20 26,3 0,35 0,47 15,8 21,1 26,4
25 33,7 0,41 0,86 29,3 39,1 48,8
32 42,4 0,50 1,97 67,0 89,3 112,0
40 48,3 0,56 2,92 99,2 132,0 165,0
50 60,3 0,65 5,45 185,0 247,0 309,0
65 76,1 0,77 10,70 364,0 485,0 606,0
80 88,9 0,85 16,34 555,0 740,0 925,0
100 114,3 0,97 27,73 1106,0 1475,0 1843,0
125 139,7 1,15 57,00 1937,0 2583,0 3229,0
150 168,3 1,29 94,07 3197,0 4263,0 5329,0
Typiska effekter - stålrör - enkel 4.1
Typiska effekter - stålrör - enkel
v/100 Pa/m (10 mm vp/m) och medietemp. på 80°C
Medierör Hastighet Massflöde Effekt v/∆t = 30°C Effekt v/∆t = 40°C Effekt v/∆t = 50°C
DN d utv. mm (m/s) (m3/h) (kW) (kW) (kW)
Dimensioneringen beskrivs i avsnitt 1.
Värmeförlust - stålrör - enkel 4.2
Förutsättningar - värmeförlust
När man jämför värmeförluster är det viktigt att känna till förutsättningarna för beräkningen av värmeförlusten.
Det finns en rad faktorer som inte har med de förisolerade rörens egenskaper att göra, men som har stor betydelse för värmeförlusten.
De följande förutsättningarna ska vara lika för att du ska kunna jämföra värmeförlusterna:
• Dimensioner medie- och mantelrör
• Medierörens temperatur
• Jordens lambdavärde
• Jordens temperatur
• Ytresistansen
• Läggningsdjupet
• Avståndet mellan rören
Eftersom det i realiteten är isoleringens lambdavärde du jämför är det givetvis också viktigt att du här använder det korrekta lambdavärdet. Lambda-värdena som anges nedan är genomsnittsvärden.
På de följande sidorna finns tabeller med värmeförlusten för de förisolerade rören. Beräkningen av värmeförlusten är baserad på följande förutsättningar.
Rören kan produceras med olika lambdavärden, ned till 0,0225 W/m°C, beroende på vilka krav som ställs på skummets mekaniska egenskaper.
Lambdajord 1,2000 W/m°C
Lambda kontinuerlig produktion 0,024 W/m°C Lambda diskontinuerlig produktion 0,026 W/m°C
Ro 0,0685 m2 °C/W
Lläggningsdjup H 800 mm
tfram 80,0 °C
Värmeledningsförmåga - jord/sand
För fuktig jord kan du använda värden från 1,5-2,0 W/m°C För torr sand c:a 1,0 W/m°C.
Ytresistans
Enligt EUHP’s District Heating Handbook kan du normalt sätta denna till 0,0685 m2 °C/W.
Läggningsdjupet
Anges i mm från överkant mantelrör till jordytan i obelagda eller till underkant beläggning i belagda områden.
20 26,9 2,6 90 3,0 13,0 0,125
25* 33,7 3,2 90 3,0 14,7 0,141
32* 42,4 3,2 110 3,0 15,0 0,144
40* 48,3 3,2 110 3,0 17,1 0,164
50* 60,3 3,2 125 3,0 18,9 0,182
65* 76,1 3,2 140 3,0 22,2 0,213
80* 88,9 3,2 160 3,0 22,8 0,219
100* 114,3 3,6 200 3,2 24,4 0,234
125* 139,7 3,6 225 3,4 28,0 0,269
150* 168,3 4,0 250 3,6 32,7 0,314
200* 219,1 4,5 315 4,1 35,5 0,341
250 273,0 5,0 400 4,8 36,7 0,353
300 323,9 5,6 450 5,2 41,6 0,400
350 355,6 5,6 500 5,6 40,6 0,391
400 406,4 6,3 560 6,0 42,8 0,412
450 457,2 6,3 630 6,6 43,1 0,414
500 508,0 6,3 710 7,0 41,7 0,401
600 610,0 7,1 800 7,9 50,4 0,485
Värmeförlust - stålrör - enkel 4.2.1
Värmeförlust - stålrör - enkel - serie 1 (beräknat för rörpar)
Stålrör Mantelrör Värmeförlust U-värde
DN d utv. mm Godstj. mm D udv. mm Godstj. mm W/m Φtotal Φtotal
Värmeförlusten är beräknad per schaktmeter.
U-värdet anges per rörmeter.
*Kontiproducerade
Diffusionsspärr
isoplus kan producera rör, med mantelrör som har mantelrörsdimensioner ≤ ø355 mm, som energisnåla kontiprodu- cerade rör med diffusionsspärr inlagd mellan mantelrör och polyuretanskum, med stålrörsdimension från och med ø33,7 mm.
För rör med mantelrör som har dimensioner >ø355 mm fungerar mantelröret som diffusionsspärr på grund av sin tjocklek.
Diffusionsspärren skyddar isoplus förisolerade rör mot åldring, och värmeförlusten är därmed konstant under hela rörets tekniska livstid.
Serie 1-rör levereras normalt som traditionellt producerade rör utan inlagd diffusionsspärr. Dimensioner med man- telrör ≤ ø355 mm kan dock levereras kontiproducerade på specialbeställning, därför har värmeförlusterna för dessa dimensioner angetts för energisnåla kontiproducerade rör.
20 26,9 2,6 110 3,0 11,24 0,108
25* 33,7 3,2 110 3,0 12,28 0,118
32* 42,4 3,2 125 3,0 13,27 0,128
40* 48,3 3,2 125 3,0 14,91 0,143
50* 60,3 3,2 140 3,0 16,67 0,160
65* 76,1 3,2 160 3,0 18,56 0,179
80* 88,9 3,2 180 3,0 19,38 0,186
100* 114,3 3,6 225 3,4 20,59 0,198
125* 139,7 3,6 250 3,6 23,53 0,226
150* 168,3 4,0 280 3,9 26,65 0,256
200* 219,1 4,5 355 4,5 28,06 0,270
250 273,0 5,0 450 5,2 29,31 0,282
300 323,9 5,6 500 5,6 33,22 0,319
350 355,6 5,6 560 6,0 32,05 0,308
400 406,4 6,3 630 6,6 33,18 0,319
450 457,2 6,3 710 7,0 33,13 0,319
500 508,0 6,3 800 7,2 32,67 0,314
600 610,0 7,1 900 8,7 37,49 0,360
x
Värmeförlust - stålrör - enkel 4.2.2
Värmeförlust - stålrör - enkel - serie 2 (beräknat för rörpar)
Stålrör Mantelrör Värmeförlust U-värde
DN d utv. mm Godstj. mm D utv. mm Godstj. mm W/m Φtotal Φtotal
Värmeförlusten är beräknad per schaktmeter.
U-värdet anges per rörmeter.
*Kontiproducerade
Diffusionsspärr
isoplus kan producera rör, med mantelrör som har mantelrörsdimensioner ≤ ø355 mm, som energisnåla kontiprodu- cerade rör med diffusionsspärr inlagd mellan mantelrör och polyuretanskum, med stålrörsdimension från och med ø33,7 mm.
För rör med mantelrör som har dimensioner >ø355 mm fungerar mantelröret som diffusionsspärr genom sin tjocklek.
Diffusionsspärren skyddar isoplus förisolerade rör mot åldring, och värmeförlusten är därmed konstant under hela rörets tekniska livstid.
20 26,9 2,6 125 3,0 10,32 0,099
25* 33,7 3,2 125 3,0 11,11 0,107
32* 42,4 3,2 140 3,0 12,13 0,117
40* 48,3 3,2 140 3,0 13,49 0,130
50* 60,3 3,2 160 3,0 14,55 0,140
65* 76,1 3,2 180 3,0 16,26 0,156
80* 88,9 3,2 200 3,2 17,53 0,169
100* 114,3 3,6 250 3,6 18,08 0,174
125* 139,7 3,6 280 3,9 20,24 0,195
150* 168,3 4,0 315 4,1 22,23 0,214
200 219,1 4,5 400 4,8 24,90 0,239
250 273,0 5,0 500 5,6 24,90 0,239
300 323,9 5,6 560 6,0 27,25 0,262
350 355,6 5,6 630 6,6 26,31 0,253
400 406,4 6,3 710 7,0 26,95 0,259
450 457,2 6,3 800 7,2 27,17 0,261
500 508,0 6,3 900 7,9 26,71 0,257
600 610,0 7,1 1000 9,4 30,49 0,293
x
Värmeförlust - stålrör - enkel 4.2.3
Värmeförlust - stålrör - enkel - serie 3 (beräknat för rörpar)
Stålrör Mantelrör Värmeförlust U-värde
DN d utv. mm Godstj. mm D utv. mm Godstj. mm W/m Φtotal Φtotal
Värmeförlusten är beräknad per schaktmeter.
U-värdet anges per rörmeter.
*Kontiproducerade
Diffusionsspärr
isoplus kan producera rör, med mantelrör som har mantelrörsdimensioner ≤ ø355 mm, som energisnåla kontiprodu- cerade rör med diffusionsspärr inlagd mellan mantelrör och polyuretanskum, med stålrörsdimension från och med ø33,7 mm.
För rör med mantelrör som har dimensioner >ø355 mm fungerar mantelröret som diffusionsspärr genom sin tjocklek.
Diffusionsspärren skyddar isoplus förisolerade rör mot åldring, och värmeförlusten är därmed konstant under hela rörets tekniska livstid.
maks. maks. maks.
x
Läggningsmetod 1 - expansionsaböjar 4.3
Att använda ”naturliga” expansionsmöjligheter i samband med rördragningen är en enkel och relativt okomplicerad metod att begränsa de axiella spänningarna.
I huvudsak kräver denna läggningsmetod att avståndet mellan två expansionsmöjligheter – t.ex. en L-, Z- eller U-böj – aldrig överstiger Fmax för den aktuella rörtypen och dimensionen (Fmax anges i tabellen på sidan 4.5).
Detta förhållande kan illustreras på följande sätt:
Om en given rörsträcka med utnyttjande av de naturliga riktningsändringarna överstiger Fmax måste du lägga till ytterligare en expansionszon och/eller lägga till en engångskompensator på sträckan.
x
Läggningsmetod 2 - värmeförspänning 4.3.1
Du kan använda värmeförspänning i de fall där du inte kan använda naturliga expansionsmöjligheter och/eller i fall där de högre spänningarna och de tillhörande begränsningarna i ett kallförlagt system, där Fmax (se sidan 4.5) överskrids, inte kan accepteras.
Vid värmeförspänning läggs rören ner och förvärms innan de täcks. De ligger därefter i praktiken utan spänningar vid ”förvärmningstemperaturen”.
Du kan i stort sett lägga ner rören utan begränsningar och utan att använda traditionell expansionskompensering via t.ex. böjar, kompensatorer eller motsvarande.
I början och slutet av en sektion ska det som huvudregel finnas en expansionszon (L-, Z- eller U-böj) eller en fastspänning i den ena änden.
Du kan fylla igen och komprimera schakten med sand till en nivå upp till högst mitten av mantelröret innan förspänningen.
Under förvärmningen ska rören tillåtas utvidga sig fritt (frånsett friktionen som beror på rörens egenvikt). Efter övertäckningen och komprimeringen ligger de spänningsfritt på den friktionsfixerade sträckan. Detta förhållande medför att du vid senare behov att utföra parallellgrävningar kan göra det utan att ta speciella hänsyn när drifttemperaturen sänks till en nivå som motsvarar förvärmningstemperaturen.
Du väljer normalt förvärmningstemperaturen så att den ligger mellan förläggningstemperaturen och den maximala drifttemperaturen, så att de axiella spänningarna i både fram- och returledningarna reduceras så mycket som möjligt.
Möjliga värmeförspänningsmetoder
Fjärrvärmevatten
Denna metod kan du använda genast när ledningsdelen som ska förvärmas ligger i anknytning till ett befintligt nät i drift, och där du inte behöver tömma systemet innan du tar det i drift.
Ånga
Eftersom värmeförspänning normalt utförs vid temperaturer mellan 60°C och 75°C är du tvungen att sänka trycket i rörsystemet när du använder ånga för förvärmning, från atmosfärstrycket på c:a 1 bar till ett undertryck på c:a 0,4 bar, då vatten blir till ånga vid en temperatur på c:a 75°C.
Vid denna temperatur transporterar ånga en värmeeffekt på 756 W/kg, och därmed betydligt mer än vatten (c:a 15 gånger).
Fördelen med att använda ånga är alltså i synnerhet det relativt sett lägre behovet av vatten i samband med förvärmningen.
x
Läggningsmetod 2 - värmeförspänning 4.3.2
Elektricitet
El-förvärmning har sina fördelar när du ska förvärma längre rörsträckor där du inte har möjlighet att få fjärrvärme- vatten från en befintlig källa.
El-förvärmning kräver att det rör sig om identiska dimensioner och karakteristika på de använda stålrören på hela den sträcka som ska förvärmas.
Du kan inte el-förvärma en kombination av flera dimensioner, t.ex. en sträcka med en eller flera reduktioner, efter- som de mindre dimensionerna då skulle överhettas. I dessa fall måste du dela upp sträckan i separata sektioner med samma dimension och senare koppla samman dem med en engångskompensator och den nödvändiga reduk- tionen.
El-förvärmningen kräver tillgång till en el-anslutning med 400 V och/eller en generator som kan leverera den effekt som behövs för förvärmningen.
-180 N/mm2
F ½ Fe Fe Fe Fe Fe Fe ½ Fe F
x Läggningsmetod 3 - förspänningselement 4.3.3
Du kan använda förspänningselementen i de fall då det antingen inte är möjligt att utnyttja de naturliga expansions- möjligheterna och/eller i de fal då du inte kan acceptera högre spänningarna och därtill hörande begränsningar i ett kallförlagt system.
I motsats till värmeförspänning i öppen schakt kan du lägga ner rören, täcka dem, frånsett monteringshålen, och återställa ytan innan du förspänner systemet när du använder förspänningselement.
Själva förspänningen gör du normalt med hjälp av fjärrvärmevatten från det befintliga nätet eller med hjälp av en mobil värmepanna.
Ett förspänningselement är en komponent som du svetsar in i rörsystemet och som där fungerar som en ”expan- sionsmöjlighet” i samband med förspänningen.
Förspänningselementet är konstruerat så att det medger en styrd expansion mellan två fria rörändar. När den öns- kade expansionen har uppnåtts stöter de fria rörändarna mot varandra. Därefter låser du dem i detta läge genom att svetsa samman dem.
På detta sätt ligger systemet, precis som det värmeförspända systemet, spänningsfritt vid förspänningstemperatu- ren, och framtida temperaturvariationer fångas upp som tryck- respektive dragspänningar på de friktionsfixerade sträckorna.
Vid början och slutet av den förspända rörsektionen ska det, som i de andra systemen, som huvudregel finnas en expansionszon (L-, Z- eller U-böj).
Genom att använda förspänningselement går rörläggningen relativt snabbt, eftersom du kan täcka schakten löpande. Du kan utföra parallella uppgrävningar utan särskilda försiktighetsåtgärder på samma sätt som för ett värmeförspänt system.
x Läggningsmetod 3 - förspänningselement 4.3.4
Projekteringsdata
• Maximalt tillåten drifttemperatur är 149°C.
• Förspänningstemperaturen ska vara lägst 90% av den maximala drifttemperaturen.
• Drifttrycket i anläggningen får inte överstiga 16 bar.
I vissa fall kan även 25 bar tillåtas.
• Den maximalt tillåtna axialspänningen i en friktionsfixerad sträcka är 180 N/mm2.
• Rörens övertäckning ska vara likformig över hela den förspända sträckan.
• Övertäckning och komprimering av rörschakten ska vara likformad över hela rörsträckan.
I tabellen på sidorna 4.5 och 4.5.7 anges, för ett läggningsdjup på 0,8 m och en maximalt tillåten axialspänning på 180 N/mm2, måtten för F och Fe.
x
Läggningsmetod 4 - kallförläggning 4.3.5
Vid kallförläggning kan du i stort sett lägga ner rören utan begränsningar och utan att använda traditionell expansionskompensering via t.ex. böjar, kompensatorer eller motsvarande.
Handboken nöjer sig med att omfatta kallförläggning av rör i dimensioner upp till DN 300 – vid större dimensioner bör du kontakta isoplus för att få en genomgång och optimering av ditt projekt.
Vid kallförläggning kan du tillåta att de axiella spänningarna överstiger flytspänningen. Det innebär att det vid den första uppvärmningen sker en liten deformering av stålröret, vilket ger en efterföljande spänningsavlastning.
Det raka röret stannar därefter kvar i det elastiska området vid framtida lastväxlingar.
På grund av de högre spänningarna och därmed de krafter som påverkar medieröret får du, vid den första upp- värmningen, en väsentligt större expansion i röret i de fria ändarna. Detta förhållande medför att du i samband med kallförläggning alltid ska använda antingen expansionszoner, dvs. bredare och sandfyllda schakter runt böjar och avgreningar och/eller skumkuddar (se sidorna 4.5.17, 4.5.18 och 4.5.20).
Kallförläggning karakteriseras av följande grundläggande förhållanden:
• En första gångens expansion som normalt är två gånger större än vid en termisk förspänning.
• Expansionszoner/skumkuddar ska användas vid böjar/avgreningar.
• Högre tryckspänningar i isoleringsmaterialet vid alla riktningsändringar.
• Stora axiella påfrestningar av förisolerade ventiler.
• Avgreningar ska förstärkas pga. de högre påfrestningarna.
• Anborrningar i ett kallförlagt system i drift är inte ovillkorligen möjligt.
• Uppgrävningar parallellt med kallförlagda ledningar är som huvudregel inte möjligt, såvida inte drift- temperaturen sänks och/eller röret säkras mot vågrät utböjning med förstyvningar eller motsvarande.
• Fastspänningar kan i praktiken och på grund av de höga krafterna inte användas.
• Smygskärningar är inte möjliga vid ∆T ≥ 120 K.
• Smygskärningar vid ∆T ≥ 100 K är bara möjliga upp till max. 3° smygvinkel.
• Vid reduktioner kan bara ett steg tillåtas.
Vi skiljer för en del av dessa regler mellan om placeringen sker på friktionsfixerade eller friktionshämmade sträckor.
Min. 1 m
Max. F(m)/3 = =
Min. 1 m Max. F(m)/3
Min. 1 m
Max. F(m)/3 Min. 1 m
Max. F(m)/3 Min. 1 m
Max. F(m)/3 Min. 1 m
Max. F(m)/3 Min. 1 m Max. F(m)/3 Min. 1 m Max. F(m)/3
x Läggningsregler för användning av isosteelpress 4.3.6
Projektering
isosteelpress kan enkelt appliceras på stålrör och genom läggningsmetoder 1, 2 och 4. isosteelpress får endast användas i projekt, där ∆t inte överstiger 70°C (skillnad mellan installationstemperatur och max driftstemperatur).
Max installationstemperatur med isosteelpress är 50°C.
Läggningsdjup max 1,0 m.
Det får endast användas förisolerade rörkopplingar. Reduktioner undantas.
Riktningsändringar (böjningar) 80-100°. Vid andra vinklar för riktningsändring, kontakta isoplus tekniska avdelning.
Benlängder på böjar enligt tabell sida 5.4 och sida 5.5. Användning av elastiska bågar är ej tillåtet.
Hantering
Lyft inte rör som är samlade - dvs. rören ska samlas i kanalen.
Reduktioner
Reduktioner ska placeras avlastade. Se nedanstående skiss.
Placering av reduktioner
Lyra: Mitt i lyran Z-slag: Mitt i Z-slaget
Böjning: Min 1 m och max F (m)/3 (för den minsta dimensionen)
x
Projekteringsunderlag 4.4
Projekteringsunderlag
Projekterings- och läggningsreglerna beskriver hur du löser expansionsförhållandena samtidigt som du säkerställer att rörsystemet utnyttjas optimalt.
Projekteringshjälp
isoplus tekniker står alltid till förfogande för att besvara de frågor som uppstår i samband med projektets expan- sionssystem, och vi går gärna igenom de aktuella projektritningarna.
Systemförutsättningar
Bakgrunden för projekterings- och läggningsreglerna är ett fastskummat rörsystem, där medierör, isolering och mantel fungerar som en sammanhängande sandwichkonstruktion.
När stålröret rör sig på grund av varierande temperaturer kommer hela sandwichkonstruktionen att följa stålrörets rörelser. Den egentliga rörelsen kommer därför att ske mellan mantelröret och det omkringliggande fyllnadsmateri- alet.
Läggningsmetoder
I avsnittet finns en beskrivning av fyra olika läggningsmetoder och läggningsregler för isosteelpress:
Metod 1 - Expansionsböjar Metod 2 - Värmeförspänning Metod 3 - Förspänningselement Metod 4 - Kallförläggning
Läggningsregler för isosteelpress
Vid projekteringen arbetar du med fiktiva förankringar, friktionshämmade och friktionsfixerade sträckor.
Den friktionshämmade längden, också kallat friktionslängden, är den längd som för en given dimension är från en expansion i form av en böj till en fiktiv förankring, vid en spänning på 130 - 180 N/mm2.
Vid kallförläggning kommer spänningsnivån teoretiskt att överstiga 300 N/mm2.
x
Projekteringsunderlag 4.4.1
X X
X X Fiktiv
fixpunkt
Fiktiv fixpunkt
Spänningsnivå 130-180 N/mm2
Friktionslängd Friktionslängd
Friktionsfixerad sträcka
Rörelseriktning Rörelseriktning
Beräkningarna förutsätter att rörsystemet har etablerats i sand enligt avsnitt 3, med en jordtäckning på max.
0,8 m och med driftförutsättningar på max. 16 bar och ∆t max. 120°C.
Dim F (m) Dim F (m) Dim F (m)
26,9/90 23 26,9/110 19 26,9/125 17
33,7/90 36 33,7/110 29 33,7/125 26
42,4/110 37 42,4/125 33 42,4/140 29
48,3/110 43 48,3/125 38 48,3/140 34
60,3/125 48 60,3/140 42 60,3/160 37
76,1/140 54 76,1/160 47 76,1/180 42
88,9/160 55 88,9/180 49 88,9/200 44
114,3/200 63 114,3/225 56 114,3/250 50
139,7/225 68 139,7/250 61 139,7/280 55
168,3/250 81 168,3/280 73 168,3/315 64
x
Friktionslängd 4.5
Serie 1 Serie 2 Serie 3
Friktionslängden är avståndet mellan en fysisk eller en fiktiv förankring och en expansion i form av en böj, där syste- met kan fånga upp tillräcklig rörelse utan att den tillåtna spänningsnivån överskrids.
Friktionslängden används dels för att beräkna det maximala avståndet mellan två böjar, där det maximala avståndet utan användning av expansionselement är 2 x F, dels för att beräkna när du ska bygga in expansionselement i en given sträcka.
I de följande illustrationerna visar vi exempel på användning av friktionslängder (Fmax).
De angivna friktionslängderna är genomsnittsvärden med de förutsättningar som anges i avsnittet projekteringsun- derlag.
De angivna Fmax gäller under förutsättning att vinklarna på expansionsböjarna ligger mellan 80° och 100°.
Max. 2 x F
Max. F
X X
F
½ Fe
FE Fiktiv
Fixpunkt X X
Maks. 2 x F
Maks. F
X X
F
½ Fe
FE Fiktiv
Fixpunkt X X
Max. 2 x F
Max. F
X X
F
½ Fe
FE Fiktiv
Fixpunkt X X
x
Expansionsböj 4.5.1
Vid dimensionering av expansionsböjar skiljer vi mellan böjar på 80°- 100° och böjar < 80°.
Den rörelse en böj utsätts för beror dels på läggningsmetoden och dels på skillnaden mellan anläggningens lägsta och högsta temperatur (∆t).
Därför anger vi i det följande den nödvändiga benlängden för respektive ∆t 80°C och ∆t 120° enligt den använda läggningsmetoden.
L – böjar 80° - 100°
L-böjar är expansionsböjar som, i motsats till Z-böjar, i realiteten bara belastas från en sida.
De angivna måtten är minimumsmått för böjar som används enligt läggningsregel 1, 2 och 3 (B1 och F1) och böjar som används enligt läggningsregel 4 (B4 och F4)
Minimumsmåttet F1 och F4 ska säkerställa att det inte uppstår för stora sidokrafter vid murgenomföringar.
Du ska använda läggningsregel 4 om det är längre än 2 x friktionslängden mellan två expansionsböjar eller längre än 1 x friktionslängden mellan expansionsböjen och en gjuten förankring.
Fastspänning
B1 och B4
B1 och B4 B1 och B4
Max. 30 m.
B1 och B4
F1 och F4 /
Fastspänning
B1 och B4 B1 och B4 för
huvudledning B Max.
Fastspänning
B1 och B4
B1 och B4 B1 och B4
Max. 30 m.
B1 och B4
F1 och F4 / B Max.
Fastspänning
B1 och B4
B1 och B4 B1 och B4
Max. 30 m.
B1 och B4
F1 och F4 / B Max.
Max. benlängder
Medierör
Avgrening Max. B Parallella avgreningar d utv. mm B Max. M
26,9 3,1
33,7 3,2
42,4 3,2
48,3 3,2
60,3 3,2
76,1 3,2
88,9 3,4
114,3 3,8
139,7 4,4
168,3 5,0
219,1 5,6
273,0 6,4
323,9 7,0
355,6 7,8
406,4 8,5
457,2 9,4
508,0 10,0
610,0 11,3
B1 F1 B4 F4
m m m m
26,9 1,0 1,0 1,1 1,1
33,7 1,2 1,2 1,4 1,4
42,4 1,3 1,4 1,5 1,7
48,3 1,5 1,7 1,8 2,0
60,3 1,8 2,0 2,1 2,3
76,1 2,1 2,8 2,4 3,3
88,9 2,3 3,3 2,6 3,7
114,3 2,6 4,2 3,1 4,7
139,7 3,1 5,0 3,5 5,7
168,3 3,5 5,9 4,1 6,9
219,1 4,0 6,9 4,6 7,9
273,0 4,6 7,9 5,4 9,1
323,9 5,1 9,4 5,9 10,7
355,6 5,7 9,4 5,9 10,7
406,4 6,2 11,4 7,2 12,9
457,2 6,8 12,3 7,9 14,3
508,0 7,3 12,9 8,4 14,9
558,8 7,6 13,3 8,8 15,8
610,0 8,4 14,9 9,7 17,3
B1 F1 B4 F4
m m m m
26,9 0,7 0,8 0,7 0,9
33,7 0,8 1,0 1,0 1,2
42,4 0,9 1,2 1,0 1,3
48,3 1,0 1,3 1,2 1,6
60,3 1,2 1,6 1,4 1,9
76,1 1,4 2,2 1,6 2,7
88,9 1,5 2,7 1,8 3,1
114,3 1,8 3,4 2,1 3,9
139,7 2,1 4,0 2,3 4,7
168,3 2,3 4,8 2,7 5,7
219,1 2,6 5,7 3,1 6,5
x
Expansionsböj 4.5.2
Läggningsmetod 1, 2 och 3 ∆t 120°C Läggningsmetod 4 ∆t 120°C
Stålrör d utv. mm
Läggningsmetod 1, 2 och 3 ∆t 80°C Läggningsmetod 4 ∆t 80°C
Stålrör d utv. mm
x
Expansionsböj 4.5.3
Z- och U-böjar 80° - 90°
Z-böjar kan på grund av konstruktionens stora flexibilitet ta upp större rörelsen än L-böjar.
U-böjar belastas bara från en sida. Minimumsbenlängden kan därför reduceras i förhållande till Z-böjarna.
De angivna måtten är minimumsmått för böjar som används enligt läggningsregel 1, 2 och 3 (Z1, U1) och böjar som används enligt läggningsregel 4 (Z4, U4).
Du ska använda läggningsregel 4 om det är längre än 2 x friktionslängden mellan två expansionsböjar eller längre än 1 x friktionslängden mellan expansionsböjen och en gjuten förankring.
U1 och U4 U Max. = 20 m
U1 och U4
Z1 och Z4
U1 och U4
U1 och U4
Z1 och Z4
Vid läggningsmetod 1, 2 och 3 ska du använda U1 och Z1.
Vid läggningsmetod 4 ska du använda B4 och F4.
Z1 U1 Z4 U4
m m m m
26,9 1,2 0,8 1,4 0,9
33,7 1,5 1,0 1,8 1,1
42,4 1,7 1,1 1,9 1,2
48,3 1,9 1,2 2,2 1,4
60,3 2,2 1,4 2,6 1,7
76,1 2,6 1,7 3,0 1,9
88,9 2,9 1,8 3,3 2,1
114,3 3,3 2,1 3,9 2,5
139,7 3,9 2,5 4,4 2,8
168,3 4,4 2,8 5,1 3,3
219,1 5,0 3,2 5,8 3,7
273,0 5,8 3,7 6,7 4,3
323,9 6,3 4,0 7,4 4,8
355,6 7,2 4,6 8,3 5,3
406,4 7,7 4,9 8,9 5,7
457,2 8,5 5,5 9,9 6,3
508,0 9,1 5,8 10,5 6,7
558,8 9,5 6,1 11,0 7,0
610,0 10,5 6,7 12,1 7,7
Z1 U1 Z4 U4
m m m m
26,9 0,9 0,6 1,0 0,7
33,7 1,1 0,7 1,4 0,9
42,4 1,3 0,8 1,5 0,9
48,3 1,5 0,9 1,7 1,1
60,3 1,7 1,1 2,0 1,3
76,1 2,0 1,3 2,3 1,5
88,9 2,2 1,4 2,5 1,6
114,3 2,5 1,6 2,9 1,9
139,7 2,9 1,9 3,3 2,1
168,3 3,3 2,0 3,9 2,5
219,1 3,8 2,4 4,4 2,8
x
Expansionsböj 4.5.4
Läggningsmetod 1, 2 och 3 ∆t 120°C Läggningsmetod 4 ∆t 120°C
Stålrör d utv. mm
Läggningsmetod 1, 2 och 3 ∆t 80°C Läggningsmetod 4 ∆t 80°C
Stålrör d utv. mm
L
L
α
≤5° 1 x F
15° 40%
25° 30%
35° 30%
45° 35%
55° 50%
65° 65%
75° 85%
≥80° 2 x F
x
Expansionsböj 4.5.5
Böjar < 80°
Läggningsreglerna för expansionsböjar gäller för böjar mellan 80° - 100°.
Vid riktningsändringar < 80° ska du använda Lmax enligt den följande tabellen.
Om de övriga förhållandena på byggplatsen medger det är den bästa lösningen oftast att använda ett bågrör.
Bågrör
Se sidan 4.5.11.
Speciella böjar
L-måttet = maximalt avstånd från en speciell böj mellan 10° och 80° och en expansionsböj.
F-måtten finns i tabellen på sidan 4.5.
Max. L-mått i % av F
x
Förspänningselement 4.5.6
När du använder förspänningselement – läggningsmetod 3 – tas de axiella spänningarna i systemet i princip upp med hjälp av en termisk förspänning.
Förspänningselementet är en engångskompensator som du förinställer innan monteringen. När du tar systemet i drift låser du fast kompensatorn, och framtida temperatursvängningar tas upp i stålröret som tillåtna axialspän- ningar.
När du har tagit systemet i drift och förspänningselementet är fastlåst blir det bara rörelser på friktionshämmade sträckor. De övriga sträckorna är fixerade av jordens friktion och har en spänningsnivå på maximalt +/- 180 N/mm2
Projektering med förspänningselement
Förspänningselement placeras alltid mellan två fixpunkter.
Fixpunkten kan vara fysisk eller fiktiv (friktionslängden F från en böj). Detta har ingen betydelse för den fortsatta projekteringen.
Avståndet från en fixpunkt till ett förspänningselement får vara maximalt ½ x Fe, medan avståndet mellan två för- spänningselement får vara maximalt Fe.
Värdena för F- och Fe-måtten är baserade på en jordtäckning på 0,8 m., framgår av tabellen på sidan 4.5.7.
X X
X X Fiktiv
fixpunkt
X X Fiktiv fixpunkt
X X Fiktiv
fixpunkt Fiktiv
fixpunkt
Spänningsnivå max. +/- 180 N/mm2
Fe F Fe F Fe F
m m m m m m
33,7 71 36 58 29 51 26
42,4 75 37 66 33 58 29
48,3 86 43 75 38 67 34
60,3 95 48 85 42 74 37
76,1 108 54 94 47 83 42
88,9 110 55 98 49 88 44
114,3 126 63 112 56 101 50
139,7 137 68 123 61 109 55
168,3 162 81 145 73 129 64
219,1 179 89 163 82 145 73
273,0 188 94 171 86 157 79
323,9 210 105 193 97 177 88
355,6 206 103 189 94 172 86
406,4 225 112 205 103 186 93
457,2 222 111 202 101 184 92
508,0 217 108 197 99 179 90
x
Förspänningselement 4.5.7
Serie 1 Serie 2 Serie 3
Stålrör d utv. mm
Reducering av F och Fe
De angivna värdena för F- och Fe-måtten är baserade på en jordtäckning på 0,8 m.
Om du lägger ledningen med en jordtäckning >0,8 m ska du reducera måtten enligt den följande kurvan.
Reducering av F och Fe
F och Fe max. %
120
100
80
60
40
20
0
0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2
x
Förspänningselement 4.5.8
Förinställning av förspänningselement
Innan du svetsar in förspänningselementet mellan de två rörändarna ska du ställa in elementet enligt förspännings- måttet Fm.
När du beräknar Fm använder du följande faktorer:
Td = Systemets drifttemperatur C° (När du tar systemet i drift kan det vara nödvändigt att uppnå en tem- peratur som motsvarar c:a 90 % av den maximala drifttemperaturen för att uppnå den nödvändiga
expansionen.)
Ti = Systemets installationstemperatur
Fe = Det aktuella Fe-värdet anges baserat på avståndet mellan de projekterade förspänningselementen De ovan angivna faktorerna sätts in i formeln: Fm mm = (Td – Ti) x Fe x 0,005
Faktorn 0,005 är en konstant som omfattar bland annat jordens friktion, stålrörets utvidgningskoefficient och tillåtna axialspänningar.
Projekteringsexempel
Dimension = ø114,3/200 (Serie 1)
Längd = 484 m
Jordtäckning = 0,8 m Drifttemperatur = 90°C Installationstemperatur = 10°C
F = 62 m (se tabellen på sidan 4.5.7) Fe = 125 m (se tabellen på sidan 4.5.7)
x
Förspänningselement 4.5.9
För att få fram antalet förspänningselement dividerar du den återstående sträckan med Fe från tabellen på sidan 4.5.7.
Antal förspänningselement = 2,88
Avrunda antalet upp till 3, så att den reella Fe = 120 m
Förspänningsmåttet Fm = (90 - 10) x 120 x 0,005 = 48 mm
Du ska alltid montera ett förspänningselement mellan två raka längder rör utan smygskärningar.
X X
X X Fiktiv
fixpunkt Fiktiv
fixpunkt
X X
X X Fiktiv
fixpunkt Fiktiv
fixpunkt X
X Fiktiv fixpunkt
X X Fiktiv fixpunkt
360125
3603
α Total
≥ 6 m
≥ 6 m ≥ 6 m
α α α
L1 α
x Smygskärning, läggningsmetod 1, 2 och 3 4.5.10
Smygskärning får enligt läggningsmetod 1, 2 och 3 utföras med en riktningsändring på maximalt 5° (2,5 + 2,5) per fog, med ett lägsta avstånd på 6 m mellan varje smygskärning.
Viktigt:
Den maximalt tillåtna smygskärningen kan begränsas av den mufftypen du använder.
α
L1
26,9 13 26,0 6
33,7 17 20,0 6
42,4 21 32,0 12
48,3 24 28,0 12
60,3 30 23,0 12
76,1 38 18,0 12
88,9 44 15,0 12
114,3 57 11,0 12
139,7 70 9,0 12
168,3 84 7,0 12
219,1 110 6,2 12
273,0 137 5,0 12
323,9 162 4,2 12
355,6 178 3,9 12
406,4 203 3,4 12
x
Elastiska bågar 4.5.11
Stålrör Min. elastisk bockningsradie Max elastisk bockningsvinkel Rörlängd
d utv. mm m per längd i grader m
Begreppet ”elastiska bågar” täcker krökningen av en given rörsträcka, utan att den utsätts för en belastning som orsakar flytningar i materialet och därav följande kommande deformeringar.
Sett ur en rörstatisk betraktning kan elastiska bågar betraktas som ett rakt rör.
I praktiken utförs elastiska bågar genom att en rörsträng svetsas samman/muffas över den utgrävda schakten. Där- efter sänks den färdiga rörsträngen ner i schakten och dras på plats.
Med tanke på olika böjmoment bestäms den lägsta tillåtna bockningsradien (d.v.s. den största bockningsvinkeln) av den aktuella dimensionen.
Tillåten bockningsradie (min) och bockningsvinkel (max) i förhållande till dimensionen.
x
Bågrör 4.5.12
Begreppet ”bågrör” täcker rör som antingen levereras böjda från isoplus, eller rör som böjs med ett bockverktyg till den önskade vinkeln direkt på platsen.
Sett ur en rörstatisk betraktning kan bågrör betraktas som ett rakt rör på samma sätt som en elastisk båge. De är därför lämpliga att använda vid alla läggningsmetoder.
När du använder bågrör kan antalet förisolerade böjar reduceras och därmed även kostnaderna för material, grävarbeten och senare återetablering.
20 26,9 8,4 41° - -
25 33,7 12,8 27° - -
32 42,4 13,4 26° 52° -
40 48,3 15,4 22° 44° -
50 60,3 17,2 20° 40° -
65 76,1 19,6 18° 36° -
80 88,9 20,2 17° 34° -
100 114,3 22,9 (12m) 20,8 (16m) - 30° 44°
125 139,7 22,9 (12m) 20,8 (16m) - 30° 44°
150 168,3 25,5 (12m) 22,9 (16m) - 27° 40°
200 219,1 28,6 (12m) 26,2 (16m) - 24° 35°
250 273 32,7 (12m) 29,6 (16m) - 21° 31°
300 323,9 36,2 (12m) 32,7 (16m) - 19° 28°
350 355,6 68,8 (12m) 65,5 (16m) - 10° 14°
400 406,4 76,4 (12m) 70,5 (16m) - 9° (S1) 13° (S1)
400 406,4 105,8 (12m) 87,3 (16m) - 6,5° (S2+S3) 10,5° (S2+S3)
450 457,2 137,5 (12m) 114,6 (16m) - 5° 8°
500 508 171,9 (12m) 152,8 (16m) - 4° (S1+S2) 6° (S1+S2)
550 558,8 171,9 (12m) 152,8 (16m) - 4° (S1) 6° (S1)
x
Bågrör 4.5.13
Den maximala bockningsvinkeln för de olika dimensionerna, i förhållande till rörlängd och dimension, anges i den följande tabellen:
När du beställer ett bågrör ska du ange följande:
• Bockningsvinkeln (eller den tillhörande bockningsradien)
• För rör med larm ska du dessutom ange om röret är vridet mot höger, vänster, uppåt eller neråt
Om den önskade bockningsvinkeln inte kan uppnås med ett rör kan du kombinera två eller fler rör och därmed uppnå den önskade vinkeln.
Bågrör - enkel
Stålrör Projekteringsradie Max. tillåten vinkel α° Max. tillåten vinkel α° Max. tillåten vinkel α°
DN d utv. mm r [M] 6 m rörlängd 12 m rörlängd 16 m rörlängd
MonteringsbågarFörbågar
45°
Bl = 24 m
45°
Bl = 18 m
x
Bågrör 4.5.14
Exempel 1:
Dimension ø114
Den maximalt möjliga bockningsvinkeln för ø114 är 33° enligt den föregående tabellen.
Om du vill uppnå en total vinkeländring på 45° måste du använda flera bågrör. Detta kan du t.ex. göra på ett av de följande sätten:
A: 2 st. 12 m á 22,5°
B: 1 st. 12 m á 33° + 1 st. 6 m á 12°
Normalt använder vi lösning A, eftersom användning av längst möjliga längder också betyder att antalet nödvändiga skarvar reduceras.
Exempel A:
Exempel B:
x
Bågrör 4.5.15
När du beräknar det nödvändiga antalet bågrör och de mått du behöver för utsättningen av schakten ska du använda den följande formelsamlingen:
Nödvändigt antal bågrör (n):
Där αakt är den önskade (totala) vinkeländringen och αmax
är den maximalt tillåtna vinkeln för det/de använd(a) röret/rören.
Bockningsradie (r):
r = ——— x 180 (m)
Bl = den totala båglängden
Tangentmått (T):
T = ——— x tan —— (m)
Förskjutningsmått (Fs):
Fs = D + C x αakt
90
D = Manteldiameter i mm C = Avståndet mellan rören i mm n = ———αakt
αmaks
Bl
π x αakt
57,3 x Bl
αakt
αakt
2
α akt
Bl
Sp
T
Tp
D
Fs Tp
Fs 2
C
x
Bågrör 4.5.16
Exempel 2:
När du sätter ut bågrörets bana ska du sätta ut de raka rörens skärnings- punkt (Sp). Tangentpunkten (Tp) sätter du ut i förhållande till Sp.Skärningspunkten och tangentpunkten ses alltid utifrån rörbanans centrumlinje.
När du lägger ner ett bågrör blir det en förskjutning av de två bågrörens startpunkten i förhållande till tangentpunkten (Tp).
Du beräknar förskjutningsmåttet som:
Fs = D + C x αakt
90
x
Expansionszoner 4.5.17
Expansionszoner av sand
För att förhindra att det isolerande skummet deformeras på grund av de laterala expansionsrörelserna vid
avgreningar och böjar måste du etablera expansionszoner av sand runt böjar och de avgreningar som är placerade längs friktionslängden.
Krav på komprimering och material
Eftersom det passiva jordtrycket inte får överstiga polyuretanskummets långtidshållfasthet är det viktigt att kompri- meringen av expansionszonerna inte överstiger följande värden:
Pmax: - Standardproctor max. 98 % vid ojämnhet < 4 - Standardproctor max. 94 % vid ojämnhet < 8
Kornstorlek vid 60 % genomfall Ojämnhet = ——————————————————
Kornstorlek vid 10 % genomfall
- Materialet ska vara sand, fri från lera och vasskantade stenar.
Vid läggningsmetod 1, 3 och 4 utvidgas schakten runt böjar och avgreningar enligt tabellen på sidan 4.5.18.
Vid avgreningar ska du sätta ut måttet C på den sidan avgreningen kommer att röra sig mot.
Vid läggningsmetod 2 utvidgas schakten runt böjar och avgreningar enligt tabellen på sidan 4.5.19.
Om sandfyllning används vid drifttemperaturer över 80 °C kan spänningarna i isoleringsskummet inte förväntas uppfylla kraven enligt EN13941.
L
26,9 100 140 150 0,8
33,7 100 140 150 0,8
42,4 100 140 150 1,0
48,3 100 190 150 1,0
60,3 140 190 150 1,1
76,1 140 190 150 1,2
88,9 140 240 150 1,4
114,3 140 285 250 1,7
139,7 190 330 250 1,9
168,3 190 330 250 2,1
219,1 240 430 250 2,6
273,0 285 525 285 2,9
x
Expansionszoner 4.5.18
Stålrör Sandlagrets tjocklek i expansionszonerna Längd
expansionszoner d utv. mm Mantelrör till schaktvägg B mm Mantelrör till schaktvägg B1 mm Mellan mantelrör C mm L m
Utformning av expansionszoner, läggningsmetod 1, 3 och 4
B1 B1
L
26,9 100 150 0,8
33,7 100 150 0,8
42,4 100 150 1
48,3 100 150 1
60,3 140 150 1,1
76,1 140 150 1,2
88,9 190 150 1,4
114,3 190 250 1,7
139,7 240 250 1,9
168,3 240 250 2,1
219,1 285 250 2,6
273,0 380 250 2,9
323,9 430 250 3,3
x
Expansionszoner 4.5.19
Utformning av expansionszoner, läggningsmetod 2
Vid läggningsmetod 2 utvidgas schakten runt böjar och avgreningar enligt den följande tabellen.
Stålrör Sandlagrets tjocklek i expansionszonerna Längd
expansionszoner
d utv. mm Mantelrör till schaktvägg B1 mm Mellan mantelrör C mm L m
x
Skumkudde 4.5.20
Skumdyna för expansionsupptagning används endast i begränsad utsträckning där kraven för sand och expansions- zoner inte uppfylls.
Skumdynor produceras enl. DS/EN 13941-1 och uppfyller krav enl. livslängd, styvhet och märkning.
Skumdynor levereras i stl. 1000x2000x40 indelade i ribbor som skärs av enligt den givna rördimensionen.
DN 150
DN 200 DN 125
DN 150
DN 200 DN 125
Rl
R R
Rl
R R
Rl
ø26,9 - ø60,3 6
ø76,1-ø168,3 12
ø219,1-ø406,4 18
x Reduktioner - läggningsmetod 1, 2 och 3 4.5.21
Du kan bara utföra reduktioner med max. två dimensionssteg utan särskilda åtgärder.
Du kan dock utföra större dimensionssteg om sträckan ligger stort sett fri för spänninger.
Du bör dock eftersträva efter att det är den största dimensionen som ska vara bestämmande för huvudledningens förlopp (se bilden).
Om du behöver mer än två dimensionssteg ska du ha följande minsta ”reduktionslängd” (Rl) mellan de två reduktio- nerna.
Rl-måtten ska ses som avståndet mellan två reduktioner på den friktionsfixerade sträckan, där axialspänningen är störst.
Du kan därför reducera reduktionslängder som är placerade på friktionslängder.
Där reduktionen är placerad omedelbart intill en expansionsböj kan du reducera R-måttet till R x 0,5.
Dimension
F 2 x F
- 180 N/mm2 - 300 N/mm2
x
Kallförläggning - läggningsmetod 4 4.5.22
När du kallförlägger rörsystemet finns det en rad restriktioner i förhållande till de allmänna läggningsreglerna för läggning med metod 1, 2 och 3.
Restriktionerna som beskrivs i detta avsnitt gäller under förutsättning att ∆t 120°C.
Eftersom de allra flesta anläggningarna har en drifttemperatur som ger ett ∆t som ligger i storleksordningen 60-80°C, kommer restriktionerna här att vara väsentligt lättare. I verkligheten är det ofta så att temperaturparametrarna medför att en kallförläggning kan utföras utan att ta hänsyn till de restriktioner som gäller för kallförläggning.
På sidan 1.6.3 finns en principbeskrivning med fördelar och olägenheter när du använder kallförlagda system.
Vid kallförläggningen kommer den första friktionslängden att vara 2 x F (friktionslängden). Vid de följande tempera- turvariationerna kommer det bara att vara rörelse längs F.
L1
L2 X
X
X X
x
Kallförläggning - läggningsmetod 4 4.5.23
Smygskärningar
Du får inte använda smygskärningar på de friktionsfixerade sträckorna.
Böjar
Du får bara använda böjar mellan 80° - 100°.
Vid dubbelsidigt fullbelastade böjar ska du använda 5D-böjar.
Där L1 + L2 är större än F x 1,5 ska du använda 5D-böjar.
Övriga böjar kan vara 3D-böjar (standardböjar).
F
Smygskärningen kan användas enligt reglerna på sidan 4.5.10 Ingen
smygskärning
Rl
R R
Rl
ø26,9 - ø60,3 12
ø76,1-ø168,3 22
ø219,1-ø406,4 48
x
Kallförläggning - läggningsmetod 4 4.5.24
Dimension
Reduktioner
På kallförlagda sträckor får du, på den friktionsfixerade sträckan, bara använda reduktioner med ett dimensionssteg.
Avståndet mellan de enskilda reduktionerna, ”reduktionslängden” Rl, framgår av bilden.
Reduktionslängder på friktionslängden bestäms av reglerna för läggningsmetoderna 1, 2 och 3.
Vid kallförläggning får du inte placera avgreningar inom ett avstånd på Rl x 0,5 från en reduktion.
