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

Przykład obliczeniowy

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

Badanymi materiałami będzie:

Wyniki:

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.