Tests on shaped compensators used in heating systems made of chlorinated polyvinyl chloride – CPVC

• Autorzy: Rubnikowicz Adam , Sabiniak Henryk G.

Identyfikatory

DOI

10.36119/15.2020.7.3

Warianty tytułu

PL

Badania kompensatorów kształtowych w instalacjach grzewczych wykonywanych z chlorowanego polichlorku winylu – CPVC

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The use of plastic materials has become a standard in sanitary systems design. Due to numerous advantages of polymers, heating and hot water systems made of them have become an alternative to the ones made of traditional materials such as steel or copper. The values of forces working on particular elements of compensators as well as their displacement result from linear thermal elongation of segments of the system mounted in fixed supports. The article presents theoretical considerations on the subject of linear elongations and stress in shaped compensators that occur during exploitation of heating systems made of chlorinated polyvinyl chloride – CPVC. In order to verify the results of the theoretical considerations, both the analytical and the numerical ones, a series of fatigue and destruction experiments were performed in the next stage of the research.

PL

Zastosowanie tworzyw sztucznych stało się standardem w projektowaniu instalacji sanitarnych. Systemy instalacji ogrzewczych oraz ciepłej wody użytkowej wykonane z polimerów ze względu na swoje liczne zalety już od dawna stały się alternatywą dla instalacji wykonywanych z tradycyjnych materiałów takich jak: stal i miedź. Wielkości sił działających na poszczególne elementy kompensatorów, jak i ich przemieszczenia wynikają z liniowej wydłużalności termicznej odcinków instalacji zamocowanych w podporach stałych. W artykule przedstawiono rozważania teoretyczne nad wydłużeniami liniowymi i naprężeniami w kompensatorach kształtowych, występującymi podczas eksploatacji instalacji grzewczych, wykonanych z chlorowanego polichlorku winylu – CPVC. W celu zweryfikowania wyników otrzymanych z tych rozważań teoretycznych: analitycznych i numerycznych [20, 24], w kolejnym etapie badań kompensatorów przeprowadzono serię badań doświadczalnych zmęczeniowych i niszczących.

Słowa kluczowe

EN

plastics; fatigue strength; heating system; shaped compensators

PL

tworzywa sztuczne; wytrzymałość zmęczeniowa; instalacja grzewcza; kompensator kształtowy

• Wydawca: Ośrodek Informacji "Technika instalacyjna w budownictwie''
• Czasopismo: Instal
• Rocznik: 2020
• Tom: nr 7
• Strony: 19--23
• Opis fizyczny: Bibliogr. 29 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Rubnikowicz Adam

• Institute of Environmental Engineering and Building Installations, Lodz University of Technology

autor

Sabiniak Henryk G.

• Institute of Environmental Engineering and Building Installations, Lodz University of Technology

Bibliografia

• [1] ANSYS, Release 11.0 „Documentation for ANSYS”.
• [2] Grzywacz Maciej. 2007. „Stan naprężeń termicznych w naturalnych kompensatorach instalacji grzewczych wykonywanych z tworzyw sztucznych”. Doctoral thesis. Lodz University of Technology.
• [3] Harvel plastics corp. Produkt bulletin 112/401, 8/1/94
• [4] Kamler W. 1976. „Ciepłownictwo”. PWN. Warszawa
• [5] Katalog NIBCO. 2004. „Systemy instalacyjne PVC-C/PVC-U. Projektowanie i montaż z katalogiem”. Łódź.
• [6] Lorek Z., Szymczak M., Śliski W. 1999. Projektowanie i montaż. NIBCO Marketing.
• [7] Lorek Z., Szymczak M. 1994. Instalacja sanitarna. Projektowanie i montaż. NIBCO Marketing.
• [8] Merah N., Irfan-ul-Haq M., Khan Z.: Temperature and weld-line effects on mechanical properties of CPVC. Journal of Materials Processing Technology; Nov 2003, Vol. 142.
• [9] Merah N., Irfan-ul-Haq M., Khan Z.: Effects of injection molding weld on fatigue crack resistance of CPVC at different temperatures. Journal of Materials Processing Technology, 30 November 2004, Vol. 155–156.
• [10] Merah N., Khan Z., Mezghani K., Budair M. O., Younas M.: Fatigue crack propagation in weld zone of CPVC pipe fittings at different temperatures. Journal of Polymer Engineering No. 6, Nov./Dec. 2001
• [11] Niezgodziński M., Niezgodziński T. 1998. „Wytrzymałość materiałów”. Wydawnictwo Naukowe PWN. Warszawa.
• [12] PN-B-02025: 2001 Obliczanie sezonowego zapotrzebowania na ciepło do ogrzewania budynków mieszkalnych i zamieszkania zbiorowego.
• [13] PN-EN 12293:2002 Systemy przewodów rurowych z tworzyw sztucznych. Rury i kształtki z tworzyw termoplastycznych do gorącej i zimnej wody. Metoda badania odporności zestawu rur i kształtek na cykliczne zmiany temperatury
• [14] PN-EN 763:1998 Systemy przewodowe z tworzyw sztucznych. Kształtki wtryskowe z tworzyw termoplastycznych. Metoda wizualnej oceny zmian w wyniku ogrzewania.
• [15] PN-EN ISO 15877-1:2009/A1:2011 Systemy przewodów rurowych z tworzyw sztucznych do instalacji ciepłej i zimnej wody. Chlorowany polichlorek winylu (PVC-C). Część 1. Wymagania ogólne.
• [16] PN-EN ISO 15877-2:2009/A1: 2011 Systemy przewodów rurowych z tworzyw sztucznych do instalacji ciepłej i zimnej wody. Chlorowany poli(chlorek winylu) (PVC-C). Część 2. Rury.
• [17] PN-EN ISO 527-1:1998. Tworzywa sztuczne. Oznaczenie właściwości mechanicznych przy statycznym rozciąganiu. Zasady ogólne.
• [18] Rubnikowicz Adam. 2014. „Wytrzymałość zmęczeniowa kompensatorów kształtowych w instalacjach wykonanych z chlorowanego polichlorku winylu PVC-C”. Doctoral thesis. Lodz University of Technology.
• [19] Sabiniak G. Henryk, Adam Rubnikowicz. 2013. „Doświadczalne badania kompensatorów kształtowych w instalacjach grzewczych wykonanych z chlorowanego polichlorku winylu”. Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja. No 7: 274-276.
• [20] Sabiniak G. Henryk, Adam Rubnikowicz. 2014. „Metody modelowania kompensatorów kształtowych w instalacjach z tworzyw sztucznych”. Instal No 6. (352): 50-53.
• [21] Sabiniak G. Henryk, Adam Rubnikowicz. 2015. „Praca zmęczeniowa instalacji grzewczych”. Instal Nr 11 (367): 40-43.
• [22] Sabiniak G. Henryk, Adam Szyda. 2011. „Badania termicznej wydłużalności rur polipropylenowych stabilizowanych warstwą aluminiową”. Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja No 6: 253-256.
• [23] Sabiniak G. Henryk, Adam Szyda. 2011. „Teoretyczne modelowanie termicznej wydłużalności rur polipropylenowych stabilizowanych warstwą aluminiową”. Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja No 4: 144-147.
• [24] Sabiniak G. Henryk, Rubnikowicz Adam. 2013. „Naprężenia w elementach kompensatorów kształtowych w instalacjach wykonanych z chlorowanego polichlorku winylu”. Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja. No 6: 229-231.
• [25] Sabiniak G. H. 2001. „Rozszerzalność liniowa rur wykonanych z chlorowanego polichlorku winylu”. INSTAL No 6 (208): 54-56.Warszawa.
• [26] Sabiniak H. G., Grzywacz M. 2007. „Badania wytrzymałościowe kompensatorów naturalnych instalacji grzewczych wykonanych z tworzyw sztucznych. XXIII Sympozjum PKM”. Rzeszów.
• [27] Sabiniak H. G., Szyda A. 2011. „Badania termicznej wydłużalności rur polipropylenowych stabilizowanych warstwą aluminiową”. COW No 6. 2011. s. 253-256.
• [28] Sabiniak H. G., Szyda A. 2011. „Teoretyczne modelowanie termicznej wydłużalności rur polipropylenowych stabilizowanych warstwą aluminiową”. COW. No 4. s. 144-147.
• [29] Szyda A. 2010. „Termiczna wydłużalność rur polipropylenowych stabilizowanych warstwą aluminiową”. Doctoral thesis. Lodz University of Technology.