ABC ogrzewania. Układanie preizolacji

Ogólnie rzecz biorąc, pomijając incydentalne sposoby, można się spotkać z trzema technikami układania ciepłociągów preizolowanych.

Zobacz artykuł w wersji pdf pdf pdf

Są to: technika standardowa, technika z podgrzewem wstępnym i tzw. zimny montaż. Z całą pewnością ponad 90% wszystkich zrealizowanych rurociągów wykonanych zostało pierwszą z wymienionych metod. Zanim jednak przejdziemy do szczegółowego omówienia poszczególnych rodzajów, zajmijmy się chwilę teorią – w uproszczonej, rzecz jasna, formie.

Wszyscy zdajemy sobie sprawę z tego, że ciepłociąg po uruchomieniu, czyli po wtłoczeniu gorącej wody, zaczyna żyć, pracować. Nie leży bez ruchu pod ziemią, tylko reaguje na zmiany temperatury, a przy jej wzroście wydłuża się. Teoria rurociągów preizolowanych opiera się na zasadzie tarcia gruntu o rurę osłonową, wskutek czego następuje hamowanie wydłużenia rurociągu i jednocześnie wzrastają naprężenia ściskające w przekroju rury przewodowej. Wielkość maksymalnych naprężeń jest prosta do obliczenia i wyraża się wzorem:

σ = E * α * Δt [MPa],

gdzie: E = 2,1 * 105 MPa – moduł Younga dla stali,

α = 1,2 * 10-5 1/K – współczynnik rozszerzalności liniowej stali,

Δt – różnica wartości temperatury [K].

Przykładowo, jeżeli rurociąg był budowany w lecie i temperatura w wykopie w trakcie montażu i zasypywania wynosiła 10°C, a po uruchomieniu ciepłociągu w rurociągu zasilającym podawano wodę o temperaturze 130°C, to Δt = 120°C i maksymalne naprężenia, jakie mogą wystąpić w tym rurociągu wynoszą 302,4 MPa. Wartość tych naprężeń wystąpi tylko w przypadku, gdy długość rurociągu jest wystarczająco duża – na tyle, że nastąpi zatrzymanie wydłużania wskutek działania siły tarcia. Taki stan przedstawiono na rysunku. Dla naszych rozważań wyobraźmy sobie wycinek jednego rurociągu preizolowanego, np. zasilającego, który jest zaznaczony na rysunku grubą linią i przebiega od pinktu 1 do 4. Pomiędzy punktami 2 i 3 występuje odcinek prosty, którego długość przekracza dwukrotną tzw. maksymalną długość montażową, przez niektórych nazywaną długością instalacyjną. Przebieg naprężeń ściskających w stalowej rurze przewodowej obrazuje linia łamana w kształcie odwróconego trapezu leżąca w całości poniżej osi rzędnych, co oznacza, że na całej długości rurociągu występują naprężenia ściskające – znak (-). Zauważyć należy, że począwszy od kolana 2, naprężenia te wzrastają, w obszarze utwierdzonym zachowują stałą wartość (naprężenia maksymalne), a poza nim, podążając do kolana 3, znowu maleją. Wielkość naprężeń i to, czy osiągną one wartość maksymalną, uzależniona jest od następujących parametrów: średnica rury płaszczowej, średnica i grubość ścianki rury przewodowej, odległość pomiędzy punktami 2 i 3, współczynnik tarcia pomiędzy płaszczem rury i gruntem, głębokość ułożenia rurociągu i, oczywiście, temperatura czynnika. W zależności od przebiegu tego wykresu rozróżnia się wspomniane techniki układania.

Jak już wspomniałem, z techniką standardową układania ciepłociągów mamy do czynienia najczęściej. U podstaw teoretycznych tej metody leży założenie, że maksymalne naprężenia ściskające, jakie mogą pojawić się w rurze stalowej na prostym odcinku rurociągu, nie mogą przekroczyć założonej wielkości. To one z kolei warunkują maksymalną długość pomiędzy elementami kompensującymi. Ponieważ pomiędzy tymi elementami umiejscawia się tzw. pozorny punkt stały, który w naturalny sposób rozdziela odcinek na dwie, z reguły równe, części, to przyjęto, że długość tej części będzie oznaczana przez Lmax, czyli maksymalna długość odcinka prostego będzie wynosić 2 x Lmax.

Adam Dwojak

Prenumerata Magazynu Instalatora

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Ta strona korzysta z ciasteczek (cookies) Więcej informacji

Ustawienia plików cookie na tej stronie są włączone na "zezwalaj na pliki cookie", aby umożliwić najlepszy z możliwych sposób przeglądania. Jeśli w dalszym ciągu chcesz korzystać z tej strony, bez zmiany ustawienia plików cookie lub kliknięciu przycisku "Akceptuję", a następnie użytkownik wyraża zgodę na to.

Zamknij