Радіуси вигину ПЕ труб, у залежності від SDR та зміни температури

Поліетиленові труби відносяться до гнучких труб, що дає їм ряд переваг перед жорсткими трубами виготовлених із поліпропілену та непластифікованого полівінілхлориду (НПВХ). Наприклад, для температурної компенсації ПЕ труб можна застосувати прокладання труб «змійкою», при технічних можливостях зробити поворот трубопроводу без застосування фітингів, зменшити до мінімуму профіль траншеї при реновації зношеної труби, що дуже важливо у стиснених умовах виконання робіт. Однак мінімальний допустимий радіус вигину ПЕ труб залежить від температури оточуючого середовища та стандартного розмірного відношення (SDR) труби. Тому слід дотримуватись рекомендацій, які приведені нижче.

Компенсація лінійних подовжень гнучких труб, до яких відносяться поліетиленові труби, може забезпечуватися поздовжнім прогином труб при їх укладанні у вигляді «змійки» на безперервній опорі, ширина якої допускає можливість зміни вигину трубопроводу при перепаді температур (рисунок 1). Необхідність в такій компенсації може виникнути при поверхневому, надземному, а також підземному прокладанні трубопроводів всередині коробок або непрохідних каналів значної довжини.

Малюнок 1. Трубопровід, укладений методом «змійка».

Геометричні параметри «змійки» визначаються головним чином мінімально можливим радіусом вигину труби. Мінімальні радіуси вигину труб із ПЕ у залежності від температури  прокладки та SDR приведені в Таблиці 1.

 Таблиця 1.  Мінімально допустимі радіуси вигину гладкої труби із ПЕ у залежності від зовнішнього діаметра труби (d)

Залежно від максимальної різниці температур трубопровід має відповідне відносне подовження, що визначається відношенням довжини дуги l до довжини хорди а (Таблиця 2). Для одиничного радіуса R в цій таблиці наведені відношення довжини дуги до довжини хорди, а також значення довжин дуги, довжини хорди і величини вигину h. Використовуючи дані Таблиць 1 та 2, можна розрахувати крок «змійки» трубопроводу.

Таблиця 2. Значення геометричних параметрів «змійки» дуги при однаковому радіусі вигину трубопроводу.

Приклад розрахунку:

Розрахувати ширину основи опори для ПЕ трубопроводу із зовнішнім діаметром 200 мм SDR21 при різниці температур 30°С. Монтаж трубопроводу здійснюється при температурі 10°С. Взимку температура може опускатися до -20°С.

 Розрахунок:

Визначимо мінімальний радіус вигину трубопроводу згідно Таблиці 2:

 R=50×d = 50×200 = 10000 мм = 1000 см

Згідно з таблицею 2 визначимо параметри «змійки». Для різниці температур 30°C та  R = 1000 см:

• величина прогину h = 0,0201×R = 0,0201×1000 = 20,1 см;
• хорда «змійки» (півкроку) a = 0,3987×R = 0,3987× 1000 = 398,7 см;
• ширина основи B = 2× h + d = 2×20,1+20= 60,2 см.

Часто реновацію зношених трубопроводів проводять у стиснених умовах. Тому перед початком реновації необхідно розрахувати профіль траншеї для відновлення зношеної труби, який буде залежати від глибини залягання, діаметра, температури навколишнього середовища, геометричних розмірів поліетиленової труби тощо. На Рисунку 2 схематично відображено (з відповідними позначеннями) вигляд початкової траншеї у розрізі.

Як видно з Таблиці 1 радіус вигину ПЕ труби залежить від SDR труби та погодних умов у момент проведення реновації. Зменшення радіусу вигину ПЕ труби від рекомендованих виробником може привести до сплющення труби і, відповідно, втрати міцності стінки труби у зоні дефекту. Таке пошкодження на трубі необхідно видаляти.

При використанні ПЕ труб із зачисним шаром (див. ДСТУ EN 12201-2:2018, «ПРОТЕКТ») слід користуватися Таблицею 3. Зовнішній зачисний шар виготовлений із жорсткого полімеру і вимагає більшого мінімального радіусу вигину.

Малюнок 2. Укладка труби в існуючий трубопровід без підняття ПЕ трубопроводу.

L – довжина траншеї, з якої починають вводити поліетиленову трубу;

h – висота, з якої поліетиленову трубу вводять у сталеву; D – внутрішній діаметр сталевої труби; R – радіус кривизни поліетиленової труби.

Таблиця 3.  Мінімально допустимі радіуси вигину труби («ПРОТЕКТ») у залежності від зовнішнього діаметра труби (d).

За більш детальною інформацією, з приводу вигину ПЕ труб при будівництві трубопроводів, слід звертатися до виробника труб.

Читайте також

• Розрахунок на міцність труб КОРСИС та гладкостінних ПЕ трубТехнічні статті / 20.02.2011
• Феномен швидкого розповсюдження тріщини при опресуванні ПЕ труб великого діаметруТехнічні статті / 02.05.2006
• Труби для водопостачання (ПЕ 100, ПЕ 80)Продукція  →  Водопровідні труби
• Труби для водопостачання (ПЕ 100, ПЕ 80)Продукція  →  Водопровідні труби
• Программы расчетовДокументація  →  Технічна інформація  →  Нормативна документація
• Компанія Georg Fischer Piping Systems Ltd. провела навчання фахівців із застосування нової технології з'єднання ПЕ труб великого діаметруНовини Євротрубпласт / 28.06.2006