Come affrontare i problemi di espansione termica e contrazione nei sistemi di sifone HDPE in edifici grattacieli

Caratteristiche di espansione termica e contrazione dei materiali HDPE
L'HDPE (polietilene ad alta densità) è un termoplastico con evidenti caratteristiche di espansione termica e contrazione. Il coefficiente di espansione termica è generalmente 0,17 ~ 0,20 mm/m · ℃. Le variazioni di differenza di temperatura causano grandi variazioni della lunghezza della pipeline, specialmente negli edifici grattacieli. Durante l'installazione di riser e tubi principali orizzontali a lunga distanza, la loro espansione e contrazione lineari devono essere considerate scientificamente.

Nelle condizioni operative alternate ad alta temperatura in estate e basse temperature in inverno, i tubi nel sistema di sifone HDPE si espanderanno o contrarranno con la fluttuazione della temperatura ambiente. Se non gestito correttamente, causerà gravi conseguenze come la deformazione del tubo, la dislocazione dell'interfaccia, la perdita di sistema o l'instabilità della staffa.

Principali manifestazioni di espansione termica e contrazione negli edifici grattacieli
I problemi di espansione termica e contrazione di Sistemi di sifon HDPE Negli edifici grattacieli si manifestano principalmente nei modi seguenti:
Il riser è influenzato dall'altezza del pavimento e la lunghezza totale cambia notevolmente, il che è facile causare lo spostamento assiale del gasdotto.
Sotto la condizione di posa a lunga distanza del tubo principale orizzontale sul tetto, la differenza di temperatura tra giorno e notte o la differenza di temperatura tra esterno e interno è significativa.
Se la staffa di fissaggio del tubo non è disposta ragionevolmente, causerà concentrazione di sollecitazione, lacerazione dell'interfaccia e persino danni al sistema.
Il gancio e la staffa scorrevole non sono usati insieme, il che limita la libera circolazione della pipeline e forma punti di accumulo di stress.

Strategia di rilascio dello stress per l'espansione termica e la contrazione nel sistema di drenaggio del sifone
L'espansione termica e il controllo della contrazione del sistema di sifone negli edifici grattacieli dovrebbero essere trattati in modo completo con una varietà di mezzi tecnici:
Impostare la staffa scorrevole
Nel layout di tubi principali orizzontali e riser verticali, le staffe scorrevoli dovrebbero essere impostate per consentire alla tubazione di muoversi liberamente nella direzione assiale. Le staffe scorrevoli sono generalmente disposte tra le staffe fisse. Si raccomandano staffe in acciaio inossidabile o cuscinetti di scorrimento in polietilene per ridurre il coefficiente di attrito. Durante l'installazione, prestare attenzione alla direzione di scorrimento deve essere coerente con la direzione di espansione della pipeline per evitare il blismio.
Layout ragionevole di parentesi fisse
La staffa fissa deve essere installata in una parte stabile e rigida della struttura, come sotto il raggio, sul muro e sul lato della colonna. Si consiglia di impostare una staffa fissa ogni 3-5 piani in edifici grattacieli. La funzione principale della staffa fissa è determinare il punto di riferimento della pipeline per prevenire lo slittamento complessivo, ma non impedisce l'espansione termica e lo spostamento della contrazione.
Servizio di divario di espansione per condutture
Nella progettazione del sistema di sifone HDPE, il margine di espansione adeguato dovrebbe essere riservato in base alle condizioni di differenza di temperatura quando si collega ogni sezione della pipeline. Prendendo un tubo HDPE lungo 50 metri come esempio, se la differenza di temperatura è di 30 ℃, l'espansione lineare può raggiungere 250 ~ 300 mm. I progettisti devono riservare lo spazio tampone all'interfaccia e alla saldatura di fusione elettrica.
Aggiungi l'anello di espansione o la piega tampone
Nella posizione in cui si gira la pipeline, è lunga o la differenza di temperatura cambia frequentemente, è possibile impostare un "anello di espansione" o una "curva tampone a forma di U". Questa forma strutturale può assorbire efficacemente l'espansione e la contrazione della conduttura causata dall'espansione termica e dalla contrazione, evitare la concentrazione di stress sulla sezione dritto e proteggere la stabilità del sistema.
Seleziona connessioni o compensatori flessibili
I giunti di gomma flessibili o i compensatori di espansione possono essere considerati in nodi speciali di alcuni edifici grattacieli (come attraverso le lastre del pavimento e attraverso aperture a parete). Questi componenti possono tamponare determinati spostamenti e vibrazioni, ma la loro frequenza di utilizzo dovrebbe essere controllata per evitare di influenzare le caratteristiche di pressione negativa del sistema.

Ottimizzazione del layout dell'albero del tubo negli edifici grattacieli
Lo spazio verticale dell'albero negli edifici grattacieli è limitato. Quando il sistema di drenaggio del sifone HDPE è disposto nell'albero del tubo, la selezione del diametro del tubo, la posizione della staffa, la protezione dell'isolamento termico e altre misure dovrebbero essere ottimizzate.
Il tubo non dovrebbe essere vicino al muro e dovrebbe esserci una certa quantità di espansione termica e spazio di movimento;
La diapositiva verticale può aiutare il montante ad espandersi e contrarsi liberamente;
Si consiglia di impostare una connessione morbida o un giunto tampone nella parte inferiore del riser per evitare il ritiro complessivo del sistema;
L'isolamento dei tubi può ridurre l'impatto della differenza di temperatura tra giorno e notte e ridurre la frequenza e il grado di espansione e contrazione.

Espansione termica e misure di controllo della contrazione in casi di ingegneria
Il sistema di sifone dell'acqua piovana sul tetto di un grattacielo commerciale utilizza tubi HDPE, con una lunghezza massima della sezione di tubi orizzontale di 60 metri. Sono impostate staffe scorrevoli a più punti e nella sezione centrale sono progettati anelli di espansione termica a forma di U. Dopo la simulazione e il debug in loco, il sistema funziona continuamente e stabilmente sotto una differenza di temperatura ambiente di ± 35 ℃, senza dislocazione dell'interfaccia o calassa che cade, verificando pienamente l'efficacia della strategia di espansione termica e trattamento della contrazione.

Precauzioni durante l'installazione e la costruzione
Il record di temperatura di installazione è un importante dati di riferimento, che viene utilizzato per determinare lo spazio di espansione riservata durante la saldatura;
Tutte le staffe devono essere installate saldamente, il trattamento anticorrosivo dovrebbe essere in atto e il tipo di scorrimento/fisso dovrebbe essere contrassegnato;
Dopo la saldatura, non è consigliabile spingere o tirare con forza la pipeline per evitare di danneggiare lo strato di saldatura;
Dopo l'installazione della pipeline, la ventilazione del sistema e il test di pressione negativa devono essere eseguiti per osservare se l'espansione termica e la contrazione hanno un impatto sulla tenuta del sistema.