Применение неподвижных опор при монтаже трубопроводов из полиэтилена
Назначение неподвижных опор – это компенсация температурных изменений длины полиэтиленовых трубопроводов. Необходимо понимать, что часто применяемый в некоторых источниках термин «линейное расширение» - это не только логичное удлинение трубопровода при повышении температуры, но и его сжатие (уменьшение) в случае, если температура снижается.
Линейное расширение, в той или иной степени, имеют все материалы, но именно то, что линейное расширение полиэтиленовых труб зачастую сбрасывают со счетов, приводит в конечном итоге к авариям на трубопроводах питьевого водоснабжения.
Причины возникновения температурных изменений могут быть следующие:
- Климатические условия.
Монтаж трубопроводов осуществляется практически круглогодично. И естественно, качество монтажа во многом зависит от климатических условий, способа прокладки трубопровода, материала трубопровода и т.д. Кроме того, перед вводом в эксплуатацию любой трубопровод необходимо опрессовать избыточным давлением.
- Замерзание или нагрев воды в трубопроводах из-за нарушений утепления и расположения выше точки промерзания грунта.
- Комбинация двух выше перечисленных факторов.
Коэффициент линейного расширения ПЭ труб равен 2*10-4 0С-1, а величину изменения длины трубопровода определяют по формуле:
∆l = α∆TL,
где α – коэффициент теплового линейного расширения трубы, принимается по табличным данным ГОСТ 18599-2001, 27078-2014 или по справочным данным завода изготовителя:
∆T – разность между максимальной и минимальной температурой трубопровода;
L – длина рассчитываемого участка, м.
Таким образом, изменение температуры среды даже на 10С на участке трубопровода в 100м приведет к изменению длины трубопровода
∆l =2*10-4* 1 *10000 = 2мм.
Именно поэтому трубы диаметром до 110мм рекомендовано укладывать «змейкой». На трубах большего диаметра, которые имеют большую жесткость, укладка «змейкой» не применима, следовательно, для компенсации линейных изменений трубопровода необходимо проектировать и монтировать неподвижные опоры.
Размещение неподвижных опор проводят в такой последовательности:
- на схеме трубопроводов намечают места расположения неподвижных опор с учетом компенсации температурных изменений длины труб элементами трубопровода;
- проверяют расчетом компенсирующую способность участков;
- намечают расположение неподвижных опор.
В тех случаях, когда температурные изменения длины трубопровода превышают компенсирующую способность его элементов, на нем необходимо установить дополнительный компенсатор, устанавливаемый чаще всего посредине между неподвижными опорами.
В целях уменьшения продольных перемещений напорных трубопроводов из ПЭ и усилий от трубопроводов на примыкающие к ним узлы и конструктивные элементы, следует применять ПЭ детали, предназначенные для замоноличивания, или изготовленные в заводских условиях или условиях строительной площадки наварные элементы, закрепляемые на поверхности трубопровода с последующим замоноличиванием в неподвижной опоре, причем фиксирующие их бетонные конструкции должны устанавливаться на твердый и тщательно уплотненный грунт, не создавая дополнительную нагрузку на трубопровод.
Рис. 1. Общий вид установки наварных элементов
Рис. 2. Варианты расположения наварных элементов по периметру опоры
Следует добавить, что компенсирующая способность трубопроводов может быть повышена за счет введения дополнительных поворотов, спусков и подъемов. Поворот трассы, выполненный сварным отводом в упоре, также может выполнять функцию неподвижной опоры.
Неподвижные опоры размещают перед входом и выходом из колодца (камеры).
Существует мнение, а также рекомендации некоторых ресурсоснабжающих предприятий, что для того, чтобы избежать воздействия сил действующих на трубопровод в следствие температурных изменений, следует при входе и выходе из колодца (камеры) устанавливать неразъемные соединения полиэтилен-сталь. Таким образом, монтаж узла в камере происходит из металлических элементов с помощью фланцевых соединений.
Компания ЦК «СТС» настоятельно рекомендует применять при проектировании и монтаже трубопроводов именно неподвижные опоры, так как это имеет ряд очевидных преимуществ:
- Срок эксплуатации трубопровода не снижается из-за применения металлических (подверженных коррозии) элементов.
- Отсутствие необходимости отвода блуждающих токов.
- Удобство и простота монтажа.
Варианты обозначения неподвижных опор в проектной (сметной документации):
- Неподвижная опора 0110 мм ПЭ100 SDR17 ТУ св.;
- Неподвижная опора 0110 мм МУЛЬТИПАЙП PE 100+ II ПЭ100+/ПЭ100+ SDR17 ТУ св.
- Неподвижная опора 0225 мм МУЛЬТИПАЙП PE 100+ II ПЭ100+/ПЭ100+ SDR17 ТУ св.;
- Неподвижная опора 0315 мм ПЭ100 SDR17 ТУ св.
В заключение хочется сказать, что расчёт, проектирование и монтаж неподвижных опор производится в соответствии с нормативными документами:
- СП 399.1325800.2018 Системы водоснабжения и канализации наружные из полимерных материалов. Правила проектирования и монтажа.
- Альбом технических решений по монтажу неподвижных опор систем водоснабжения из полимерных труб. ТР007-2016 под редакцией ООО «УК Группы Полипластик».
