Компенсатор удлинения стальных воздуховодов

Обновлено: 06.05.2024

Вопросов к коллегам у меня несколько. Буду рада любой информации.
1. Компенсатор линейного расширения. Сколько не искала по данному вопросу информации-ноль.
В Пособ. 6.91 сказано:
"11. Воздуховоды для систем дымоудаления должны иметь компенсаторы линейного расширения."
А как их расчитать.
2.Есть жилое здание 22 этажа. В цокольном,1,2 этажах- офисы, остальные- жилые.Будет 2 системы дымоудаления (одна- для офисов, вторая- для жилья). Есть идея соединить дымоудаление из офисов и общеобменную вентиляцию(офисы) в одну систему, но мучают сомнения. Такая схема применялась в стоянке легковых автомобилей, можно ли применить ее и для описанного выше случая?

Лучше не рисковать, могут зарубить идею

Валентин!Большое спасибо за ответ и ссылку.А то я сама искала ответ на вопрос по поисковикам, но не нашла.
ГОСПОДА ПРОЕКТИРОВЩИКИ. а как быть с вопросом 1. Неужели больше НИКОГО НЕ ИНТЕРЕСУЕТ ЭТА ТЕМА. Ведь если здание высотой 50 метров (монолит), то дымоудаление прийдется делать через стальной воздуховод! А температура дыма 300-400 С, и что же мы получим в итоге?

При какой температуре монтируют систему?
На вскидку, удлинится на 220мм, при длине трассы 50м.

to ALK.
Систему монтируют при плюсовой температуре.
Вы имеете ввиду П-образные компенсаторы или сальниковые?Но насколько я знаю их применяют при компенсации тепловых удлиннений труб. Может быть я ошибаюсь? Если так- поправьте.

Вот и я думаю,что такого быть не может! А вопрос все остается: как расчитать компенсатор линейного расширения для системы дымоудаления!

По поводу объединения систем - только что сдал проект.
75 метров высоты, 3 подземных этажа стоянки, 2 офисных этажа и 24 жилых.
Вытяжка из автостоянки и дымоудаление - объединены, точнее у них только общая шахта, разводка по стоянке разными (!) воздуховодами, 2 подключения к шахте внизу и 2 - на техническом этаже. На техническом этаже - вытяжной вентилятор, на кровле - крышный дымоудаления. Все отсекается клапанами, в зависимости от назначения - либо открытыми либо закрытыми.
Насчет компенсаторов - никогда не слышал. Шахта - в строительном исполнении EI150

Компенсаторы прямоугольные линзовые ПГВУ предназначены для компенсации температурных удлинений прямоугольных
газо - воздухопроводов.
Компенсаторы выпускаются в двух исполнениях:
- исполнение 1 – без фланца;
- исполнение 2 – с фланцем из равнобоких уголков.
Компенсаторы применяются в малоагрессивных средах с избыточным давлением до 1500 мм вод.
cтолба (0,015 МПа) и температурой среды - 10 - 425 °С.

С уважением, Александр.

Проект прошел экспертизу. Или только пока сдан Заказчику.

И как Вы решили задачу об условии возможности возгорания на верхнем и нижнем этажах. Как я понимаю, у Вас ТРИ шахты EI150 (по одной на этаж).
А офисные и жилые этажи обслуживаются, надеюсь, отдельными шахтами.

to ALK.
Большое СПАСИБО за информацию.Пособие попробую поискать, если найду выложу. А кто выпускает эти компенсаторы ПГВУ?

Вместо указанных компенсаторов используем гибкие вставки из негорючих материалов. Объекты сдаются, но проверки работоспособности вставок пока (славо богу) не было

Давно не заходил на форум. А зря. Единственный компенсатор, прошедший испытания в составе конструкции огнестойкого воздуховода - сильфонного типа, ТУ нет под рукой, изготавливает ООО "ТЕПЛООГНЕЗАЩИТА", г. Сергиев Посад. Позвоните (495) 784-22-68 - найдите Заикина Сергея - весьма правильный "пленный" - все расскажет.

wvc,
Решение такой проблемы существует. Компенсаторы для таких значительных перемещений (как я понял сдвиговых) на 146 мм изготавливаются с несколькими волнами. Для прочности конструкции могут применяться внутренние укрепляющие кольца. Но конструкция и применямые материалы будут зависеть от технических суловий эксплуатации компенсатора: диматер газохода, установочное расстояние (заложенное или оставленное под компенсатор), температура, давление, скорость и состав среды и т.д.
Для упрщения конструкции, можно уменьшит установочное расстояние путем обеспечения предварительной несоосности. т.е. если перемещения происходят в одной плоскости, то можно взять крайние точки. Длину газохода рассчитать так, что бы он заканчивался по середине участка перемещения. т.о. компенсатор будет выполнять перемещения в 2 раза меньше. Но это только теория. Для рассчета необходимо больше информации.
Информацию о производителе отправил в ЛС. =)

Собственно решил поднять вопрос, заданный здесь.
Вопрос к ув. ppd
Какие из подобных устройств на сегодняшний день прошли испытания в составе огнестойкого воздуховода? Из реестра Вашего это непрозрачно

Кто что применяет на сегодняшний день в случае длинного прямолинейного участка металлом?

Прочтите внимательно п.4 Правил форума. Темы объединяю.

Здравствуйте. У меня вопрос к ALK. Как вы рассчитываете линейное расширение (если не на вскидку)? Я ничего найти не смог, буду благодарен за подсказку. И где можно найти в литературе этот расчет?

Формула простая до безобразия. Описана чуть ли не в школьном учебнике физики. При желании найдёте и в интернете. dL=k*L*dt
k - коэффициент линейного расширения,
L - длина зажатого участка,
dt - перепад температур м/у температурой воздуха в помещении при монтаже и эксплуатации.

Уважаемый, ALK. А от куда и какой Вы берете коэффициент линейного расширения для тонколистовой стали?

Сталь углеродистая (10-17)*10^(-6)

Сертифицированные компенсаторы в системах ДУ
Как уже было подробно рассказано участниками форума появилась проблема которую многие не знают как решить
Где взять? тот самый компенсатор линейных удлинений стального воздуховода системы ДУ да еще с сертификатом пожарным.

Сначала нужно понять как проблема появилась, в СП-7 НЕВЕРНО классифицирован воздуховод ДУ как ОГНЕСТОЙКИЙ.
Наши коллеги из ВНИИПО немного затянули гайки и применили для систем ДУ ГОСТ Р 53299—2009 Воздуховоды. "Метод испытаний на огнестойкость " где бедный жестяной лист 0.8 мм толщиной жарят при 900-1200С, причем 900С наступает уже через 60 минут.
Как стыкуются ДУ-400 и ДУ-600 с графиком роста температуры в печке при сжигании воздуховода ?? А никак.
В старой Европе в стандарте на огневые испытания ЕН-1366 есть целых 5-ть видов воздуховодов и разные виды испытаний
соответственно никто не жарит канал из тонколистовой стали при 900С. когда применяется ЕН-1366-часть№8 (ДУ воздуховоды)
Теперь про компенсаторы - их можно сжечь на печке и получить протокол испытаний , но нельзя сертифицировать, так как воздуховод сжигаемый должен быть 2.5м в длину, где взять такую вставку. Внимательное прочтение документов на сайте РОКВУЛЛ - покажет Вам как на 14 мм удлинился испытуемый огнестойкий воздуховод в ALUWIRED MATT и по швам стала расползаться изоляция.
В далеком 2003 году для Лефортовского тоннеля в Москве были заказаны - разработаны - сертифицированы и поставлены более 100 штук изделий ВГТ по ТУ4863-047-40149153- 2003 . Протокол испытаний позднее обновлялся в 2008 году и сейчас в 2011 году опять жгем В СОСТАВЕ вентилятора , что очень правильно.
Для потребителей решение изготавливать ВГТ любого размера было принято только в марте 2011 года и конечно цены брались на комплект. Ставить реже чем на на 2-а этажа НЕЛЬЗЯ - сорвет крепеж. В идеале 1-компенсатор на один высокий этаж 4-5 метров при 600С
При 400С можно экономить и ставить на 2-3 этажа одну штуку. Все равно комплект это 3-5 штук минимум.
В год выпускается более 1000 штук ВГТ в месте вентиляторами двойного использования , которые и ДУ при пожаре и просто вытяжка всю жизнь.
Про Старушку Европу - там все это давно есть и не попадало в РФ - из -за цены и редкости применения. Основная часть систем ДУ всего 300С
и зданий на 10-20 этажей немного - земли свободной зато - сколько хочешь не то что в РОССИИ..
Конструкция ВГТ - не секрет и увы на коленке не делается - ГЛАВНОЕ это КРЕМНЕЗЕМНОе полотно(ну не дешевое и что?) типа того из чего плитки на ШАТЛЕ сделаны.
ему реально 2000С ни почем и далее всякие разные слои армирования и герметичности . Требования на газо-ллотность гибких вставок в СП-7 вставили не зря. Помощников сделать контрафакт на коленке уже хватает по этому увы название ВГТ - не гарантирует Вам ничего.
Фирма изготовитель должна сжечь свою ВГТ - дать протокол ВНИИПО с описанием конструкции и ТУ на это изделие, Что давно сделано в ООО.

Расчёт я приложил. Посмотрите, не сочтите за труд. Я там посчитал для 2х вариантов Z и Г образного.

Саня, в расчет я не вникал, он взят из тепловых сетей, думаю ты все посчитал верно и для 10 метров самокомпенсация действительно не возможна. Это связано с тем что разница температур слишком велика, все таки 300 град. Кроме того эта методика для труб, соответственно жёсткость отводов их напряжений не корректно сравнивать с отводами вентиляции имеющими другие конструкции, формы и пропорции. В общем эта методика ИМХО не для этого, от неё справедливо только сама величина удлинения и насколько я помню она не как не связана с диаметрами, сечениями и формами одлиняемого объекта, а связана только с свойством материала, сталь, пластик и т.д. В общем, считай удлинение, применяй гибкие вставки из не горючих материалов (ну например те что используются в дымоудалении у вентиляторов), в качестве компенсатора, не забудь про подвижные и не подвижные опоры.

. В общем, считай удлинение, применяй гибкие вставки из не горючих материалов (ну например те что используются в дымоудалении у вентиляторов), в качестве компенсатора, не забудь про подвижные и не подвижные опоры.

Как расчитать количество подвижных и неподвижных опор?
При использовании гибких вставок в качестве компенсаторов получается на этапе монтажа их необходимо устанавливать сжатыми в гармошку на величину dL для последующего (не дай Бог) выпрямления?

Смотрите сколько компенсирующая способность вашей вставки в мм., берете разницу температур, линейное расширение материала и прикидываете на сколько метров хватит компенсирующей способности. А вставку надо растянутой ставить металл при повышении температуры увеличивается и будет ее сдавливать с двух сторон.

Разницу температур -28 и +300?
Почему ALK в посте №4 интересовался, при какой температуре именно монтируют систему?

. вставку надо растянутой ставить металл при повышении температуры увеличивается и будет ее сдавливать с двух сторон.

Если растянутую вставку металл будет только сдавливать с двух сторон, то получается, что, к примеру, компенсатор ПГВУ (пост №11) должен работать только на сжатие, и тогда его компенсирующая способность должна быть указана только, как минус 40 мм, а не как плюс/минус 40 мм. Думаю, участки воздуховодов до и после вставки (компенсатора) перемещаются вдоль продольной оси в обоих направлениях, поэтому вставка (компенсатор) должна работать как на сжатие, так и на растяжение. Следовательно гибкая вставка, наверно, д.б. сжата "в гармошку" на величину dL, иначе при растяжении её просто разорвёт?
Как расчитать количество подвижных опор? И при прокладке вертикальных участков воздуховодов ДУ нужны ли они вообще?

Ну так да, разница температуры монтажа и расчетных параметров +300 град. или сколлько у вас. Компенсатор ПГВУ он по факту "гармошка" поэтому работает в обе стороны. И в каких случаях они (участки) перемещаются в обоих направлениях? Можете кстати поспрашивать тех же производителей компенсаторов ЛТР (насколько я знаю это единственное что сертифицировано для ДУ) они вам скажут через какое расстояние их ставить.

Смонтировали, например, в +20, а система, не дай Бог, сработала, когда на улице -20. Неужели надо брать +20.
А касательно подвижных опор не подскажете?
Благодарю за ответы!

Подвижных не видел. Если у вас идет воздуховод по улице где -20 то конечно надо брать -20. А так чем меньше температура на улице тем в итоге будет меньше температура перемещаемых по каналу газов.

Подскажите, как часто необходимо ставить компенсаторы? Если клапаны ДУ в жилом доме стоят на каждом этаже, на мой взгляд это жесткое защемление типа неподвижной опоры и вроде неплохо бы поставить компенсатор на каждом участке. Некоторые товарищи утверждают, что раз в 10м достаточно даже в этом случае. Ни где не нашел ответа на этот вопрос)

Присоединяюсь к exe.34!

Подскажите, как часто нужно ставить компенсаторы? Если у меня вертикальный участок воздуховода длиной 7,9 м - проходит через 2 перекрытия (с 1-го этажа, плюс перекрытие кровли) - нужно ставить компенсатор? Где вообще написаны нормы по шагу установки?

Нигде. Общее расширение трассы в зависимости от длины считается по формуле. Вот пример от Везы.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Компенсатор удлинения стальных воздуховодов

Компенсация температурных расширений

Любые перемещения, возникающие вследствие внешних воздействий на трубопровод (например, сейсмических и др.), должны быть учтены при его проектировании, также следует учитывать и температурное расширение трубопроводов.

Строительные изделия, такие как трубы, оборудование, строительные конструкции, изменяют свои размеры в результате изменения температур. В настоящей статье затронуты вопросы компенсации теплового расширения и сжатия трубопроводов.

Вследствие изменения температуры рабочей среды в трубах возникают температурные напряжения, которые могут передаваться на арматуру, насосное оборудование и т.д. в виде реактивных сил и моментов. Это создает потенциальную опасность разгерметизации стыков, разрушения арматуры или оборудования.

Три наиболее часто используемых способа компенсации перемещений трубопроводов:

применение эффекта самокомпенсации;
установка металлорукава.

Выбор способа компенсации зависит от вида системы трубопроводов, ее схемы, а также от особенностей ландшафта, наличия рядом других коммуникаций и прочих условий.

Перечисленные выше примеры представлены в качестве общих инженерных решений и не должны рассматриваться как единственно верные для конкретной системы трубопроводов. Мы будем рассматривать способ компенсации расширения прямолинейных участков трубопроводов при помощи осевых сильфонных компенсаторов.

Расширение трубопроводов

Первым шагом для решения вопроса компенсации температурных перемещений является вычисление точного изменения длины участков трубопроводной системы в соответствии с предъявляемыми условиями безопасности.

Определение (расчет) теплового расширения трубопровода производится по следующей формуле:

где а – коэффициент температурного расширения, мм/ (м·°С);
L – длина трубопровода (расстояние между неподвижными опорами), м;
∆t – разница значений между максимальным и минимальным значениями температур рабочей среды, °С.

Коэффициент температурного расширения берется из таблицы линейного расширения труб из различных материалов.

Как видно из таблицы, наиболее подвержены температурному расширению трубопроводы из полимерных материалов, в связи с этим способы компенсации полимерных труб несколько отличаются от способов компенсации стальных.

Значения коэффициента линейного расширения являются усредненными для каждого вида материала. Эти значения не должны применяться для расчетов трубопроводов из других материалов. Коэффициенты растяжения в разных источниках могут различаться на 5% и более, поскольку их вычисления проводятся при разных условиях и различными методами. Желательно применять для расчетов коэффициент линейного расширения, который представлен в технической документации производителя труб.

Рассмотрим реальный пример.

Возьмем прямолинейный участок трубопровода диаметром 219 мм из черной углеродистой стали длиной 100 м. Максимальная температура t_max = 140 °С, минимальная t_min = –20 °С.

Производим расчеты:
∆t = 140 – (–20) = 160 °С,
изменение длины трубопровода:
∆L = 0,0115 × 160 × 100 = 184 мм.

Полученный результат говорит о том, что трубопровод при заданных значениях меняет свою длину на 184 мм. Для обеспечения правильной работы трубопровода подходит осевой сильфонный компенсатор условным диаметром 200 мм и компенсирующей способностью 200 мм (например, КСО 200–16–200). При подборе данного типоразмера компенсатора имеется запас компенсирующей способности, а это положительно скажется на сроке работы трубопровода.

В случае, если полученное значение ∆L будет превышать значение компенсирующей способности производимых типоразмеров компенсаторов, то следует уменьшить длину участка трубопровода между двумя неподвижными опорами пропорционально имеющейся компенсирующей способности, а затем подобрать необходимый сильфонный компенсатор, пользуясь вышепредставленным расчетом.

Установка сильфонных компенсаторов

Цель установки сильфонного компенсатора – это поглощение теплового расширения трубы. Обычно температура рабочей среды (жидкости) является основным источником изменения размеров трубопровода, однако в некоторых случаях температура окружающей среды может вызвать тепловое движение трубопровода, т.е. его удлинение или сжатие.

Рекомендации по установке

1. Устанавливая сильфонные компенсаторы, следует проверить соответствие их основных параметров указанным в проекте, таких как

диаметр Д_у, мм;
давление Р_у, МПа;
компенсирующая способность, мм.

2. Диаметр и давление трубопровода должны соответствовать выбираемому компенсатору.

3. При установке сильфонных компенсаторов необходимо монтировать не более одного компенсатора на участке трубопровода между каждыми двумя последовательно стоящими неподвижными опорами.

4. Скользящие опоры должны быть охватывающими (хомуты, рамочные и др.). Они не должны создавать большую силу трения. Целесообразно применение фторопластовых прокладок и т.п. При движении труб не должно быть заклиниваний и перекосов.
Максимальный размер люфтов для Д_у ≤ 100 мм – 1 мм, а для Д_у ≥ 125 мм – 1,6 мм.

5. При проведении расчетов трубопроводов необходимо учитывать влияющие силы (силы трения, силы упругости сильфонов и др.).

6. При выборе места установки сильфонных компенсаторов нужно выбрать наиболее оптимальный вариант их расположения на трубопроводе.

7. При опрессовке труб давление не должно превышать 1,25 × Р_у.

8. Процесс опрессовки проводить только после полного монтажа трубопровода.

9. Напряжения скручивания, угловые усилия, поперечные перемещения должны быть полностью исключены на участке трубопровода, на котором установлен осевой сильфонный компенсатор.

Определение точек установки компенсаторов и направляющих опор для трубы

Для обеспечения правильной работы трубопровода в рабочем режиме следует разделить систему на отдельные участки с целью установки на них сильфонных компенсаторов. Основная задача компенсаторов – контроль расширения трубопровода между неподвижными опорами, перемещение должно происходить строго в осевом направлении для обеспечения жесткости конструкции.

Неподвижные же опоры предназначены для приема всех сил, действующих на трубопроводе.

Направляющие (скользящие) опоры для труб обеспечивают выравнивание движения сильфона компенсатора и предотвращают смещение относительно оси трубопровода. При отсутствии направляющих опор сильфонный компенсатор, обладающий высокой гибкостью в сочетании с внутренним давлением, может потерять устойчивость и деформироваться, что может привести к выходу из строя трубопровода.

Основная рекомендация состоит в установке осевого сильфонного компенсатора рядом с неподвижной опорой. Обычно осевой сильфонный компенсатор устанавливают на расстоянии не более 4Д_у от неподвижной опоры. Данное условие обусловлено обеспечением жесткости конструкции.

Соблюдая правила монтажа сильфонных компенсаторов, вы продлите до максимума срок службы трубопровода, что сэкономит средства на его неплановый ремонт.

Компенсатор в середине прямого участка трубопровода

Компенсатор в крайнем положении прямого участка трубопровода

Компенсатор на прямом участке Z-образного участка трубопровода

Компенсатор на Т-образном участке трубопровода

Расстояния между компенсатором и опорами трубопровода

Первая направляющая опора должна быть расположена на расстоянии не более 4 диаметров труб от сильфонного компенсатора. Расстояние между первой и второй направляющими 14 диаметров трубы.

L₁ = 4Д_у (максимум).
L₂ = 14Д_у (максимум).
L₃ см. график – максимальное расстояние между осями направляющих опор.

Максимальное рекомендуемое расстояние между скользящими опорами приведено на графике. На нем отображена зависимость расстояния между опорами и давления в системе от диаметра трубопровода.

Данные расстояния получены в результате расчетов трубопровода на прочность и устойчивость и являются стандартными.

Правильное расположение компенсаторов КСО, неподвижных и направляющих опор и влияние направляющих (скользящих) на состояние трубопровода при температурном расширении показаны на рисунке ниже.

Самокомпенсация трубопроводов

Наряду с использованием современных компенсаторов целесообразно применять эффект естественной компенсации или так называемой самокомпенсации. Этот эффект применим для любых способов прокладки теплосетей и широко используется на практике.

Эффект самокомпенсации или естественной компенсации термических расширений за счет упругости самого трубопровода применяется на участках, где трасса меняет свое направление (поворачивает).

Преимущество использования самокомпенсации:

простота устройства;
снижение затрат на специальные компенсаторы;
надежность;
отсутствие надзора и ремонта;
отсутствие нагруженности опор.

Для осуществления эффекта естественной компенсации не требуется большого количества труб и специализированных опорных металлоконструкций. Снижение затрат на дополнительные металлоконструкции также может обеспечить установка сильфонных компенсаторов.

Грамотный проект трассировки трубопровода должен учитывать экономическую составляющую, т.е. должен быть выбран такой вариант, при котором система будет максимально надежной и простой в обслуживании при минимальных затратах на материал и работу.

Такой проект должен в первую очередь в максимальной степени использовать все естественные повороты и изгибы трубопроводов для компенсации температурных изменений труб. Рекомендуется применять сильфонные компенсаторы только после использования эффекта самокомпенсации или естественной компенсации.

Компенсаторы используют лишь в тех случаях, когда нет возможности применить эффект самокомпенсации, то есть при наличии длинных прямолинейных участков и также сложившихся условий расположения объектов и проходящих рядом коммуникаций.

Расположение опоры относительно компенсатора

Зависимость расстояния между опорами и давления в системе от диаметра трубопровода

Правильное расположение компенсаторов КСО, неподвижных и направляющих опор и влияние направляющих (скользящих) на состояние трубопровода при температурном расширении

Недостатки использования самокомпенсации

Преимущественное поперечное перемещение нагружаемых частей трубопровода, из-за которого необходимо увеличение размеров непроходных каналов, а также затрудняющее применение при прокладке трубопроводов засыпной изоляции и бесканальной прокладки.
Габариты трубопровода с применением самокомпенсации и размеров плеч трубопровода при самокомпенсации определяют специальными расчетами на компенсацию. Произведенные расчеты длины плеча затем используют для вычисления эффекта бокового или углового смещения трубопровода. Его величина обязательно должна быть несколько меньше, чем размер канала (с запасом не менее 50 мм) между наружной частью трубы и внутренней стенкой строительной конструкции. Наибольшее смещение при естественной компенсации – это смещение в месте поворота трубопровода.
В случае бесканальной прокладки трубопроводов в местах изменения направления трубопровода предусматривают так называемые непроходные каналы, размеры которых рассчитывают по формулам. трубопровода применим как для привычных всем Z-образных, П-образных и Г-образных компенсаторов, так и для других видов конструкций трубопровода.

П-образный или сильфонный компенсатор?

Не раз проектировщики сталкивались с вопросом «Какой компенсатор поставить – П-образный или сильфонный?»

Отвечая на этот вопрос, мы пришли к выводу, что в большинстве случаев следует устанавливать сильфонные компенсаторы.

Применение П-образных компенсаторов, расположенных вертикально и горизонтально, при прокладке трубопроводов различного назначения бывает неэффективным. Увеличение их количества не решает проблему безопасности, поскольку при движении поверхности земли (грунта) нет возможности определить, в какой точке и в какую сторону будут действовать силы на трубопровод. В большинстве случаев можно только предположить, в какую сторону будет двигаться грунт, и расположить два компенсатора горизонтально и вертикально.

Если идеализировать ситуацию, то необходимо чтобы П-образные компенсаторы устанавливали в одной точке через каждые 15–30° (от 0 до 180° – см. рис.) для осуществления «полной» компенсации. Проблема решается путем применения в данной ситуации всего одного сильфонного компенсатора.

Выше была рассмотрена ситуация с надземной прокладкой трубопровода. Для подземной прокладки существуют специальные сильфонные компенсаторы для газо- и нефтепроводов, их установка в определенных точках дает возможность обходиться без дорогих подземных железобетонных каналов. Таким образом, применение сильфонных компенсаторов экономит деньги и время без ущерба качества работы трубопроводов.

Все иллюстрации приобретены на фотобанке Depositphotos или предоставлены авторами публикаций.

Компенсаторы линейных тепловых расширений в противодымной вентиляции

В процессе проектирования систем вытяжной противодымной вентиляции возникает необходимость обращаться к положению 1-го абзаца пункта 6.13 СП 7.13130.2013 "Отопление, вентиляция и кондиционирование. Требования пожарной безопасности".

«…Конструкции воздуховодов с нормируемыми пределами огнестойкости при температуре перемещаемого газа более 100°С следует предусматривать с компенсаторами линейных тепловых расширений». Здесь надо отметить, что требование присутствовало и в ранее действовавшем своде правил в редакции 2009 года (см. пункт 6.57). В связи с этим возникает вопрос, как рассчитать удлинение металлического воздуховода в составе системы вытяжной противодымной вентиляции при ее работе в условиях пожара? Попытаемся Вам ответить, для чего обратимся к справочнику машиностроителя под редакцией Н.С. Ачеркана. Линейное температурное удлинение (l_t) определяется по следующей зависимости:

где l₀ – длина воздуховода до пожара, м;
α – коэффициент линейного расширения (см. таблицу 1);
∆T – разница между температурой при пожаре и температурой до пожара, о С.

Коэффициент линейного расширения металла, α•10 6

Пример . Необходимо определить удлинение стального воздуховода с начальной длиной 10.0 м в составе системы вытяжной противодымной вентиляции, обеспечивающей удаление продуктов горения с температурой 300,0 о С. Начальная температура в помещении 22,0 о С. По таблице 1 принимаем коэффициент линейного расширения равным 12,8 (среднее значение для выбранного температурного интервала). Выполним расчет:

В результате выполненного расчета установлено, что удлинение воздуховода относительно начальной длины составит 35,6 мм.

Для чего мы привели Вам этот пример? В результате несложного расчета мы наглядно показали, что средняя величина температурного удлинения металлического воздуховода на каждый погонный метр составит 3,6 мм. Средняя длина участка фланцевого воздуховода при монтаже составляет 2,0 м. Средняя величина зазора между фланцами сочленяемых секций составляет приблизительно 5,0-8,0 мм. В межфланцевых уплотнениях используются эластичные материалы (например, шнуры каолиновые термостойкие), имеющие начальный диаметр 10-15 мм. Таким образом, можно утверждать, что при использовании фланцевых воздуховодов, применения специализированных компенсаторов линейного теплового расширения НЕ ТРЕБУЕТСЯ.
Сложнее ситуация обстоит со сварными прямошовными воздуховодами. Но специфика их поведения при пожаре, обусловленная большой вероятностью разрыва сварных швов вследствие их начального температурного напряжения, низкая технологичность монтажа на объекте, невысокая коррозионностойкость швов, практически не оставляет ниши такому типу воздуховодов. Делайте выводы.

С уважением, Александр.

Читайте также: