ABC instalacji z tworzyw sztucznych. Wydłużenie w ryzach

Zobacz artykuł w wersji pdf pdf pdf

Mimo że wartość tego współczynnika dla PVC-U i PVC-C jest najmniejsza spośród wszystkich tworzyw sztucznych stosowanych w instalacjach (nie dotyczy to rur wielowarstwowych), to i tak jest na tyle znaczna, że stosowanie kompensacji jest niezbędne.

Wydłużenie termiczne można skompensować, stosując odpowiednie kompensatory. Mogą to być (rys. 1): ramię kompensujące „L”, odsadzka „Z” lub kompensator typu „U”. Na rynku są też dostępne kompensatory systemowe w zakresie średnic od 1/2” do 1” dla rur PVC-C. Może on skompensować proste odcinki rurociągu o długości do 3 m. Doskonale nadaje się do wykorzystania w prowadzeniu przewodów, gdy jest bardzo mało miejsca na zastosowanie innych metod kompensacji.

Aby policzyć długość ramienia kompensacyjnego „L”, należy najpierw obliczyć przyrost długości rury δ spowodowany zmianą temperatury. Wartość tego przyrostu można obliczyć ze wzoru:

δ = l * α * Δt,

gdzie:

δ – przyrost długości rury [m],

l – długość rury [m],

α – współczynnik liniowej rozszerzalności termicznej,

dla PVC-C – α = 6,2 * 10-5 [1/K],

dla PVC-U – α = 5,2 * 10-5 [1/K],

Δt – przyrost temperatury [K].

Przyrost temperatury Δt jest to różnica między temperaturą czynnika płynącego w rurze a temperaturą montażu rurociągu:

Δt = ti – tm,

ti – temperatura czynnika w rurze,

tm – temperatura montażu.

Dla określonych przyrostów temperatury wartość wydłużenia rury z PVC-C można również wyznaczyć z wykresu. Mając przyrost długości rury spowodowany temperaturą, oblicza się długość ramienia kompensacyjnego L. W tym celu należy się posłużyć wzorem:

L = [(30 * E * D * δ)/σ]1/2,

gdzie:

E – moduł sprężystości Younga [MPa],

D – średnica zewnętrzna [mm],

δ – przyrost długości rury [m],

σ – dopuszczalne naprężenia rozciągające [MPa].

Należy zaznaczyć, że wartości zarówno modułu Younga, jak i dopuszczalnych naprężeń rozciągających zmieniają się wraz ze zmianą temperatury. Wartość tę można wyznaczyć, posługując się tabelą. Aby maksymalnie ułatwić i uprościć wyznaczanie ramienia kompensacyjnego, firmy udostępniają specjalne narzędzia, tzw. kalkulatory do obliczania kompensacji wydłużeń termicznych rur z PVC-C, dzięki którym w prosty i niezawodny sposób można obliczyć długość tego ramienia.

Instalację powinno się projektować tak, aby do maksimum wykorzystać zjawisko samokompensacji. Rurom należy umożliwić swobodną zmianę długości pod wpływem temperatury, przewidując odpowiednie rozmieszczenie punktów stałych i wykorzystując naturalne przeszkody budowlane (rys. 2). W prowadzonych szachtami instalacyjnymi trasach pionowych i rozgałęzieniach na piętra należy zwrócić uwagę na to, żeby odgałęzienie miało zapewnioną możliwość kompensowania zmian długości trasy pionowej. Uzyskuje się to przez odpowiednią lokalizację pionowej rury w kanale, odpowiednio przewymiarowany otwór dla wyprowadzenia odgałęzienia lub przez montaż ramienia kompensującego.

W podtynkowym układaniu wodociągu stosowanie kompensacji wydłużeń termicznych przewodów jest niezbędne zarówno w przypadku izolowania instalacji, jak i prowadzenia jej w „peszlu”. W punktach zmiany kierunku instalacji kształtki i ramię kompensacyjne należy izolować materiałami elastycznymi, aby nie krępowały one ewentualnych zmian długości. Jest to tzw. izolacja rejonów gięcia. Należy upewnić się, iż stosowane otuliny mogą pracować z PVC-C oraz PVC-U.

Warto również wspomnieć o jeszcze jednym ważnym aspekcie, związanym z rozszerzalnością rur tworzywowych, który nie zawsze jest brany pod uwagę. Chodzi tu mianowicie o zjawisko kurczenia się rur pod wpływem spadku temperatury. Może się tak zdarzyć wtedy, gdy instalacja, w której płynie zimna woda (o temperaturze np. 10°C), jest wykonywana w wysokiej temperaturze otoczenia (np. 30°C). Należy wówczas układać taką instalację z odpowiednim naprężeniem wstępnym, które uwzględnia kurczenie się rur.

Prawidłowe wyznaczenie kompensacji stanowi jeden z najważniejszych czynników wpływających na trwałość i niezawodność instalacji sanitarnej. Szczególnie dotyczy to instalacji wykonanych z tworzyw sztucznych, a więc również z PVC-C i PVC-U. Należy więc bacznie zwrócić uwagę na to zagadnienie podczas projektowania i układania instalacji.

Jacek Grzywa

Ilustracje z archiwum firmy Nibco.

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