| | Parametry projektowe

|
| | | Rozszerzalność termiczna przewodów
| Przewody z tworzyw sztucznych, tak jak z innych materiałów ulegają wydłużeniu lub skróceniu wskutek różnicy temperatur przesyłanych mediów i jej wahań podczas pracy rurociągu, a temperaturą montażu.
Wpływ termicznej rozszerzalności liniowej materiału na pracę rurociągu zależy od rodzaju połączeń odcinków rur. Wartości współczynników znajdują się w tabeli na stronie "Właściwości fizyczno-mechaniczne wyrobów Pipelife"
| Kompensacja wydłużeń

| Wszystkie rury łączone na kielichy i uszczelki (kanalizacyjne z PVC i PP, wodociągowe z PVC) mają możliwość kompensacji wydłużeń o określonej wartości. Uszczelnienie kielichów pierścieniami elastycznymi pozwala na wzajemne przesuwanie się części rurociągu na złączu. Wszystkie rury posiadają na bosym końcu fabrycznie wykonane oznaczenia głębokości wsunięcia rury w kielich (rys. obok). To sprawia, że dla rurociągów układanych w gruncie, przy przyjętym standardowo odchyleniu temperatury do 20°C, zbędne jest projektowanie kompensatorów. Natomiast przy projektowaniu systemów do przesyłania ścieków przemysłowych, których temperatura jest na ogół wyższa i wynosi 40°C - 60°C, celowe jest przeanalizowanie wartości wydłużenia liniowego oraz określenie właściwej głębokości montażowej włożenia bosego końca rury w kielich. Na połączeniach przewodu kanalizacyjnego z betonową studzienką rewizyjną należy zaprojektować przejście tulejowe z uszczelką, pozwalające na kompensację wydłużeń. Przykład: Dla ścieków przemysłowych o temperaturze +40°C, temperaturze montażu +10°C, wydłużenie dla jednej rury PVC o długości L=6m wyniesie:
ΔL = Δt · L · α ΔL = °C · m · mm/m · °C ΔL = mm ΔL = 6 · 30 · 0,08 = 14,4 mm
 
Współczynnik rozszerzalności liniowej (&Alfa;) rur PE zawierają się w granicach 0,18 - 0,20 mm/m. Są to wielkości około 20-krotnie większe od współczynnika rozszerzalności liniowej dla rur stalowych. Rurociągi z PE do przesyłania wody i gazu układane w ziemi o złączach zgrzewanych, przy odchyleniach temperatury nie przekraczających 20°C (z uwagi na niski moduł sprężystości), nie wymagają stosowania urządzeń kompensacji wydłużeń. Natomiast przy układaniu przewodów z PE w pomieszczeniach lub kanałach (bez obsypki gruntem) lub ponad powierzchnią terenu należy uwzględnić wielkość wydłużenia liniowego. W przypadku układania rurociągów poza gruntem, należy zawsze wykorzystać ich naturalną elastyczność i tak zaprojektować punkty podparcia i łuki, aby uzyskać naturalną kompensację wydłużeń termicznych na wszystkich zmianach kierunku (zarówno pionowych jak i poziomych). Wykonanie właściwego zamocowania i podparcia jest niezbędne do zaprojektowania rurociągów instalowanych ponad powierzchnią terenu. Podpory te muszą wytrzymać naprężenia rozciągające od różnicy temperatur, na które jest narażona rura. Dla systemów polietylenowych montowanych ponad gruntem preferuje się instalowanie rurociągów, gdy temperatura otoczenia jest równa lub zbliżona do maksymalnej temperatury pracy. W ten sposób rury będą w stanie maksymalnego wydłużenia termicznego. Trwałe zamocowanie rur w tej pozycji, na połączeniach i podporach, zapobiega kurczeniu się rurociągów. W czasie stygnięcia rur pojawiają się naprężenia rozciągające, które będą utrzymywały rurociąg w linii prostej pomiędzy podporami. W ten sposób w czasie ponownego nagrzewania się instalacji mogą wystąpić jedynie minimalne ugięcia rurociągu. Przykładowy zalecany maksymalny rozstaw podpór dla rurociągów o SDR 17,6 dla transportu wody o temperaturze +20°C, przy założonym ugięciu rury w środku rozpiętości, pomiędzy podporami wynoszącym 6 mm, podano w tabeli obok.
zalecany maksymalny rozstaw podpór (przykład dla SDR 17,6 ; temp +20°C; ugięcie dopuszczalne 6mm | | średnica nominalna mm | maksymalny rozstaw podpór m | | 20 | 0,46 | | 25 | 0,61 | | 32 | 0,61 | | 32 | 0,61 | | 63 | 0,48 | | 90 | 0,84 | | 125 | 1,25 | | 180 | 1,50 | | 250 | 2,00 | | 315 | 2,50 | | 400 | 3,00 | | 500 | 4,00 |
W przypadku przesyłania mediów o wyższych temperaturach (niż + 20°C) rozstaw podpór należy zmniejszyć, a w przypadku temperatury ok. +50°C lub wyższej zalecane są podpory ciągłe.
| Ochrona rurociągów przed przemarzaniem

| Rury z tworzyw sztucznych, pomimo znacznie mniejszego współczynnika przewodzenia ciepła w porównaniu np. do żeliwa, także narażone są w okresie zimowym na uszkodzenia wskutek przemarzania gruntu. Dlatego też projektowana głębokość przykrycia przewodu powinna zabezpieczać przed zamarzaniem wody w rurach. I. Przewody kanalizacyjne. Przy projektowaniu głębokości posadowienia przewodów kanalizacyjnych należy się kierować postanowieniami normy BN-83/8836-02, w której podano głębokość przemarzania gruntu hz dla danej części kraju. Z ustaleń powyższej normy wynika, że głębokość ułożenia rurociągu powinna być taka, aby jego przykrycie od wierzchu rury do rzędnej terenu hu było większe niż głębokość przemarzania hz o 20 cm.
wartość przykrycia rur kanalizacyjnych z PVC w zależności od głębokości przemarzania wg normy B17 | głębokość przemarzania gruntu hz m | głębokość przykrycia rury hu m | | 0,8 | 1,0 | | 1,0 | 1,2 | | 1,2 | 1,4 | | 1,4 | 1,6 |
Tab. Wartość przykrycia rur kanalizacyjnych z PVC w zależności od głębokości przemarzania. (KT)
II. Przewody wodociągowe.
Przy projektowaniu przewodów wodociągowych z rur z tworzyw sztucznych należy uwzględnić możliwość przemarzania gruntu i zamarzania w nim wody. Głębokość ułożenia przewodu w gruncie (patrz tabela) uzależniona jest od głębokości przemarzania i średnicy rurociągu B3, B14. W przypadku ułożenia przewodu płycej, należy go ocieplić, np. warstwą żużla o grubości podanej w tabeli.
III. Gazociągi z rur PE (ze względów bezpieczeństwa).
Minimalne przykrycie rury powinno wynosić:
0,6m dla przyłączy gazowych 0,8m dla sieci gazowej ulicznej 1,0m przy układaniu gazociągu w gruntach ornych z głęboką orką.
| Lokalizacja przewodów względem uzbrojenia podziemnego, obiektów i przeszkód terenowych

| Położenie przewodów powinno być tak zaprojektowane, aby nie powodowało szkód w istniejącym uzbrojeniu, nie zagrażało stateczności fundamentów obiektów i jednocześnie eliminowało niekorzystny wpływ obciążenia oraz umożliwiało spełnienie specjalnych wymagań dotyczących układania rurociągów z tworzyw sztucznych. Ze względu na wpływ temperatury, szczególną uwagę należy zwrócić przy sytuowaniu sieci z tworzyw sztucznych (PVC, PE, PP) w pobliżu przewodów o temperaturze wyższej od temperatury gruntu, takich jak: ciepłociągi i kable energetyczne (a szczególnie kabli WN). Usytuowanie przewodów z PVC, PE, PP względem innego uzbrojenia podziemnego należy zaprojektować zgodnie z ustaleniami odnośnych norm branżowych (A5, A10, A19, A21, A22, B4, B5). Lokalizacje projektowanych przewodów należy każdorazowo uzgadniać z właścicielami i użytkownikami poszczególnych obiektów i sieci podziemnych.
minimalne odległości przewodów z tworzyw sztucznych od kabli energetycznych i ciepłociągów | | rodzaj przewodu | minimalny dopuszczalny odstęp m | Przewody energetyczne - NN i SN do 20kV - pojedyncze kable SN do 20 kV - kilka kabli SN powyżej 20 kV - kable WN | 0,5 0,75 0,75 -1,0 1,0 -1,25 | | Przewody ciepłownicze z uwzględnieniem izolacji termicznej przewodu ciepłowniczego | 1,5 |
| Moduł sprężystości

| Niski moduł sprężystości tworzyw sztucznych sprawia, że rury są w swoim przekroju poprzecznym elastyczne i pod wpływem obciążeń od gruntu, ulegają odkształceniu. Wielkość powstałych odkształceń zależy od sztywności rury, a nie od samego materiału. Dopuszczalne odkształcenia są natomiast ściśle związane z rodzajem tworzywa.
Krótkoterminowe dopuszczalne odkształcenia dla rur PVC wynoszą 8%, a dla rur PE i PP - 9%. Aby rura mogła się temu przeciwstawić, konieczne jest zaprojektowanie dla niej wsparcia ze strony gruntu w postaci odpowiednio dobranego rodzaju podłoża i posadowienia oraz zaprojektowania warstwy ochronnej wokół rury o określonych parametrach.
| Przewodność elektryczna

| Tworzywa sztuczne mają bardzo dobre właściwości dielektryczne. Rury nie przewodzą prądu, dlatego też nie zachodzi konieczność projektowania biernej i czynnej ochrony zabezpieczającej przed skutkami występowania prądów błądzących. Przewody nie mogą też być wykorzystywane do uziemienia sieci elektrycznej. Gdy istniejąca sieć z rur stalowych posiada założoną ochronę przed prądami błądzącymi, a jej część jest wymieniana na przewody z tworzywa sztucznego, dla utrzymania ciągłości założonej ochrony, należy układ zmostkować.
|
|