АДРТехнология
      оборудование для сварки пластмасс          
и монтажа коммуникаций
Телефон +7-495-925-6150 Звоните: +7-495-925-6150
Адрес АДР-Технология Москва, ЮАО, м.Каширская,
ул. Котляковская, 7/8
Оборудование лучших производителей
для каждой технологии
Продукция



Рабочее давление пластиковых труб

Если в стенке пластиковой трубы создать напряжение растяжения, равное долговременной прочности (MRS) материала трубы, и эксплуатировать трубу при температуре 20ºС, то стенка трубы будет постепенно растягиваться в течение 50 лет, и затем к исходу 50-го года порвется. Именно на 50 лет рассчитана любая пластиковая труба.

Напряжение в стенке напорной пластиковой трубы создается давлением транспортируемой жидкости или газа.

Определение: Давление жидкости или газа внутри полимерной трубы, создающее напряжение растяжения σ в стенке трубы, равное MRS этого полимера, называется MAOP – maximum allowable operating pressure (англ.) или по-русски – максимальное допустимое рабочее давление. MAOP выражается в мега-паскалях (МПа) и округляется по ГОСТ 8032 до ближайшего нижнего значения ряда R 10, если это значение не более 10 МПа, или ряда R 20, если оно более 10 МПа. Определение соответствует ГОСТ Р 52134-2003 (п.3).

MAOP – прочностная характеристика трубы. Эта труба при 20ºС порвется ровно через 50 лет, если все эти 50 лет внутри нее будет постоянное давление жидкости или газа, равное MAOP этой трубы.

Чтобы вычислить MAOP трубы, необходимо знать 2 вещи:

В качестве геометрической характеристики трубы может выступать т.н. стандартное размерное соотношение (SDR). Через MRS материала и SDR трубы максимальное допустимое рабочее давление трубы определяется следующей формулой:

 

Максимальное доступное рабочее давление трубы

 

Другая подходящая геометрическая характеристика трубы – трубная серия (S). Через MRS материала и S трубы максимальное допустимое рабочее давление трубы определяется следующей формулой:

 

Максимальное доступное рабочее давление трубы

 

Однако следует помнить, что MAOP – это допустимое рабочее давление в трубе, посчитанное без какого либо запаса прочности. Между тем, для трубопроводов холодного водоснабжения запас прочности C должен составлять не менее 25% (см. ГОСТ Р 52134-2003, п.5.2.10).

Поэтому более информативная величина номинальное давление PN.

Определение: Номинальное давление PN – рекомендуемое эксплуатационное давление пластиковой трубы с расчетом на 50-летнюю ее эксплуатацию при 20ºC, с учетом запаса прочности C для данной трубы:

 

Рекомендуемое  эксплуатационное давление пластиковой трубы

 

Коэффициенты запаса прочности C для различных труб указаны в ГОСТ Р 52134-2003 (п.5.2.10) и соответствуют таблице:

Материал

C, не менее

PE (все типы)

1,25

PE-X

1,25

PP-H

1,6

PP-B, PP-R

1,25

PB

1,25

PVC-U до Ø90

2,5

PVC-U от Ø110

2,0

PVC-C

1,6

Если речь идет о трубопроводах холодного водоснабжения и нет нужды учитывать, что при повышении температуры выше 20°С MRS пластика снижается, то PN – величина вполне информативная. Поэтому обозначение PN включено в маркировку труб из PE и PVC-U (см. ГОСТ Р 52134-2003, п.4.5), которые по определению не применяются для горячего водоснабжения или отопления.

Номинальное эксплуатационное давление PN, с расчетом на которое производятся трубы, представляет собой дискретный размерный ряд: 3.2, 4.0, 5.0, 6.3, 7.5, 8.0, 10.0, 12.5, 16.0, 20.0, 25.0 бар.

А вот в маркировке труб из PP, PB и PVC-C приходится учитывать также температуру, при которой эти трубы будут эксплуатироваться.

Определение: Maximum operating pressure MOP, или по-русски максимальное рабочее давление – это максимальное давление жидкости или газа в напорной трубе с расчетом на 50-летнюю эксплуатацию этой трубы при некой температуре выше 20°С, с учетом коэффициента запаса прочности C и температурного коэффициента Ct (см. ГОСТ Р 52134-2003, п.3):

 

Максимальное рабочее давление

 

Например, если на полипропиленовой трубе стоит маркировка «класс 1», это обозначает, что труба рассчитана на эксплуатацию при 60°С с редкими повышениями до 80°С, а в аварийных случаях – даже до 95°С. Тогда рабочее давление MOP, указанное на трубе в мега-паскалях, уже посчитано с учетом 60-процентного запаса прочности C и с учетом температурного коэффициента Ct для указанного температурного режима эксплуатации.

Если же у вас в руках трубы только с обозначением PN (например, импортные трубы из ПП), а эксплуатировать их необходимо при повышенных температурах, то рассчитать снижение их долговременной прочности при повышении температуры вы можете сами, по номограммам из ГОСТ Р 52134-2003:
Приложение 1 Таблица химической стойкости термопластов
Приложение 2 Номограмма долговременной прочности PP Type 1
Приложение 3 Номограмма долговременной прочности PP Type 2
Приложение 4 Номограмма долговременной прочности PP Type 3
Приложение 5 Номограмма долговременной прочности PE 63
Приложение 6 Номограмма долговременной прочности PE 80
Приложение 7 Номограмма долговременной прочности PE 100
Приложение 8 Номограмма долговременной прочности PVDF
Приложение 9 Номограмма долговременной прочности PVC-U
Приложение 10 Номограмма долговременной прочности PVC-H Type 1
Приложение 11 Номограмма долговременной прочности PVC-H Type 2
Приложение 12 Номограмма долговременной прочности PVC-C

В случае монтажа газопроводов – чуть сложнее. Согласно ГОСТ Р 50838-95 (п.4.3), маркировка газовых труб из полиэтилена включает обозначение прочностных свойств материала (MRS) и геометрические характеристики трубы (номинальный диаметр DN, номинальную толщину стенки EN, стандартное размерное соотношение SDR). Никакого намека на рекомендуемое эксплуатационное давление здесь нет, чтобы не вводить монтажника во искушение. Дело в том, что запас прочности газопроводов зависит от места прокладки конкретного газопровода и определяется СНиП 42-01-2002 или его обновленной версией – СП 62.13330.2011 (п.п. 5.1.1, 5.2.4, 5.4.3, 5.5.5, 5.6.6, 5.7.1). Поэтому здесь идут от обратного. Вначале выясняют требуемое эксплуатационное давление. Затем, в зависимости от места прокладки трубопровода, по нормативным документам определяют требуемый запас прочности. А уж подом подбирают подходящие MRS материала и SDR трубы.