПа 1% деформации за 100 секунд K = E / 3 / (1-2µ) ср: PE 2.0
Коэффициент Пуассона 0,4 ​​ Незначительно увеличивается со временем под нагрузкой. ср: PE 0.45
Электрические характеристики
Имущество Значение Условия и примечания
Диэлектрическая прочность (пробой) 14-20 кВ / мм Кратковременный, образец 3 мм PE 70-85
Объемное сопротивление 2 x 10 14 Ом.м AS 1255.1 PE> 10 16
Удельное сопротивление поверхности 10 13 -10 14 Ом AS 1255.1 PE> 10 13
Диэлектрическая проницаемость (диэлектрическая проницаемость) 3,9 (3,3) 50 Гц (106 Гц) AS 1255.4 cf PE 2.3 — 2.5
Коэффициент рассеяния (коэффициент мощности) 0,01 (0,02) 50 Гц (106 Гц) AS 1255.4
Тепловые свойства
Имущество Значение Условия и примечания
Температура размягчения 80-84 ° С Метод Вика AS 1462.5 (мин. 75 ° C для труб)
Макс. температура непрерывного обслуживания. 60 ° С cf: PE 80 *, PP 110 * без давления
Коэффициент теплового расширения 7 x 10 -5 К 7 мм на 10 м при 10 ° C cf: PE 18-20 x 10 -5 , DI 1.2 x 10 -5
Теплопроводность 0,16 Вт / (м · К) 0-50 ° C ПЭ 0,4
Удельная теплоемкость 1000 Дж / (кг.К) 0-50 ° С
Температуропроводность 1,1 x 10 -7 м 2 / с 0-50 ° С
Пожарное исполнение
Имущество Значение Условия и примечания
Воспламеняемость (кислородный индекс) 0,45 ASTM D2863 Тест Феннимора Мартина, ср: PE 17,5, PP 17,5
Индекс воспламеняемости 10–12 (/ 20) cf: 9-10 при испытании как труба AS 1530 Early Fire Hazard Test
Индекс дыма 6–8 (/ l0) cf: 4-6 при испытании как труба AS 1530 Early Fire Hazard Test
Индекс тепловыделения 0
Индекс распространения пламени 0 Не поддерживает горение.AS 1530 Раннее испытание на пожароопасность
Сокращения
  • PE: Полиэтилен
  • PP: полипропилен
  • PA: Полиамид (нейлон)
  • CI: чугун
  • AC: Асбестоцемент
  • GRP: труба, армированная стекловолокном
Пересчет единиц
  • 1 МПа = 10 бар = 9,81 кг / см 2 = 145 фунтов на дюйм 2
  • 1 Джоуль = 4,186 калории = 0,948 x 10 -3 БТЕ = 0,737 фута.фунт-сила
  • 1 Кельвин = 1 ° C = 1,8 ° F перепад температур
Механические свойства

Для ПВХ, как и для других термопластов, реакция на напряжение / деформацию зависит как от времени, так и от температуры. Когда к пластиковому материалу прилагается постоянная статическая нагрузка, результирующая деформация становится довольно сложной. Появляется мгновенная эластическая реакция, которая полностью восстанавливается, как только снимается нагрузка. Кроме того, происходит более медленная деформация, которая продолжается бесконечно при приложении нагрузки до тех пор, пока не произойдет разрыв.Это известно как ползучесть. Если нагрузка снимается до выхода из строя, восстановление исходных размеров происходит постепенно с течением времени. Скорость ползучести и восстановления также зависит от температуры. При более высоких температурах скорость ползучести увеличивается. Из-за такого типа реакции пластмассы известны как вязкоупругие материалы.

Линия регрессии напряжения

Следствием ползучести является то, что трубы, подвергающиеся более высоким напряжениям, выходят из строя за более короткое время, чем трубы, подвергающиеся более низким напряжениям.Для трубопроводов, работающих под давлением, важным требованием является длительный срок службы. Поэтому важно, чтобы трубы были спроектированы для работы при напряжении стенок, что обеспечит продление срока службы. Чтобы установить долговременные свойства, большое количество образцов для испытаний в форме трубы испытывают до разрыва. Затем все эти отдельные точки данных наносятся на график и выполняется регрессионный анализ. Анализ линейной регрессии экстраполируется для получения нижнего предельного напряжения разрушения на 97,5% в расчетной точке, которое должно превышать минимально необходимое напряжение (MRS).

Затем к MRS применяется коэффициент безопасности, чтобы получить максимальное рабочее напряжение для материала трубы, который используется для определения размеров труб для диапазона номинальных давлений. В Европе и Австралии принята расчетная точка ISO — 50 лет или 438 000 часов. В Северной Америке исторически использовалась расчетная точка 100 000 часов. Этот расчетный момент довольно условен и не должен интерпретироваться как показатель ожидаемого срока службы трубы из ПВХ. Линия регрессии напряжения традиционно наносится на логарифмические оси, показывающие окружное или кольцевое напряжение в зависимости от времени до разрыва.

* Для ПВХ-М и ПВХ-О точка спецификации за 50 лет — это нижний предел достоверности на 97,5%, чтобы гарантировать достижение минимального коэффициента безопасности.

Модуль ползучести

Для ПВХ модуль или соотношение напряжение / деформация следует рассматривать в контексте скорости или продолжительности нагрузки и температуры.

Универсальный метод представления данных — это кривая зависимости деформации от времени при постоянном напряжении. При заданной температуре требуется серия кривых на разных уровнях напряжения, чтобы представить полную картину.Модуль может быть вычислен для любой комбинации напряжение / деформация / время, и это обычно называется модулем ползучести.

Такие кривые полезны, например, при расчете краткосрочных и длительных поперечных нагрузок на трубы.

Испытания, проведенные как в Англии, так и в Австралии, показали, что ПВХ-О более жесткий, то есть имеет более высокий модуль упругости, чем стандартный ПВХ-U примерно на 24% для эквивалентных условий в ориентированном направлении. Судя по другим работам, не наблюдается значительных изменений в осевом направлении.

Повышенные температуры
Номинальное давление при повышенных температурах

Механические свойства ПВХ указаны при 20 ° C. Термопласты обычно уменьшаются в прочности и увеличивают пластичность при повышении температуры, и расчетные напряжения должны быть соответственно скорректированы.

реверсия

Термин «возврат» относится к изменению размеров пластмассовых изделий в результате «памяти материала». Пластмассовые изделия «запоминают» свою первоначальную форму, и если они впоследствии будут искажены, они вернутся к своей первоначальной форме под действием тепла.

В действительности реверсия происходит при всех температурах, но при высококачественной экструзии он не имеет практического значения для гладких труб при температурах ниже 60 ° C и труб из ПВХ-O при температурах ниже 50 ° C.

Выветривание и солнечная деградация

Влияние «выветривания» или разрушения поверхности под действием лучистой энергии в сочетании с элементами на пластмассы хорошо изучено и задокументировано. Солнечное излучение вызывает изменения молекулярной структуры полимерных материалов, в том числе ПВХ.Ингибиторы и отражатели обычно включаются в материал, что ограничивает процесс поверхностным эффектом. При сильных погодных условиях будет наблюдаться потеря блеска и изменение цвета. Процессы требуют затрат энергии и не могут продолжаться, если материал экранирован, например подземные трубы. С практической точки зрения, это не влияет на объемный материал, и характеристики при первичных испытаниях не покажут никаких изменений, то есть предел прочности и модуль упругости. Однако микроскопические разрушения на выветрившейся поверхности могут вызвать разрушение в условиях экстремального местного напряжения, например.г. воздействие на внешнюю поверхность. Следовательно, при испытании ударная вязкость будет снижаться.

Защита от солнечной деградации

Все трубы из ПВХ, производимые Vinidex, содержат защитные системы, обеспечивающие защиту от вредных воздействий при нормальных сроках хранения и монтажа. Для периодов хранения более одного года и в той степени, в которой ударопрочность важна для конкретной установки, может считаться целесообразным дополнительная защита. Это может быть обеспечено путем хранения под навесом или путем покрытия штабелей труб подходящим материалом, например гессианом.Следует избегать улавливания тепла и обеспечивать вентиляцию. Нельзя использовать черную пластиковую пленку. Надземные напорные трубопроводы могут быть защищены слоем белой или пастельной краски ПВА. Хорошая адгезия будет достигнута простой стиркой с моющим средством для удаления жира и грязи.

Старение материала

Предел прочности ПВХ существенно не меняется с возрастом. Его кратковременный предел прочности при растяжении обычно немного увеличивается. Важно понимать, что линия регрессии напряжения не отражает ослабление материала со временем, т.е.е. труба, находящаяся под постоянным давлением в течение многих лет, по-прежнему будет показывать такое же кратковременное предельное давление разрыва, что и новая труба. Однако материал действительно претерпевает изменение морфологии со временем, так как «свободный объем» в матрице уменьшается с увеличением числа поперечных связей между молекулами. Это приводит к некоторым изменениям механических свойств:

  • Незначительное увеличение предела прочности на разрыв
  • Значительное увеличение предела текучести
  • Увеличение модуля при высоких уровнях деформации

В целом эти изменения могут оказаться полезными.Однако реакция материала на высокие уровни напряжения изменяется, так как локальная деформация в концентраторах напряжений ингибируется, и деформационная способность изделия снижается. Более вероятно возникновение разрушения хрупкого типа, и может наблюдаться общее снижение ударопрочности.

Эти изменения происходят экспоненциально со временем, быстро сразу после формирования и все медленнее и медленнее с течением времени. К тому времени, когда изделие будет введено в эксплуатацию, их будет трудно измерить, за исключением очень длительного периода.Искусственное старение может быть достигнуто путем термообработки при 60 ° C в течение 18 часов. ПВХ-О претерпевает такое старение в процессе ориентации, и его характеристики аналогичны полностью состаренному материалу, но с значительно повышенным пределом прочности.

Сопротивление истиранию

Пластмассы обычно демонстрируют отличные характеристики в абразивных условиях. Основными свойствами, способствующими этому, являются низкий модуль упругости и коэффициент трения. Это позволяет материалу «поддаваться», и частицы имеют тенденцию скользить, а не истирать поверхность.

Хорошо известные материалы с низким коэффициентом трения, такие как тефлон, нейлон и полиуретаны, демонстрируют выдающиеся характеристики. Однако экономика является важным фактором, и характеристики ПВХ с точки зрения скорости износа / удельной стоимости превосходны. Факторы, влияющие на истирание, сложны, и данные испытаний трудно соотнести с практическими условиями.

Институт гидромеханики и гидротехнических сооружений Технического университета Дармштадта в Западной Германии проверил стойкость к истиранию нескольких трубных изделий.Гравий и речной песок были абразивными материалами, использованными в бетонных трубах, глазурованных керамических трубах и трубах из ПВХ, со следующими результатами:

Бетон
(без облицовки)
Измеряемый износ при 150 000 циклов
Керамическая глина
(глазурованная футеровка)
Минимальный износ при 260 000 циклов. Ускоренный износ после остекления прошел через 260 000 циклов.
ПВХ Минимальный износ при 260 000 циклов (примерно такой же, как у глазурованной керамической глины, но менее ускоренный, чем у застеклованной глины после 260 000 циклов)
Микробиологические эффекты

ПВХ невосприимчив к атакам микробиологических организмов, которые обычно встречаются в подземных системах водоснабжения и канализации.

Макробиологическая атака

ПВХ не является источником пищи и обладает высокой устойчивостью к повреждениям термитами и грызунами.

Влияние сульфидов почвы

Серое изменение цвета подземных труб из ПВХ может наблюдаться в присутствии сульфидов, обычно обнаруживаемых в почвах, содержащих органические материалы. Это происходит из-за реакции со стабилизирующими системами, используемыми при переработке. Это поверхностный эффект, который никоим образом не влияет на производительность.

Полипропилен — источник в онлайн-каталоге — поставщик исследовательских материалов в небольших количествах

Общее описание : Полукристаллический, белый, полупрозрачный товарный термопласт, выпускаемый в самых разных сортах и ​​модификациях.Это линейный полиолефин, который во многих отношениях можно сравнить с полиэтиленом высокой плотности (HDPE), и который производится очень похожим способом. Используемые катализаторы достаточно хорошо контролируют стереорегулярность полимера, так что коммерческие полипропилены (ПП) обычно преимущественно изотактические. Гомополимер ПП тверже и имеет более высокую термостойкость, чем ПЭВП, но более низкую ударопрочность и становится хрупким при температуре ниже ~ 0 ° C. Следовательно, сорта сополимера предпочтительны для всех областей применения, подверженных воздействию холода / зимы.Эти сополимеры имеют лучшую ударную вязкость, сохраняемую при более низких температурах, чем гомополимеры, за счет довольно небольшого ухудшения других свойств. Как и полиэтилены, полипропилен обладает хорошей химической стойкостью, но плохой стойкостью к ультрафиолетовому излучению (если он не стабилизирован или не защищен).

Из-за проблем с термической стабильностью таких материалов, как полипропилен, во время обработки неизменно используются такие добавки, как антиоксиданты. Также следует отметить, что при рассмотрении использования термосвариваемых пленок этот продукт фактически представляет собой соэкструдированную пленку, содержащую внутренний слой из полипропилена и внешние слои из сополимера полипропилена и полиэтилена.Эти пленки также обрабатываются коронным разрядом для улучшения адгезии и могут также содержать антиадгезионную добавку, такую ​​как диоксид кремния. Если у вас есть какие-либо сомнения относительно пригодности любого из этих материалов, пожалуйста, запросите подтверждение перед размещением заказа на покупку.

Применения включают (для гомополимеров) кожухи для бытовых приборов, предметы домашнего обихода, упаковку, держатели кассет и волокна, моноволокна и ленты с щелевой пленкой; для сополимерных труб, контейнеров, корпусов лодок, корпусов сидений и автомобильных деталей e.г. Корпуса батарей и бамперы, хотя последние часто изготавливаются из полипропиленов, в большей степени модифицированных эластомерами.

% PDF-1.6 % 2445 0 объект > / Outlines 271 0 R / Metadata 2553 0 R / AcroForm 2549 0 R / Pages 2438 0 R / StructTreeRoot 278 0 R / Тип / Каталог >> эндобдж 271 0 объект > эндобдж 2553 0 объект > поток 2016-09-12T07: 07: 18-05: 002016-09-12T07: 06: 31-05: 002016-09-12T07: 07: 18-05: 00 Приложение Adobe InDesign CC 2015 (Windows) / pdfuuid: 03e0d6fb-bfaa -4a7c-bf8d-4b3730a2ef1duuid: 47d527cc-1bc0-46b5-a857-b4785815d26f Библиотека Adobe PDF 15.0 конечный поток эндобдж 2549 0 объект > / Кодировка >>>>> эндобдж 2438 0 объект > эндобдж 278 0 объект > эндобдж 279 0 объект > эндобдж 280 0 объект > эндобдж 281 0 объект > эндобдж 282 0 объект > эндобдж 283 0 объект > эндобдж 284 0 объект > эндобдж 285 0 объект > эндобдж 286 0 объект > эндобдж 287 0 объект > эндобдж 288 0 объект > эндобдж 289 0 объект > эндобдж 290 0 объект > эндобдж 291 0 объект > эндобдж 292 0 объект > эндобдж 293 0 объект > эндобдж 294 0 объект > эндобдж 295 0 объект > эндобдж 296 0 объект > эндобдж 297 0 объект > эндобдж 298 0 объект > эндобдж 299 0 объект > эндобдж 300 0 объект > эндобдж 301 0 объект > эндобдж 302 0 объект > эндобдж 303 0 объект > эндобдж 304 0 объект > эндобдж 305 0 объект > эндобдж 306 0 объект > эндобдж 307 0 объект > эндобдж 308 0 объект > эндобдж 309 0 объект > эндобдж 310 0 объект > эндобдж 311 0 объект > эндобдж 312 0 объект > эндобдж 313 0 объект > эндобдж 314 0 объект > эндобдж 315 0 объект > эндобдж 316 0 объект > эндобдж 317 0 объект > эндобдж 318 0 объект > эндобдж 319 0 объект > эндобдж 320 0 объект > эндобдж 321 0 объект > эндобдж 322 0 объект > эндобдж 323 0 объект > эндобдж 324 0 объект > эндобдж 325 0 объект > эндобдж 326 0 объект > эндобдж 327 0 объект > эндобдж 328 0 объект > эндобдж 329 0 объект > эндобдж 330 0 объект > эндобдж 331 0 объект > эндобдж 332 0 объект > эндобдж 333 0 объект > эндобдж 334 0 объект > эндобдж 335 0 объект > эндобдж 336 0 объект > эндобдж 337 0 объект > эндобдж 338 0 объект > эндобдж 339 0 объект > эндобдж 340 0 объект > эндобдж 341 0 объект > эндобдж 342 0 объект > эндобдж 343 0 объект > эндобдж 344 0 объект > эндобдж 345 0 объект > эндобдж 346 0 объект > эндобдж 347 0 объект > эндобдж 348 0 объект > эндобдж 349 0 объект > эндобдж 350 0 объект > эндобдж 351 0 объект > эндобдж 352 0 объект > эндобдж 353 0 объект > эндобдж 354 0 объект > эндобдж 355 0 объект > эндобдж 356 0 объект > эндобдж 357 0 объект > эндобдж 358 0 объект > эндобдж 359 0 объект > эндобдж 360 0 объект > эндобдж 361 0 объект > эндобдж 362 0 объект > эндобдж 363 0 объект > эндобдж 364 0 объект > эндобдж 365 0 объект > эндобдж 366 0 объект > эндобдж 367 0 объект > эндобдж 368 0 объект > эндобдж 369 0 объект > эндобдж 370 0 объект > эндобдж 371 0 объект > эндобдж 372 0 объект > эндобдж 373 0 объект > эндобдж 374 0 объект > эндобдж 375 0 объект > эндобдж 376 0 объект > эндобдж 377 0 объект > эндобдж 378 0 объект > эндобдж 379 0 объект > эндобдж 380 0 объект > эндобдж 381 0 объект > эндобдж 382 0 объект > эндобдж 383 0 объект > эндобдж 384 0 объект > эндобдж 385 0 объект > эндобдж 386 0 объект > эндобдж 387 0 объект > эндобдж 388 0 объект > эндобдж 389 0 объект > эндобдж 390 0 объект > эндобдж 391 0 объект > эндобдж 392 0 объект > эндобдж 393 0 объект > эндобдж 394 0 объект > эндобдж 395 0 объект > эндобдж 396 0 объект > эндобдж 397 0 объект > эндобдж 398 0 объект > эндобдж 399 0 объект > эндобдж 400 0 объект > эндобдж 401 0 объект > эндобдж 402 0 объект > эндобдж 403 0 объект > эндобдж 404 0 объект > эндобдж 405 0 объект > эндобдж 406 0 объект > эндобдж 407 0 объект > эндобдж 408 0 объект > эндобдж 409 0 объект > эндобдж 410 0 объект > эндобдж 411 0 объект > эндобдж 412 0 объект > эндобдж 413 0 объект > эндобдж 414 0 объект > эндобдж 415 0 объект > эндобдж 416 0 объект > эндобдж 417 0 объект > эндобдж 418 0 объект > эндобдж 419 0 объект > эндобдж 420 0 объект > эндобдж 421 0 объект > эндобдж 422 0 объект > эндобдж 423 0 объект > эндобдж 424 0 объект > эндобдж 425 0 объект > эндобдж 426 0 объект > эндобдж 427 0 объект > эндобдж 428 0 объект > эндобдж 429 0 объект > эндобдж 430 0 объект > эндобдж 431 0 объект > эндобдж 432 0 объект > эндобдж 433 0 объект > эндобдж 434 0 объект > эндобдж 435 0 объект > эндобдж 436 0 объект > эндобдж 437 0 объект > эндобдж 438 0 объект > эндобдж 439 0 объект > эндобдж 440 0 объект > эндобдж 441 0 объект > эндобдж 442 0 объект > эндобдж 443 0 объект > эндобдж 444 0 объект > эндобдж 445 0 объект > эндобдж 446 0 объект > эндобдж 447 0 объект > эндобдж 448 0 объект > эндобдж 449 0 объект > эндобдж 450 0 объект > эндобдж 451 0 объект > эндобдж 452 0 объект > эндобдж 453 0 объект > эндобдж 454 0 объект > эндобдж 455 0 объект > эндобдж 456 0 объект > эндобдж 457 0 объект > эндобдж 458 0 объект > эндобдж 459 0 объект > эндобдж 460 0 объект > эндобдж 461 0 объект > эндобдж 462 0 объект > эндобдж 463 0 объект > эндобдж 464 0 объект > эндобдж 465 0 объект > эндобдж 466 0 объект > эндобдж 467 0 объект > эндобдж 468 0 объект > эндобдж 469 0 объект > эндобдж 470 0 объект > эндобдж 471 0 объект > эндобдж 472 0 объект > эндобдж 473 0 объект > эндобдж 474 0 объект > эндобдж 475 0 объект > эндобдж 476 0 объект > эндобдж 477 0 объект > эндобдж 478 0 объект > эндобдж 479 0 объект > эндобдж 480 0 объект > эндобдж 481 0 объект > эндобдж 482 0 объект > эндобдж 483 0 объект > эндобдж 484 0 объект > эндобдж 485 0 объект > эндобдж 486 0 объект > эндобдж 487 0 объект > эндобдж 488 0 объект > эндобдж 489 0 объект > эндобдж 490 0 объект > эндобдж 491 0 объект > эндобдж 492 0 объект > эндобдж 493 0 объект > эндобдж 494 0 объект > эндобдж 495 0 объект > эндобдж 496 0 объект > эндобдж 497 0 объект > эндобдж 498 0 объект > эндобдж 499 0 объект > эндобдж 500 0 объект > эндобдж 501 0 объект > эндобдж 502 0 объект > эндобдж 503 0 объект > эндобдж 504 0 объект > эндобдж 505 0 объект > эндобдж 506 0 объект > эндобдж 507 0 объект > эндобдж 508 0 объект > эндобдж 509 0 объект > эндобдж 510 0 объект > эндобдж 511 0 объект > эндобдж 512 0 объект > эндобдж 513 0 объект > эндобдж 514 0 объект > эндобдж 515 0 объект > эндобдж 516 0 объект > эндобдж 517 0 объект > эндобдж 518 0 объект > эндобдж 519 0 объект > эндобдж 520 0 объект > эндобдж 521 0 объект > эндобдж 522 0 объект > эндобдж 523 0 объект > эндобдж 524 0 объект > эндобдж 525 0 объект > эндобдж 526 0 объект > эндобдж 527 0 объект > эндобдж 528 0 объект > эндобдж 529 0 объект > эндобдж 530 0 объект > эндобдж 531 0 объект > эндобдж 532 0 объект > эндобдж 533 0 объект > эндобдж 534 0 объект > эндобдж 535 0 объект > эндобдж 536 0 объект > эндобдж 537 0 объект > эндобдж 538 0 объект > эндобдж 539 0 объект > эндобдж 540 0 объект > эндобдж 541 0 объект > эндобдж 542 0 объект > эндобдж 543 0 объект > эндобдж 544 0 объект > эндобдж 545 0 объект > эндобдж 546 0 объект > эндобдж 547 0 объект > эндобдж 548 0 объект > эндобдж 549 0 объект > эндобдж 550 0 объект > эндобдж 551 0 объект > эндобдж 552 0 объект > эндобдж 553 0 объект > эндобдж 554 0 объект > эндобдж 555 0 объект > эндобдж 556 0 объект > эндобдж 557 0 объект > эндобдж 558 0 объект > эндобдж 559 0 объект > эндобдж 560 0 объект > эндобдж 561 0 объект > эндобдж 562 0 объект > эндобдж 563 0 объект > эндобдж 564 0 объект > эндобдж 565 0 объект > эндобдж 566 0 объект > эндобдж 567 0 объект > эндобдж 568 0 объект > эндобдж 569 0 объект > эндобдж 570 0 объект > эндобдж 571 0 объект > эндобдж 572 0 объект > эндобдж 573 0 объект > эндобдж 574 0 объект > эндобдж 575 0 объект > эндобдж 576 0 объект > эндобдж 577 0 объект > эндобдж 578 0 объект > эндобдж 579 0 объект > эндобдж 580 0 объект > эндобдж 581 0 объект > эндобдж 582 0 объект > эндобдж 583 0 объект > эндобдж 584 0 объект > эндобдж 585 0 объект > эндобдж 586 0 объект > эндобдж 587 0 объект > эндобдж 588 0 объект > эндобдж 589 0 объект > эндобдж 590 0 объект > эндобдж 591 0 объект > эндобдж 592 0 объект > эндобдж 593 0 объект > эндобдж 594 0 объект > эндобдж 595 0 объект > эндобдж 596 0 объект > эндобдж 597 0 объект > эндобдж 598 0 объект > эндобдж 599 0 объект > эндобдж 600 0 объект > эндобдж 601 0 объект > эндобдж 602 0 объект > эндобдж 603 0 объект > эндобдж 604 0 объект > эндобдж 605 0 объект > эндобдж 606 0 объект > эндобдж 607 0 объект > эндобдж 608 0 объект > эндобдж 609 0 объект > эндобдж 610 0 объект > эндобдж 611 0 объект > эндобдж 612 0 объект > эндобдж 613 0 объект > эндобдж 614 0 объект > эндобдж 615 0 объект > эндобдж 616 0 объект > эндобдж 617 0 объект > эндобдж 618 0 объект > эндобдж 619 0 объект > эндобдж 620 0 объект > эндобдж 621 0 объект > эндобдж 622 0 объект > эндобдж 623 0 объект > эндобдж 624 0 объект > эндобдж 625 0 объект > эндобдж 626 0 объект > эндобдж 627 0 объект > эндобдж 628 0 объект > эндобдж 629 0 объект > эндобдж 630 0 объект > эндобдж 631 0 объект > эндобдж 632 0 объект > эндобдж 633 0 объект > эндобдж 634 0 объект > эндобдж 635 0 объект > эндобдж 636 0 объект > эндобдж 637 0 объект > эндобдж 638 0 объект > эндобдж 639 0 объект > эндобдж 640 0 объект > эндобдж 641 0 объект > эндобдж 642 0 объект > эндобдж 643 0 объект > эндобдж 644 0 объект > эндобдж 645 0 объект > эндобдж 646 0 объект > эндобдж 647 0 объект > эндобдж 648 0 объект > эндобдж 649 0 объект > эндобдж 650 0 объект > эндобдж 651 0 объект > эндобдж 652 0 объект > эндобдж 653 0 объект > эндобдж 654 0 объект > эндобдж 655 0 объект > эндобдж 656 0 объект > эндобдж 657 0 объект > эндобдж 658 0 объект > эндобдж 659 0 объект > эндобдж 660 0 объект > эндобдж 661 0 объект > эндобдж 662 0 объект > эндобдж 663 0 объект > эндобдж 664 0 объект > эндобдж 665 0 объект > эндобдж 666 0 объект > эндобдж 667 0 объект > эндобдж 668 0 объект > эндобдж 669 0 объект > эндобдж 670 0 объект > эндобдж 671 0 объект > эндобдж 672 0 объект > эндобдж 673 0 объект > эндобдж 674 0 объект > эндобдж 675 0 объект > эндобдж 676 0 объект > эндобдж 677 0 объект > эндобдж 678 0 объект > эндобдж 679 0 объект > эндобдж 680 0 объект > эндобдж 681 0 объект > эндобдж 682 0 объект > эндобдж 683 0 объект > эндобдж 684 0 объект > эндобдж 685 0 объект > эндобдж 686 0 объект > эндобдж 687 0 объект > эндобдж 688 0 объект > эндобдж 689 0 объект > эндобдж 690 0 объект > эндобдж 691 0 объект > эндобдж 692 0 объект > эндобдж 693 0 объект > эндобдж 694 0 объект > эндобдж 695 0 объект > эндобдж 696 0 объект > эндобдж 697 0 объект > эндобдж 698 0 объект > эндобдж 699 0 объект > эндобдж 700 0 объект > эндобдж 701 0 объект > эндобдж 702 0 объект > эндобдж 703 0 объект > эндобдж 704 0 объект > эндобдж 705 0 объект > эндобдж 706 0 объект > эндобдж 707 0 объект > эндобдж 708 0 объект > эндобдж 709 0 объект > эндобдж 710 0 объект > эндобдж 711 0 объект > эндобдж 712 0 объект > эндобдж 713 0 объект > эндобдж 714 0 объект > эндобдж 715 0 объект > эндобдж 716 0 объект > эндобдж 717 0 объект > эндобдж 718 0 объект > эндобдж 719 0 объект > эндобдж 720 0 объект > эндобдж 721 0 объект > эндобдж 722 0 объект > эндобдж 723 0 объект > эндобдж 724 0 объект > эндобдж 725 0 объект > эндобдж 726 0 объект > эндобдж 727 0 объект > эндобдж 728 0 объект > эндобдж 729 0 объект > эндобдж 730 0 объект > эндобдж 731 0 объект > эндобдж 732 0 объект > эндобдж 733 0 объект > эндобдж 734 0 объект > эндобдж 735 0 объект > эндобдж 736 0 объект > эндобдж 737 0 объект > эндобдж 738 0 объект > эндобдж 739 0 объект > эндобдж 740 0 объект > эндобдж 741 0 объект > эндобдж 742 0 объект > эндобдж 743 0 объект > эндобдж 744 0 объект > эндобдж 745 0 объект > эндобдж 746 0 объект > эндобдж 747 0 объект > эндобдж 748 0 объект > эндобдж 188 0 объект > / Font> / ProcSet [/ PDF / Text] / Properties> / ExtGState >>> / Type / Page >> эндобдж 2441 0 объект > эндобдж 189 0 объект > поток HWn} 0- * a`w} Ak ^ Cb + $ bt4 ^ KN: 9 {671p & g? Mlξ.+) Dz7o7: «xFlh. ~ P4

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 трубопровода 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 привычная форма этого уравнения:

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

ΔL = Изменение длины (дюймы)

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 дюйм / дюйм-° F

L o = 1200 дюймов

T 2 = 270 град F

T 1 = 70 градусов F

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

= 1.52 в

Если труба установлена ​​при температуре окружающей среды 70 ° F, а температура трубы повышается до 270 ° F, можно ожидать расширения примерно на 1,5 дюйма 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 фунт f / дюйм 2

a = 6,33 x 10 -6 дюйм / дюйм-° F

T 2 = 270 град F

T 1 = 70 градусов F

Тогда напряжение вдоль продольной оси трубы равно:

S = Ea (T 2 -T 1 )

= (27.5 x 10 6 фунт f / дюйм 2 ) (6,33 x 10 -6 дюйм / 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 в 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, рассмотрите возможность использования компенсаторов труб.

Гибкость трубы

Трубы гнутся даже под собственным весом. Чем длиннее труба, тем легче ее гнуть. Если труба изогнута 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 на трубопроводной системе расположены так, чтобы допускать движение, силы будут намного меньше, чем при прямом 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-го — -х — годов, и несколько статей были посвящены этому вопросу до того, как программное обеспечение для анализа напряжений в трубах стало широко доступным.

Расширительные швы

Геометрия трубопроводной системы обычно определяет анкерные нагрузки; однако не все трубопроводы позволяют трубе естественным образом изгибаться. Примером может служить ограниченное пространство или туннель. В подобных 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 Belows

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

Сила 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 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.Компенсатор с гибкой петлей

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 включается 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.

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

Как учесть тепловое расширение при проектировании трубопроводной системы

Прочтите всю публикацию ниже или ознакомьтесь с инфографикой о тепловом расширении, 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 термопластические 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, за счет использования одного из следующих механизмов отклонения:

  • Шлейфы 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. Количество линейного расширения

Степень 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 находиться 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 самых высоких температур.
  • 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. трубу, поэтому отклоняющий механизм (общая длина петли) должен быть длиной всего 2,47 фута для 1-дюймовой трубы. 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, где 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.

Как это работает: 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 будут вдавливаться, 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. Смена 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 разместить 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 амортизатор, позволяя трубе свободно перемещаться внутри другой трубы при сохранении необходимого уплотнения. 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 контура расширения, смещения расширения и изменения направления с использованием трубы Corzan CPVC.Помните, никогда не помешает округлить и установить петлю большего размера, чем требуется.

Влияние нагрева и деформации на свойства высокодеформируемого металла труб при изготовлении холодного гиба

  • 1.

    Варнак О.В., Ильин С.И., Ильин И.Ю. Пышминцев и др. Деформационное старение трубной стали с ферритной структурой // Вестн. МГТУ им. Носова , № 3, 43–47 (2014).

    Google Scholar

  • 2.

    М.А. Смирнов, И.Ю. Пышминцев, О.В. Варнак и др. Исследование склонности низкоуглеродистой стали к деформационному старению и развитию эффекта Баушингера // Сталь , № 1. С. 39–45.

    Google Scholar

  • 3.

    A. Liessem, M. K. Graef, G. Knauf, U. Marewski, «Влияние термической обработки на механические свойства трубопровода UOE», Proc. 4-й Int. Конф. по трубопроводным технологиям , Остенде, Бельгия, 9–13 мая 2004 г., Sci.Surveys Ltd, Великобритания (2004), Vol. 3. С. 1263–1281.

  • 4.

    Чи Цян, Цзилингкан, Лю Инлай и Ван Пэн, «Влияние холодной гибки на свойства трубопроводных труб большого диаметра X80», Proc. HSLP 2010: Int. Семинар по применению высокопрочных трубопроводных труб 2010 , Сиань, Китай, 28–29 июня 2010 г. [Электронная версия], стр. 186–190.

  • 5.

    Есиев Т.С., Войдер В.А., Глухов М.Г. Анализ влияния холодной пластической деформации в процессе производства на механические свойства основного металла и металла сварных соединений холодногнутых патрубков из спиральных труб. Новости газовой науки: Сборник (2014), No.1 (17), с. 98–104.

  • 6.

    ГОСТ 24950–81, Отводы гнутые и вставки гнутые для линейной части магистральных трубопроводов. Техническое состояние .

  • 7.

    М. Окацу, Н. Исиокава и Дж. Кондо, «Развитие высокопрочных, с хорошей деформируемостью и сопротивлением упрочнению при деформационном старении труб для магистральных трубопроводов», ноябрь. Черн. Металл. за Рубежом , № 4, 59–63 (2008).

    Google Scholar

  • 8.

    Т. Хара, Ю. Шинохара, Ю. Терада и др., «Металлургический дизайн и разработка высокодеформируемых высокопрочных трубопроводов, подходящих для расчета на основе деформации», Proc. 19-й Междунар. Offshore and Polar Eng. Conf ., Осака, Япония, 21–26 июня 2009 г., ISOPE, стр. 73–79.

  • 9.

    Дж. Шимамура, Н. Исикава, С. Эндо и др. «Разработка толстостенной трубопроводной стали X70 с высокой деформацией», Proc. 23-е Междунар. Offshore and Polar Eng. Conf ., Анкоридж, Аляска, США, 30 июня — 5 июля 2013 г., ISIPE 2013, стр.37–43.

  • 10.

    Ю. Терада, А. Кодзима, Т. Хара и др. «Последние разработки высокопрочных трубопроводов в агрессивных средах», Proc.

  • Leave Comment

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *