Как посчитать линейное расширение полипропиленовых труб
Удлинение считают по формуле ΔL = α × L × Δt (СП 40-101-96, п. 2.11). Здесь α это коэффициент расширения в миллиметрах на метр и градус, L длина участка в метрах, Δt разница между температурой при монтаже и рабочей. Ответ получается в миллиметрах.
- Выберите вид: PP-R (ППР) без армирования, со стекловолокном, с алюминием или впишите коэффициент из паспорта.
- Укажите наружный диаметр. От него зависит длина плеча у поворота.
- Длину берите от неподвижной опоры до поворота или компенсатора, а не всю разводку.
- Температура при монтаже равна температуре воздуха в день сварки. Полипропилен не сваривают ниже 0 °C (СП 40-101-96, п. 5.8). Трубу с алюминием паспорт VALTEC PP-ALUX разрешает монтировать только от +5 °C (п. 5.1), для стекловолокна смотрите паспорт своей трубы. Рабочая для отопления равна подаче с котла.
Калькулятор покажет удлинение участка, длину свободного плеча у поворота и ширину П-образного компенсатора. На холодной воде участок, наоборот, укоротится.
Коэффициент линейного расширения полипропилена
Неармированный PP-R прибавляет 0,15 мм на метр и градус (СП 40-101-96, п. 2.11). Армирование сдерживает рост. С алюминиевой фольгой коэффициент 0,03, в пять раз меньше (Контур, табл. 8; РОСТерм, табл. 6). Со стекловолокном у разных заводов от 0,035 (РОСТерм FRP) до 0,06 (Контур GF). Калькулятор берёт 0,06, так плечо выходит с запасом. Простой PP-R свод правил рассчитывает на горячую воду до 70 °C (п. 1.3), а выше 95 °C полипропилен не ставят по паспортам заводов (например, VALTEC PP-ALUX, п. 6.2). Если паспорт под рукой, выберите «Свой коэффициент». Конец трубы с алюминием перед сваркой готовят по её паспорту: снимают наружный слой с фольгой или торцуют.
| Что | Норма | Откуда |
|---|---|---|
| Коэффициент расширения PP-R без армирования | 0,15 мм/(м·°C) | СП 40-101-96, п. 2.11, формула 2.1 |
| Коэффициент расширения трубы со стекловолокном | 0,06 мм/(м·°C) | «Контур», инструкция по монтажу ПП-труб, табл. 8 |
| Коэффициент расширения трубы с алюминием | 0,03 мм/(м·°C) | «Контур», табл. 8; РОСТерм, каталог 09.2022, табл. 6 |
| Коэффициент в формуле плеча Lk = K√(d·ΔL) | 25 | СП 40-101-96, п. 2.17, формула 2.2; «Контур», п. 4.2 |
| Ширина П-компенсатора: 2ΔL плюс | 150 мм | «Контур», п. 4.2: Bк = 2ΔL + 150 мм; РОСТерм, табл. 11 |
| Ширина П-компенсатора, не меньше | 10 диаметров трубы | «Контур», п. 4.2: не менее 10D |
| Петлевой компенсатор 20 мм берёт удлинение до | 80 мм | «Контур», п. 4.2, табл. 9 |
| Петлевой компенсатор 25 мм, до | 65 мм | «Контур», табл. 9: 65–70 мм, берём меньшее |
| Петлевой компенсатор 32 мм, до | 55 мм | «Контур», табл. 9 |
| Петлевой компенсатор 40 мм, до | 45 мм | «Контур», табл. 9 |
| Опоры на стояке без армирования до 32 мм, не реже чем через | 1 000 мм | СП 40-101-96, п. 2.15 |
| То же для диаметров больше 32 мм | 1 500 мм | СП 40-101-96, п. 2.15 |
| Видов компенсации: Г-образный поворот, П-образный компенсатор, петля | 3 | СП 40-101-96, п. 2.16 |
| Компенсатор, как правило, посередине между неподвижными опорами: доля участка | 0,5 | СП 40-101-96, п. 2.21 |
| От неподвижного соединения до оси тройника, не меньше | 6 диаметров трубы | СП 40-101-96, п. 2.22 |
| Самая высокая рабочая температура | 95 °C | Паспорта производителей, например VALTEC PP-ALUX, п. 6.2 |
| PP-R без армирования: срок службы на горячей воде дан при температуре не выше | 70 °C | СП 40-101-96, п. 1.3 |
| Монтаж трубы с алюминием при температуре не ниже | 5 °C | VALTEC PP-ALUX, паспорт VTp.700.AL, п. 5.1 |
| Сварка полипропиленовых труб при температуре воздуха не ниже | 0 °C | СП 40-101-96, п. 5.8 |
Таблица линейного расширения полипропиленовых труб
Удлинение в миллиметрах при перепаде 20, 40 и 60 °C. Перепад 60 °C получается, если монтировали при 20 °C, а котёл даёт 80.
| Вид, длина | 20 °C | 40 °C | 60 °C |
|---|---|---|---|
| PP-R, 1 м | 3 | 6 | 9 |
| PP-R, 5 м | 15 | 30 | 45 |
| PP-R, 10 м | 30 | 60 | 90 |
| Стекловолокно, 1 м | 1,2 | 2,4 | 3,6 |
| Стекловолокно, 5 м | 6 | 12 | 18 |
| Стекловолокно, 10 м | 12 | 24 | 36 |
| Алюминий, 1 м | 0,6 | 1,2 | 1,8 |
| Алюминий, 5 м | 3 | 6 | 9 |
| Алюминий, 10 м | 6 | 12 | 18 |
Стояк горячей воды с алюминием высотой 3 м при нагреве с 20 до 70 °C вырастет всего на 4,5 мм. Такой же стояк из простого PP-R даст 22,5 мм.
Расчёт компенсатора для полипропиленовых труб
Свод правил называет три вида компенсации: Г-образный поворот, П-образный компенсатор и петлю (СП 40-101-96, п. 2.16). Длину плеча считают по формуле Lk = 25 × √(d × ΔL), где d наружный диаметр в миллиметрах (п. 2.17). Плечо это отрезок после поворота, который свободно гнётся. Хомутов на нём нет.
П-образный компенсатор собирают из двух таких колен. Ширину берут 2ΔL + 150 мм, но не меньше десяти диаметров (Контур, п. 4.2).
Плечо и ширина для участка 10 м, монтаж при 20 °C, подача 80 °C:
| Вид | 20 мм | 25 мм | 32 мм |
|---|---|---|---|
| PP-R: плечо / ширина П | 1061 / 330 | 1186 / 330 | 1342 / 330 |
| Стекловолокно | 671 / 222 | 750 / 250 | 849 / 320 |
| Алюминий | 474 / 200 | 530 / 250 | 600 / 320 |
Все размеры в миллиметрах. Коэффициент 25 стоит в своде правил для PP-R. РОСТерм для своего стекловолокна допускает 15 (каталог, табл. 10). Калькулятор оставляет 25 везде, плечо выходит длиннее.
Что такое компенсационная петля
Компенсационная петля: кольцо из той же трубы. Когда участок удлиняется, концы петли сходятся, кольцо сжимается и забирает удлинение. Контур пишет, что для труб диаметром меньше 40 мм могут применяться петлевые компенсаторы (п. 4.2), а в табл. 9 даёт и строку 40 мм. Петля на 20 мм берёт до 80 мм удлинения, на 25 мм 65–70, на 32 мм 55, на 40 мм 45. Для горячей линии петлю при монтаже заранее сжимают, для холодной растягивают.
Пример расчёта
Разводка отопления диаметром 25 мм со стекловолокном. От неподвижной опоры до поворота 10 м, монтировали при 20 °C, котёл греет до 80 °C. Удлинение 0,06 × 10 × 60 = 36 мм. Плечо 25 × √(25 × 36) = 25 × 30 = 750 мм. Ширина П-компенсатора 2 × 36 + 150 = 222 мм, это меньше 10 × 25 = 250, значит берут 250. Петля на 25 мм тоже подойдёт: она берёт до 65 мм.
Как компенсировать линейное расширение в отоплении
Сначала на схеме ставят неподвижные опоры, потом проверяют расчётом повороты между ними и только после этого расставляют скользящие (СП 40-101-96, п. 2.18). Неподвижные опоры направляют удлинение к повороту или компенсатору (п. 2.13). Компенсатор, как правило, ставят посередине между двумя неподвижными опорами (п. 2.21).
- Не хватает поворотов. Если удлинение больше, чем берут повороты, на участок ставят ещё один компенсатор (п. 2.20).
- Зажали хомутом. Неподвижное крепление сжатием не допускается (п. 4.4). Его делают двумя муфтами у скользящей опоры или муфтой и тройником.
- Тройник у опоры. От неподвижного соединения до оси тройника нужно не меньше шести диаметров (п. 2.22).
- Глухой проход через стену. Через стены линию пропускают в гильзе. В штробе и в полу тоже оставляют место для удлинения (п. 4.5).
- Редкие опоры на стояке. На вертикали опоры ставят не реже чем через 1000 мм для диаметров до 32 мм и через 1500 мм для больших (п. 2.15).
Без компенсации линия выгибается дугой и тянет фитинги. Течь на горячей линии означает залитых соседей и риск ожога. Поэтому на диаметрах больше 40 мм и на длинных стояках расчёт лучше показать проектировщику.
Длины плеч и число компенсаторов заносят в смету до закупки материалов. Если компания ведёт смету в программе RemontCRM, заказчик видит каждую позицию, а цену фиксируют до начала работ. Исполнитель снимает фото в каждый рабочий день, поэтому опоры и плечи можно увидеть на снимках до того, как трубу закроют.