Линейное расширение труб

Особенности линейного расширения труб из поливинилхлорида

Коэффициент линейного расширения труб во многом зависит от химического состава материала, из которого они изготовлены. Например, полипропиленовые изделия при многих своих преимуществах перед металлическими трубопроводами, более подвержены температурному удлинению. Но если говорить именно о трубах из ПП, то более устойчивы армированные модели.

Крепление трубопровода к стене Грамотное крепление полипропиленового трубопровода к стене предупредит деформацию труб при нагреве системы и их провисание. Для фиксации трубопровода используются клипсы (с зажимом, наборные, одинарные) и хомуты (спаренные, на шпильке, пристенные), широко представленные на строительном рынке. Клипсы позволяют трубе свободно двигаться вокруг своей оси, а хомуты надежно фиксируют их в определенном положении. Обязательным элементом водопроводной системы становятся фитинги для полипропиленовых труб. Хорошо, если их состав и технические характеристики совпадают со свойствами трубы, это обеспечит дополнительную надежность соединения. Производители предлагают большой выбор соединительных элементов:

• муфты;
• переходник с резьбой внутри и снаружи;
• уголки с изгибом 45-90º;
• крестовины;
• тройники;
• отводы (отформованные изгибы).

Размеры фитингов должны соответствовать диаметру трубопровода. Опасным результатом неправильного монтажа может стать деформация труб в местах спаек при жесткой фиксации. Это может привести к разрыву соединения. Для предотвращения отрицательных последствий специалисты используют компенсаторы различной формы (Z-, П-, Г- образные, кольцевые). Испытание трубопровода проводится после пайки компенсаторов, фиксации труб ПП хомутами и клипсами к стенам.
фитинги для полипропиленовых труб

Неармированные (цельные) трубы изготавливаются из полипропилена с повышенным коэффициентом теплового расширения, они эффективны при температуре перекачиваемой жидкости не выше 95ºC. При 140º материал размягчается, что может стать причиной деформации трубопровода. Коэффициент теплового расширения составляет 0,15 мм/мК.

Если для труб используются гибкие компенсаторы, то при монтаже коммуникаций из поливинилхлоридных комплектующих вообще не устанавливаются компенсирующие элементы. А для PVDF систем предназначены компенсаторы Козлова. Их установка положительно сказывается на качестве трубопровода и эксплуатационном периоде.

Трубы из PVDF имеют много плюсов, но при этом у них довольно высокий коэффициент линейного расширения. Поэтому они менее подходят для создания отопительных сетей и коммуникаций горячего водоснабжения, чем полипропиленовые трубы. Тепловое удлинение трубы PVDF составляет 0,12-0,18 мм/м ( о С).

Существуют пружинные конструкции, применяемые для противодействия тепловому расширению полипропиленовых труб. Примером такого решения является компенсатор Козлова. В этом случае к концам участка трубопровода, расположенным друг напротив друга прикрепляются кольца, соединённые при помощи пружины. Такой узел находится внутри участка трубы большего диаметра. При нагреве концы труб сближаются, сдерживаемые пружиной.

Как избежать линейного расширения

Такая особенность, как деформация в результате воздействия температур, со временем приводит к удлинению и провисанию системы. В случае с полипропиленовыми трубами вопрос решился благодаря гибким компенсаторам, которые устанавливаются на прямых участках коммуникации более 10 м. Данные компенсирующие детали представляют собой достаточно простые соединительные элементы, напоминающие завёрнутую петлю. В их задачу входит компенсация расширения труб в результате резких скачков температуры и давления.

В трубопроводах холодного водоснабжения изменения температуры практически отсутствуют, поэтому в этом случае трубы не изменяют свои размеры, следовательно, на данную величину можно не обращать внимания. Совсем иначе обстоят дела с системами подачи горячей воды и отопительными коммуникациями, в которых имеет место процесс температурного расширения.

Если имеются короткие участки с жёсткими креплениями, то расширение может привести к повреждению коммуникации. При проектировании могут применяться подвижные опоры — тогда при расширении смещение не может привести к деформации. Также возможно возникновение следующих проблем:

паяльник для полипропиленовых труб Основным монтажным инструментом для полипропиленовых труб выступает паяльник. К нему прилагается целый ряд насадок, соответствующих различному диаметру трубопровода. Процесс соединения труб и фитингов осуществляется в соответствии с таблицей рекомендуемой температуры сварки и только после оптимального разогрева инструмента. Следует учитывать, что причиной деформации трубы может выступать излишний перегрев изделия паяльным аппаратом. Для проведения сварочных работ в домашних условиях достаточно приобрести или взять на прокат паяльник мощностью 700-1500 Ватт. Армированные изделия требуют предварительной обработки (снятия наружного слоя с алюминиевой фольгой на глубину пайки) торцевателем. Для плотного соединения полипропиленового трубопровода, его фиксации и подключения к смесителям, фильтрам понадобятся и другие инструменты:

• молоток;
• нож или зачистка;
• отвертка;
• труборез;
• перфоратор;
• разводной ключ.

Металлопласт представляет собой многослойную конструкцию. Каждый из входящих в состав материалов имеет разное тепловое расширение. В результате этого при температурных колебаниях возможно расслоение изделия и нарушение герметичности в месте соединения. В целом линейное расширение металлопласта не превышает 0,025 мм/м ( о С).

Надежное соединение алюминиевого и полипропиленовых слоев придает трубе PN25 более жесткую конструкцию, способную эффективно работать даже в предельном температурном режиме +95º. При соединении труб алюминиевый слой срезается на расстоянии 1 мм. Возможно усиление трубопровода ближе к внутренней части, середине. Благодаря чему его не придется зачищать перед проведением сварочных работ.

Видео описание

Несмотря на хорошие эксплуатационные качества, пропилен обладает недостатком, о котором необходимо помнить — при нагревании труб происходит линейное удлинение полипропиленовой трубы. Если в системе температура превышает 95 градусов, это может привести к размягчению пластика.

Коэффициент линейного расширения стали зависит от марки металла, каждая из которых имеет свой состав. Включение тех или иных добавок обуславливает свойства материала. При создании отопительных коммуникаций из ПП изделий для компенсации линейного расширения реализуются разные решения. В большинстве ситуаций создаются угловые соединения. При необходимости создать строго прямолинейный участок данная проблема устраняется с помощью технологии скользящей трубы – создание подвижного соединения, которое располагается между двумя точками крепежа. При этом в случае повышения температуры обеспечивается нужное удлинение.

Как показывает расчёт линейных расширений, обычные ПП трубы обладают высоким коэффициентом температурного удлинения. Так, например, если монтировать трубопровод при температуре 20 о С, а потом начать транспортировать по нему рабочую среду при температуре 90 о С, то сама коммуникация нагреется до 70 о С. В результате температурного воздействия произойдёт изменения размеров: 10,5 мм на каждый метр.

При использовании стекловолокна армирование располагают между слоями оболочки трубы. Из этого материала нельзя делать внутренний слой, так как из него в воду будут попадать волокна. Стекловолокно придаёт трубам повышенную хрупкость. Чтобы её снизить, армирующий слой устанавливают в ещё расплавленном полиэтилене. В таком случае конструкция не будет содержать клея, что придаст трубам монолитность и исключит расслаивание.

Линейное расширение металла является одним из самых минимальных. Коэффициент теплового удлинения можно рассчитать самостоятельно или посмотреть в соответствующей справочной литературе. Наиболее подвержены температурным нагрузкам алюминий и медь. Если сравнивать алюминиевые и стальные трубы, то данная величина у изделий из алюминия в два раза больше, нежели у трубопроводной продукции из стали. Поэтому при использовании металлических труб для создания отопительных сетей, следует заранее выполнить необходимые расчёты (формула линейного расширения указана выше).

В нашем каталоге, в зависимости от вида и размера полипропиленовых труб, цена на готовое ПП изделие варьируется от 40 рублей до 400. В стоимость (помимо себестоимости материала) уже заложены стандартные издержки на изготовление продукта (коммуникации, налоги, оплата транспортных услуг и т.д.).