Линейное удлинение труб.

       При прокладке трубопроводов используют следующие методы:
 - открытая прокладка,
 - прокладка под штукатуркой
 - прокладка в шахтах и каналах
 - бесканальная прокладка в грунте (наружные трубопроводы).

       Трубопроводы в зданиях прокладываются на подвесках, опорах и кронштейнах открыто или скрыто (внутри шахт, строительных конструкций, борозд, в каналах). Скрытая прокладка трубопроводов применяется для обеспечения защиты пластмассовых труб от механических повреждений.
       Трубопроводы вне зданий (межцеховые или наружные) прокладываются на эстакадах и опорах (в обогреваемых или необогреваемых коробах и галереях или без них), в каналах (проходных или непроходных) и в грунте (бесканальная прокладка).
       Явление линейного удлинения труб часто недооценивают. Так например, коэффициент удлинения меди равен порядка 1,5 мм на 1 м при условии, что температура во время монтажа 0 °С, а максимальная температура = 90 °С. В случае труб из искусственных материалов параметры удлинения еще больше. Избежать удлинения можно только путем изменения направления трубопровода, в противном случае начинают действовать большие усилия, которые разрывают стены и перекрытия. В местах пайки образуются трещины, возникающие в материале напряжения вызывают шумы и громкие звуки - рекламации неизбежны.
       Таким образом, при прокладке трубопроводов необходимо учитывать изменение длины трубы вследствие теплового расширения материала при изменении температуры. В связи с тем, что расширение трубопроводов зависит от перепада температуры, то линейным расширением трубопроводов в системах холодного водоснабжения можно пренебречь. Также не учитывается линейное расширение при прокладке полимерных труб в бетоне, т.к. возникающие при этом усилия сжатия и расширения воспринимаются материалом.
       Проектирование и монтаж трубопроводов необходимо выполнять так, чтобы труба могла свободно двигаться в пределах величины расчетного расширения. Это достигается за счет компенсирующей способности элементов трубопровода (самокомпенсация), установкой температурных компенсаторов и правильной расстановкой опор (креплений). Неподвижные крепления труб должны направлять удлинения трубопроводов в сторону этих элементов.
       Величина линейного расширения трубопроводов L при открытой прокладке определяется по формуле:

               (1)

где:
L - длина трубопровода, м;
- расчетная разница температур (между рабочей температурой и температурой при монтаже), °С.
- коэффициент линейного расширения материала трубы, мм/(м °С);

Таблица 1. Коэффициенты теплового расширения труб из различных материалов.

Материал трубы	Коэффициент теплового расширения , мм/мo(°C)
Оцинкованная сталь	0,0120
Нержавеющая сталь	0,0165
Медь	0,0166
Металлопластик	0,0250
Поливинилхлорид	0,0620
Полипропилен	0,1500
Полиэтилен	0,1800

       Компенсирующие устройства для погашения линейного удлинения трубы выполняются в виде Г-образных элементов, П-образных и петлеобразных (круговых) компенсатор.

Рис. 1. П-образный компенсатор.

L - длина трубопровода между жесткими опорами (F1 и F2);
L0 - расстояние между скользящими опорами или ответвлениями (А и В);
l0 - минимальное расстояние между компенсатором и скользящей опорой или ответвлением;
b = 3-10 d;
Lк - длина участка Г-образных элементов воспринимающего температурные изменения длины ( L) трубопровода, мм (10-25 d);

Таблица 2. Минимальные значения L0 и l0 для медных труб.

d, мм	12x1	15x1	18x1	22х1	28х1,5	35х1,5	42х1,5	54х2	76,1х2	88,9х2	108х2,5
L0 > мм	1000	1300	1500	1700	1800	2000	2200	2400	2600	2800	3000
l0 > мм	250	300	350	400	450	500	600	750	950	1200	1500

       Расчет компенсирующей способности Г-образных элементов и П-образных компенсаторов производится по эмпирической формуле:

              (2)

где:
Lк- длина участка Г-образных элементов воспринимающего температурные изменения длины () трубопровода, мм;
d - наружный диаметр трубы, мм;
- температурные изменения длины трубы, мм;
k - коэффициент эластичности (k = 30 для полимерных и металлопластиковых труб, k = 25 для труб из полипропилена, k=33 для медных труб);

       Проектирование систем внутренних трубопроводов рекомендуется производить в следующей последовательности:
            - на схеме трубопроводов предварительно намечают места расположения неподвижных опор, с учетом компенсации температурных изменений длины труб элементами трубопровода (отводами и пр.);
            - проверяют расчетом компенсирующую способность элементов трубопровода между неподвижными опорами;
            - намечают расположение скользящих опор с указанием расстояний между ними.

       Неподвижные опоры необходимо размещать так, чтобы температурные изменения длины участка трубопровода между ними не превышали компенсирующей способности отводов и компенсаторов, расположенных на этом участке и распределялись пропорционально их компенсирующей способности.
       В тех случаях, когда температурные изменения длины участка трубопровода превышают компенсирующую способность ограничивающих его элементов, на нем необходимо установить дополнительный компенсатор.
       Компенсаторы устанавливаются на трубопроводе, как правило, посередине между неподвижными опорами, делящими трубопровод на участки, температурная деформация которых происходит независимо друг от друга.
       При расстановке неподвижных опор следует учитывать, что перемещение трубы в плоскости, перпендикулярно стене, ограничивается расстоянием от поверхности трубы до стены.
       При проектировании вертикальных трубопроводов опоры устанавливаются не реже, чем через 1000 мм для труб наружным диаметром до 35 мм и не реже, чем через 1500 мм для труб большего диаметра.
Запорная и водоразборная арматура диаметром более 40 мм должна иметь неподвижное крепление к строительным конструкциям для того, чтобы усилия, возникающие при пользовании арматурой, не передавались на трубы.