Линейное расширение и усадка

Разница температур при монтаже и эксплуатации трубопровода приводит к возникновению линейного расширения или сокращения.

  где,

α ..... коэффициент температурного линейного расширения [мм/м°С], для труб ЭКОПЛАСТИК РРR  = 0,12

для ЭКОПЛАСТИК STABI а = 0,05

L... расчетная длина (расстояние между двумя

соседними неподвижными креплениями по прямой линии) [м]

Δt.... разница температур при монтаже и эксплуатации [°С]

Компенсация линейного изменения

 где,

к...... константа материала, для РPR к=30

D..... наружный диаметр трубопровода [мм]

ΔI.... линейное изменение [мм], вычисленное на основе предыдущего образца

Если линейные изменения трубопровода должным образом не компенсируются, т.е., если нет возможности продлевать или укорачивать трубопровод, в стенках трубок концентрируются дополнительные напряжения растяжения и сжатия, сокращающие срок эксплуатации трубопровода. Подходящим способом компенсации является тот, при котором трубопровод отклоняется в перпендикулярном направлении на первоначальную трассу, а на этом перпендикуляре оставляется свободная компенсационная длина (обозначение L_S), которая обеспечит то, что при расширении прямой трассы не возникнут значительные дополнительные напряжения тяги и давления в стенке трубы. Компенсационная длина L_S зависит от вычисленного продления (укорочения) трассы, материала и диаметра трубопровода.

Показатели линейного изменения ΔI и компенсационной длины L_S можно также вычислить по графику см. стр.: 13, 14 и 15.

Определение покзателя ΔI: 

Примеры для трубопровода ЭКОПЛАСТИК PPR  

1) Задание:

Решение: ΔI = α · L · Δt мм;                 ΔI = 0,12 · 10 · 40 =  48 мм;

2) Задание:

Решение: L_S= k · √¯(D · ΔI) мм;         L_S = 30 · √¯(40 · 48) = 1350мм

3) Задание:

Решение: L_k = 2 · ΔI + 150 мм;          L_K = 2 · 48 + 150 = 246 мм;

                 L_k > 10D;                    246 мм < 10 · 40 → L_K = 400 мм;

Для компенсации линейного расширения можно также использовать предварительное напряжение трубопровода, позволяющее сократить компенсационную длину Направление предварительного напряжения противоположно предполагаемому линейному изменению.  

4) Задание: 

Решение: L_sp = к · √¯(D · ^ΔI/₂) мм;       L_sp = 30 · √¯(40 · 24) = 930 мм;

Под вычисленной свободной длиной L_S подразумевается длина без каких-либо опор или подвесов (внутри этой длины), которые бы мешали дилатации. Свободная длина L_S не должна превышать максимальную удаленность опор в зависимости от диаметра трубопровода и температуры среды (см. главу IX раздел 3).