---

ДСТУ-Н Б В.2.5-35:2007

Додаток Д

(довідковий)

РОЗРАХУНОК ТРУБОПРОВОДІВ ІЗ ПОЛІМЕРНИХ МАТЕРІАЛІВ

Примітка. Додаток викладено з урахуванням рекомендацій [4,5,7].

Д.1 Гідравлічний розрахунок трубопроводів із полімерних матеріалів

Гідравлічний розрахунок трубопроводів із ПП/ПЕ (ПП/НМ) полягає у визначенні втрат напору на подолання гідравлічних опорів, що виникають у трубі, у стикових з’єднаннях і з’єднувальних деталях, у місцях різких поворотів і змін діаметра трубопроводу.

Гідравлічні втрати напору в трубах визначаються за номограмами на рисунках Д.1. і Д.2.

Втрата напору на тертя, мм/м

Рисунок Д.1 - Номограма для інженерного гідравлічного розрахунку трубопроводу ПП/ПЕ з провідною трубою SDR 11 Приклад

Дано: провідна труба з ПП-80, тип 3 SDR 11, За номограмою: середня швидкість плину рідини 1,84 м/с,

d_n = 32 мм, витрата рідини 1 л/с втрата напору 140 мм/м

Рисунок Д.2 - Номограма для інженерного гідравлічного розрахунку трубопроводу ПП/ПЕ з провідною трубою SDR 6

Приклад

Дано: труба ПП-80, тип З SDR6, d_n = 50 мм, витрата рідини 1 За номограмою: середня швидкість плину рідини 1,1 м/с, л/с втрата напору 45 мм/м

Гідравлічні втрати напору в стикових з’єднаннях можна прийняти рівними 10-15 % величини втрат напору в трубах за номограмою. Для внутрішніх водопровідних систем величину втрат напору на місцеві опори, у сполучних деталях і арматурах рекомендується приймати рівною ЗО % величини втрат напору в трубах.

Також розрахунок можливо проводити за наступною методикою.

Величина напору Нтр, необхідна для подачі води споживачеві, визначається за формулою

Нтр ~ 'Ў', h "L + _:h _{м 0}+ h _геом+ h _в, (Д. 1)

де it - питомі втрати напору за температури води t, °С (втрати напору на одиницю довжини

трубопроводу), м/м;

L - довжина ділянки трубопроводу, м;

h_MO - втрати напору в стикових з’єднаннях і в місцевих опорах, м;

^геом — геометрична висота (оцінка найвищої точки розрахункової ділянки трубопроводу), м;

h_e - вільний напір на виливі із трубопроводу, м (для санітарно-технічних приладів приймається за додатком 2 СНиП 2.04.01).

Примітка. Допускається Sh_M._о приймати рівною 20-30 % Si_t- L.

Втрати напору на одиницю довжини трубопроводу it без урахування гідравлічного опору стикових з’єднань варто визначати за формулою:

l

(Д.2)

-V ²

ii =

i 2-g - d_eH

де l - коефіцієнт гідравлічного опору по довжині трубопроводу;

V - середня швидкість руху води, м/с;

д - прискорення вільного падіння, м/с²;

d_eH - розрахунковий (внутрішній) діаметр трубопроводу, м.

Коефіцієнт гідравлічного опору l варто визначати за формулою:

д

0,5

л/ї =

b₊ 1,312(2-b)1g (3,7d_eH /K_E

2 lg Re ф-1

1g (3,7d_eH /Ke )

(Д.3)

е b - число подоби режимів бігу води;

Re ф - число Рейнольдса фактичне;

Ke - коефіцієнт еквівалентної шорсткості, м, наводиться в окремих зводах правил, але не менше 0,00001 м.

Число подоби режимів бігу води b визначають за формулою:

¹

(Д.4)

і lg^ReФ

b = 1+ ,

lg ^Reкв

(при b > 2 варто приймати b = 2). Фактичне число Рейнольдса Reф визначається за формулою:

V _-d

Re ф = V-dl , (Д.5)

v

де v - коефіцієнт кінематичної в’язкості води, м/с².

Число Рейнольдса, що відповідає початку квадратичної області гідравлічних опорів при турбулентному русі води,

визначається за формулою:

Re кв

500-d_eH

^KE

(Д.6)

Для орієнтовних розрахунків за вищенаведеними формулами можна використовувати номограми, наведені далі.

Номограми на рисунках Д.3 і Д.4 призначені для визначення питомих втрат напору на тертя при транспортуванні води з температурою 10 ^оС.

За номограмами на рисунках Д.5 і Д.6 визначається поправочний коефіцієнт Kt до величини 1000ію, якщо температура води відмінна від 10 ^оС

.

Рисунок Д.З - Номограма для визначення втрат напору в трубах діаметром 6-100 мм
(при К_Е= 0,00002)

Рисунок Д.4 - Номограма для визначення втрат напору в трубах діаметром 100-1200 мм
(при К_Е= 0,00002)

^§ 8 І § І S I g t 8 І?

lit iiliiuln піннішії lLlIHjIi Idillllііііttlilililihl.lt!ililililiLljttllutibliilniilitnli||||||iilnii|і.іI.*

ЦЦЦІ J, 1111 h ІіНІ і. xi hi мі n и I ‘ 11. L I it ,|.iih nil iriiln и Inui і hill

lntiiiiultiiiiiiidiiJiliti l.lit i і l

ДСТУ-Н Б 6.2.5-35:2007

Рисунок Д.5 - Номограма для визначення поправочного коефіцієнта k_t на температуру води
при розрахунку труб діаметром 6-100 мм

Рисунок Д.6 - Номограма для визначення поправочного коефіцієнта K_t на температуру води
при розрахунку труб діаметром 100-1200 мм

Д.2 Гідравлічний розрахунок підземних трубопроводів гарячого водопостачання із труб

РЕ-Х із тепловою ізоляцією з пінополіуретану в поліетиленовій оболонці

Гідравлічний розрахунок варто проводити, враховуючи положення частини Д1 цього додатка.

Втрати напору H на ділянці трубопроводу гарячої води варто визначати за формулою:

V¹

H = L ■ it + V- £xj , (Д.7)

1. g

де L - розрахункова довжина ділянки трубопроводу, м;

it - втрати напору, викликані гідравлічним опором труб, за температури води 75 °С

(подавальний трубопровід) і 50 °С (циркуляційний трубопровід);

V - середня швидкість руху води, л/с;

д - прискорення вільного падіння;

SX j - сума коефіцієнтів гідравлічних опорів стикових з’єднань, відводів, трійникових відгалужень, запірних арматур.

При проведенні наближених гідравлічних розрахунків при визначенні it можна користуватися номограмою (рисунок Д.7), складеною для середньої температури води 60 ^оС. При використанні номограми для гідравлічного розрахунку подавального трубопроводу гарячої води з температурою 75 ^оС варто ввести поправочний коефіцієнт 0,96, а для циркуляційного трубопроводу з температурою води 50 ^оС - коефіцієнт 1,025. При проведенні наближених гідравлічних розрахунків гідравлічні опори стикових з’єднань допускається не враховувати.

Для районів із розрахунковою температурою зовнішнього повітря вище мінус 2 ^оС застосування спеціальних компенсаторів і пристроїв, що компенсують температурні деформації, не передбачається.

Застосування нерухомих опор варто передбачати в місцях приєднання полімерних трубопроводів до сталевих трубопроводів на відгалуженнях, а також на введеннях у будинки і споруди. Установка проміжних нерухомих опор не потрібна.

При розрахунку конструкцій нерухомих опор значення осьових зусиль допускається орієнтовно приймати за таблицею 2.

d - розрахунковий діаметр; q - розрахункова витрата води; V- середня по перерізу швидкість руху води; і - гідравлічний ухил (втрати напору на одиницю довжини трубопроводу)

Рисунок Д.7 - Номограма для гідравлічного розрахунку трубопроводу гарячої води із середньою температурою 60^о

Таблиця 2

Перевірка трубопроводу на стійкість, як правило, не проводиться.

Поворот трубопроводу гарячого водопостачання шляхом його згинання варто передбачати з огляду на наступні радіуси вигину R, м, для зовнішніх діаметрів, мм, ПЕ оболонки: до 75 мм R »0,7 м; 90 мм R »0,8 м; 110 мм R »0,9 м.

Д.3 Опори й кріплення

У місцях проходу через будівельні конструкції труби з полімерних матеріалів необхідно прокладати в гільзах. Довжина гільзи повинна перевищувати товщину будівельної конструкції на товщину будівельних оздоблювальних матеріалів, а над поверхнею підлоги підніматися на 20 мм. Розташування стиків труб у гільзах не допускається.

Для трубопроводів із полімерних матеріалів застосовуються рухомі опори, що допускають переміщення труб в осьовому напрямку, і нерухомі опори, що не допускають таких переміщень.

Нерухомі опори на трубах варто виконувати за допомогою приварених або приклеєних (залежно від матеріалу труб) до тіла труби упорних кілець, муфт - для труб діаметром до 160 мм або сегментів - для труб діаметром більше 160 мм.

Приклади розміщення опор наведені на рисунку Д.8.

Нерухоме кріплення трубопроводу на опорі шляхом стиску труби не допускається.

Як рухомі опори варто застосовувати підвісні опори або хомути, виконані з металу або полімерного матеріалу, внутрішній діаметр яких повинен бути на 1-3 мм (з урахуванням прокладки й теплового розширення) більше зовнішнього діаметра трубопроводу, який монтується.

Між трубопроводом і металевим хомутом варто поміщати прокладку з м’якого матеріалу. Ширина прокладки повинна

Рисунок Д.8 - Приклади розміщення нерухомих опор

перевищувати ширину хомута не менше ніж на 2 мм.

Розміщення нерухомих опор варто приймати таким, щоб температурні зміни довжини ділянок трубопроводів не перевищували їх компенсаційну здатність.

При неможливості встановлення кріплень на розрахунковій відстані з конструктивних міркувань трубопроводи допускається прокладати на суцільній підставці.

Довжина незакріплених горизонтальних трубопроводів у місцях поворотів і приєднання їх до приладів та устаткування фланцевим з’єднанням не повинна перевищувати 0,5 м (рисунок Д.9).

Закладення штроб, коробів, отворів у міжповерхових перекриттях і стінах варто виконувати після закінчення всіх робіт з монтажу й випробування трубопроводів.

Д.4 Компенсація температурного подовження трубопроводів

Зміна довжини трубопроводів з поліпропілену при перепаді температури визначається за формулою:

Рисунок Д.9 - Прокладання трубопроводів у шахтах

Al = 0,15-L-At , (Д.8)

де A l - температурна зміна довжини труби, мм;

0,15 - коефіцієнт лінійного розширення матеріалу труби, мм/м;

1. - довжина трубопроводу, м;

A t - розрахункова різниця температур (між температурою монтажу й експлуатації), °С.

Величину температурних змін довжини труби можна також визначити за номограмою на рисунку Д.10.

Приклад

2. = 20 ^оС, 1₂ = 75 ^оС, L = 6,5 м.

За формулою (2.1) A l = 0,15 - 6,5 - (75 - 20) = 55 мм; A t = 75 - 20 = 55 ^оС. За номограмою A l = 55 мм.

Трубопровід повинен мати можливість вільно подовжуватися або коротшати без перенапруження матеріалу труб, з’єднувальних деталей і з’єднань трубопроводу. Це досягається за рахунок компенсуючої здатності елементів трубопроводу (самокомпенсація) і забезпечується правильним розміщенням опор (кріплень), наявністю відводів у трубопроводі в місцях

Рисунок Д.10

повороту, інших гнутих елементів і установкою температурних компенсаторів. Нерухомі кріплення труб повинні спрямову­вати подовження трубопроводів у бік цих елементів.

Відстань між опорами при горизонтальному прокладанні трубопроводу визначається з табл. 2.1.

При проектуванні вертикальних трубопроводів опори встановлюються не рідше ніж через 1000 мм для труб зовнішнім діаметром до 32 мм і не рідше ніж через 1500 мм для труб великого діаметра.

Компенсуючі пристрої виконуються у вигляді Г-подібних (рис. Д.11) та П-подібних елементів (рис. Д.12).

Таблиця 2.1 - Відстань між опорами в залежності від температури води в трубопроводі