Temperaturowa wydłużalność liniowa

Rozszerzalność termiczna jest ważnym czynnikiem eksploatacyjnym systemów rurociągowych. Spowodowana jest wzbudzaniem ruchów atomów składowych określonej substancji w wyniku dostarczania do substancji energii cieplnej. Skutkuje to właśnie przyrostem długości materiału. Nieprawidłowo dobrana kompensacja tego parametru w eksploatowanej instalacji może doprowadzić między innymi do nadmiernych naprężeń w rurze, pęknięć, wyboczenia, a nawet przecieków prowadzących  do zniszczenia rurociągu. Aby przeciwdziałać temu zjawisku można przedsięwziąć następujące kroki:

  • budować rurociąg z materiałów o niskiej rozszerzalności termicznej

  • stosować system kompensacji rozszerzalności liniowej


Uwzględniając technologię produkcji systemu TERMOTECH Termoplasty należy zauważyć, iż rura przewodowa, rura osłonowa i wypełniająca przestrzeń pomiędzy nimi pianka tworzy zespolony ze sobą jednolity układ rurowy, dla którego wydłużalność termiczna dla celów obliczeniowych wynosi:

  • α = 0,04 mm/mK - dla rury przewodowej z PVC-U, PVC-C i ABS

  • α = 0,08 mm/mK - dla rury przewodowej z PE-HD, PP-H i PVDF

Metodologia obliczeń

Przed przystąpieniem do obliczeń wydłużalności rurociągów należy postawić sobie bardzo istotne pytanie, a mianowicie: „W jakiej temperaturze będzie montowany rurociąg ?” Temperatura ta jest bowiem temperaturą bazową, w stosunku do której będziemy obliczać  ΔT dla dwóch wariantów.

Wariant I

Rurociąg nie jest eksploatowany ale podlega jednakże oddziaływaniu czynników zewnętrznych (należy rozważyć ekstremalne temperatury „+” jak i „-”).

Wariant II

Rurociąg jest normalnie eksploatowany; należy uwzględnić temperaturę czynnika, który będzie w nim płynął i ewentualny wpływ czynnika zewnętrznego na cały „układ”.

Wydłużalność „układu”

ΔL = L·ΔT · α

ΔL - zmiana długości całego układu, mm

L - długość układu bazowa, m

α - wydłużalność jednostkowa systemu, mm/mK

ΔT - różnica temperatur, K

temperaturowa_wydluzalnosc_liniowa
Przykład obliczeniowy

Zbadamy, jak bardzo zwiększy się długość rurociągu o długości 1000 metrów, wykonanego z różnych materiałów, dla przyrostu temperatury ΔT=30oC.

Badanymi materiałami będzie:
  • rurociąg z PE 100    

α = 0,18 mm/mK
  • system rurociągowy TERMOTECH Termoplasty (PE-HD, PP-H i PVDF)

α = 0,08 mm/mK
  • system rurociągowy TERMOTECH Termoplasty (PVC-U, PVC-C i ABS)

α = 0,04 mm/mK
Wyniki:
  • rurociąg z PE 100    

ΔL = 5,40 m
  • system rurociągowy TERMOTECH Termoplasty (PE-HD, PP-H i PVDF)

ΔL = 2,40 m
  • system rurociągowy TERMOTECH Termoplasty (PVC-U, PVC-C i ABS)

ΔL = 1,20 m

 

wydluzalnosc_liniowa

 

Ze względu na wydłużalność termiczną, system rurociągów TERMOTECH Termoplasty jest  rozwiązaniem zdecydowanie lepszym od instalacji wykonywanych metodą tradycyjną. Wiąże się to w znacznym stopniu z:

  • zmniejszeniem wymaganej ilości i wielkości kompensacji

  • zmniejszeniem wymaganej liczby podpór

  • skróceniem w znacznym stopniu czasu montażu rurociągu

Powyższe czynniki wpływają na obniżenie kosztów inwestycji w porównaniu do rurociągów izolowanych w sposób tradycyjny. 

Newsletter

Najnowsze informacje z branży, instrukcje oraz promocje, to wszystko w naszym newsletterze!

Wyrażam zgodę na przetwarzanie moich danych osobowych przez GKI Kompleks S.A., ul. Ogrodowa 19, 58-306 Wałbrzych w celach związanych z otrzymywaniem newslettera. Zgoda może zostać w każdej chwili odwołana.