Меню

Линейное удлинение металлопластиковых труб

Металлопластиковые трубы

Металлопластиковые трубы представляют собой сложную конструкцию, состоящую из пяти слоев — трубы из «сшитого» (модифицированного) полиэтилена, клеевой прослойки, тонкой алюминиевой трубы, клеевой прослойки и защитной оболочки из полиэтилена. Алюминиевый слой практически не влияет на эксплуатационные параметры труб — рабочее давление и температуру. Жидкость внутри трубы перемещается не по алюминиевой, а по пластмассовой трубе, и поэтому именно свойства сшитого полиэтилена определяют эксплуатационные параметры трубы. Главная задача алюминиевой прослойки — создание диффузионного барьера, препятствующего проникновению кислорода из атмосферы внутрь трубы. Другое назначение алюминиевой прослойки — частичная компенсация теплового расширения полимерной трубы. Так как коэффициент линейного теплового расширения у полимеров в 10–12 раз выше, чем у стали, то при эксплуатации в системах горячего водоснабжения и отопления в металлопластиковых трубах возникает внутреннее напряжение, которое клеевая прослойка передает на алюминиевую прослойку, компенсирующую это напряжение. Так как различные слои трубы расширяются по-разному, может произойти расслоение труб в процессе эксплуатации. Еще более уязвимы позиции металлопластиковых труб к замораживанию. При расширении воды внутри трубы вследствие замерзания происходит деформация алюминиевой трубы и опасность разрыва сварного шва во внутренней полипропиленовой трубе.

Однако при выборе этого материала трубопровода простота эксплуатации и монтажа труб оказываются решающими по сравнению со всеми другими видами труб. Проблема линейного удлинения пластмассовых труб, легко решается с помощью специальных компенсаторов. Функции компенсации линейного удлинения, выполняемые алюминиевым слоем, имеют смысл лишь при открытой прокладке труб в системах отопления, где протяженность трубопроводов достаточно большая. В системах холодного водоснабжения и в теплых полах (там трубы замоноличиваются в бетон) компенсация и вовсе не нужна.

Зарубежный опыт строительства полностью исключает открытую прокладку внутренних санитарных систем. Там металлопластиковые трубопроводы прокладываются в специальных коробах и каналах, что обеспечивает удобный доступ к ним, а также скрывает от глаз «изгиб» труб вследствие теплового удлинения, который никак не сказывается на их эксплуатационных характеристиках, но кажется неэстетичным при прокладке труб на открытой поверхности стены.

Достоинства и недостатки металлопластиковых трубопроводов.

Достоинства: полное отсутствие коррозии и накипи в процессе эксплуатации трубопровода; не требуется окраска; меньший (по сравнению с металлическими трубами) уровень шума потока жидкости; полная герметичность соединений; не проводят блуждающие токи; вес трубопровода в несколько раз меньше веса аналогичного трубопровода, смонтированного из металлических конструкций; в трубах, вследствие физических свойств материала, обеспечиваются лучшие, чем в металлических трубах, условия для протекания жидкости. Кроме того, проходное сечение трубы не сужается в течение всего срока эксплуатации; высокая химическая устойчивость трубопроводов; допустимое рабочее давление до 10 бар; максимально допустимая температура протекающей жидкости — до 95°С (кратковременно — до 115°С); срок службы трубопровода — около 50 лет; в процессе монтажа трубопроводов используются уникальные фитинги, позволяющие собрать трубопровод даже необученному человеку; труба удобна в монтаже, допускается изгиб без поддерживающей пружины радиусом до 5, с пружиной — до 3,5 диаметров; наличие диффузионного барьера в виде слоя алюминиевой трубы является отличным техническим решением, позволяющим надежно защитить дорогостоящие и ответственные элементы систем отопления (котлы, насосы, радиаторы) от агрессивного воздействия кислорода; для изготовления труб используются материалы, не наносящие вред окружающей среде.

Недостатки: трубопроводы изготавливаются из горючих материалов. Поэтому СНиП рекомендует устанавливать трубопровод в закрытой нише стены или пола; большой коэффициент теплового линейного расширения, на трубопроводах значительной протяженности нужно устраивать тепловые компенсаторы. (Еще один аргумент в пользу устройства трубопроводов в нише, от теплового удлинения труба в нише может изогнуться, ее все равно никто не увидит); компоненты металлопластиковых труб имеют различный тепловой коэффициент линейного расширения. При перепадах температур теплоносителя из-за различного температурного коэффициента может произойти расслоение трубы по клеевому слою; вследствие температурных деформаций трубы возможно ослабление соединения, что вызывает необходимость протяжки трубопровода после первого года эксплуатации; большинство полимеров боятся ультрафиолетового излучения, во избежание старения труб они должны быть ограждены от прямого солнечного света; так как пластиковые трубы обладают диэлектрическими свойствами, заземление через них невозможно. Поэтому при проектировании таких трубопроводов необходимо предусмотреть заземление металлических ванн и моек для уравнивания потенциалов в соответствии с требованиями действующих нормативных документов.

Читайте также:  Фреза для металлопластиковой трубы

Применение металлопластиковых труб

Металлопластиковые трубы (рис. 8) применяются в системах холодного и горячего водоснабжения. В системах радиаторного и напольного отопления, в технологических трубопроводах и системах водоподготовки, для отопления открытых площадок и лестничных сходов, бассейнов, а также для систем подогрева грунта в теплицах и оранжереях. Металлопластиковые трубы могут применяться как отдельно, так и в сочетании с другими видами труб.

Рис. 8. Металопластиковые трубы PEX-Al-PEX

Основные технические характеристики металлопластиковых труб Pex-Al-Pex

Наименование 16×2,0 20×2,0 26×3,0 32×3,0 40×3,5
Внешний диаметр, мм 16,0 20,0 26,0 32,0 40,0
Внутренний диаметр, мм 12,0 16,0 20,0 26,0 33,0
Толщина стенки, мм 2,0 3,0 3,5
Коэф-т теплопроводности, Вт/мК 0,45
Максимальная рабочая температура, °С 95
Максимальная кратковременная температурная нагрузка, °С 110
Максимальная рабочее давление (при 95°С), бар 10
Максимальная кратковременное давление (при 95°С), бар 15
Радиус ручного изгиба, мм 5D
Радиус изгиба с пружиной, мм 3,5D

В соответствии с принятыми международными правилами трубы в процессе их производства маркируются несмываемой краской как Pex-Al-Pex (рис. 9), что означает: «сшитый полиэтилен (Рex) – алюминий (Al) – сшитый полиэтилен (Рex)».

Рис. 9. Маркировка металлопластиковых труб

Системы трубопроводов из металлополимерных труб пригодны для всех известных видов прокладки. Благодаря особым свойствам металлополимерных труб сокращается время монтажа систем за счет уменьшения количества соединений и отсутствия расходных материалов и предварительных заготовок. Учитывая гибкость труб, при монтаже систем водоснабжения и отопления можно использовать как традиционную тройниковую, так и коллекторную схему.

Металлопластиковые трубы предпочтительно прокладывать скрыто в бороздах, каналах и шахтах, при этом должен быть обеспечен доступ к разъемным соединениям и арматуре путем устройства дверок и съемных щитов, на поверхности которых не должно быть острых выступов.

В случае замоноличивания горизонтальных трубопроводов, для предотвращения образования воздушных пробок в трубах, их следует прокладывать с подъемом около 3 мм на один метр длины в сторону водоразборной арматуры. Замоноличенный трубопровод целесообразно прокладывать в кожухе (например, труба в трубе). До замоноличивания трубопроводов необходимо выполнить исполнительную схему монтажа данного участка и провести гидравлические испытания.

Бухты труб, хранившиеся или транспортировавшиеся при температуре ниже 0°С, должны быть перед раскаткой выдержаны в течение 24 часов при температуре не ниже 10°С. В процессе размотки бухт и монтажа трубопроводов необходимо следить, чтобы труба не перекручивалась, то есть маркировка на трубах находилась на одной образующей поверхности трубы. Прокладку трубы следует вести без натяга, свободные концы закрывать заглушками во избежание попадания грязи и мусора в трубу.

Способы соединения металлопластиковых труб

Для соединения металлопластиковых труб используются оригинальные фитинги: под опрессовку (пресс-фитинги) и под зажим (компрессионные фитинги). Использование фитингов, входящих в поставку фирмы-производителя, позволяет значительно сократить трудоёмкость и продолжительность сборки. Монтаж не требует специального дорогостоящего инструмента и высокой квалификации исполнителя. Таким образом, достигается экономия средств на этапе проведения сборки трубопроводной системы.

Запрессовка в компрессионных фитингах осуществляется плотной затяжкой накидной гайки. В прессовых фитингах — сжиманием внешней гильзы из нержавеющей стали при помощи специального прессовочного инструмента. Пресс-соединение не может быть рассоединено, в то время как при резьбовом соединении можно развернуть гайку, при этом вставка останется плотно соединенной с трубой. Пресс-клещи подходят для использования как с электрической пресс-машиной, так и с аккумуляторным прессом. Для диаметров от 14 до 20 мм существует ручная пресс-машина. Для соединения обжимных фитингов нужны только гаечные ключи.

Читайте также:  Объем вытеснения трубы расчет

Источник

Линейное расширение полипропиленовых труб: что нужно знать и учитывать

Линейное расширение полипропиленовых труб возникает в результате воздействия разных температур, в результате чего, возникает более или менее явное изменение размеров. На практике оно может проявляться как в увеличение размеров в случае повышения температур, так и в уменьшении при снижении температур.

Поскольку полимерные материалы имеют увеличенный по сравнению с металлами коэффициент линейного удлинения, то при проектировании систем отопления, холодного и горячего водоснабжения, производят расчёт удлинений или укорочений трубопроводов при возникающих перепадах температур.

Линейное расширение полипропиленовых труб.

Проектирование и монтаж трубопроводов необходимо выполнять так, чтобы труба могла свободно двигаться в пределах величины расчетного расширения. Это достигается за счет компенсирующей способности элементов трубопровода, установкой температурных компенсаторов и правильной расстановкой опор (креплений). Неподвижные крепления труб должны направлять удлинения трубопроводов в сторону этих элементов.

Расчёт изменения длины трубопровода при изменении его температуры производится по формуле:

где ΔL — изменение длины трубопровода при его нагреве или охлаждении;
α — коэффициент теплового расширения константа мм/м С−¹;

  • Для труб PN20 равен α = 0,15 мм / мК
  • Для труб PN 25 (армированная) равен α = 0,03 мм / мК

L — расчётная длина трубопровода;
Δt — разница температуры трубопровода при монтаже и эксплуатации °С(°К);
Δt = Tw-Tm Tw — рабочая температура жидкости;
Tm — температура воздуха при монтаже.

Расчет линейного расширения труб:

Пример 1 (расширение):

Линейное расширение полипропиленовых труб которое необходимо учитывать при проектировании систем горячего водоснабжения и отопления.

  • L (длина трубопровода) = 3 м;
  • Tw (температура теплоносителя) = 75ºС
  • Tm (температура воздуха) = 20ºС
  • ΔL (разница температуры трубопровода при монтаже и эксплуатации) =

— Труба PN20 α х L х ΔТ = 0,15 х 3 х 55 = 24,75 мм

— Труба PN25 (армированная) α х L х ΔТ = 0,03 х 3 х 55 = 4,95 мм

В этом случае труба подвергается положительному изменению (расширению) от своей первоначальной длины.

Пример 2 (сокращение)

Его необходимо учитывать при проектировании систем кондиционирования и охлаждения.

  • L (длина трубопровода) = Зм
  • Tw (температура теплоносителя) = 5°С
  • Тм (температура воздуха) = 20°С
  • ΔL (разница температуры трубопровода при монтаже и эксплуатации) =

— Труба PN20 α х L х ΔТ = 0,15 х 3 х (-15) = -6,75 мм

— Труба PN25 (армированная) AL = α х L х ΔТ = 0,03 х 3 х (-15) = -4,95 мм

В этом случае труба подвергается отрицательному изменению (сокращению) от своей первоначальной длины.

Величину температурных изменений длины трубы можно также определить по таблицам:

Таблица линейного расширения (в мм): труба PP-R PN10 и PN20 (α = 0,15 мм/м x °С)

Длина трубы, м Разница температур Δt, ºС
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
Читайте также:  Сколько стоит профильная труба 40х20 за метр в саратове

Таблица линейного расширения (в мм): армированная труба PP-R PN 25 (α = 0,03 мм/м С−¹)

Длина трубы, м Разница температур Δt, °С
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 0,48
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 1,50 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

Таблица Линейное расширение полипропиленовых труб (в мм): армированная стекловолокном труба PP-R PN20 (а = 0,035 мм/м С −1 )

Длина трубы, м Изменение температуры Δt (°С)
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
0.1 0,03 0,07 0,10 0,14 0,17 0,21 0,24 0,28 0,31 0,35
0.2 0,07 0,14 0,21 0,28 0,35 0,42 0,49 0,56 0,63 0,70
0.3 0,10 0,21 0,31 0,42 0,52 0,63 0,73 0,84 0,94 1,05
0.4 0,14 0,28 0,42 0,56 0,70 0,84 0,98 1,12 1,26 1,40
0.5 0,17 0,35 0,52 0,70 0,87 1,05 1,22 1,40 1,57 1,75
0.6 0,21 0,42 0,63 0,84 1,05 1,26 1,47 1,68 1,89 2,10
0.7 0,24 0,49 0,73 0,98 1,22 1,47 1,71 1,96 2,20 2,45
0.8 0,28 0,56 0,84 1,12 1,40 1,68 1,96 2,24 2,52 2,80
0.9 0,31 0,63 0,94 1,26 1,57 1,89 2,20 2,52 2,83 3,15
1.0 0,35 0,70 1,05 1,40 1,75 2,10 2,45 2,80 3,15 3,50
2.0 0,70 1,40 2,10 2,80 3,50 4,20 4,90 5,60 6,30 7,00
3.0 1,05 2,10 3,15 4,20 5,25 6,30 7,35 8,40 9,45 10,50
4.0 1,40 2,80 4,20 5,60 7,00 8,40 9,80 11,20 12,60 14,00
5.0 1,75 3,50 5,25 7,00 8,75 10,50 12,25 14,00 15,75 17,50
6.0 2,10 4,20 6,30 8,40 10,50 12,60 14,70 16,80 18,90 21,00
7.0 2,45 4,90 7,35 9,80 12,25 14,70 17,15 19,60 22,05 24,50
8.0 2,80 5,60 8,40 11,20 14,00 16,80 19,60 22,40 25,20 28,00
9.0 3,15 6,30 9,45 12,60 15,75 18,90 22,05 25,20 28,35 31,50
10.0 3,50 7,00 10,50 14,00 17,50 21,00 24,50 28,00 31,50 35,00

Труба стекловолокно для отопления полипропиленовая – виды, маркировка, монтаж. В отдельной статье подробно рассказывается про полипропиленовые трубы армированные стекловолокном.

Источник

Adblock
detector