Пластиковые трубы. Руководство для инженеров. Монтажные расчёты. Часть 1

Пластмассы, как и другие материалы трубопроводов, претерпевают изменения размеров в результате колебаний температуры выше и ниже монтажной температуры. В большинстве случаев следует позволить трубам свободно перемещаться в системе поддержки трубопроводов между желаемыми точками крепления без обрезки или иного ограничения трубопровода. Чрезмерное движение трубопровода и напряжения между точками крепления должны быть компенсированы и устранены путем установки расширительных (компенсирующих) петель, других подходящих фитингов, изменяющих направление или компенсаторов. Если движение, вызванное этими изменениями размеров, ограничено соседним оборудованием, неправильным зажимом и опорой трубы, недостаточной компенсацией расширения или сосудом, к которому присоединена труба, возникающие в результате напряжения и силы могут привести к повреждению оборудования или трубопровода. Поэтому необходимо произвести предварительный расчёт изменения размеров и размера петли расширения.

Степень расширения или сжатия (ΔL) зависит от материала конструкции трубопровода и его коэффициента линейного расширения (Y), рассматриваемой длины прямолинейного участка (L) и температуры, при которой возможно будет испытывать трубопровод (T1 - Т2). Наихудшие возможные ситуации для максимальной и минимальной температуры должны быть рассмотрены в обязательном порядке. Формула для определения изменения длины трубы из-за изменения температуры включает в себя следующие значения: ΔL — изменение размеров из-за теплового расширения или сжатия (в миллиметрах), Y — коэффициент температурного расширения (в мм и °C), (T1 – T2) — перепад температуры (в градусах °C) и L — длина рассматриваемого прямого отрезка трубы (в метрах).

Как правило, напряжения, возникающие из-за расширения и сжатия трубопроводной системы, могут быть уменьшены или устранены путем частых изменений направления или установки контуров расширения. Петли изготавливаются с 4 коленами и прямой трубой и намного дешевле, чем тефлоновые компенсаторы. Формула определения размера цикла выглядит следующим образом: R = 1,44 √D ΔL, где: R — это длина контура расширения в метрах, D — номинальный наружный диаметр трубы в миллиметрах, а ΔL — изменение длины из-за расширения или сжатия (также выражается в миллиметрах). Изменение длины трубы из термопласта вместе с изменением температуры всегда следует учитывать при монтаже трубопроводов и при условии, что изменения конфигурации трубопровода делаются для компенсации изменения длины. Существует множество справочных таблиц, которые помогут вам в определении этого расширения.

Пластиковые подвесные крепления для труб позволяют выполнять осевое перемещение между точками крепления. Такие подвесы должны предотвращать поперечное перемещение и в сочетании с анкерными креплениями должны предотвращать точечную нагрузку на трубопровод. Рекомендуется использовать горизонтальные опорные точки, а анкерные крепления должны быть установлены в тройниках, клапанах и в таких местах, чтобы создать участки предсказуемого расширения и сжатия в системе трубопроводов. Вертикальные линии также должны поддерживаться через определенные промежутки времени, чтобы фитинг на нижнем конце не был перегружен. Опоры не должны оказывать сжимающее усилие на трубу, например, с двойным болтом. Зажимы, сжимающие трубу, не рекомендуются к использованию, поскольку это создаст дополнительную нагрузку на материал. Если возможно, каждый зажим должен быть расположен чуть ниже муфты или другого фитинга, чтобы плечо муфты обеспечивало опору для зажима.