Poniedziałek - Piątek - 8:00 - 16:00, Sobota - 8:00 - 14:00

Metoda kompensacji naturalnej

Przemieszczenia osiowe rury preizolowanej w gruncie spowodowane są zmianą temperatury czynnika grzewczego. Powstają one w wyniku wydłużenia termicznego rury stalowej. Zespolona konstrukcja rury preizolowanej powoduje, że wydłużenia te przekazywane są poprzez piankę poliuretanową na zewnętrzną rurę osłonową. Wywołana wskutek tego siła tarcia powstała między rurą osłonową a otaczającym ją gruntem powoduje, że przemieszczenia te są mniejsze od przemieszczeń powstałych w systemach tradycyjnych. Hamująca wzdłużnie siła tarcia wywołuje powstanie naprężeń na rurze preizolowanej. Wpływ działania temperatury na wydłużenia i naprężenia powstałe w rurze preizolowanej, stanowi podstawę do projektowania preizolowanych sieci cieplnych. Te termiczne wydłużenia kompensowane są na załamaniach trasy sieci cieplnej – kolanach lub za pomocą preizolowanych kompensatorów mieszkowych. Wielkość naprężeń osiowych w rurze przewodowej ogranicza się przez zaprojektowanie odpowiedniej długości odcinków prostych, których wartość nie może przekraczać Lmax (przy założonej głębokości ułożenia rurociągu H = m).

Rura przewodowa St-37.0 H Długość
montażowa
Lmax
Współczynnik
W
Symbol
katalogowy
g A F
mm mm2 N/m m 1/mm
R-20/90 2,6 198 1410 22 0,0175
R-25/90 2,6 254 1410 28 0,0136
R-32/110 2,6 325 1723 29 0,0130
R-40/110 2,6 373 1723 34 0,0113
R-50/125 2,9 523 1958 42 0,0092
R-65/140 2,9 667 2193 49 0,0081
R-80/160 3,2 862 2506 55 0,0071
R-100/200 3,6 1252 3132 65 0,0061
R-125/225 3,6 1539 3524 72 0,0056
R-150/250 4,0 2065 3916 88 0,0047
R-200/315 4,5 3034 4934 104 0,0040
R-250/400 5,0 4210 6265 115 0,0037
R-300/450 5,6 5600 7048 137 0,0031
R-350/500 5,6 6158 7831 138 0,0031
R-400/520 6,3 7919 8144 158 0,0025
R-450/560 6,3 8920 8771 161 0,0024
R-500/630 6,3 9930 9867 162 0,0024
R-600/800 7,1 13448 12530 197 0,0023

Maksymalna długość odcinka między kolanami (kompensatorami) wynosi 2Lmax

metoda kompensacji ntaturalnej 01

Rozkład naprężeń jest odwrotnie proporcionalny do wydłużeń.

metoda kompensacji ntaturalnej 02

Wydłużenia mają charakter liniowy. Na załamaniach sieci (kolanach) odcinek o długości L wydłuża się o ΔL. Przemieszczeniu nie ulega jedynie środek odcinka, zakładamy więc że w tym miejscu znajduje się wirtualny (umowny) punkt stały. Z powyższych wykresów widać zależność między naprężeniem a przemieszczeniem:

metoda kompensacji ntaturalnej 03

Odcinek sieci o długości L wydłuży się o wartość ΔL równą

metoda kompensacji ntaturalnej 04

gdzie:

α1 – współczynnik rozszerzalności liniowej – 1.22 · 10-5/°C [1/°C]
t – max. temperatura eksploatacji (135 °C) [C]
t0 – temperatura montażu – przyjęto do obliczeń 8 °C [C]
L – długość odcinka rurociągu [m]
F – jednostkowa siła tarcia odcinka rurociongu – tab. [N/m]
A – pole przekroju rury przewodowej – tab.  [mm2]
Er – współczynnik sprężystości podłużnej 204 GPa [N/m2]

Po podstawieniu powyższych danych otrzymamy uproszczony wzór przemieszczenia:

metoda kompensacji ntaturalnej 05

gdzie współczynnik W jest obliczony dla wielkości stałej

metoda kompensacji ntaturalnej 06

Siła tarcia F podana w tabeli obliczona jest dla rurociągu ułożonego na głębokości 1m. Dla rurociągu ułożonego na głębokości H siłą F ma wartość

metoda kompensacji ntaturalnej 07

W tym przypadku wzór ogólny na wydłużenie ΔL przybiera postać

metoda kompensacji ntaturalnej 08

gdzie H jest głębokością ułożenia rurociągu.

Długość ramion kompensacji odczytujemy z poniższych wykresów, przy uwzględnieniu kształtu strefy kompensacyjnej L, Z i U.

Jak do nas trafić?

Zakład Produkcyjny

Adres:
ul. Krzywińska 2
64-113 Osieczna
Telefony:
tel. (65) 53 50 413
fax. (65) 53 50 398
tel. kom. 601 383 848
Napisz do nas:
info@elzas.pl