Попередній розрахунок теплового розширення поліпропіленових труб

Зміст:

Залежність структури матеріалу від впливу температури
Величини коефіцієнта теплового розширення
Лінійне розширення армованих поліпропіленових труб
Компенсатори розширення труб ПП
- Різновиди компенсаторів
Обчислення коефіцієнта
- Приблизний розрахунок

Розширення поліпропіленових труб – явище, яке виникає значно частіше, ніж розширення труб зі сталі. До того ж, у поліпропілену такий ефект більш виражений. Про розширення поліпропіленових труб для опалення, власне, і піде мова в даній статті.

При укладанні труб важливо враховувати таку властивість як розширення, інакше через деякий час станеться деформація, а герметичність всієї системи порушиться.

Варто зазначити, що в системах з подачею холодної води, де її температура має низькі показники, коефіцієнт теплового розширення не враховується. Це актуально тільки для систем з подачею гарячої води та опалення, значною мірою – для особливо довгих магістралей.

Залежність структури матеріалу від впливу температури

Попри те, що вироби з поліпропілену можуть функціонувати в умовах 170 ℃, розм'якшення матеріалу відбувається вже при досягненні 140 ℃.

З плином часу вмонтовані у стіни поліпропіленові труби почнуть руйнуватись. Такого ефекту немає у труб з армованого матеріалу, але він має інший недолік – труба може лопнути.

Величини коефіцієнта теплового розширення

Варто брати до уваги, що армовані труби мають вищий коефіцієнт теплового розширення в порівнянні з неармованими виробами.

Якщо не брати до уваги розширення ПП труб, внаслідок впливу високих температур може зірвати кріпильні кліпси, а на рівному відрізку магістралі може утворитися синусоїдальне деформування труб.

На таких ділянках скупчується повітря і зменшується пропускна здатність. В системах обігріву у такому випадку знижується температура радіаторів і руйнуються з'єднання.

У армованих поліпропіленових труб коефіцієнт теплового розширення дорівнює 0,1500 мм/мК, а у виробів з додатковим скловолоконним армуванням – 0,03-0,05 мм/мК. Звісно, що різниця очевидна, і нехтувати нею під час проведення робіт не варто.

Як показує практика, ПП труба довжиною 5 м під впливом тепла збільшується десь на 11-17 мм.

Лінійне розширення армованих поліпропіленових труб

У поліпропілену значні показники коефіцієнта теплового розширення. Під впливом високих температур труба деформується, що у великій мірі негативно впливає на зовнішній вигляд приміщення.

Для зниження лінійного збільшення і поліпшення міцності такі труби армують скловолокном або алюмінієм.

Буває кілька типів армування. Варіант армування алюмінієм здійснюють трьома способами: в зовнішню стінку виробів додають цілісний шар алюмінієвого листа; шаром алюмінію посилюють внутрішню стінку; армування листом перфорованого алюмінію.

Будь-яке армування за допомогою алюмінієвої фольги передбачає застосування декількох шарів матеріалу, склеєних між собою. Нерідко це стає причиною того, що матеріал з часом починає розшаровуватися, і це досить сильно впливає на якість проведених робіт.

Більш надійним вважається армування труб за допомогою скловолокна. Цей шар розташовується між шарами поліпропілену. Виходить три шари матеріалу, це не дає трубам в майбутньому деформуватися.

Коефіцієнт лінійного розширення поліпропіленових труб з армуванням та без представлений нижче:

Неармовані труби мають показники 0,15 мм/мК, що становить в межах 10 мм на 1 м при температурі 70 ℃.
Алюмінієве армування дозволяє скоротити показники до 0,03 мм/мК. При цьому лінійне подовження поліпропіленових труб складає близько 3 мм на 1 метр.
При армуванні скловолокном показники знаходяться на рівні 0,035 мм/мК.

Компенсатори розширення труб ПП

Порада: Використовуйте наші будівельні калькулятори онлайн, і ви виконаєте розрахунки будівельних матеріалів або конструкцій швидко та точно.

Внаслідок теплового розширення поліпропіленових труб через високі температури, з часом труби збільшуються і починають провисати. У зв'язку з цим на магістралях, довжина яких понад 10 м, використовують гнучкі компенсатори. Читайте також: "Як зробити теплоізоляцію поліпропіленових труб, який матеріал використовувати при цьому".

Розширювальні компенсатори є простими гнучкими з'єднувальними виробами у формі загорнутої петлі. Ця деталь дуже важлива, оскільки вона усуває вплив на магістраль високих температур. До того ж, вона захищає систему від підвищеного тиску. Крім того, що деталь має невисоку вартість, її легко встановлювати.

РІЗНОВИДИ КОМПЕНСАТОРІВ

Бувають такі види пристроїв для нівелювання теплового подовження поліпропіленових труб:

Осьові. Такі компенсатори мають кріпильні спрямовуючі елементи, і виконують функцію нерухомих опор. Їх легко встановлювати.
Зсувні. Такі деталі можуть рухатися у двох напрямках. У них є одно - або двосильфонна гофра з нержавіючої сталі. Їх скріплення між собою відбувається за допомогою арматурного з'єднання.
Поворотного типу. Завдяки їм можна нейтралізувати лінійне подовження на відрізку повороту труби та закріпити поворотний кут. Застосовуються такі деталі в місцях, де є необхідність змінити напрямок мережі під прямим кутом.
Універсальні. У таких пристроїв присутні три типи робочого ходу: кутовий, поперечний і осьовий. Такі вироби найчастіше використовуються при спорудженні малої магістралі, а також тоді, коли немає можливості провести монтаж компенсаторів сильфонного типу (прочитайте також: "Типи компенсаторів для поліпропіленових труб та способи їх встановлення").
Фланцевого типу. Являють собою пристрої з гуми для усунення температурного розширення поліпропіленових труб, а точніше, для придушення ударної хвилі або для згладжування осьових неточностей магістралі. Хвиля може виникати внаслідок різкого збільшення тиску всередині системи.

Закріплюються такі види компенсаторів або зварним, або фланцевим способом.

Особливості компенсаторів:

Нейтралізація вихрового потоку і встановлення нормального тиску всередині труб.
Система отримує достатню герметичність.
Трубна магістраль прослужить довше.

Обчислення коефіцієнта

Коефіцієнт теплового розширення поліпропіленових труб для опалення визначається використовуваним матеріалом. Існують спеціальні формули для проведення розрахунків та недопущення незручностей під час монтажу системи.

Щоб вирахувати можливу деформацію труб в сантиметрах, потрібно дізнатися коефіцієнт їх розширення і довжину. Робочою температурою вважають кімнатну.

Спершу дізнаються різницю температур, потім його множать на довжину труби. Результат множать на коефіцієнт розширення.

ПРИБЛИЗНИЙ РОЗРАХУНОК

Якщо після проведення розрахунків коефіцієнт дорівнює 20 мм, то це означає, що в процесі функціонування опалювальної системи розширення поліпропіленових труб армованих скловолокном досягне 2 см. Тобто при прокладці магістралі ці показники у будь-якому випадку потрібно врахувати.

Позбутися зайвих сантиметрів можна так:

здійснити монтаж під прямим кутом;
додати кілька петлеподібних деталей;
провести укладання труб П-подібним способом.

Якщо ви сумніваєтеся в правильності вибору матеріалу і в тому, чи правильно проведені розрахунки подовження поліпропіленових труб при нагріванні, можна довірити таку роботу спеціалістам.

Поліпропіленові труби з кожним днем стають все популярнішими. Вони недорогі, їх легко укладати. Важливим чинником для створення якісної магістралі є ретельний вибір матеріалу. Придбаний товар повинен бути максимально якісним.

Не зайвим буде перед покупкою порадитися зі знайомим сантехніком. Безпосередньо при виборі труб оглядайте їх на можливі пошкодження і тріщини. І не забувайте про тип виробів при обиранні.