Коллеги, помогите что-то я под конец недели впарился. Голова совсем не работает. Считаю температурное удлинение теплотрассы ППУ при подземной прокладки.
Формула известная dL=Ax(T1-T2)xL
A (альфа)-коэф. линейного расширения, L-длина участка, Т1-максимальная температура теплоносителя
А вот с Т2 непонятки. К ваких-то источниках ее принимают равной температуре во время монтажа (допустим +20), где-то равной расчетной температуре наружного воздуха для проектирования отопления (допустим -30).
А в СП 41-105-2002 "...это минимальная температура в условиях эксплуатации. Выбор выполняется проектировщиком по согласованию с заказчиком и эксплуатирующей организацией."

Т2-расчетная температура наружного воздуха

Давно последний раз считал и считал на температуру монтажа всегда. Ща глянул ещё
1.ВСН 11-94 - Δt - расчетная разность температур теплоносителя и наружного воздуха (следует принимать 176 °С).
2.ВСН 29-95 – уже лучше - tм - температура при монтаже теплопровода;
3.«Руководство НПО «Стройполимер» по проектированию и строительству» 3-е здание 2000г. при участии А.Я.Добромыслова. Там физика процесса описана - tм - температура монтажа.
4.СП 41-105-2002 - tэ - минимальная температура в условиях эксплуатации. Выбор tэ выполняется проектировщиком по согласованию с заказчиком и эксплуатирующей организацией. Это ОНИ пересраховались.
Когда трубу сварили засыпали в ней осевые напряжения =0. Далее загоняете в неё теплоноситель до нужной температуры – появляются напряжения, следовательно и удлинения.

При расчете трубопроводов на прочность в программе СТАРТ вводится температура монтажа.

И это правильно

Т2 - температура наружного воздуха при монтаже замыкающего участка.

Вот именно, при расчете на ПРОЧНОСТЬ. Это даже у Николаева в "Тепловых сетях". А при расчете температурного удлинения везде "температура наружного воздуха для расчета систем отопления"
Но это же глупость! Температура трубопровода никогда не будет такой маленькой. Только в случае полной разморозки системы, но тогда уже сильфонные компенсаторы нечем не помогут.
Или я не прав?

Т2 - температура трубы при монтаже согласно РД 10-400-01 "Нормы расчета на прочность трубопроводов тепловых сетей".
Программа "Старт" производит расчет на основании этого РД 10-400-01 или РД 10-249-98 "Нормы расчета на прочность стационарных котлов трубопроводов пара и горячей воды".

имхо Т2 температура монтажа. В некоторых документах (не помню точна) указывают температуру ниже которой надо осуществлять подогрев при монтаже.

МГСН тепловые сети
может оно?

11.12 При расчете толщины изоляции и опреде лении годовых потерь теплоты
теплопроводами, про ложенными бесканально на глубине заложения оси теплопровода более 0,7
м, за расчетную темпера туру окружающей среды принимается средняя за год температура
грунта на этой глубине.
При глубине заложения теплопровода от верха теплоизоляционной конструкции менее 0,7
м за рас четную температуру окружающей среды принимает ся та же температура наружного
воздуха, что и при надземной прокладке.

Думаю - что температура монтажа - это правильно.
Скажем, если трассу кладут зимой при -20С, а затем (даже без воды в трубах) температура окружающейц среды меняется (скажем до +20) - то в трубах, даже пустых, уже возникают напряжения. А если затем в них подать горячую воду, то снова разогрев - напряжения еще увеличатся и будут равны сумме до заливки труб, возникших только при увеличении температуры окр среды, и после заливки водой

Правильно - возможные перемещения определяются условиями эксплуатации.(минимально и максимально возможные температуры ) Надземный трубопровод. На магистрали порыв. Ваш участок отключили. Ремонт несколько суток. Эксплуатация сольет воду с этого участка , чтобы не разморозить трубопровод. Но она не знала, эта эксплуатация , что проектировшики совершенно не учли такое. При охлаждении труба начнет сжиматься , скрипеть и тянуть неподвижные опоры друг к другу со страшной силой. Дальнейшая ваша судьба будет определяться конкретной конструкцией. Т.е. вами должна быть предусмотрена возможность или проверена расчетом (само)компенсация со знаком минус от температуры монтажа в данном конкретном примере.
С уважением, ВА

Я задался вопросом - какой режим хуже для трубопровода. Что получилось
1) нагрев - темп. теплоносителя 150° темп. монтажа - начала работы трубопровода - нулевая точка при темп 20° тепмературные расширения пропорциональны 150-20=130
2) слив трубопровода и его остывание до темп. наружного воздуха - 20- (-30)=50
Вывод: расчетным следует считаль первый случай, как наиболее опасный. Таким образом, испокая температура - темп. монтажа.

Сила действительно страшная, но если трубопровод выдержит нагрев до 150 то охлаждение до -30 он тем более выдержит.

Растяжение и сжатие - 2 большие разницы.

а вот конструкция компенсатора одна и та же. И еще один момент, есть понятие предварительного растяжения компенсатора. Это положение трубопровода выполняется именно во время монтажа и при температуре воздуха на тот момент.

"есть понятие ...." - это, если по понятиям, то - да, сочувствую, проектирующим по понятиям, а если по правилам проектирования -то справочник проектировщика под ред Николаева стр. 183
С уважением, ВА

если считать нагрузки на н.о., то в зависимости от конфигурации трассы нужно прочитать все варианты температур монтажную . испытаний, рабочую , аварийный режим и выбрать большое значение, а если расчитываете растяжку компенсатора о чем спорить то? tв=150 и tн=-30

Температура монтажа - температура окружающего воздуха в момент заварки последнего стыка. Можно принимать по СНиП строительная климатология, но не ниже температуры, при которой разрешено производить монтажные и сварочные работы. Чаще всего это -20. Но для трубопрооводов в грунте можно принимать 0

Формула dL=Ax(T1-T2)xL - только для надземных трубопроводов. В трубопроводах, защемленных в грунте температурным расширениям сопротивляется сила трения q. На всей длине трубы от равномерно распределенной силы трения будет добавка к перемещению q*L^2/EA

Нагрузки на опоры в грунте во много раз больше получаются чем в надземных трубопроводов из-за больших продольных сил трения и сопротивления грунта поперечным перемещениям трубы.
Не следует пытаться использовать методики расчета надземых трубопроовдов из справочника Николаева для трубопроводов в грунте, ошибка будет в сотни раз. Посмотрите, например, Айнбиндер А.Б. Расчет магистральных и промысловых трубопроводов на прочность и устойчивость

Но ведь как раз из-за этих самых продольных сил трения нагрузка на опору должна уменьшится ???
Или грунт "помогает" трубе расширяться, и тем самым дополнительно опору нагружает ? Нелогично получается.

Нет указанной Вами книги под рукой, поясните вкратце суть явления, если не трудно.

Трение о грунт уменьшает величину температурного удлинения (не дает трубе расширяться). И по этой же причине увеличивает продольное внутреннее усилие в трубе и нагрузки на концевые опоры. Это примерно тоже самое что труба, зажатая между двух мертвых опор без компенсаторов, только роль мертвых опор играет грунт (он не дает трубе свободно удлиняться).
Вообще, расчет трубопроводов в грунте намного сложнее чем надземных трубопроводов. Тут есть, например, такой эффект, что увеличение габаритов П-образного компенсатора при небольших вылетах улучшает компенсирующую способность, но при еще большем увеличении вылета начинает ухудшать компенсирующую способность. Для защемленных в грунте трубопроводов не действует принцип "чем больше компенсатор - тем лучше". Нужно выбирать оптимальные размеры.
И амортизирующие подушки в некоторых случаях могут не улучшить, а ухудшить компенсирующую способность.

Подниму эту тему. Опять считаю температурные удлинения для подземной бесканальной прокладки, только уже для ППМ трубы.
Пользуюсь АТР 313.ТС-006.000"ТИПОВЫЕ РЕШЕНИЯ ПРОКЛАДКИ ТРУБОПРОВОДОВ ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ В ПЕНОПОЛИМЕРМИНЕРАЛЬНОЙ (ППМ) ИЗОЛЯЦИИ"
Читаю на странице 11:
Тепловое удлинение участка теплопровода находится по формуле:
......
, где tНВ – расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления в °С.

Читаем далее, пример на страницe 64:
Пример:
Ду= 300 мм. В=1,5 Н , П-образный гибкий компенсатор.
-Температура теплоносителей - +135С;
-Температура наружного воздуха при монтаже теплопровода - + 20С;
-Теплопровод монтируется без предварительного растяжения компенсатора;
-Длина плеч, примыкающих к компенсатору, L1= L2 = 74,5 м.
Решение:
расчетный перепад температур ∆ t = 135 – 20 = 115°C.
........

Блин, ну я уже не могу. Откуда они берут температуру монтажа, если выше они пишут формулу с совершенно другой температурой.

Покопался у ся нашел инструкцию по монтажу сильфонных компенсаторов от завода производителя АООТ Металкомп
вот кусочек. формулы правда придеться руками перенабрать:

(0,5*(Т1+Т0)-Т2) * длина*коэф темп расширения* 1,1

Т1 - макс рабочая
Т2 - температура монтажа.
и пояснение есть : Монтажные и сварочные работы при температуре наружного воздуха ниже минус 10 град С должны производиться в специальных кабинах, в которых температура должна поддерживаться не ниже указанной.
1,1- – коэффициент, учитывающий неточности расчета и погрешности монтажа.

Т0 - определяеться тремя способами в зависимости от вида прокладки сети :
1. Расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления (средняя температура наружного воздуха наиболее холодной пятидневки, обеспеченностью 0,92) по СНиП 23-01-99 «Строительная климатология» , ВєС;
2. Минимальная температура в условиях эксплуатации ( , , или любая другая температура). Выбор (расчет) выполняется проектировщиком по согласованию с заказчиком и эксплуатирующей организацией.
3. Минимум температур наружного воздуха в данной местности. Определяется по согласованию с заказчиком по СНиП 23-01-99 «Строительная климатология» или по заданному коэффициенту обеспеченности (например, 0,98 ), ВєС;

PS Если быть точным то : ОАО Объединение ВНИПИЭнегроПром. Руководящий документ по применению осевых сильфонных компенсаторов АООТ Металкомп.

"Температура наружного воздуха при монтаже теплопровода" и "температура монтажа" - одно и то же

Если "температура наружного воздуха при монтаже теплопровода" (то есть "температура монтажа") равна + 20°С, а
расчетная температура теплоносителя равна +135°С, то температурный перепад будет 135-20=115°С. Что тут непонятного?

(0.5*(Т1+Т0)-Т2) - вообще бред какой-то. Что дает эта формула?
Если нужно определить максимальное температурное удлинение (при нагреве до рабочей температуры), то нужно считать так:
(T1-T2)
Если нужно определить максимальное температурное укорочение (при остывании трубопровода), то нужно считать так:
(T0-T2)
Если нужно получить максимальное перемещение по абсолютной величине, то max(abs(T1-T2),abs(T0-T2))
В осевых компенсаторах максимальное перемещение ограничивается заводами-изготовителями по условию ЦИКЛИЧЕСКОЙ прочности. Поэтому величину (T0-T2) бессмысленно сравнивать с допускаемым осевым ходом, т.к. полное остывание трубопровода зимой это скорее аварийная ситуация.

Если речь идет о температуре замыкания стартовых компенсаторов (а не обычных сильфонных) то используется другая формула

ну собсно вопрос то не про формулу, а про температуру монтажа. Это мож на Юге можно брать температуру монтажа +20 а у нас я б взял меньше, как советует это РД, т.е. -10град.С.

а по поводу формулы, там же написано что это ж кусочек РД. Если вас интересует что эт за формула то вот :
полная формула L= Lкомп + (0,5*(Т1+Т0)-Т2) * длина*коэф темп расширения* 1,1 = монтажная длина компенсатора
а без Lкомп это величина предварительной растяжки компенсатора.

Если в проекте написать что при температуре окружающего воздуха ниже +20 монтаж запрещен, то можно принимать и +20. А вообще это зависит от региона. На Юге +20 вполне можно принимать, при условии что фактически при монтаже температура будет не ниже


А, понял...
Компенсатор должен принять нейтральное (ненапряженное) состояние при температуре T3=(T1+T0)/2. А для того чтобы этого добиться, его нужно растянуть на (T3-T2) * L * alfa.
Только вот коэффициент запаса 1.1 мне кажется не совсем уместен. Если мы перетянем компенсатор на 10%, то при охлаждении до температуры T0 величина его удлинения превысит величину осевого хода. А если недотянем на 10% то, наоборот, при температуре T1 он сожмется на величину, превышающую допустимый осевой ход. Видимо считается, что черезмерное растяжение менее опасно чем черезмерное сжатие...

Еще РД это советует делать несколько расчетов по температуре монтажа с шагом 5 градусов.
Я даж видел пару проектов где были сделаны расчеты компенсаторов на 5 разных температур от 0 до +20 град с шагом 5.
Только тогда вытекает следующий вопрос, какое максимальное расстояние между неподвижными опорами........ не делать же 5 вариантов
по идее надо брать как обычно самый тяжелый случай, т.е. минимально возможную температуру монтажа, считать расстояния и ставить опоры.

Господа, я немного ни так хотел развить тему. Меня пока не интересует температура монтажа +10 или +20 или -50.
Я просто никак не могу понять, почему везде в НТД в формулах по расчету температурного удлинения пишут "tНВ – расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления в °С."
а в реальных примерах все ставят пресловутую "температуру монтажа". Спрашивается на каком основании? Получается что вышеприведенные нормативные и справочные документы противоречат сами себе!

А вы первый раз сталкиваетесь с тем что нормативные документы противоречат сами себе ?

Господа. А вы ответить можете на такие вопросы:
1. Где вы видели,что компенсаторы при монтаже действительно растягивают? Я не видел.
2. Не кажется ли вам,что приняв температуру для отопления вы,да еще с к=1.1 вы обезопасите теплосеть в возможных экстремальных условиях.

Даже комментировать не буду

Прошу прощения за реанимацию давно забытой темы.

Название темы: "Температурное удлинение трубопровода".
Вопрос: какую температуру брать для нижнего предела.
Интересные комментарии...
"...При расчете трубопроводов на прочность в программе СТАРТ вводится..."
"...Температура трубопровода никогда не будет такой маленькой. Только в случае полной разморозки системы, но тогда уже сильфонные компенсаторы нечем не помогут..."
"... нормативные документы противоречат сами себе ..."
Ведь форум технических специалистов. Ну ведь нужно хотя бы понять, о чём речь!

Температурное удлинение - это не "нормативное" понятие. Это понятие физическое. И должно определяться от некой температуры, принятой за условное начало.
А вот определение нагрузок нормируется.
Температурное удлинение нужно учитывать не только для определения нагрузок, но и, например, для расчёта площади подвижной опоры и смещения скользячки при монтаже, и для предварительной растяжки...
Если определяется величина, нужная для расчёта нагрузок, то необходимо определить сначала температуру, при которой нагрузок от расширения не будет - нейтральную (по отношению к этим нагрузкам) точку. Она зависит от предварительной растяжки, и при отсутствии таковой равна температуре замыкания трубопровода - когда труба просто свободно легла. А если растяжка была, то тогда это температура, на которую рассчитывалась растяжка: по хорошему, это должна быть середина диапазона возможных температур эксплуатации. И в этом случае при температуре монтажа уже будут нагрузки от температурных деформаций. Да ещё нужно учесть возможность того, что при ремонтах участка через N лет растяжку не восстановят - и если это возможно, то нужно просчитать без растяжки.

Нагрузки должны определяться для характерных (в т.ч. предельных) условий: монтаж, испытания, расчётная максимальная температура, расчётная минимальная, аварийная, сейсмика, ... И выбор этих состояний не ограничивается только нормативами: нормативы лишь указывают необходимый минимум, но только проектировщик может увидеть, что его система имеет опасное сочетание нагрузок при определённом сочетании условий, и просчитать это состояние.

Поэтому в формулах расчёта удлинений ставятся разные температуры Т1 и Т2, в зависимости от задачи.
Если Вы считаете, на сколько сдвинется скользячка от своего монтажного положения - в качестве Т2 принимается температура монтажа, а в качестве Т1 - температура расчётного состояния (горячее, холодное, особое...) - и перемещение будет со знаком в зависимости от направления.
Если Вы считаете, какая будет нагрузка на неподвижки от температурных напряжений, то в качестве Т2 берётся температура нейтральной точки, а Т1 - также температура расчётного состояния - и сила будет со знаком!
Если Вы считаете, на сколько Вам растянуть компенсатор - Вы берёте Т2 равной наименьшей температуре, до которой может охладиться трубопровод (при сохранении работоспособности), а Т1 - наибольшей его температуре, чтобы определить полное удлинение.

И уж только от конкретных условий зависит, стоит или не стоит принимать Т2 (или Т1, если учитывается укорочение при остывании от нейтрального положения) равной температуре холодной пятидневки. Возможна ли, хотя бы теоретически, ситуация, чтобы трубопровод остыл до такой температуры? Требуется ли при этом сохранение его работоспособности? И естественно, проектировщик учтёт, что при таких условиях сочетание нагрузок не включает, например, вес и внутреннее давление теплоносителя - воды (тема ведь про теплоснабжение).

А что касается программного расчёта, то СТАРТ, например, не знает вообще о существовании диапазона температур ниже монтажной. И не позволяет рассчитать нагрузки при таком режиме (или позволяет, но только путём специальных манипуляций). И не помогает при определении оптимального значения растяжки. А ведь мог бы все эти мелочи, если бы учитывал дополнительно минимальную температуру, которую проектировщик в любом случае должен учитывать в своей работе...

1 м стальной трубы, при нагреве на 100 гр.С, удлиннится на 1,15 мм.