Для трубопроводов из полимерных материалов применяются подвижные опоры, допускающие перемещение трубопровода в продольном направлении, и неподвижные, не допускающие таких перемещений.
В местах прохода через строительные конструкции трубы из полимерных материалов необходимо прокладывать в гильзах. Длина гильзы должна превышать толщину строительных конструкций на толщину отделочных материалов стен и возвышаться над поверхностью пола на 20 мм. Стыки труб в гильзах располагать не допускается.
Неподвижные опоры на трубах следует выполнять с помощью приваренных или приклеенных к телу трубы упорных колец, муфт для труб диаметром до 160 мм или сегментов труб – для труб диаметром больше 160 мм. Крепление трубы путем ее заневоливания (создания сжимающей нагрузки) не допускается.
В качестве подвижных опор применяются подвески или хомуты, выполненные из металла или полимерного материала, внутренний диаметр которых должен быть на 1-3 мм больше наружного диаметра монтируемого трубопровода. Между трубопроводом и металлическим хомутом следует располагать прокладку из мягкого материала. Ширина прокладки должна превышать ширину хомута на менее чем на 2 мм.
Неподвижные опоры необходимо располагать таким образом, чтобы температурные изменения длины участков трубопровода не превышали компенсирующей возможности этих участков.
Величину температурного изменения длины трубопровода определяется по формуле:
, где - коэффициент теплового линейного расширения материала трубы, ;
- разность между максимальной и минимальной температурами трубопровода;
- длина трубопровода, м.
Продольное усилие в трубе возникающее при изменении температуры, без учета компенсации температурных деформаций, определяется по формуле:
|
, где - модуль упругости материала трубы, МПа;
- площадь поперечного сечения стенки трубы, м2.
Температурные напряжения необходимо учитывать в любом закрепленном участке трубопровода при любой длине участка.
В качестве компенсирующих элементов на трубопроводе могут быть отводы, петлеобразные, П-образные, сильфонные и другие виды компенсаторов. Компенсирующая способность отвода под углом 900 определяется по формуле (см. рис. 1):
, где - максимальное допустимое продольное перемещение трубопровода от действия температуры, которое может быть компенсировано отводом, м;
- длина прилегающего к отводу прямого участка трубопровода до подвижной опоры, м;
- радиус изгиба отвода, м;
- наружные диаметр труб, м;
- расчетная прочность, МПа.
Рис. 1. Схема компенсации температурных удлинений отводом.
Компенсирующая способность П-образного отвода определяется по формуле (см. рис. 2):
, где - максимально допустимое продольное перемещение трубопровода от действия температуры, которое может быть воспринято компенсатором, м;
- вылет компенсатора, м;
- радиус изгиба отводов компенсатора, м;
- длина прямого участка компенсатора, м;
- наружный диаметр трубы, м;
- допускаемое напряжение из условий длительной прочности, МПа.
Максимальное допустимое расстояние от оси компенсатора до оси неподвижной опоры трубопровода , см, должно вычисляться по формуле:
.
Расстояние от оси трубы отвода до оси установки скользящей опоры следует принимать равным:
|
, где - коэффициент, определяемый прочностными и упругими свойствами полимерного материала труб по формуле:
.
Рис. 2. Схема компенсации температурных удлинений П-образным компенсатором.
Компенсирующая способность трубопровода может быть повышена за счет введения дополнительных поворотов, спусков и подъемов. Компенсирующая способность полимерных трубопроводов может быть обеспечена подольным изгибом при укладке их в виде змейки не опоре, ширина которой должна допускать возможность изгиба трубопровода при перепаде температур.