Каталог товаров
Каталог продукции Весь каталог >>
Корзина пуста

Справочное руководство по трубам ПВХ. Часть 47

Справочное руководство по трубам ПВХ. Часть 47
Иконка

В непрерывном процессе, сопровождающем производство труб PVC-O, частично охлажденная масса протягивается через специальные элементы, расширяя трубу примерно в два раза по сравнению с первоначальным диаметром. Это расширение (или «растяжение») заставляет длинные полимерные цепи ПВХ ориентироваться в направлении окружности (то есть радиально по окружности трубы). Это позволяет дополнительно укрепить материал. Также есть частичная ориентация и в продольном направлении. В периодическом процессе ориентация выполняется отдельно от экструзии исходного материала. Часть исходного материала помещается в стальную форму, затем нагревается, расширяется и охлаждается. В периодическом процессе труба ориентируется только в направлении по окружности. Существуют и стандарты, специфичные для изделий из PVC-O. Например, есть европейские и американские документы (ISO), посвященные трубам из молекулярно-ориентированного поливинилхлорида (PVCO) для работы под давлением: эти стандарты содержат терминологию, которая отличается от стандартов ASTM и AWWA. Чтобы избежать путаницы, в этой части не будут обсуждаться особенности отдельных стандартов. Заметим только, что стандарты предусматривают проверку продукции посредством контроля качества и испытаний обеспечения качества, которые аналогичны испытаниям, проводимым для труб из ПВХ (обсуждались выше).

Квалификационные испытания, такие как определение классификации для исходного материала, определение гидростатических расчетных основ и оценка воздействия на здоровье, выполняются с использованием тех же стандартов. Сертификаты, одобрения и сторонние испытания также доступны для PVC-O. Принципы проектирования, обсуждаемые выше для трубопроводов из непластифицированного ПВХ, также применимы к трубам из поливинилхлорида с молекулярной ориентацией. Проектировщику точно так же может потребоваться рассмотреть гидростатическую прочность (долгосрочную и краткосрочную) труб PVC-O. Важное дополнение: вязкоупругие материалы не могут использовать линейную упругую модель, используемую в традиционных материалах для труб. Поэтому в стандартах и другой специальной литературе вводится и подробно обсуждается концепция линии регрессии напряжения. Для труб PVC-O применяются те же параметры, что для труб PVC-U. Разница заключается в том, что данные для труб из непластифицированного ПВХ имеют более низкие значения кольцевого напряжения, чем для PVC-O, из-за более высокой кольцевой прочности PVC-O на растяжение. Теперь рассмотрим основы гидростатического проектирования для труб с молекулярной ориентацией. Для исходного материала это значение (HDB) составляет 27,6 МПа (то же самое, что и для обычных ПВХ труб). Ориентация молекул исходного материала вызывает увеличение HDB готовой трубы PVC-O.

Картинка

Для некоторых стандартов Северной Америки требуется HDB 7 100 фунтов на квадратный дюйм или 49 МПа. PVC-O демонстрирует те же результаты, что и для ПВХ на кривой регрессии напряжения и линии регрессии напряжения с различными значениями HDB. Однако значения PVC-O для кольцевого напряжения выше, что позволяет отнести его ко второй категории HDB (49 МПа). Из-за различных значений HDB классификация по соотношению размеров (DR) для обычного ПВХ не используется для PVC-O. Вместо этого для PVC-O указывается только класс давления (PC) или номинальное давление (PR). Что касается кратковременной гидростатической прочности, то как и трубы из непластифицированного ПВХ, трубы из молекулярно-ориентированного материала могут выдерживать значительно более высокое гидростатическое давление в течение короткого периода эксплуатации, чем в течение длительного периода времени. Например, чтобы пройти кратковременный тест на быстрый разрыв, кольцевое напряжение при разрыве должно соответствовать или превышать 78,6 МПа (11400 фунтов на квадратный дюйм). Однако для прохождения более длительного испытания под давлением образец подвергается постоянному кольцевому напряжению 51,71 МПа (7 500 фунтов на квадратный дюйм) в течение 1000 часов.

Картинка
Иконка

Обсуждение краткосрочной прочности (STS) и краткосрочного рейтинга (STR) труб из непластифицированного ПВХ, также актуально для труб из молекулярно-ориентированного ПВХ. Для большинства стандартов значения STS и STR одинаковы для эквивалентных классов давления. Теперь рассмотрим влияние температуры на гидростатическую прочность. Как и в случае с обычным ПВХ, способность PVC-O к гидростатическому давлению зависит от температуры, и при необходимости требуется использовать факторы термического снижения. Эти температурные коэффициенты (FT) такие же, как и для труб из непластифицированного ПВХ, тем не менее, для труб из PVC-O максимальная рекомендуемая рабочая температура составляет +54 °C, а не +60 °C, как для труб из PVC-U. Относительно перепадов давления в трубах PVC-O стоит заметить, что обсуждение гидравлических ударов в трубах из ПВХ, приведенное нами ранее, также применимо и к трубам из молекулярно-ориентированного поливинилхлорида. Очень важно отметить, что меры по предотвращению и смягчению последствий для обоих материалов тоже одинаковы. Величину ударного давления можно надежно рассчитать с помощью теории упругих волн для анализа напора. Скорость волны давления и результирующий скачок давления определяются по специальным формулам. Мы же отметим, что замена труб PVC-O на PVC-U и наоборот порой дает интересные результаты, включая некоторые изменения скорости потока.

Важно отметить, что для одних и тех же условий прерывистого потока скачки давления, возникающие в трубах с высоким модулем упругости (например, чугунных) будут значительно больше, чем скачки в трубе с более низким модулем упругости (как PVC-O). Скачки давления в трубах PVC-O различного класса / номинального давления в ответ на мгновенное изменение скорости потока (DV) также были исследованы. Допустимые краткосрочные рейтинги (STR) для труб PVC-O в 1,6 раза превышают их класс давления или номинальное значение. Краткосрочные рейтинги рассчитываются путем применения коэффициента безопасности (SF) = 2, что эквивалентно расчетному коэффициенту (DF) = 0,5 к краткосрочной прочности (STS) трубы. Усталостное разрушение из-за циклических перепадов давления редко вызывает беспокойство в большинстве систем водоснабжения. Однако конструкция некоторых систем трубопроводов (например, магистралей канализации) может контролироваться или ограничиваться сильными циклическими перепадами. Если циклические перенапряжения не контролируются или не спроектированы вне системы, тогда все трубы, фитинги и вспомогательное оборудование должны быть спроектированы с достаточным учетом циклических перенапряжений для предотвращения усталостного разрушения. В случаях, когда циклическая усталость ограничивает конструкцию, часто более экономично установить устройства контроля, чтобы уменьшить величину и / или частоту скачков.

Картинка

Принципы проектирования, представленные для труб из НПВХ, также применимы к трубам из МО-ПВХ. Однако, поскольку трубы PVC-O предназначены только для работы под давлением, внешняя нагрузка редко является параметром, ограничивающим конструкцию. Значения жесткости труб (PS) для определения процентов прогиба трубы приведены в специальной литературе. Специалистами рассматриваются следующие факторы для проектирования труб из молекулярно-ориентированного ПВХ: продольный изгиб, расстояние между опорами, тепловое расширение и сжатие, а также плавучесть. Эти же инженерные принципы применимы к трубам из обычного поливинилхлорида, за исключением нескольких модификаций, обсуждаемых ниже. Если производственный процесс предусматривает двухосную ориентацию, свойства изгиба труб из молекулярно-ориентированного поливинилхлорида в продольном направлении могут быть выше, чем у труб из непластифицированного поливинилхлорида. Однако консервативный подход к определению этих свойств использует те же значения, что и для обычного PVC, то есть модуля упругости при изгибе и допустимого напряжения изгиба. Если свойства PVC-O при изгибе выше, и проектировщик решит воспользоваться этим, допустимый радиус изгиба будет меньше. Для уточнения фактических значений прочности следует проконсультироваться с производителем труб PVC-O.

Картинка
Иконка
Для получения более полной информации, надо обратиться к нашим специалистам по телефону
+7 (495) 268-0242, или почте info@nomitech.ru, они окажут помощь в подборе необходимого оборудования, которое будет соответствовать вашим требованиям как в части технических характеристик, так и в ценовом плане.
Автор

Автор: Александр Костромицкий

Дата: 20 сен 2020 00:00

Комментариев нет

  Читайте также Канализация из труб ПВХ — особенности монтажа Пример использования контейнерных установок для очистки сточной воды для очистки стоков птицефабрики Компенсирующие перемычки в трубопроводах систем обогрева Разновидности пластиковых труб и их применение. Методы соединения труб на месте. Продолжение История труб ПВХ. Часть 1 Вернуться назад
Пройти опрос о качестве сайта