Полипропиленовых труб расширение


Коэффициент линейного расширения полипропиленовых труб

Сразу необходимо заметить, что не армированные изделия обладают более высоким коэффициентом теплового расширения, если сравнивать их с армированными видами. Это тоже нужно принимать во внимание.

Если не учитывать коэффициент теплового увеличения полипропиленовых трубопрокатов, то под влиянием температуры могут вырвать крепежные клипсы, а на прямом участке магистрали появляется синусоидальное деформирование.

В таком участке собирается воздух и снижается пропускная функция. В обогревательной сети при этом понижается температура батарей, и ломаются соединения.

Не армированные изделия имеют коэффициент теплового расширения 0,1500 мм/мК, а у полипропиленовых трубопрокатов армированных стекловолокном составляет от 0,03 до 0,05 мм/мК. Понятно, что это отличие довольно ощутимое, и при работе это нужно помнить.

На практике проверили, что ПП труба длиной в 5 метров от воздействия тепла увеличивается от 11 до 17 мм.

Линейное увеличение армированных изделий

Полипропилен – это материал с довольно высоким коэффициентом теплового расширения. Если на него длительное время действует высокое давление и горячая вода, то, как результат появляется деформация, которая значительно портит внешний вид помещения.

Для того, чтобы снизить линейное увеличение и увеличить прочность, данные трубопрокатные материалы армируют стекловолокном или алюминием.

Существует несколько разновидностей армирования. Армирование алюминием выполняют тремя разными вариантами: внешнюю стенку заготовки соединяют с целостным алюминиевым листом; листом алюминия укрепляют стенку внутри; и последний способ – это армирование перфорированным алюминием.

Каждый из этих методов является склеиванием ПП труб с алюминиевой фольгой. Но, такой способ не всегда эффективен, потому, что материал расслаивается, что существенно влияет на качество выполняемой работы.

Армирование труб стекловолокном получается более надежным способом. При этом с верхней и внутренней части трубы расположен полипропилен, а центральная часть заполнена стекловолокном. Обычно это армирование выполняют в три слоя. В результате изделия не подвергаются деформации.

Вот так выглядит показатель коэффициента до и после армирования:

  • Неармированные изделия – 0,15 мм/мК. Это приблизительно 10мм на один метр при поднятии температуры на 70 градусов.
  • Армирование алюминием меняет этот показатель на 0,03 мм/мК. И линейное увеличение составляет приблизительно 3 мм на один метр.
  • Коэффициент теплового линейного увеличения полипропиленовых изделий армированных стекловолокном составляет 0,035 мм/мК.

Армированные полипропиленовые трубопрокатные изделия – это один из вариантов стройматериалов, предоставленных современным рынком.

Эти трубы легче металлических аналогов, эластичные, отличаются высоким показателем устойчивости к коррозийным образованиям. Они легко переносят воздействие химической среды и экологически безвредные.

Линейное расширение полипропиленовых труб, армированных стекловолокном, заслуживает особого внимания. Все дело в том, что полипропилен – это пластик, отличающийся высоким коэффициентом теплового расширения.

Совместно с избыточным давлением и горячей жидкостью это приводит к деформационным изменениям материала.

Чтобы снизить величину линейного расширения и поднять прочность, полипропиленовые трубопрокатные изделия армируют алюминиевой фольгой или стекловолокном.

Армирование алюминием и стекловолокном

Это делают цельной или перфорированной фольгой, толщиною в 0,01 – 0,005 см. Ее размещают на внешней или внутренней грани между прослойками полипропилена. Соединяют слои специальным клеем.

Сплошная прослойка фольги не позволяет проникать кислороду к носителю тепла. Большое количество кислорода ведет к коррозийным образованиям на приборах отопления.

Линейное расширение данных труб равняется 0,03мм/мК, приблизительно 0,3 см на один метр.

ПП трубы, армированные стекловолокном – это трехслойный композит. В нем среднюю прослойку стекловолокна сваривают с частицами полипропилена из соседних прослоек.

Видео

Этим способом создают высокопрочную конструкцию, которая характеризуется небольшим коэффициентом теплового расширения, намного меньшим, чем у исходного материала.

Если сравнить этот вид полипропилена с аналогами, то преимущество получает стекловолокно. Его монолитность не приводит к расслаиванию полипропиленовых патрубков, чего нет у алюминия.

Также товары из полипропилена, армированного стекловолокном, отличаются большим показателем упругости, это делает их очень гибкими.

Последняя характеристика в значительной степени упрощает монтаж и сокращает его время, так, как перед сварными работами не нужно чистить алюминиевый слой.

Для чего нужно знать о коэффициенте теплового увеличения

Линейное увеличение необходимо учитывать всегда, иначе трубосеть может разрушиться при сменах температуры, транспортируемой среды. Это особенно важно для обогревательных и подводящих горячую воду систем.

Немного в меньшей степени это касается системы «теплый пол». При прокладке полипропиленовой трубомагистрали нужно иметь в виду такую деталь. Каждый ее метр в последствие потерпит линейное увеличение почти в 1,5 мм.

А армированные стекловолокном изделия, данный показатель уменьшают почти в шесть раз. Это очень важно, потому, что деформационные изменения в результате теплового увеличения, приведут к повышенному шуму во время прохождения жидкости. Также это оказывает негативное влияние на стабильность системы в целом.

Исходя из сказанного, формулируется первое правило при монтажных действиях: «Для трубопрокатной системы, которая подвергается большому нагреванию, рекомендуют подбирать сортамент с минимальным показателем теплового изменения.

Нюансы укладки трубопроводов

Стекловолокно стали использовать не очень давно. Стеклянная фибра отличается очень маленьким коэффициентом линейного изменения, это – 0,009мм/мК.

Также нужно заметить, что данная добавка отличается превосходной прочностью при разных нагрузках.

Смотреть видео

Если сравнить ее со сталью, то она в три раза больше. Из этого следует, что трубопрокатный сортамент со стекловолокном сочетает эластичность и прочность, а это обеспечивает понижение коэффициента расширения.

Напрашивается вывод, что данная добавка к полипропилену просто идеальная. Но, стекловолокно имеет один существенный недостаток – хрупкость.

Этот минус нивелировали, создав трехслойные заготовки, где материалы скрепляются между собою на молекулярном уровне. Такое число слоев выбрали неспроста. А логика заключается в следующем:

  • Ни внутренний, ни внешний слои не могут иметь дополнений из фибры.
  • Для внутренней прослойки это не позволительно в целях гигиены, чтобы фибры не оказались в подаваемой воде.

Главной целью при массовом изготовлении данного трубопроката, стало соблюдение стабильной величины КР. И мнение, что линейное расширение такого трубопроката, зависимо только количества фибры, не правильное.

Видео

Важна и сама толщина прослойки, в которой находиться стекловолокно. Спектр обозначения коэффициента расширения у разных изготовителей может составлять порядка десяти процентов.

При выполнении практических подсчетов для монтажа этих патрубков и количества компенсаторов для них, рекомендуют брать в учет цифры – 0,05мм/мК.

Некоторые особенности выбора

Широкая популярность армированных товаров, привела к тому, что некоторые изготовители для снижения стоимости производства применяют сырье низкого качества.

Смотреть видео

Отличить такой товар по внешнему виду сложно. Стекловолокно может быть разных оттенков, поэтому на цвет ориентироваться не советуют. У продавца нужно спросить сертификат, и он не должен препятствовать покупателю в детальном осмотре продукции.

Только изделия высокого качества соединяются в прочные стыки и характеризуются нужными антикоррозийными показателями.

Современный потребитель при монтаже обогревательной магистрали, отдает свое предпочтение полипропилену, усиленным фиброй. Высокие технические показатели этих видов дают возможность создать сеть любой сложности.

Главное, чтобы трубы были выбраны правильно и подходили к данной ситуации. Если есть какие-то сомненья по этому вопросу, то лучше попросить помощи у специалистов. Иначе работа принесет «плачевный» результат.

К решению вопроса следует подходить продуманно, и тогда сконструированная сеть будет функционировать очень длительный период, и не станет огорчать регулярными поломками.

Видео

Линейное расширение полипропиленовых труб, армированных стекловолокном, делает эти варианты идеальными для сетей автономного обогрева и подачи горячей воды.

Но, чтобы в полной мере использовать их самые хорошие качества, необходимо соблюдать советы производителей. И нельзя забывать о предохранении от контакта жидкости с армирующей средней прослойкой, для этого при укладке применяют специальный торцеватель.

Компенсаторы для расширения полипропиленовых труб

Такой значимый недостаток ПП изделий, как деформация от повышенной температуры приводит к тому, что с течением времени заготовки удлиняются и провисают. По этим причинам на магистралях, которые превышают длину в 10 метров, применяют гибкие компенсаторы.

Компенсатор расширения для полипропиленовых труб является несложной соединительной деталью, которая имеет гибкую форму и напоминает завернутую петлю.

Это приспособление играет очень важную роль. Оно нивелирует температурное расширение в моменты скачков температуры внутри магистрали. Аналогично оно действует и при повышении давления.

Компенсатор стоит не много, и отличается простотой монтажа в трубомагистраль. Его использование повышает надежность и время использования сети.

Виды компенсаторов

Для установки в водопроводной сети существуют такие виды данных устройств:

  1. Осевые. Эти компенсаторы оснащены крепежными направляющими узлами и служат неподвижной опорой, поэтому их очень легко монтировать.
  2. Сдвиговые. Эти устройства могут перемещаться в двух направлениях. Они оснащены одно или двухсильфонной гофрой, сделаны из нержавейки и крепятся между собою арматурным соединением.
  3. Поворотные. Такие устройства помогают устранить линейное увеличение в месте поворота трубомагистрали и закрепляют угол поворота. Используют эти приспособления там, где хотят поменять направление сети на прямой угол.
  4. Универсальные. Эти устройства оснащены тремя видами рабочего хода. Это угловое, поперечное и осевое направления. Этот механизм наиболее часто применяют для сборки небольшой трубомагистрали, или в условиях, где возникают ограничения по установке сильфонных компенсаторов.
  5. Фланцевые. Это сильфонные устройства из резины, которые используются для нивелирования ударной волны. Такую волну создает резкое повышение внутреннего рабочего давления. Еще такие механизмы можно использовать, чтобы нивелировать осевые неточности магистрали.

Крепят такие компенсаторы двумя видами: сварным или фланцевым.

Преимущества от использования компенсаторов:

  • Устранение вихревого потока и выравнивание рабочего давления в середине полипропиленовых трубопрокатных изделий.
  • Обеспечение необходимой герметичности.
  • Продление срока эксплуатации трубомагистрали.

Расчеты коэффициента

Расширение полипропиленовых труб отопления зависит от ее вида, об этом написано выше. Чтобы избежать многих неудобств, связанных с этой особенностью ПП материалов, можно для расчетов использовать формулу.

Видео – Компенсатор Козлова

Для того, чтобы определить в сантиметрах возможные деформационные изменения трубы, нужно знать точный коэффициент ее расширения, и длину, используемой заготовки. Рабочую температуру при этом приравнивают к показателям комнатной.

Вначале находят разницу показателей температуры, после ее умножают на длину трубопровода, и полученный результат умножают на коэффициент расширения.

Примерный расчет

Если при расчетах коэффициента линейного увеличения вышло 20 мм. Это говорит о том, что при работе отопительной магистрали линейное расширение полипропиленовых труб армированных стекловолокном составит 2 см. И при монтаже такой магистрали это обязательно нужно учесть.

Компенсируют эти лишние сантиметры можно такими способами:

  • Выполнять укладку под прямым углом. И с задней части одной стороны рекомендуют оставлять пространство, ведь сооружение во время деформации отклоняется, и создает более острые углы.
  • Также добавляют несколько петлеподобных элементов. Они компенсируют недостающее место.
  • Монтаж труб П-подобным способом. При этом совмещают недвижимую и скользящую опору, и таким образом снижается линейное расширение.

Зная эти три способа, можно правильно рассчитать пространство, и избрать самый оптимальный способ для данной ситуации.

Если возникают какие-то сомнения в правильности выбора, и в том правильно ли рассчитано температурное расширение полипропиленовых труб, то можно обратиться за помощью к специалистам, и получить грамотный совет.

Видео

Популярность полипропиленовых трубопрокатных материалов повышается каждый день. Это недорогие и удобные в работе материалы. Главное – это бдительность при выборе. Для того, чтобы точно рассчитать тепловое линейное расширение, нужно покупать только качественные товары.

Перед покупкой есть смысл проконсультироваться с сантехником. От него можно получить рекомендации по выбору и особенностях монтажа изделий. И, находясь в магазине, нужно внимательно осмотреть заготовки на предмет повреждений и трещин. Особое внимание стоит уделить и типу выбранных изделий.

Записи по теме: (8 оценок, среднее: 4,38 из 5) Загрузка...

trubanet.ru

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:

ΔL= α x L x Δt,

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.

montagtrub.ru

Линейное расширение при монтаже трубопроводов из полипропиленовых труб

Пластиковые трубы имеют множество преимуществ перед металлическими, однако пластиковая трубопроводная арматура имеет свои особенности, которые нужно учитывать при проектировании и монтаже внутридомовых инженерных систем. Речь идет о температурном или линейном расширении.

Что такое линейное расширение

Линейное расширение – это увеличение длины трубопровода при воздействии температуры теплоносителя и окружающей среды в силу физических свойств полимеров, которые обусловливают изменения структуры материала под воздействием перепадов температуры.

Полипропилен имеет достаточно высокий коэффициент температурного расширения, и при нагреве рабочей среды до 70 °С может увеличиваться в длину до 1,5-1,7 см. Это необходимо учитывать при проектировании и монтаже систем горячего водоснабжения и отопления, т.к. в противном случае это приведет к деформации, срыву креплений, завоздушиванию и снижению теплоотдачи батарей.

Если выполнить монтаж инженерной системы без учета этой особенности полимера, это может привести к деформации и неисправностям в работе трубопровода, особенно при установке системы большой длины (от 10 м). На практике линейное расширение выглядит как сдвиг участка трубопровода: трубы в местах поворотов и фланцевых соединений словно отклоняются от вертикальной оси приблизительно на 1,5-1,7 см.

Ошибки в проектировании, когда специалист забывает учесть коэффициент температурного расширения (КТР), часто приводят к отклонению трубы от заданной оси, из-за чего участок трубопровода выглядит волнообразным.

Отсутствие специальных компенсирующих элементов приводит к тому, что трубы начинают прогибаться, провисать и деформироваться, что существенно снижает срок эксплуатации.

Для расчета необходимой длины трубопровода, а также мест установки компенсаторов используется специальная формула. В ней учитывается температура окружающей и рабочей среды, тип материала (армированный/неармированный полипропилен), длина участка. Полученный коэффициент переводят в сантиметры и добавляют к расчетной длине трубопровода.

Это важно! Расчет коэффициента температурного расширения актуален только для систем горячего водоснабжения и отопления, где вода нагревается до 70 °С и выше. Полипропиленовые трубы в системе холодного водоснабжения практически не меняют физических свойств, поэтому этот параметр брать во внимание при монтаже не нужно.

Зависимость структуры материала от воздействия температуры

Следует отличать максимальную температуру, которую могут выдержать ПП-трубы, от их реальных физических свойств. Несмотря на то, что производитель указывает показатель температуры плавления полипропилена 170 °С, на самом деле полипропиленовые изделия начинают размягчаться уже при 135-140 °С.

Установка таких труб без учета температурного расширения – это не просто риск деформации. Последствия ошибок в проектировании инженерных систем могут быть значительные:

  • происходит срыв крепежных элементов;
  • на деформированном участке скапливается воздух, снижающий пропускную способность системы (т.н. завоздушивание);
  • температура радиаторов и стояков снижается, система работает менее эффективно;
  • трубы лопаются, возникают утечка теплоносителя.

Важно! Для монтажа инженерных систем используются неармированные и армированные ПП-трубы. Вторые имеют дополнительный слой, который защищает внешний слой полимера от перегрева. Благодаря этому снижается коэффициент температурного расширения трубы, но полностью он не нивелируется.

У армированных полипропиленовых труб КТР меньше, но его все равно нужно учитывать.

Усредненные показатели коэффициент температурного расширения:

  • неармированные – 0,15 мм/мК;
  • армированные металлом – 0,03 мм/мК;
  • армированные стекловолокном – 0,035 мм/мК.

На деле коэффициент температурного расширения для неармированных ПП-труб 0,15 мм выглядит как удлинение участка на 1 см на каждый метр трубопровода, если температура рабочей среды достигнет 70°С.

Внимание! Это не означает, что труба длиной 5 м удлинится на 5 см при запуске горячей воды. В системах горячего водоснабжения температура воды составляет максимум 65°С, следовательно коэффициент расширения также будет меньше.

Но, в конечном счете, при расчете длины инженерной системы нужно учитывать реальные температурные показатели. Для системы отопления длина трубы может увеличиться на 5 см и более.

Расчет коэффициента расширения для различных видов труб

Существует формула для расчета расширения полипропиленовых труб при нагреве, позволяющая определить, насколько увеличится длина трубопровода:

Д=к*ДТ*t, где

  • Д — искомая длина участка после нагрева;
  • к — коэффициент температурного расширения;
  • ДТ — проектная длина трубопровода в метрах;
  • t – разница температур между воздухом в помещении и теплоносителем.

Например, для установки системы отопления протяженностью 10 метров и проектной температурой теплоносителя 90 °С будут использоваться армированные алюминием полипропиленовые трубы.

Рекомендуем ознакомиться:  Как выполнить монтаж труб для систем отопления

Температура в комнате во время монтажа составляет 25 °С. Используя формулу, можно определить длину участка после нагрева: 0,03*(90-25)*10 = 19,5 мм.

То есть к трубопроводу из армированного полипропилена протяженностью в 10 м при проектировании необходимо еще добавить запас длины 1,95 см.

Монтаж с учетом показателя линейного расширения

При монтаже трубопровода для горячего водоснабжения и отопления (в т.ч. системы «теплый пол») обязательно нужно учитывать удлинение трубы в результате воздействия высокой температуры.

Оптимальный выбор изделий для установки трубопровода – армированные трубы со стекловолоконным или алюминиевым внутренним слоем. Армирование — слой фольги или стекловолокна — поглощает часть тепловой энергии от теплоносителя и сокращает коэффициент температурного расширения полимера. Благодаря этому потребность в компенсации физических изменений будет также снижена.

Правила монтажа труб с учетом линейного расширения:

  • между трубопроводом и стеной в помещении необходимо оставить небольшой зазор, т.к. трубы могут отклоняться от своей оси при нагреве и идти волнообразно;
  • особенно важно оставить небольшие зазоры в углах помещений, где трубы соединяются поворотными муфтами или фланцами;
  • на длинных участках трубопровода устанавливают специальные компенсаторы линейного расширения, которые одновременно фиксируют трубопровод в своей плоскости, но позволяют ей смещаться по направлению монтажа;
  • желательно снизить количество жестких стыков, чтобы обеспечить гибкость трубопроводу.

В некоторых системах горячего водоснабжения и отопления на базе армированных и неармированных изделий можно увидеть различные способы т.н. самокомпенсации температурного расширения за счет упругой деформации полипропилена.

Чаще всего используются петлеобразные компенсирующие участки – кольцевые повороты с подвижной фиксацией на стене. Петля, полученная в результате такой установки, сжимается и расширяется при нагревании/остывании теплоносителя, не влияя на положение и геометрию трубопровода на остальных участках.

Компенсаторы расширения труб

Кроме самокомпенсации, предотвратить деформацию труб в результате температурного расширения можно с помощью дополнительных приспособлений – механических компенсаторов. Они устанавливаются на Г- и П-образных участках трубопроводов и представляют собой скользящие опоры, через которые проходит труба.

Специальные компенсаторы расширения делятся на несколько типов:

  1. Осевые (сильфонные) – приспособления в виде двух фланцев, между которыми находится пружина, компенсирующая сжатие и расширение участка трубопровода. Крепятся неподвижно к опоре.
  2. Сдвиговые – используются для компенсации осевого отклонения участка трубопровода при температурном расширении.
  3. Поворотные – устанавливаются на участках поворота магистрали для уменьшения деформации.
  4. Универсальные – объединяют расширения во всех направлениях, компенсируя поворот, сдвиг и сжатие трубы.

Компенсатор Козлова

Существует также новый вид устройства, названный в честь своего разработчика – компенсатор Козлова. Это более компактное устройство, внешне напоминающее участок трубопровода из полипропилена.

Внутри компенсатора находится пружина, которая поглощает энергию расширения труб в пределах участка, сжимаясь при нагреве воды и расширяясь при остывании. Преимущество компенсатора Козлова перед другими видами приспособлений – более легкий и простой монтаж, а также сокращение расхода арматуры.

В отличие от петлеобразного участка, при монтаже компенсатора Козлова достаточно соединить участок труб фланцевым или сварным способом.

infotruby.ru

Расчет коэффициента линейного расширения и монтаж полипропиленовых труб

Правильно расположенные опоры и грамотно выполненная трубная разводка помогут решить проблему тепловой деформации. В идеале нужно создать гибкую систему с минимальным количеством жестких узлов. Коэффициент линейного расширения полипропиленовых труб учитывается при расчетах длины деформируемого участка, а величина удлинения зависит от температуры рабочей среды и от вида материала.

Линейное расширение полипропиленовых труб

Способы компенсации

Метод углового компенсирования

При проектировании системы отопления и водоснабжения обязательно учитывают коэффициент теплового расширения полипропиленовых труб. А при монтаже создают такие условия в зоне крепления, чтобы труба могла свободно перемещаться в диапазоне величины деформации. Этого можно добиться несколькими способами:

  • через компенсирующую способность трубопровода;
  • установкой температурных компенсаторов;
  • правильным размещением опор.
Таблица линейного расширения полипропиленовых труб

Между жестко закрепленными опорами используют компенсатор. Он бывает петлеобразным, П или Г-образной формы. Иногда прокладывают трубы «змейкой». В системе холодного водоснабжения линейным расширением можно пренебречь. Неподвижные опоры направляют удлинения в сторону элементов.

П-образный компенсатор для полипропиленовых труб

При монтаже отопительной системы между трубой и стеной нужно предусмотреть зазор. При использовании неподвижных опор труба не сможет удлиниться при повышении температуры. В подвижных креплениях труба имеет возможность продольно перемещаться. Фиксирующие опоры позволяют вытягиваться в осевом направлении, а скользящие крепления позволяют скользить.

Скользящая опора для компенсации линейного расширения

Для потолочных конструкций подойдут опоры с ремешком. Лучшее решение в данном случае – пластмассовые крепления, они не могут нарушить целостность трубы, закреплять их нужно через промежутки равные 20 диаметрам трубы.

  • Фильтры и краны фиксируют неподвижными креплениями, при этом фитинги не должны упираться в опоры.
  • Прямолинейная прокладка изменяется на угловое соединение.
  • Компенсирующая муфта имеет запас длины, который будет достаточным, чтобы сформировать технологический зазор.
  • Монтаж полипропиленовых элементов проводят после расчетов (СНиП 41-01-2003, СП 40-101-96). Неверно выбранные расстояния между опорами ведут к прогибам трубы, а это создает дополнительную нагрузку на опоры.
  • При соединении труб сваркой фольгу удаляют, что затрудняет монтаж. Лишены подобного недостатка трубы армированные стекловолокном. Они прочны и не требуют зачистки.
Компенсационная петля – лучший способ избежать негативного влияния линейного расширения

Компенсатор Козлова

Новая разработка, которая предотвращает деформацию и продлевает срок эксплуатации систем отопления и водопровода. Устройство состоит из внешнего полипропиленового кожуха и двухслойной гофры из нержавейки. Подсоединение осуществляется переходными муфтами. Изделие подойдет для армированных и неармированных полипропиленовых труб. Рабочее давление: 16 атмосфер, максимальная температура рабочей среды: 100°С, максимальная компенсирующая способность на сжатие: 25 мм.

Сильфонный компенсатор состоит из сильфона и вспомогательной арматуры. Он уравновешивает возможные перемещения.

Расчет деформации

Коэффициент теплового расширения армированных изделий из полипропилена (К лр) составляет 0,03-0,05 мм/мК. При увеличении температуры на 60°С удлинение составит 2-3 мм (на каждый метр). С помощью таблицы можно определить расширение полипропиленовой трубы в зависимости от ее длины  и разности температур (среды и воздуха). В режиме онлайн с помощью специальных программ также можно найти длину деформации.

Рассчитать удлинение трубы можно по формуле:

I = a* L* t,

где I – величина продольной деформации в мм, a – коэффициент расширения, зависящий от материала трубы,

t – разница между температурой теплоносителя и температурой окружающей среды во время монтажных работ, L – длина трубы, на которую рассчитывают величину деформации.

Пример расчета. Узнаем, на какой отрезок удлинится изделие при монтаже системы отопления длиной 7 м из армированного полипропилена (температура воздуха 24°С, рабочая температура теплоносителя 90°С):

I = 0,03*7*(90-24) = 14 мм

Следовательно, при включении отопительной системы коммуникации станут длиннее на 14 мм.

Последствия неправильного монтажа:

  • при подаче теплоносителя в систему трубы нередко деформируются и «вырывают» крепежные элементы;
  • в верхней части трубопровода собирается воздух, вследствие чего его пропускная способность уменьшается, из-за слабого напора температура рабочей среды снижается;
  • иногда деформация элементов бывает такой сильной, что система отопления полностью выходит из строя.

При соединении труб сваркой фольгу удаляют, что затрудняет монтаж. Лишены подобно недостатка трубы армированные стекловолокном. Они прочны и не требуют зачистки.

Пластиковым трубам присуща гибкость, при деформации они изгибаются, не повреждаясь. Полипропиленовые изделия долговечны, не требуют покраски, не нуждаются в теплоизоляции и не ржавеют. Они просты при монтаже и не выделяют вредных веществ. Но при проектировании системы горячего водоснабжения или отопления следует обязательно учитывать способность пластика расширяться при повышении температуры и применять устройства, поглощающие перемещения.

Тематическое видео

Видео: виды компенсаторов.

 Видео: тепловое расширение и сжатие труб.

trubsovet.ru

Параметры температурного расширения полипропиленовых труб

От воздействия температур длина трубопровода увеличивается. Это азывается линейным расширением. Так как после нагревания изменяется структура материала. Полипропилен обладает высоким коэффициентом теплового расширения.

Вид полипропиленовых труб

Когда рабочая среда нагревается до 70 градусов полипропиленовые трубы способны удлиняться до 1,7 см. Это важно учитывать в монтаже и при проектировании теплового водоснабжения здания. А также, при подведении отопления. Иначе трубы деформируются, крепления сорвутся, теплоотдача батарей снизится.

Система отопления

Чтобы грамотно рассчитать коэффициент расширения труб, специалисты пользуются формулой. Это дает возможность определить размер увеличения полипропиленовых труб различных видов. Формула эта выглядит так: Д=к*ДТ*t.

Приведем подробную расшифровку символов:

  • Д — длина увеличенного участка после нагревания;
  • к — коэффициент температурного расширения;
  • ДТ — проект длины трубопровода в метраже;
  • t — температурная разница между носителем и воздухом в здании.

К примеру, чтобы установить систему отопления длиной в 10 метров и температурой теплоносителя в 90 градусов, с использованием армированных полипропиленовых труб. Температура в здании в процессе работы достигает 25 градусов. Строго по формуле определяется длина участка при его нагреве 0,03*(90-25)*10=19,5 мм.

Установка труб

Следуя из этого, к полипропиленовому трубопроводу длиной 10 м. в момент проектирования надо добавить не менее 19,5 мм. запаса.

Учет показателей линейного расширения при монтаже

При монтировании горячего теплопровода, как и отопительной системы, обязательно учитывается увеличение труб из-за воздействия на них высоких температур. У специалистов существует специальная таблица показателей на которую они и ориентируются при расчетах.

Оптимальным выбором для изготовления трубопроводов являются армированные стекловолокном материалы. Они обработаны фольгированным слоем либо стекловолокном. Это помогает поглощать тепловую энергию от теплового носителя и сокращать коэффициент расширения.

Следует учитывать, что расширение труб армированных стекловолокном также неизбежно при нагревании помещения. Поэтому, к данному материалу применяются все аналогичные расчеты.

Линейное расширение армированных полипропиленовых труб высчитывается всегда до начала монтажных работ. Чтобы избежать неприятных «сюрпризов» после установки.

Проектирование отопления

Компенсатор расширения трубопровода

Механические компенсаторы необходимы для предотвращения деформации труб из-за их нагрева. Они устанавливаются на соответствующих участках трубопровода. Это своеобразные опоры способные к скольжению. Через них проходит труба.

Существует несколько разных компенсаторов:

  • осевые;
  • сдвиговые;
  • поворотные;
  • универсальные.

Кроме перечисленных создан новый тип компенсатора, который назвали в честь его разработчика — компенсатор Козлова. Удобное, компактное приспособление, сходное с участком трубы.

trubygid.ru

9 недостатков при отоплении дома полипропиленовыми трубами

Полипропилен является самым востребованным материалом на рынке. Связано это не с его особенным качеством, а все же с приятной стоимостью. Но за все доступное в итоге приходиться расплачиваться. Поэтому в  этой статье вы узнаете 9 недостатков отопления дома полипропиленовыми трубами.

Большое линейное расширение

Если вы собрались делать отопление полипропиленовыми трубами, то сразу закладывайте использование их только в скрытом монтаже. Все трубы вам нужно будет запрятать в стены и стяжку, и желательно в изоляции.

Основной проблемой полипропилена является его линейное расширение. Составляет оно примерно 2,5 мм на один погонный метр. Если вы смонтировали ровные трубы, то во время эксплуатации они обязательно где-нибудь «поплывут». Даже если их часто крепить. Если эти трубы будут располагаться снаружи, то вряд ли вы оцените такую картину.

Проблемы сварки труб

Соединяют трубы ППР между собой методом сварки (по другому методом спайки). С одной стороны это довольно простой и удобный способ соединения, но при этом он требует серьезного и ответственного подхода. Многие монтажники недобросовестно относятся к данной процедуре, сваривая все на авось. В итоге можно получить вот такую картину:

Такие ситуации бывают так же и у опытных монтажников. И самое печальное, невозможно узнать, нормальный получился стык или нет, пока не разрежешь напополам трубу.

У нас был случай, когда мы пригласили стороннюю бригаду на монтаж котельной из ППР труб. Ребята выкручивали сварочный утюг на максимальную температуру, хотя у каждой трубы есть свои температурные лимиты. Об этом их неоднократно предупреждали. Но они все равно сделали по своему.  С виду все соединения были сделаны отлично, но в итоге после запуска котельной некоторая часть потекла. Пришлось переделывать

Большое количество стыков

Еще один минус в организации отопления полипропиленовыми трубами – это большое количество стыков. Средний дом может насчитывать порой 200-300 стыков и большая часть из них прячется в стяжку и стены. А каждый стык – это человеческий фактор, который может сыграть злую шутку. В любой момент любой стык может дать течь. Хорошо, если он будет снаружи. Но как показывает практика, довольно часто стык начинает течь внутри.

А с учетом постоянного линейного расширения трубы, стык так же может потерять свою герметичность. Верным будет заметить, что такие ситуации происходят далеко не всегда.

Срок службы материала

Кто бы что не говорил, но полипропиленовые трубы обладают непродолжительным сроком службы. Производитель озвучивает срок службы трубы в  50 лет. Практика показывает, что через 15 лет уже начинает ощущаться старение трубы. Может потрескаться, может потечь стык и тд.

Но и плюс полипропилена в том, что он быстро ремонтируется.

Полипропиленовые трубы со стекловолокном

Трубы ППР делятся на трубы для холодного и горячего водоснабжения (тут же и отопление). Раньше ППР трубы для отопления армировали специальной алюминиевой фольгой. Это вело к удорожанию готового изделия. Со временем появились трубы со стекловолокном, которые вытеснили аналогичные трубы с алюминием.

Мало кто знает, но делая отопление дома полипропиленовыми трубами со стекловолокном, вы подвергаетесь риску. Стекловолокно имеет свойство разрушаться. Порой достаточно просто кинуть трубу на пол, чтобы повредить армирующий слой.

Так же нельзя работать такой трубой при низкой температуре, так как стекловолокно становится хрупким и подвергается быстрому излому. А оно выполняет не только функцию армирования, но и кислородного барьера.

Так же, как мы знаем, трубы такие хранятся на обычных складах и никто там не следит за микроклиматом, положенным для хранения труб.

Поэтому тут все просто. Стекловолокно – это хорошо, но с ним надо быть аккуратным.

Трубы с алюминиевой фольгой

Алюминиевая фольга выступает в роли компенсатора расширения трубы, и в роли диффузионного барьера. Алюминиевая фольга располагается как ближе к поверхности трубы, так и в середине. Все зависит от конкретной марки труб.

Для того, чтобы спаять такую трубу, ее нужно предварительно очистить. Если фольга располагается в центре, то зачистив ее, труба станет совсем тонкой и при спайке соединение может быть некачественным. Поэтому, если все же соберетесь делать отопление дома полипропиленовой трубой с алюминиевой фольгой, то берите ту трубу, где фольга расположена ближе к поверхности.

Опасность заливки в стяжку

Голую полипропиленовую трубу довольно опасно заливать в стяжку в виду ее линейного расширения. Если при нагреве трубе негде будет «гулять», то есть вероятность того, что с ней чего-нибудь может произойти. Поэтому в идеале эту трубу лучше заливать в изоляции. Сейчас лучше все трубы отопления изолировать.

Фасонные изделия

Основным минусом фасонных изделий при отоплении полипропиленовыми трубами можно выделить их толщину. Они идут толще самой трубы. Это создает определенные неудобства при монтаже изоляции, а так же при использовании трубы в стяжке. Порой высота ограничена настолько, что увеличенное фасонное изделие некуда спрятать.

Полипропилен с металлом

Многие фасонные изделия из полипропилена идут с металлической вставкой с резьбой. Идеально прочное соединение металла с пластиком получить довольно не просто. Поэтому бывают случаи, когда такие соединения дают течь как раз в местах между ппр и металлом.

Итог

Что важно понимать, если вы собрались делать отопление полипропиленовыми трубами. На самом деле это хороший материал за свои деньги. Но ожидать от него чего-то особенного не стоит. Велика вероятность периодических течей и поломок, которые при этом довольно просто устраняются (если труба располагается снаружи).

Особенность данного материала в том, что далеко не всегда проблема проявляет себя сразу. Вы можете смонтировать, опрессовать систему и убедиться, что она герметична и нигде ничего не течет. А в процессе эксплуатации внезапно образуется течь. Это не совсем приятный момент.

Монтировать данной трубой отопление или нет, уже решать вам. Многие монтируют и не переживают. Мы же решили вас немного подготовить.

eurosantehnik.ru

Тепловое расширение полипропиленовых труб - Maistro.ru

При постройке новых домов и при ремонте старых зданий все чаще применяются полипропиленовые трубы. Они простые в монтаже, удобные в транспортировке и отличаются пониженным уровнем шума. Трубы из полипропилена по сравнению с металлическими, намного больше при колебаниях температуры меняют свою длину. Поэтому тепловое расширение полипропиленовых труб обязательно нужно учесть при проектировании трубопроводов, особенно если применяются неармированные трубы в системах отопления и горячей воды.

К чему может привести игнорирование теплового расширения

При нагревании полипропиленовые армированные трубы могут вырывать клипсы и другие крепления, при этом принимая форму волны. Такое явление бывает на длинных ветках труб для отопления, которые длиной более десяти метров.

В верхних точках труб скапливается воздух. Это содействует тому, что из-за этого воздуха проходное сечение труб становится уже и пропускная способность труб уменьшается, поэтому они и становятся волнообразными. 

В отопительной системе начинают хуже греть батареи. В водоснабжении горячем это приводит к тому, что становится меньше напор воды. В некоторых случаях линейное расширение полипропиленовых труб приводит к полной поломке системы отопления.

Коэффициент линейного расширения

Коэффициент теплового расширения полипропиленовых труб неармированных составляет 0,1500 мм/мК. Армированный полипропилен имеет коэффициент от 0,03 до 0,05 мм/мК. У полипропиленовых труб, армированных стекловолокном или же алюминием коэффициент, как видите, меньше, чем у обычных труб из полипропилена и разница довольно большая. Это нужно всегда учитывать при монтаже той или же иной системы.

Всегда нужно подсчитывать длину труб. При этом нужно учесть, насколько увеличится их длина при подаче в отопительную систему горячего теплоносителя. Если подсчитать, учитывая коэффициент линейного расширения, то при длине ветки труб в пять метров общее их расширение может быть от 10,5 до 17,5 миллиметров.

Как устранить эффект теплового расширения

При монтаже отопительных систем между трубами и стенами оставляют зазоры. Зазор между стенами и трубами должен позволить расшириться трубам на пару сантиметров, поэтому отопительные трубы нельзя вести строго по стенкам, это приведет к поломке системы.

Уделяйте особое внимание пайке полипропиленовых труб в углах помещения. Оставлять надо такие зазоры, чтобы трубы в стену не упирались.

При использовании длинных веток труб нужно устанавливать специальные компенсаторы. Это П-образные участки, которые при тепловом расширении допускают движение труб. Чтобы воздух не скопился в верхних точках этих компенсаторов, их устанавливают с наклоном вниз или ровно. Тогда при заполнении системы из них удалится воздух.

Правильное использование опор и выбор конфигурации трубопровода во многом решают проблему тепловогорасширения. Общее правило монтажа – это создание как можно более эластичной и гибкой системы, которая имеет минимум жестких коротких узлов, имеющих маленькую способность к деформации.

maistro.ru


Смотрите также