Калькулятор теплового расширения трубопровода
Считает, на сколько удлинится стальная труба при нагреве от температуры монтажа до рабочей, и подсказывает, нужна ли компенсация. Нужен при проектировании теплотрасс, чтобы заложить компенсаторы и опоры.
Оценка для предварительного расчёта. Размер компенсатора, расстановку опор и монтажные подушки определяет проект по СП 124.13330 — они зависят от способа прокладки и защемления, и прикидочная формула дала бы правдоподобное, но неверное число.
Формула теплового удлинения
Сталь при нагреве расширяется по закону ΔL = α·L·Δt, где α — коэффициент линейного расширения (для стали 1,2·10⁻⁵ 1/°C), L — длина участка, Δt — разница между рабочей температурой и температурой монтажа. Например, 100 метров трубы при нагреве на 100 °C удлиняются на 120 мм.
Зачем считать удлинение
Защемлённая труба, которой некуда удлиняться, испытывает большие продольные напряжения — вплоть до разрушения стыков и оболочки. Удлинение компенсируют самокомпенсацией на поворотах трассы или компенсаторами (П-образными, сильфонными). Для предизолированных труб в ППУ на бесканальной прокладке часть удлинения гасит трение о грунт.
- до нескольких миллиметров — компенсация обычно не требуется;
- десятки миллиметров — самокомпенсация на углах трассы;
- больше — П-образный или сильфонный компенсатор.
Что учесть
Калькулятор даёт оценку для предварительного расчёта. Точную расстановку опор, тип компенсаторов и монтажные подушки определяет проект по СП 124.13330. Трубы и компенсирующие элементы — в каталоге НЗТИ.
Насколько удлиняется труба на 1 °C?
Примерно на 0,012 мм на каждый метр длины на каждый градус нагрева.
Нужен ли компенсатор для бесканальной прокладки?
Часто достаточно самокомпенсации и трения о грунт; на длинных прямых участках ставят компенсаторы или стартовые компенсаторы с предварительным нагревом.