AGRULINE...Трубопроводные системы из PE 100 для газо- и водоснабжения, а также для отвода сточных вод и трубопроводные

www.agru.at

AGRU Kunststofftechnik GmbHIng.-Pesendorfer-Straße 314540 Bad Hall, Austria

T. +43 7258 7900 F. +43 7258 790 - [email protected]

AG

RU

LIN

E

0317

AGRULINE

RU

Системы трубопроводовAGRULINE | ПРОМЫШЛЕННОСТЬ | PURAD | AGRUAIR

ПолуфабрикатыЛИСТЫ | СТЕРЖНИ | СВАРОЧНЫЕ ПРУТКИ

Защита БетонаSURE GRIP | ULTRA GRIP | HYDROCLICK | HYDRO+

Lining SystemsТУННЕЛЬНЫЕ МЕМБРАНЫ

Ваш торговый представитель

Возможны ошибки в наборе, опечатки и изменения.На некоторых рисунках изображены только примеры.

СИСТЕМА ТРУБОПРОВОДОВИЗ PE 100 (-RC)ДЛЯ ГАЗО- И ВОДОСНАБЖЕНИЯ

www.agru.at

OUR PRODUCTSARE AS MANIFOLDAS YOUR DEMANDS.

2

Через поколения ...Выдающаяся история успеха AGRU началась бо-лее 50 лет назад. Сегодня AGRU считается круп-ным международным производителем инноваци-онной полимерной продукции, такой как трубы и компоненты трубопроводов, полуфабрикаты гидроизоляционные полотна и бетонозащитные листы. Этот многолетний опыт в обработке полимерных материалов является основой уникального каче-ства изготавливаемой продукции.

... для поколенийДля AGRU на первом месте стоит постоянное улуч-шение качества и срок службы нашей продукции. Прочность и надёжность изделий AGRU в любых условиях и во многих областях являются необхо-димым фактором безопасности и качества жизни. Высокое качество нашей продукции и компетент-ное консультирование в выборе системы и техно-логии изготовления гарантируют соответствую-щие требованиям завтрашнего дня решения для наших клиентов.

In generations ... 50 years ago, the extraordinary success story of AGRU started. Today, AGRU counts among the most important international manufacturers of innovative plastic prod-ucts, like pipes, piping components, geomembranes, concrete protective liners and semi-finished products. This long-time experience in plastic processing, pro-vides the basis of the unique quality of the manufac-tured products.

... for generations

First priority is the continuous improvement of the quality and durability of our products. In many fields, the durability and function of the prod-ucts of AGRU under all circumstances are necessary to guarantee safety and quality of living. The high-grade quality of our products as well as competent advice for system choice and processing ensure future-proof solu-tions for our customers.

The Plastics Experts.


3

AUSTRIA | GERMANY | POLAND

AGRU KUNSTSTOFFTECHNIKАВСТРИЯ

AGRU OBERFLÄCHENTECHNIKАВСТРИЯ

AGRU-FRANKГЕРМАНИЯ

TWSПОЛЬША

AGRU AMERICAФЕРНЛИ, НЕВАДА/США

AGRU AMERICAДЖОРДЖТАУН, ЮЖНАЯ КАРОЛИНА / США

AGRU AMERICAЭНДРЮС, ЮЖНАЯ КАРОЛИНА / США

AGRU AMERICAЧАРЛЬСТОН, ЮЖНАЯ КАРОЛИНА / США

TAICANG AGRU PLASTICSКИТАЙ

ПРОИЗВОДСТВОПО ВСЕМУ МИРУ.

4

Сертификаты / Certifications

INDUSTRIALPIPING SYSTEMS

ТРУБОПРОВОДНЫЕ СИСТЕМЫ / PIPING SYSTEMS

Трубопроводные системы и системы двойных труб из PP, PEHD-el, PPs, PPs-el, PVDF и ECTFE для промышленного применения в области транспор-тировки агрессивных сред и загрязнённых сточ-ных вод.

Piping systems and double containment piping systems made of PP, HDPE-el, PPs, PPs-el, PVDF and ECTFE for industrial applications such as transport of aggressive media and contaminated sewage water.


Трубопроводные системы из PE 100 для газо- и водоснабжения, а также для отвода сточных вод и трубопроводные системы из PE 100-RC для бе-страншейной прокладки и без использования пес-чаной подушки.

PE 100 piping systems for gas and potable water distri-bution as well as sewage water disposal and PE 100-RC piping systems for trenchless and sandbed-free instal-lation.

AGRULINE


Трубопроводные системы из PVDF-UHP, PP-Pure, Polypure и ECTFE для транспортировки высоко-чистых сред при изготовлении полупроводников и в фармацевтической промышленности, а также в производстве напитков и пищевой промышлен-ности.

PVDF-UHP, PP-Pure, Polypure and ECTFE piping systems for the distribution of ultra-pure-water in semiconductor, pharmaceutical and food industry.

PURAD

ПродукцияProducts

5

БЕТОНОЗАЩИТНЫЕ ЛИСТЫ / CONCRETE PROTECTIVE LINERS

Бетонозащитные листы и профили из PE, PP, PVDF и ECTFE - это прекрасная защита Ваших строительных конструкций от износа и химической коррозии.

Concrete protective liners and assembly profiles made of PE, PP, PVDF and ECTFE for the protection of your concrete structures from wear and chemical corrosion.

CONCRETE PROTECTION

ГИДРОИЗОЛЯЦИОННЫЕ ПОЛОТНА / GEOMEMBRANES

Гидроизоляционные полотна из PEHD, PE-VLD, PE-LLD и FPP, а также дренажные системы из PE и PP для хранилищ отходов, туннелей и прудов.

Geomembranes made of HDPE, VLDPE, LLDPE and FPP as well as drainage systems made of PE and PP for the use in landfills, tunnels, ponds, hydraulic engineering.

LININGSYSTEMS

AGRUAIR


Трубопроводная система AGRUAIR из PE 100, си-няя, для различного применения в пневматике. Трубопроводная система

AGRUAIR piping system made of PE 100 blue for various compressed air applications.

ПОЛУФАБРИКАТЫ / SEMI-FINISHED PRODUCTS

Сплошные стержни, сварочная проволока и листы из термопластичных полимеров, таких как PP, PE, PPs, PPs-el, PEHD, PEHD-el, PVDF, ECTFE, FEP и PFA применяются в машино- и резервуаро строе-нии.

Sheets, bars and welding rods made of PP, PE, PPs, PPs-el, HDPE, HDPE-el, PVDF, ECTFE, FEP and PFA for the manu-facturing of tanks and for use in apparatus engineering.

SEMI-FINISHED PRODUCTS

6The Plastics Experts.

ИнновацииИсследования и разработки имеют очень большое значение для предприятия. Целью исследований является абсолютная польза для наших заказчи-ков посредством постоянного улучшения и соот-ветствия новым требованиям рынка. Чтобы воплотить эти инновации в продукцию, мы пользуемся самой современной техникой на на-шем производстве. Многие экструдеры и машины литья под давлением специально разработаны под высокие требования AGRU и являются уни-кальными в мире.

Innovation

Research and Development has always been a key part of our company. The research objective is the absolute customer benefit in the sense of continuous improve-ment and new market requirements.

For the realisation of these product innovations we use state-of-the-art-technology in our production facilities. Many extrusion and processing machines have been specifically developed for the high requirements of AGRU and are unique in the world.

НАШЕ ВИДЕНИЕ — ЭТО ПУТЬ ЗА ПРЕДЕЛЫ СЕГОДНЯШНЕЙ ТЕХНОЛОГИИ, И МЫ С УВЕРЕННОСТЬЮ СМОТРИМ В БУДУЩЕЕ.

7

AUSTRIAIS KNOWN FOR ITSQUALITY STANDARDSAROUND THE WORLD.

КачествоАвстрия известна во всём мире своими стандарта-ми качества. Мы всегда делаем ставку не только на осознание нашими сотрудниками требований к качеству, но и на освоение новых технологий в производстве. Мы используем только высококаче-ственное сырьё. Испытания материалов в лабора-тории и их применение на практике подтверждают высокий уровень нашей продукции. Мы гордимся многими национальными и междуна-родными сертификатами, допусками к эксплуата-ции и нашей сертифицированной по ISO 9001:2008 системой качества – в смысле их применения во всём мире для наших заказчиков.

Quality

Austria is known around the world for its quality stan-dards. Besides the quality awareness of our employees, we continuously focus on new production technologies. We only use raw materials of the highest quality. Material tests in the laboratory and in practical applica-tions confirm the high quality of our products.

We are proud of our numerous national and interna-tional certificates, approvals and certified quality system ISO 9001:2008 – for our customers and for worldwide application.


ОтветственностьЛюбая экономическая деятельность преследует одну цель: успех и вытекаю-щее из этого качество жизни. Чтобы достичь этого, мы должны ставить окружа-ющую среду и ресурсы в центр нашей деятельности.

Мы осознаём эту ответственность и придаём большое значение экологичному производству и регенерируемому сырью – системным решениям для будущего следующих поколений. Ответственность друг за друга определяет наше отно-шение друг к другу, к нашим сотрудникам, поставщикам и, прежде всего, к Вам как к клиентам.

Responsibility

Each economic activity has the same objective: success and subsequent quality of life. To achieve this, we need to move employees, the environment and resources in the center of our work.

We are aware of this responsibility and strongly emphasise environmentally friendly production and recyclable raw material – system solutions with a future and a vision for following generations. Responsibility for each other also determines the relationship with each other: with our employees, suppliers and most of all with you, our customers.

EACH ECONOMIC ACTIVITYHAS THE SAME AIM.

9

СервисМы в AGRU предлагаем компетентную поддержку в выборе, монтаже и эксплуатации нашей продук-ции.

Мы проводим всеобъемлющее обучение наших покупателей касательно специфики применения и технологий укладки нашей продукции. Обширные складские запасы наших изделий гарантируют на-личие на складе и быструю готовность и постав-ку. Стабильные структуры сбыта и долгосрочные отношения с заказчиками обеспечивают партнёр-ство на долгие годы.

Service

We at AGRU offer you competent support for the instal-lation, mounting and use of our products.

We offer our customers extensive product-specific and technical application training. A large inventory of products guarantees immediate availability and quick delivery. Stable distribution structures and long-term customer relationships ensure partnerships for many years.

AKEY WORDFOR MANYTHINGS.


Application oriented

We give priority to industry-specific system solutions for easy, quick and economic processing. For many of our products, specific welding and mount-ing techniques have been developed to liquidate the processes unsoiled and quick. Our objective is not only simple handling, but also maximum operation reliability and product life. For AGRU, application orientation also means that we realise customer needs with unequalled flexibility.

Ориентация на областьприменения

Отраслевые системные решения для лёгкого, бы-строго и экономичного выполнения работ стоят для нас на первом месте.

Для многих наших изделий разработаны особые технологии сварки и монтажа, для быстрого и чи-стого выполнения процессов. Целью является не только простое применение, но и максимальная эксплуатационная надёжность и длительный срок службы. Ориентация на область применения озна-чает для AGRU также исключительную гибкость, с которой мы реализуем индивидуальные желания заказчиков.

10

Technology leadership

Producing at the cutting edge of technology, improving processes and optimising results are part and parcel of AGRU‘s guarantee of competitiveness. Day in, day out, we demonstrate our cost and quality leadership in our plants all over the globe. The technological edge means that AGRU solutions are consistently among the best in their field.

Technologieführerschaft

Am Stand der Technik zu produzieren, Prozesse zu verbessern und die Ergebnisse zu optimieren, ist bei AGRU der Garant für Wettbewerbsfähigkeit. In unseren Werken rund um den Globus beweisen wir Tag für Tag Kosten- und Qualitätsführerschaft. Der technologische Vorsprung bewirkt, dass AGRU-Lösungen stets zu den besten ihrer Branche zählen.


Содержание

Сво

йств

а м

атер

иало

вП

рави

ла р

асчё

таС

оеди

ните

льна

я те

хник

аП

рави

ла у

клад

киС

танд

арты

и д

опус

ки

11

A Свойстваматериалов 13

B Правиларасчёта 27

C Соединительнаятехника 47

D Правилаукладки 77

E Стандартыидопуски 91

Сво

йств

а м

атер

иало

вП

рави

ла р

асчё

таС

оеди

ните

льна

я те

хник

аП

рави

ла у

клад

киС

танд

арты

и д

опус

ки

12

Свойства материалов

Сво

йств

а м

атер

иало

вП

рави

ла р

асчё

таС

оеди

ните

льна

я те

хник

аП

рави

ла у

клад

киС

танд

арты

и д

опус

ки

13

Сво

йств

а м

атер

иало

в

1 Общие свойства 15

2 Специфические свойства материалов 17

3 Сравнение классов давления 23

4 Стойкость полиэтилена 24

Сво

йств

а м

атер

иало

вП

рави

ла р

асчё

таС

оеди

ните

льна

я те

хник

аП

рави

ла у

клад

киС

танд

арты

и д

опус

ки

14


Сво

йств

а м

атер

иало

вП

рави

ла р

асчё

таС

оеди

ните

льна

я те

хник

аП

рави

ла у

клад

киС

танд

арты

и д

опус

ки

15

1 Общие свойства

1.1 Полиэтилен (PE)Благодаря постоянному совершенствованию полиэтиленовой формовочной массы, в по-следние годы значительно улучшилась функ-циональность полиэтиленовых труб и фитин-гов. Это обстоятельство нашло отражение в новых международных стандартах (ISO 9080, EN 1555, EN 12201), согласно которым теперь допускается более высокое рабочее давление.

Полиэтилен (PE) для трубопроводов больше не делится по плотности (PE‑LD, PE‑MD, PE‑HD), а распределяется по классам прочности MRS (Мinimum Required Strength).

−

HH

CC

HH

||

||

n

Рис. A.1: Химическая структурная формула полиэтилена.

1.1.1 Преимущества PE• Высокая гибкость• Свариваемость• Низкий вес • Удобные способы транспортировки (напри-

мер, в рулонах)• Устойчивость к ультрафиолетовым лучам

(при чёрной окраске)• Очень хорошая химическая стойкость• Очень хорошая устойчивость к атмосфер-

ным воздействиям• Очень хорошая стойкость к облучению• Очень хорошая устойчивость к абразивно-

му износу• Нет отложений и наростов благодаря низ-

кому сопротивлению трения• Более низкие потери давления, чем в ме-

таллических трубах• Устойчивость к гидравлическим ударам

(до 200% от максимального рабочего дав-ления)

• Работоспособность при низких температу-рах

• Устойчивость к повреждению грызунами• Низкий рост бактерий• Физиологическая безвредность

1.2 Полиэтилен тип PE 100Этот тип материала относится к полиэтилену третьего поколения (минимальная прочность MRS=10 МП а).

Это полимерный материал, который благодаря модифицированному способу полимеризации получает изменённое бимодальное молеку-лярно‑массовое распределение. Поэтому тип PE 100 имеет более высокую плотность и улуч-шенные механические свойства, такие как по-вышенную прочность и твёрдость. Значительно улучшена длительная прочность и сопротивле-ние быстрому распространению трещин.

Таким образом этот материал подходит для из-готовления напорных труб больших и малых диаметров. Они могут по сравнению с обычны-ми напорными трубами из полиэтилена (PE80) выдерживать аналогичный уровень давления при меньшей толщине стенок.

1.3 Полиэтилен тип PE 100‑RC

Относительно устойчивости к давлению и об-рабатываемости материал PE 100‑RC не име-ет отличий от PE 100. Также эти оба типа по-лиэтилена хорошо свариваются друг с другом.

Существенным отличием от стандартного ма-териала РЕ 100 является высокое сопротив-ление медленному росту трещин при точечной нагрузке (slow crack growth, SCG). Это свой-ство позволяет прокладывать трубы без песча-ной подушки, а также использовать альтерна-тивные технологии при подземной прокладке трубопроводов.

При прокладке труб без песчаной подушки можно использовать вынимаемый материал (грунт, гравий, щебень), который уплотняют в соответствии с общими правилами.

Ориентировочные значения по величине зерна подстилающего материала (источник: ÖVGW/GRIS PW 405/1):

Диаметр трубы < 63 мм: размер зерна <22 мм Диаметр трубы > 63 мм: размер зерна <100 мм

Сво

йств

а м

атер

иало

вП

рави

ла р

асчё

таС

оеди

ните

льна

я те

хник

аП

рави

ла у

клад

киС

танд

арты

и д

опус

ки

16

Таким образом PE100‑RC обеспечивает уси-ленную защиту от:• точечных нагрузок,• образования трещин,• медленного роста трещин (SCG).

1.4 Сшитый полиэтилен PE‑Xa

Материал PE‑Xa образуется от пероксидной сшивки полиэтилена при высоком давлении. При этом отдельные молекулы полиэтилена соединяются в трёхмерную сеть.

Этот способ обеспечивает для толстостенных труб образование равномерной полимерной сетки по всему сечению трубы.

Из‑за сшивки PE‑Xa не может больше плавить-ся и поэтому является термоэластичным. Он объединяет хорошие свойства термопласта с эластомером.

Трубы из PE‑Xa обладают следующими свой-ствами:• Устойчивость к образованию трещин• Невосприимчивость к точечным нагрузкам• Устойчивость к образованию трещин от

внутренних напряжений• Высокое сопротивление медленному росту

трещин• Высокое сопротивление истиранию• Высокая ударная вязкость при экстремаль-

но низких температурах• Высокая эластичность при низких темпера-

турах• Эксплуатация при длительной температуре

до 95 °C• Хорошая способность к восстановлению

(эффект памяти)

Эти особые свойства материала обеспечивают на практике следующие преимущества:• Пригоден для бестраншейной прокладки и

санирования (трубы в бухте)• Эксплуатация в районах с осадкой грунта• Очень высокая эксплуатационная надёж-

ность

Поэтому PE‑Xa применяется прежде всего там, где требуется максимальная надёжность, на-пример при подземной прокладке водопрово-дов и газопроводов.

1.4.1 Устойчивость к образованию трещин от внутренних напряжений

У труб из несшитых термопластов из‑за точеч-ных наружных нагрузок (например, от камней) могут возникать концентрации напряжений и растяжения на внутренней стороне труб. Это может привести к образованию микротрещин в структуре материала (коррозионное растре-скивание) и в результате к преждевременному выходу труб из строя.

Благодаря соединению молекулярных цепей в полиэтилене PE‑Xa, сопротивление образова-нию трещин от внутренних напряжений значи-тельно выше по сравнению с трубами из обыч-ного РЕ 100. Поэтому трубы из PE‑Xa можно укладывать без песчаной подушки.

1.4.2 Устойчивость к повреждениям

При прокладке труб в грунте и при определён-ных условиях в ходе дальнейшей эксплуата-ции, на поверхности труб могут возникать за-зубрины, которые в дальнейшем приводят к образованию трещин.

Полиэтилен PE‑Xa имеет значительно более высокое сопротивление к образованию и росту трещин, чем трубы из несшитого полиэтилена.

Поэтому трубы из PE‑Xa прекрасно подходят для бестраншейной прокладки, когда трудно избежать повреждений поверхности трубы.

1.4.3 Сниженный рост трещинПод быстрым ростом трещин понимают склон-ность труб к быстрому непрерывному раз-витию трещин в продольном направлении на большую длину в случае повреждения труб. Разрушение может произойти при высоком давлении, среде, поддающейся сжатию и низ-ких температурах.

На трубах из PE‑Xa даже при температуре до ‑50 °C и давлении до 16 бар не происходит бы-строе распространение трещин.


Сво

йств

а м

атер

иало

вП

рави

ла р

асчё

таС

оеди

ните

льна

я те

хник

аП

рави

ла у

клад

киС

танд

арты

и д

опус

ки

17

2 Специфические свойства материалов

2.1 PE 100 и PE 100‑RC

2.1.1 Свойства материаловПриведённые данные являются ориентировочными для соответствующего материала

Свойства Стандарт испытаний

Единицы измерения PE 100 PE 100‑RC

Мех

анич

ески

е / ф

изич

ески

е

Расчетное напряжение MRS ISO 9080 Н/мм² 10 10Удельная плотность при 23 °C ISO 1183 г/см³ 0,96 2) 0,96 2)

Показатель текучести (MFR 190/5)ISO 1133‑1

г/10мин ~0,3 1) ~0,3 1)

Группа MFI T003 T003Предел текучести ISO 527 МПа ≥23 ≥23Относительное удлинение при текучести ISO 527 % ≥9 ≥9Относительное удлинение при разрыве (при 20 °C)

ISO 527 % >350 2) ≥350 2)

Ударная вязкость без надреза (при ‑30 °C)

ISO 179 кДж/м²нет из-лома

нет излома

Ударная вязкость с надрезом (при +23 °C)

ISO 179 кДж/м² ≥13 3) ≥13 3)

Ударная вязкость с надрезом (при ‑30 °C) ISO 179 кДж/м² 10 10Твёрдость по Шору D (3 секунды) ISO 868 1 ~60 ~60Жёсткость при изгибе (напряжение из-гиба 3,5 %)

ISO 178 МПа ≥21 ≥21

Модуль упругости ISO 527 МПа ≥1000 ≥1000Устойчивость к образованию трещин от внутренних напряжений (FNCT)

ISO 16770EN 12814‑3

ч ≥300 3) ≥8760 3)

Терм

ичес

кие

Теплостойкость HDT/B ISO 75 °C 75 75Коэффициент линейного расширения DIN 53752 K-1 × 10-4 1,8 4) 1,8 4)

Теплопроводность при 20 °C DIN 52612 Вт / (м×K) ~0,4 ~0,4

Класс горючестиUL 94 - 94‑HB 94‑HBDIN 4102 - B2 B2

Температура применения - °C ‑40 ... +60 *

Эле

ктри

ческ

ие Удельное объемное сопротивление VDE 0303 Ом × см >1016 >1016

Удельное поверхностное сопротивление VDE 0303 Ом >1013 >1013

Относительная диэлектрическая прони-цаемость при 1 МГц

DIN 53483 - 2,3 2,3

Электрическая прочность VDE 0303 кВ/мм 70 70

Общ

ие

Физиологическая инертность EEC 90/128 - да да

УФ стабилизация - - сажа сажа

Цвет - - чёрный чёрный

Таблица A.1: Специфические свойства PE 100 и PE 100‑RC.

Ориентировочные данные из: 1) DVS 2207‑1 2) EN 12201 3) DVS 2205‑1 BB1 4) DVS 2210‑1

*Зависит от вида и продолжительности применения (см. главу 2.1.3)

Сво

йств

а м

атер

иало

вП

рави

ла р

асчё

таС

оеди

ните

льна

я те

хник

аП

рави

ла у

клад

киС

танд

арты

и д

опус

ки

18

2.1.2 Продолжительная гидростатическая прочность

1 год

10 лет

25 лет

50 лет

10 °C

20 °C

30 °C

40 °C

50 °C

60 °C

70 °C

80 °C

100 лет

1 10

Время до разрушения, t [ч]

1

10

2

3

4

5

6

7

89

20

30

40

50

102 103 104 105 106

Расч

етно

е на

пряж

ение

, σ

[МП

а]

Рис. A.2: Гидростатическая прочнось PE 100 и PE 100‑RC (источник: DVS2205‑1 BB1, EN ISO 15494:2013).


Сво

йств

а м

атер

иало

вП

рави

ла р

асчё

таС

оеди

ните

льна

я те

хник

аП

рави

ла у

клад

киС

танд

арты

и д

опус

ки

19

2.1.3 Допустимое рабочее давление pB

Темпе‑ратура

[°C]

срок службы [годы]

Допустимое рабочее давление [бар]Вода Газ

SDR 41

SDR 33

SDR 26

SDR 21

SDR 17

SDR 11

SDR 9

SDR 7,4

SDR 17

SDR 11

ISO-S 20

ISO-S 16

ISO-S 12,5

ISO-S 10

ISO-S 8

ISO-S 5

ISO-S 3,2

ISO-S 3,2

ISO-S 8

ISO-S 5

10

5 5,0 6,3 7,9 10,1 12,6 20,2 25,3 31,5 7,9 12,610 4,9 6,2 7,8 9,9 12,4 19,8 24,8 31,0 7,8 12,425 4,8 6,0 7,6 9,7 12,1 19,3 24,1 30,2 7,6 12,150 4,7 5,9 7,5 9,5 11,9 19,0 23,8 29,7 7,4 11,9

20

5 4,2 5,3 6,6 8,5 10,6 16,9 21,1 26,5 6,6 10,610 4,1 5,2 6,5 8,3 10,4 16,6 20,8 26,0 6,5 10,425 4,0 5,0 6,4 8,1 10,1 16,2 20,3 25,4 6,3 10,150 4,0 5,0 6,3 8,0 10,0 16,0 20,0 25,0 6,3 10,0

30

5 3,6 4,5 5,6 7,2 9,0 14,4 18,0 22,5 5,6 9,010 3,5 4,4 5,5 7,1 8,8 14,1 17,6 22,1 5,5 8,825 3,4 4,3 5,4 6,9 8,6 13,8 17,3 21,6 5,4 8,650 3,3 4,2 5,3 6,8 8,4 13,6 16,9 21,2 5,3 8,4

40

5 3,0 3,8 4,8 6,2 7,7 12,3 15,4 19,3 4,8 7,710 3,0 3,8 4,7 6,1 7,6 12,1 15,1 19,0 4,8 7,625 2,9 3,7 4,6 5,9 7,6 11,8 14,8 18,5 4,6 7,450 2,9 3,6 4,5 5,8 7,4 11,6 14,5 18,2 4,5 7,3

505 2,6 3,3 4,2 5,4 6,7 10,7 13,4 16,7 4,2 6,710 2,6 3,2 4,0 5,2 6,5 10,4 13,0 16,2 4,1 6,515 2,3 2,9 3,7 4,7 5,9 9,5 11,9 14,8 3,7 5,9

60 5 1,9 2,4 3,0 3,9 4,8 7,7 9,6 12,1 3,0 4,8

Таблица A.2: Допустимое рабочее давление для PE 100 и PE 100‑RC (источник: EN 12201‑1).

Приведённые в таблицах данные действительны для воды и газа. Они определены из диаграммы гидростатической прочности с коэффициентами запаса C = 1,25 (вода) и C=2 (газ).

Для расчёта рабочего давления в свободно прокладываемых трубопроводных системах реко-мендуется умножать приведённое в таблице рабочее давление на уменьшающий коэффициент fS = 0,8, учитывающий влияние технических особенностей укладки, таких как сварные и фланце-вые соединения и напряжения от прогиба.

Сво

йств

а м

атер

иало

вП

рави

ла р

асчё

таС

оеди

ните

льна

я те

хник

аП

рави

ла у

клад

киС

танд

арты

и д

опус

ки

20

2.1.4 Модули ползучести

Рис. A.3: Модуль ползучести PE 100 и PE100‑RC для 1 года (источник: DVS 2205‑1).

Рис. A.4: Модуль ползучести PE 100 и PE100‑RC для 10 лет (источник: DVS 2205‑1).

Рис. A.5: Модуль ползучести PE 100 и PE100‑RC для 25 лет (источник: DVS 2205‑1).

Для расчёта устойчивости нужно модуль пол-зучести по рис. A3 ‑ A5 дополнительно умень-шить на коэффициент запаса ≥2.

Влияние химических воздействий или оваль-ности учитываются отдельно.

Рабочая температура, T [°C]

0

100

200

300

400

20 40 60 80 100

σ = 0,5 МПа

σ = 2 МПа

σ = 5 МПа

Мод

уль

полз

учес

ти Е

с [М

Па]


0

100

200

300

400

20 40 60 80 100

σ = 0,5 МПа

σ = 2 МПа

σ = 5 МПаМод

уль

полз

учес

ти Е

с [М

Па]


0

100

200

300

400

20 40 60 80 100

σ = 0,5МПа

σ = 2 МПа

σ = 5 МПа

Мод

уль

полз

учес

ти Е

с [М

Па]


Сво

йств

а м

атер

иало

вП

рави

ла р

асчё

таС

оеди

ните

льна

я те

хник

аП

рави

ла у

клад

киС

танд

арты

и д

опус

ки

21

2.2 PE‑Xa

2.2.1 Свойства материаловПриведённые данные являются ориентировочными для материала

Свойства Стандарт ис‑пытаний

Единицы из‑мерения PE‑Xa

Мех

анич

ески

е / ф

изич

ески

е

Расчетное напряжение MRS ISO 9080 Н/мм² 9,5

Удельная плотность при 23 °C ISO 1183 г/см³ 0,94

Показатель текучести

ISO 1133 г/10мин MFR 190/5 нет данных

MFR 190/2,16 нет данных

MFR 230/5 нет данных

Предел текучести при 20 °C ISO 527 МПа 19 ‑ 26

Относительное удлинение при разрыве ISO 527 % 350 ‑ 550

Ударная вязкость без надреза при +23 °C ISO 179 кДж/м² нет излома

Ударная вязкость без надреза при ‑30 °C ISO 179 кДж/м² нет излома

Ударная вязкость с надрезом при +23 °C ISO 179 кДж/м² нет излома

Ударная вязкость с надрезом при ‑30 °C ISO 179 кДж/м² нет излома

Жёсткость при изгибе (напряжение изгиба 3,5 %)

ISO 178 МПа 20

Модуль упругости при 20 °C ISO 527 МПа 600‑900

Устойчивость к образованию трещин от вну-тренних напряжений (FNCT)

ч >8760

Терм

ичес

кие

Температура размягчения по Вика VST/B/50 ISO 306 °C 133

Коэффициент линейного теплового расширения DIN 53752 K-1 × 10-4 1,4

Теплопроводность при 20 °C DIN 52612 Вт / (м×K) 0,35

Класс горючестиUL 94 - 94‑HB

DIN 4102 - B2

Температура применения - °C ‑50 ... + 95

Эле

ктри

ческ

ие Удельное объемное сопротивление VDE 0303 ОМ × см >1015

Удельное поверхностное сопротивление VDE 0303 Ом >1013

Относительная диэлектрическая проницае-мость при 1 МГц

DIN 53483 - 2,3

Электрическая прочность VDE 0303 кВ/мм 60 ‑ 90

Общ

ие

Физиологическая инертность EEC 90/128 -

УФ стабилизация - - ограничено

Цвет - - жёлтый, синий

Таблица A.3: Специфические свойства материала PE‑Xa.

Сво

йств

а м

атер

иало

вП

рави

ла р

асчё

таС

оеди

ните

льна

я те

хник

аП

рави

ла у

клад

киС

танд

арты

и д

опус

ки

22

2.2.2 Продолжительная гидростатическая прочнисть

1 год

10 лет

25 лет

50 лет

10 °C

20 °C

30 °C

40 °C

50 °C60 °C

70 °C80 °C

90 °C95 °C

110 °C

100 лет

1 10

Время до разрушения, t [ч]

1

10

2

3

4

5

6

7

89

20

30

40

50

102 103 104 105 106

Расч

етно

е на

пряж

ение

, σ v

[N/m

m²]

Рис. A.6: Гидростатическая прочность PE‑Xa (источник: DIN 16893).


Сво

йств

а м

атер

иало

вП

рави

ла р

асчё

таС

оеди

ните

льна

я те

хник

аП

рави

ла у

клад

киС

танд

арты

и д

опус

ки

23

2.2.3 Допустимое рабочее давление pB

Допустимое избыточ‑ное рабочее давление

[бар]Вода Газ

Темпера‑тура [°C]

Срок службы [годы]

SDR 11 / ISO‑S 5

10

1 17,9 11,25 17,5 10,9

10 17,4 10,925 17,2 10,850 17,1 10,7

100 17,0 10,6

20

1 15,8 9,95 15,5 9,7

10 15,4 9,625 15,2 9,550 15,1 9,4

100 15,0 9,4

30

1 14,0 8,85 13,8 8,6

10 13,7 8,625 13,5 8,450 13,4 8,4

100 13,3 8,3

40

1 12,5 7,85 12,2 7,6

10 12,1 7,625 12,0 7,550 11,9 7,4

100 11,8 7,4

50

1 11,1 6,95 10,9 6,8

10 10,8 6,825 10,7 6,750 10,6 6,6

100 10,5 6,6

60

1 9,9 6,25 9,7 6,1

10 9,7 6,125 9,5 5,950 9,5 5,9

70

1 8,9 5,65 8,7 5,4

10 8,6 5,425 8,5 5,350 8,5 5,3

80

1 8,0 5,05 7,8 4,9

10 7,7 4,825 7,6 4,8

901 7,2 4,55 7,0 4,4

10 6,9 4,3

95 1 6,8 4,35 6,6 4,1

Таблица A.4: Допустимое рабочее давление для PE‑Xa (источник: DIN 16893).

Приведённые в таблицах данные действитель-ны для воды и газа. Они определены из диа-

граммы гидростатической прочности с коэф-фициентами запаса C = 1,25 (вода) и C=2 (газ).

3 Сравнение расчетного давления

Приведённое далее сравнение показывает различие между серией SDR, серией S и но-минальным давлением PN (действительно для 20 °C, срок службы 50 лет и C = 1,25 (вода)).

SDR S

Класс давления PN (вода)

PE100 / PE100‑RC PE‑Xa PE

80

41 20 4 - 3,2

33 16 5 - 4

26 12,5 6,3 - 517 8 10 - 7,5

11 5 16 12,5 8

9 4 20 - 12,5

7,4 3,2 25 20 20

Таблица A.5: Сравнение расчетного давления (источник: EN 12201‑2, DVGW G400‑1, DVGW G472).

Сво

йств

а м

атер

иало

вП

рави

ла р

асчё

таС

оеди

ните

льна

я те

хник

аП

рави

ла у

клад

киС

танд

арты

и д

опус

ки

24

4 Стойкость полиэтилена

4.1 Физическая стойкость

4.1.1 Физиологическая безвредность

Полиэтилен по своему составу соответствует действующим для продовольственных товаров требованиям (ÖNORM B 5014, часть 1, BGA, правила KTW).

Трубы и фитинги из полиэтилена проверены на пригодность для питьевой воды по правилам DVGW W270.

4.1.2 Воздействие облученияТрубы из полиэтилена могут применяться в об-ластях с высокоэнергетическим излучением. Так трубы из РЕ много лет используются для отвода радиоактивных сточных вод из лабора-торий и как трубопроводы охлаждающей воды в атомной энергетике.

Обычные радиоактивные сточные воды содер-жат источники бета‑ и гамма‑лучей. Трубы из полиэтилена сами не становятся радиоактив-ными после многолетней эксплуатации.

Также высокая радиоактивность не причиняет вред трубам из РЕ, если они в течение всего срока службы получают равномерно распреде-лённую дозу облучения не более 104 Грей.

4.1.3 Воздействие абразивных сред

Полимерные трубы значительно лучше под-ходят для транспортировки смесей жидкости и твёрдых веществ, чем бетонные и стальные трубы. Здесь наряду с результатами различ-ных испытаний имеется положительный опыт во многих областях применения.

Для проверки абразивного воздействия можно воспользоваться Дармштадским методом ис-пытаний с качающимся желобом.

Этот метод заключается в том, что разрезан-ную вдоль половину трубы длиной 1 метр за-полняют смесью кварцевого песка, гравия и воды (кварцевый песок/гравий 46% по объёму, крупность до 30 мм) и качают вверх‑вниз с ча-стотой 0,18 Гц (принцип качелей‑балансира). Величина износа определяется по местному уменьшению толщины стенки по истечении определённого времени испытания.

По результатам испытаний безусловно видны преимущества труб из РЕ и РР для транспор-тировки твёрдых веществ по безнапорным тру-бопроводам.

количество циклов [1000]100 200 300 400 5000

0,5

1,0

1,5

2,0

железобетонная трубажелезобетонная труба с покрытием MC-DUR

стеклопластиковая труба

керамическая труба

труба из ПВХ

труба из PP, PE, PE-X

Сред

ний

изно

с [м

м]

Рис. A.7: Износ по дармштадтскому методу (DIN EN 295‑3).

Источник: Высшая техническая школа г. Дарм-штадт

4.2 Химическая стойкостьВ отличие от металлов, у которых воздействие химикатов ведёт к необратимым химическим изменениям, у полимерных материалов в большинстве случаев происходят физические процессы, которые ухудшают эксплуатацион-ные свойства изделий. Такие физические из-менения, как разбухание и растворение, при которых изменяется структура материала, мо-гут причинить вред механическим свойствам. В таких случаях при расчёте трубопроводных систем и их частей следует учитывать понижа-ющие коэффициенты.

РЕ устойчив к водным растворам солей, кислот и щелочей, если они не являются сильными окисляющими средствами. Хорошую стойкость он проявляет также к действию многих раство-ряющих средств, таких как спирты, эфиры и кетоны.

При контакте с такими растворителями, как хлоруглеводороды, алифатические и арома-тические соединения, следует учитывать вы-сокие температуры и сильное разбухание. Но разрушение материала происходит лишь в очень редких случаях.

Поверхностно‑активные вещества (хромовая кислота, концентрированная серная кислота) могут значительно снизить устойчивость к кор-розионному растрескиванию под напряжени-ем.


Сво

йств

а м

атер

иало

вП

рави

ла р

асчё

таС

оеди

ните

льна

я те

хник

аП

рави

ла у

клад

киС

танд

арты

и д

опус

ки

25

4.2.1 Щёлочи

4.2.1.1 Едкие щёлочиВодные растворы щелочей (например, раствор едкого натра, раствор едкого калия, ...) не всту-пают в реакцию с полиэтиленом в т.ч. при вы-соких температурах и концентрациях. Поэтому они без проблем применяются в РЕ‑системах.

4.2.1.2 Гипохлорит натрияПри воздействии этого вещества уже при ком-натной температуре следует исходить из ус-ловной стойкости материала.

При высоких температурах и концентрации > 3 мг/л PE пригоден только для безнапорных тру-бопроводных систем.

4.2.1.3 УглеводородыPE устойчив к воздействию углеводородов (бензина и другого топлива) при температуре до 40 °C при транспортировке и 60 °C при хра-нении таких веществ.

Только при температуре выше 60 °C полиэ-тилен считается условно устойчивым, так как разбухание составляет >3 %.

4.2.2 Кислоты

4.2.2.1 Серная кислотаКонцентрации до 78% изменяют свойства РЕ только в незначительной степени. Концентра-ции больше 85% действуют уже при комнатной температуре как окислители.

4.2.2.2 Соляная кислота, плавиковая кислота

РЕ химически устойчив к воздействию концен-трированных соляной и плавиковой кислот.

Но при концентрации HCl >20 % и HF >40 % происходит диффузия, которая ни коим обра-зом не вредит самому материалу, но причиня-ет вред близлежащим металлоконструкциям. В таких случаях хорошо зарекомендовали себя системы двойных труб (PolyFlo).

4.2.2.3 Азотная кислотаВысококонцентрированная азотная кислота окисляет РЕ в такой степени, что следует уни-тывать снижение механической прочности.

4.2.2.4 Фосфорная кислотаРЕ устойчив к воздействию этой кислоты, в т.ч. при высоких концентрациях и температурах.

Подробную информацию о стойкости нашей продукции Вам всегда предоставит наш техни-ческий отдел ([email protected]).

Сво

йств

а м

атер

иало

вП

рави

ла р

асчё

таС

оеди

ните

льна

я те

хник

аП

рави

ла у

клад

киС

танд

арты

и д

опус

ки

26

Правила расчёта

Сво

йств

а м

атер

иало

вП

рави

ла р

асчё

таС

оеди

ните

льна

я те

хник

аП

рави

ла у

клад

киС

танд

арты

и д

опус

ки

27

Пра

вила

рас

чёта

1 Показатель SDR 29

2 Показатель S 29

3 Рабочее давление 29

4 Толщина стенки трубы 29

5 Давление вспучивания (разрежение) 30

6 Сечение трубы 30

7 Гидравлические потери 31

8 Изменения длины 36

9 Нагрузка в опорных точках 36

10 Длина плеча изгиба 38

11 Расстояние между опорами труб 40

12 Кольцевая жёсткость 42

13 Номограмма потока 42

14 Дополнительные расчёты 44

Сво

йств

а м

атер

иало

вП

рави

ла р

асчё

таС

оеди

ните

льна

я те

хник

аП

рави

ла у

клад

киС

танд

арты

и д

опус

ки

28


Сво

йств

а м

атер

иало

вП

рави

ла р

асчё

таС

оеди

ните

льна

я те

хник

аП

рави

ла у

клад

киС

танд

арты

и д

опус

ки

29

1 Показатель SDR

s

da

Рис. B.1: Характеристики труб.

sd

SDR a=

Формула B.1: Показатель SDR.

da наружный диаметр [мм]s толщина стенки [мм]SDR стандартный размерный коэффициент

[1]

2 Показатель S

21−

=SDR

S

Формула B.2: Показатель S.

S показатель ISO S [1]SDR Standard Dimension Ratio [1]

3 Рабочее давление

⋅⋅

( )120

−=

SDRcpB

σ

Формула B.3: Рабочее давление.

c минимальный коэффициент запаса [1]pB рабочее давление [бар]SDR Standard Dimension Ratio [1]σ расчетное напряжение [Н/мм²]

Минимальный коэффициент запаса c [1]Питьевая

вода, сточные воды

Газ

PE 100, PE 100‑RC

1,25 2,0

PE‑Xa 1,25 2,0

Таблица B.1: Минимальные коэффициенты запаса.

Расчётное напряжение см. в главе A "Продол‑жительная гидростатическая прочность"

4 Толщина стенки трубыРасчёты прочности трубопроводов из термо‑пластичных полимерных материалов всегда следует выполнять на основе долгосрочных показателей. Значение прочности в зависимо‑сти от температуры можно взять из усталост‑ных характеристик (см. главу Свойства матери‑алов).

После вычисления расчётной толщины стенки нужно определить фактическую толщину стен‑ки с учётом номинального уровня давления и класса SDR. В определённых случаях следу‑ет добавлять коэффициент безопасности к толщине стенки, например, для труб из РЕ на открытом воздухе без защиты от ультрафио‑летового излучения или при транспортировке абразивных материалов.

⋅⋅

pdap

sдоп+

=20min σ

Формула B.4: Минимальная толщина стенки.

cдоп=σσ

Формула B.5: Допустимое напряжение.

c минимальный коэффициент запаса [1]da наружный диаметр [мм]p рабочее давление [бар]smin минимальное напряжение [мм]σ эквивалентное напряжение [Н/мм²]σдоп допустимое напряжение [Н/мм²]

Эквивалентное напряжение см. в главе A "Про‑должительная гидростатическая прочность".

При необходимости расчётное напряжение σ и рабочее давление p можно рассчитать по этой формуле.

Сво

йств

а м

атер

иало

вП

рави

ла р

асчё

таС

оеди

ните

льна

я те

хник

аП

рави

ла у

клад

киС

танд

арты

и д

опус

ки

30

5 Давление вспучивания (разрежение)

В следующих случаях трубопроводы могут быть подвержены действию внешнего давле‑ния (разрежению в трубе):• прокладка труб в воде или в грунте ниже

уровня грунтовых вод• трубы с разрежением, например, всасыва‑

ющие трубопроводы• релайнинг с заполнением кольцевого про‑

странства

⋅

⋅⋅

( )

3

21810

−=

m

CK r

sEp

µ

Формула B.6: Расчёт давления вспучивания (коэффици‑ент запаса 2).

2sdarm

−=

Формула B.7: Средний радиус.

Затем можно напрямую рассчитать давление вспучивания:

Формула B.8: Расчёт напряжения вспучивания.

da наружный диаметр [мм]EC модуль ползучести для 25 лет [Н/мм²]pK критическое давление вспучивания [бар]rm средний радиус трубы [мм]s толщина стенки [мм]μ коэффициент поперечной деформации

0,38 [1]σK критическое напряжение вспучивания

[Н/мм²]

Период времени

[годы]

Температура [°C]

20 30 40 50

1 290 250 200 17010 220 190 170 15025 200 180 160 ‑

Таблица B.2: Ориентировочные значения долговре‑менного модуля ползучести для PE 100 и PE 100‑RC из кривых модуля ползучести, глава 2.1.4 (напряжение: 2 Н/мм2) (источник: DVS 2205‑1).

Темп. Срок службы Допустимое рабочее разрежение [бар]

[°C] [a] SDR 7,4 SDR 9 SDR 11 SDR 17 SDR 21 SDR 26 SDR 33 SDR 41

20

1 13,17 6,74 3,45 0,84 0,432 0,221 0,105 0,054

10 9,99 5,12 2,62 0,64 0,327 0,015 0,080 0,041

25 9,08 4,65 2,38 0,58 0,298 0,014 0,073 0,037

30

1 11,35 5,81 2,98 0,73 0,372 0,017 0,091 0,047

10 8,63 4,42 2,26 0,55 0,283 0,013 0,069 0,035

25 8,17 4,19 2,14 0,52 0,268 0,012 0,065 0,033

40

1 9,08 4,65 2,38 0,58 0,298 0,014 0,073 0,037

10 7,72 3,95 2,02 0,49 0,253 0,011 0,062 0,032

25 7,27 3,72 1,90 0,47 0,238 0,011 0,058 0,030

501 7,72 3,95 2,02 0,49 0,253 0,011 0,062 0,032

10 6,81 3,49 1,79 0,44 0,223 0,010 0,054 0,028

Таблица B.3: Допустимое рабочее разрежение для труб круглого сечения из PE 100 / PE 100‑RC.

Приведённые в таблицах значения действи‑тельны для воды. Они приведены с коэффици‑ентом запаса 2,0 (минимальный коэффициент запаса для расчёта устойчивости).

Для отдельных случаев применения это рабо‑чее разрежение нужно ещё уменьшить с соот‑ветствующим коэффициентом понижения из‑за химических воздействий или овальности.


Сво

йств

а м

атер

иало

вП

рави

ла р

асчё

таС

оеди

ните

льна

я те

хник

аП

рави

ла у

клад

киС

танд

арты

и д

опус

ки

31

6 Сечение трубыПроцессы потока учитываются уравнением не‑прерывности. Для жидкостей, у которых объ‑ёмный поток остаётся постоянным, оно выгля‑дит следующим образом:

⋅⋅⋅= AV 0,0036 ν

Формула B.9: Объёмный поток.

Для паров и газов постоянным остаётся мас‑совый поток. Поэтому получается следующее уравнение:

⋅⋅⋅⋅

= Am 0,0036 ρν

Формула B.10: Массовый поток.

Если в этих уравнениях объединить константы, то получаются обычные для практики форму‑лы расчёта необходимого сечения трубы:

⋅ 118,8Q

di = ν

Формула B.11: Внутренний диаметр трубы ‑ м³/ч.

⋅ 235,7Q

di = ν

Формула B.12: Внутренний диаметр трубы ‑ л/с.

A сечение трубы в свету [мм²]di внутренний диаметр трубы [мм]m˙ массовый поток [кг/ч]Q1 расход [м³/ч]Q2 расход [л/с]V˙ объёмный поток [м³/ч]ν скорость потока [м/с]ρ плотность среды в зависимости от дав‑

ления и температуры [кг/м³]Ориентировочные значения скоростей потока для:

• жидкостей:

• всасывание: ν ≈ 0,5 ... 1,0 м/с• нагнетание: ν ≈ 1,0 ... 3,0 м/с

• газов: ν ≈ 10 ... 30 м/с

7 Гидравлические потериТечение среды в трубопроводах вызывает по‑тери давления и с ними потери энергии в тру‑бопроводных системах. Решающее значение для величины потерь имеют:• длина трубопровода• форма сечения трубы• шероховатость трубы• геометрия фитингов, арматуры и трубных

соединений• вязкость и плотность протекающегй в тру‑

бе среды

Общая потеря давления складывается из сле‑дующих отдельных потерь:

RVRARFRges ppppp +++= ΔΔΔΔΔ

Формула B.13: Общая потеря давления.

Δpges общая потеря давления [бар]ΔpR потери давления в трубах [бар]ΔpRA потери давления в арматуре [бар]ΔpRF потери давления в фитингах [бар]ΔpRV потери давления в соединениях [бар]

7.1 Потери давления в прямых трубах

Потери давления на прямых участках обратно пропорциональны диаметру трубы.

⋅⋅

⋅⋅ 22102

=i

R dL

p νρλΔ

Формула B.14: Потери давления в прямых трубах.

di внутренний диаметр трубы [мм]L длина трубы [м]ΔpR потери давления в трубах [бар]λ коэффициент трения трубы (0,02 в

большинстве случаев достаточно) [1]ν скорость потока [м/с]ρ плотность среды [кг/м³]Потери давления в трубах можно также рас‑считать по эмпирической формуле Хазена‑Ви‑льямса (источник: NFPA 13). Эта зависимость действует только для воды.

pm потеря давления [бар/м трубы]C коэффициент шероховатости (PE‑HD =

150)Qm расход [л/мин]di внутренний диаметр [мм]

Сво

йств

а м

атер

иало

вП

рави

ла р

асчё

таС

оеди

ните

льна

я те

хник

аП

рави

ла у

клад

киС

танд

арты

и д

опус

ки

32

7.2 Потери давления в фитингах

В фитингах возникают значительные потери от трения, поворотов и завихрений. Необходимые для расчёта коэффициенты сопротивлений можно взять из следующей главы или из дру‑гой специальной литературы.

⋅⋅

⋅ 25102

=RFp νρζΔ

Формула B.15: Потери давления в фитингах.

ΔpRF потери давления в фитингах [бар]ζ коэффициент сопротивления фитинга [1]ν скорость потока [м/с]ρ плотность среды [кг/м³]

7.2.1 Коэффициенты сопротивлений фитинговФитинг Параметр Коэффициент сопротивления [1] Поток

Отвод 90° R ζ1,0 × da

1,5 × da

2,0 × da

4,0 × da

0,510,410,340,23

α

da

R

Отвод 45° R ζ1,0 × da

1,5 × da

2,0 × da

4,0 × da

0,340,270,200,15

α

da

R

Колено α ζ90°45°30°20°15°10°

~ 1,200,300,140,050,050,04

da

α

Тройник 90° VZ / VS ζZ ζD

(объединениепотоков)

0,00,20,40,60,81,0

-1,20-0,400,100,500,700,90

0,060,200,300,400,500,60

VD

VS

VZ

Тройник 90° VA / VS ζA ζS


Сво

йств

а м

атер

иало

вП

рави

ла р

асчё

таС

оеди

ните

льна

я те

хник

аП

рави

ла у

клад

киС

танд

арты

и д

опус

ки

33

Фитинг Параметр Коэффициент сопротивления [1] Поток

(разделение потока)

0,00,20,40,60,81,0

0,970,900,900,971,101,30

0,10-0,10-0,050,100,200,35

VD

VS

VA

Таблица B.4: Коэффициенты сопротивлений фитингов ‑ часть 1.(Источник: DVS 2210‑1)

Фитинг Параметр Коэффициент сопротивления [1] ПотокПереход da 2 / da 1 4° > α < 8° α < 16° α < 24°

(расширение потока)

1,21,41,61,82,0

0,100,200,501,201,90

0,150,300,801,803,10

0,200,501,503,005,30

da1

α/2

da2

Переход da 1 / da 2 α < 4° α < 8° α < 20°

(сужение потока)

1,21,41,61,82,0

0,0460,0670,0760,0310,034

0,0230,0330,0380,0410,042

0,0100,0130,0150,0160,017

α/2

da1

da2

Таблица B.5: Коэффициенты сопротивлений фитингов ‑ часть 2. (Источник: DVS 2210‑1)

Положительное значение ζ показывает падение давления, тогда как отрицательное значение ζ означает рост давления.

VA отходящий объёмный потокVD проходящий объёмный потокVS общий объёмный потокVZ приходящий объёмный поток

Сво

йств

а м

атер

иало

вП

рави

ла р

асчё

таС

оеди

ните

льна

я те

хник

аП

рави

ла у

клад

киС

танд

арты

и д

опус

ки

34

7.3 Потери давления в арматуре

Необходимые для расчёта коэффициенты со‑противлений можно взять из следующей главы или из другой специальной литературы.

⋅⋅

⋅ 25102

=RFp νρζΔ

Формула B.16: Потери давления в арматуре.

ΔpRA потери давления в арматуре [бар]ζ коэффициент сопротивления фитинга

[1]ν скорость потока [м/с]ρ плотность среды [кг/м³]

7.3.1 Коэффициенты сопротивления для арматурыУсловный проход DN Коэффициент сопротивления ζ [1]

Мем

бран

ный

клап

ан

Пря

мот

очны

й кл

апан

Угло

вой

клап

ан

Задв

ижка

Шар

овой

кра

н РЕ

Дис

ково

й за

твор

Обр

атны

й кл

апан

Обр

атны

й кл

апан

по

воро

тног

о ти

па

25 4,0 2,1 3,0

0,1 - 0,3 0,1 - 0,15 0,3 - 0,6

2,5 1,9

32 4,2 2,2 3,0 2,4 1,6

40 4,4 2,3 3,0 2,3 1,5

50 4,5 2,3 2,9 2,0 1,4

65 4,7 2,4 2,9 2,0 1,4

80 4,8 2,5 2,8 2,0 1,3

100 4,8 2,4 2,7 1,6 1,2

125 4,5 2,3 2,3 1,6 1,0

150 4,1 2,1 2,0 2,0 0,9

200 3,6 2,0 1,4 2,5 0,8

Таблица B.6: Коэффициенты сопротивления для арматуры.(Источник: DVS 2210‑1).

7.3.1.1 ПояснениеПриведённые коэффициенты сопротивления являются ориентировочными значениями и предназначены для приблизительных расчё‑тов потерь давления. Для расчётов конкретных систем следует пользоваться сведениями изго‑товителя арматуры.


Сво

йств

а м

атер

иало

вП

рави

ла р

асчё

таС

оеди

ните

льна

я те

хник

аП

рави

ла у

клад

киС

танд

арты

и д

опус

ки

35

7.4 Критерии выбора арматурыКритерий выбора Оценка

Мем

бран

ный

клап

ан

Пря

мот

очны

й /

угло

вой

клап

ан

Шар

овой

кра

н PE

(E

N 1

2201

/E

N 1

555)

Дис

ково

й за

твор

Обр

атны

й кл

апан

Обр

атны

й кл

апан

по

воро

тног

о ти

па

Сопротивле‑ние потоку

большое низкое низкое среднее большое среднее

Время откры‑тия/закрытия

среднее длинное короткое короткое короткое короткое

Моментдействия

низкий низкийсредний (без редуктора)

низкий (с редуктором)средний

Износ средний низкий низкий средний средний среднийРегулирова‑ние потока

пригоденмало‑

пригоденмалопригоден

мало‑пригоден

‑ ‑

Длина со‑гласно серии

F‑Rowсредняя большая

вварен непосредствен‑но в трубопровод

большая средняя большая

Длина со‑гласно серии

K‑Row‑ ‑ низкая ‑ низкая

Таблица B.7: Критерии выбора арматуры.

Серия F‑Row фланцевое исполнение (DIN 3202‑1)Серия К‑Row исполнение с промежуточным фланцем (DIN 3202‑3)

Источник: DVS 2210‑1, таблица 11.

Сво

йств

а м

атер

иало

вП

рави

ла р

асчё

таС

оеди

ните

льна

я те

хник

аП

рави

ла у

клад

киС

танд

арты

и д

опус

ки

36

7.5 Потери давления в трубных соединениях

Невозможно предоставить точные данные, так как вид и качество соединений различны (свар‑ка, резьбовые или фланцевые соединения).

Рекомендуется для всех соединений полимер‑ных труб, таких как стыковая сварка, сварка с муфтой и фланцевые соединения, принимать единый коэффициент сопротивления ζRV = 0,1.

⋅⋅

⋅1052

pRV=ρ

ζΔ ν2

Формула B.17: Потери давления в соединениях.

ΔpRV потери давления в соединениях [бар]ζ коэффициент сопротивления для соеди‑

нений = 0,1 [1]ρ плотность среды [кг/м³]ν скорость потока [м/с]

8 Изменения длиныИзменения длины в системе из полимерных труб могут происходить во время испытаний и при эксплуатации. Следует различать измене‑ния длины из‑за• изменения температуры• внутреннего давления• химического воздействия

8.1 Изменения длины из-за изменения температуры

Если трубопровод подвергается воздействию различных температур (рабочих или окружаю‑щей среды), то его положение изменяется со‑ответственно возможности смещения отдель‑ных участков труб. Под участком понимается труба между двумя опорными точками.

Для расчёта изменения длины в зависимости от температуры действует следующая форму‑ла:

⋅⋅ TLLT = ΔΔ α

Формула B.18: Изменение длины в зависимости от из‑менения температуры.

L длина трубы [м]α коэффициент линейного расширения

[мм/(м·K)]

ΔLT изменение длины вследствие измене‑ния температуры [мм]

ΔT перепад температур [K]Для определения ΔT берётся наибольшая и наименьшая температура стенки трубы TR при монтаже, эксплуатации или в неработающем состоянии.

Коэффициент линей-ного расширения α

[мм/(м×K)]PE 100, PE 100‑RC 0,18

PE‑Xa 0,14

Таблица B.8: Коэффициент линейного расширения.

8.2 Изменения длины из-за внутреннего давления

Продольное удлинение, вызываемое давлени‑ем внутри трубы, составляет для закрытого и находящегося на опорах без трения участка:

⋅

⋅⋅⋅⋅

( )L

dd

E

pL

i

aC

P

−

−=

1

210,1

2

2Δ μ

Формула B.19: Изменение длины из‑за внутреннего давления.

da наружный диаметр трубы [мм]di внутренний диаметр трубы [мм]EC_100minмодуль ползучести [Н/мм²]L длина трубы [мм]p рабочее давление [бар]ΔLP изменение длины из‑за давления вну‑

три трубы [мм]μ коэффициент поперечной деформации

0,38 [1]

9 Нагрузка в опорных точках

Опорные точки должны препятствовать сме‑щению или движению трубопровода в любом направлении. Кроме того, они предназначены для восприятия сил реакции при наличии ком‑пенсаторов или вставных и надвижных муфт. Параметры опорной точки определяются с учё‑том всех действующих сил:• сил, возникающих в результате противо‑

действия термическому удлинению


Сво

йств

а м

атер

иало

вП

рави

ла р

асчё

таС

оеди

ните

льна

я те

хник

аП

рави

ла у

клад

киС

танд

арты

и д

опус

ки

37

• веса для вертикальных трубопроводов• удельного веса протекающей в трубе сре‑

ды• рабочего давления• собственного сопротивления компенсато‑

ров удлинения

Свободно выбираемые опорные точки следует располагать так, чтобы изменения направле‑ния трубопровода могли использоваться для восприятия изменения длины.

В качестве опорных точек подходят края муфт фитингов или специальные опорные фитинги.

Рис. B.2: Опорный фитинг.

Не подходят разборные хомуты и жёсткое кре‑пление трубопровода.

9.1 Жёстко закреплённая система

Жёстко закреплённая система образуется, ког‑да имеется препятствие удлинению трубопро‑вода.

Жёстко или неподвижно закреплённые участки трубопровода не содержат компенсационных элементов и при расчёте должны рассматри‑ваться как особый случай.

Поэтому нужно расчётным путём определить следующие параметры системы:• нагрузку в опорных точках• допустимое расстояние между направ‑

ляющими опорами с учётом критической длины излома

• возникающие сжимающие и растягиваю‑щие напряжения

Наибольшая нагрузка в опорных точках воз‑никает на прямых закреплённых участках. Она составляет в общей форме:

⋅⋅= CRFP EAF εФормула B.20: Усилие в опорной точке.

AR кольцевая поверхность стенки трубы [мм²]EC модуль ползучести для 100 мин [Н/мм²]FFP усилие в опорной точке [Н]ε воспрепятствованное удлинение от на‑

грузки (внутреннего давления, темпера‑туры) [1]

Средняя температура Tm [°C]

Модуль ползучести EC для 100 мин [Н/мм²]

≤10 83320 63430 46840 36250 28360 230

Таблица B.9: Модули ползучести для 100 минут (источ‑ник: DVS 2210‑1 BB1).

9.1.1 Нагрузка из-за температуры

Формула B.21: Тепловое расширение.

α коэффициент линейного теплового рас‑ширения [1/K]

ΔT максимальный перепад температур [K]ε воспрепятствованное удлинение из‑за

теплового расширения [1]

9.1.2 Нагрузка трубы из-за внутреннего давления

Формула B.22: Внутреннее давление.

da наружный диаметр трубы [мм]di внутренний диаметр трубы [мм]EC модуль ползучести для 100 мин [Н/мм²]p рабочее давление [бар]ε воспрепятствованное удлинение из‑за

внутреннего давления [1]μ коэффициент Пуассона 0,38 [1]

9.1.3 Нагрузка трубы из-за разбухания

Внимание: жёстко закреплённая система при наличии нагрузки от разбухания не рекоменду‑

Сво

йств

а м

атер

иало

вП

рави

ла р

асчё

таС

оеди

ните

льна

я те

хник

аП

рави

ла у

клад

киС

танд

арты

и д

опус

ки

38

ется в общем случае, так как из‑за разбухания происходит ослабление материала.

10 Длина прямого участкаИзменения длины возникают из‑за изменений рабочей температуры или температуры окру‑жающей среды. Для свободно прокладывае‑мых трубопроводов необходимо обеспечить достаточную осевую компенсацию перемеще‑ния.

В большинстве случаев изменения направ‑ления трубопровода прямые участки могут использоваться для компенсации изменения длины. Иначе требуется наличие компенсаци‑онных колен в трубопроводе.

Минимальная длина прямого участка:

a

Формула B.23: Длина плеча изгиба.

LS длина прямого участка [мм]k характерный для материала коэффици‑

ент пропорциональности [1]ΔL изменение длины [мм]da наружный диаметр трубы [мм]Если это реализовать невозможно, то нужно установить компенсаторы с наименее низким собственным сопротивлением. В зависимости от конструкции это могут быть осевые, про‑дольные или угловые компенсаторы.

Коэф‑фициент

kдля PE

0 °C 10 °C 30 °C 40 °C 60°C

при переменной температуре16 17 23 28 ‑

однократное изменение температуры12 12 16 17 ‑

Примечание: для расчёта значения k за основу принята температура при монтаже 20°C. При низких температурах следует учитывать удар‑ную вязкость материала.

Для безнапорных труб (например, для венти‑ляции) значение k можно уменьшить на 30%.

Между двумя опорными точками нужно уста‑навливать один компенсатор. Рекомендуемо обеспечивать укладку трубопровода достаточ‑ным количеством скользящих опор, при этом следует учитывать возникающие силы реак‑ции.

F

F

L

Δ L Δ L

L S

Рис. B.3: L‑образная компенсация.

F

GL

F

L

ΔL ΔL

L SРис. B.4: Z‑образная компенсация.

F

GL

F

L L

ΔL ΔL

L S

Рис. B.5: U‑образная компенсация.

F неподвижная опораGL скользящая опора


Сво

йств

а м

атер

иало

вП

рави

ла р

асчё

таС

оеди

ните

льна

я те

хник

аП

рави

ла у

клад

киС

танд

арты

и д

опус

ки

39

10.1 Расчёт длины прямого участка

da Изменение длины ∆L [мм][мм] 50 100 150 200 250 300 350 400 50016 750 1050 1300 1500 1650 1850 1950 2100 235020 850 1200 1450 1650 1850 2050 2200 2350 260025 950 1300 1600 1850 2100 2300 2450 2600 295032 1050 1500 1850 2100 2350 2550 2800 2950 330040 1200 1650 2050 2350 2600 2850 3100 3300 370050 1300 1850 2300 2600 2950 3200 3450 3700 415063 1500 2100 2550 2950 3300 3600 3900 4150 465075 1600 2300 2800 3200 3600 3900 4250 4550 505090 1750 2500 3050 3500 3900 4300 4650 4950 5550110 1950 2750 3350 3900 4350 4750 5150 5500 6100125 2100 2950 3600 4150 4600 5050 5450 5850 6500140 2200 3100 3800 4400 4900 5350 5800 6200 6900160 2350 3300 4050 4700 5200 5700 6200 6600 7400180 2500 3500 4300 4950 5550 6050 6550 7000 7800200 2600 3700 4550 5200 5850 6400 6900 7400 8250225 2800 3900 4800 5550 6200 6800 7300 7800 8750250 2950 4150 5050 5850 6500 7150 7700 8250 9200280 3100 4400 5350 6200 6900 7550 8150 8750 9750315 3300 4650 5700 6550 7300 8000 8650 9250 10350355 3500 4900 6000 6950 7750 8500 9200 9800 11000400 3700 5200 6400 7400 8250 9050 9750 10400 11650450 3900 5550 6800 7800 8750 9600 10350 11050 12350500 4150 5850 7150 8250 9200 10100 10900 11650 13000560 4400 6200 7550 8750 9750 10700 11550 12350 13800630 4650 6550 8000 9250 10350 11350 12250 13100 14600

Таблица B.10: Длина прямого участка в мм для труб из PE рассчитывается по формуле A.23 с коэффициентом k = 26 (округлено с шагом 50 мм).

Сво

йств

а м

атер

иало

вП

рави

ла р

асчё

таС

оеди

ните

льна

я те

хник

аП

рави

ла у

клад

киС

танд

арты

и д

опус

ки

40

11 Расстояние между опорами труб

Расстояние между опорами термопластичного полимерного трубопровода следует опреде‑лять с учётом допустимого напряжения изги‑ба и ограниченного прогиба трубы. В качестве ориентировочного значения допустимый про‑гиб можно принять равным LA/500.

С учётом указанного прогиба участка трубы между опорными точками определяется допу‑стимое расстояние между опорами трубопро‑вода.

⋅⋅ 3

qJE

fL RCLAA =

Формула B.24: Расстояние между опорами для свободно прокладываемого трубопровода.

Коэффициент fLA задаётся в зависимости от на‑ружного диаметра трубы da. При этом действу‑ет следующее соотношение:

min ← da → max

0,92 ← fLA → 0,80

Обычные расстояния между опорами термо‑пластичных трубопроводов приведены в сле‑дующей главе.

Для жёстко закреплённых трубопроводов (гла‑ва Нагрузка в опорных точках) дополнительно рассчитывается критическая длина излома. Эта длина затем сравнивается с допустимым расстоянием между опорами, причём в даль‑нейшем учитывается меньшее значение.

EC модуль ползучести для 25 лет [Н/мм²] (учитывайте понижающий коэффициент ≥2, см. 2.1.4)

fLA коэффициент прогиба (0,80 ‑ 0,92)[1]JR момент инерции трубы [мм4]LA допустимое расстояние между опорами

[мм]q распределённая нагрузка (вес трубы, за‑

полнения и дополнительный вес) [Н/мм]

LKn,zul критическая длина излома [мм]W момент сопротивления трубы [мм³]

da наружный диаметр трубы [мм]ε воспрепятствованное удлинение [1]AR сечение стенки трубы [мм²]При температуре эксплуатации выше 45 °C рассчитанное расстояние между опорами LKn нужно уменьшить минимум на 20%.

Следующая таблица предназначена для ори‑ентировочного перерасчёта на другие транс‑портируемые среды и классы SDR. Исходные значения:• Труба РЕ • SDR 11 • Транспортируемая среда ‑ вода

Коэффициент среды и толщины стенки [1]

SDR f стенка

f среда

Вода Газ

17 0,91 1 1,4711 1 1 1,307,4 1,07 1 1,21


Сво

йств

а м

атер

иало

вП

рави

ла р

асчё

таС

оеди

ните

льна

я те

хник

аП

рави

ла у

клад

киС

танд

арты

и д

опус

ки

41

11.1 Ориентировочные значения расстояний между опорами для свободно прокладываемых труб и воды (PE 100 и PE 100-RC)

11.1.1 SDR 11Диаметр

трубы [мм]Расстояние между опорами LA [мм] (свободно проложенная труба, вода, PE100 /

PE100-RC)20 °C 30 °C 40 °C 50 °C 60 °C

20 600 600 550 450 40025 700 650 600 600 55032 800 800 700 700 60040 950 900 800 800 70050 1150 1100 950 900 80063 1300 1250 1150 1100 95075 1450 1400 1300 1200 110090 1650 1550 1450 1350 1250110 1800 1750 1650 1550 1400125 1900 1850 1750 1700 1500140 2050 2000 1900 1800 1650160 2250 2100 2000 1900 1750180 2350 2250 2100 2000 1900200 2500 2400 2300 2200 2050225 2650 2550 2450 2350 2250250 2850 2750 2600 2500 2300280 3000 2900 2800 2600 2400315 3150 3050 2950 2800 2550355 3400 3300 3150 3000 2800400 3600 3450 3350 3150 2950450 4000 3850 3600 3550 3350500 4250 4100 3850 3800 3600560 4550 4400 4150 4100 3850630 4900 4700 4500 4400 4150710 5250 5050 4850 4750 4500800 5600 5450 5250 5100 4850900 6000 5800 5650 5450 5200

1000 6400 6200 6050 5850 56001200 7150 6900 6850 6550 62501400 7800 7550 7550 7150 6900

Таблица B.11: Ориентировочные значения расстояний между опорами трубопровода (диам. 20‑400 мм из DVS 2210‑1, диам. 450‑1400 рассчитаны с fLA=0,86), округлены с шагом 50 мм.

Сво

йств

а м

атер

иало

вП

рави

ла р

асчё

таС

оеди

ните

льна

я те

хник

аП

рави

ла у

клад

киС

танд

арты

и д

опус

ки

42

12 Кольцевая жёсткостьКольцевая жёсткость показывает максимально допустимую нагрузку и имеет краткое обозна‑чение SN. Это сокращение от Stiffness‑Number, который делится на классы. Кольцевая жёст‑кость указывается в кН/м² и определяется по результатам лабораторных испытаний. Труба деформируется 21 день после изготов‑ления примерно на 3%. Необходимая для это‑го распределённая по поверхности нагрузка округляется до ближайшего меньшего целого значения. Это значит, что минимальная рас‑пределённая нагрузка, которую выдерживает труба класса кольцевой жёсткости SN 2 с де‑формацией < 3%, составляет 2 кН/м².

Влияние кольцевой жёсткости на гибкие си‑стемы из полимерных труб часто переоце‑нивается. Труба должна ко времени монтажа обладать достаточной кольцевой жёсткостью, чтобы выдерживать нагрузку от уплотнения грунта. При правильном выполнении работ по уплотнению грунта в зоне трубопровода, воз‑никающие нагрузки действуют на грунт, а сама труба не поддаётся нагрузкам из‑за деформа‑ции (как правило 2‑ 3 %) и по истечении при‑мерно 2 лет лежит в грунте без нагрузки (релак‑сация). Кольцевая жёсткость 8 кН/м² считается оптимальной и достаточной.

Кольцевая жёсткость делится по EN 12201‑2 на следующие классы:

SDR ISO S SN [кН/м2]

41 20 1,333 16 2,526 12,5 5,321 10 10,417 8 20,3

13,6 6,3 41,711 5 83,39 4 162,8

7,4 3,2 317,96 2,5 668,7

Таблица B.12: Начальная кольцевая жёсткость труб (рас‑считана с модулем упругости E = 1000 MПa).

13 Номограмма потокаСледующая номограмма предназначена для грубого определения скорости потока, потерь давления и расхода.

При средней скорости потока, на каждый трой‑ник, переходник и угол 90° добавляется 20 м длины трубы, для колена (r = d) около 10 м и колена (r = 1,5 × d) 5 м.


Сво

йств

а м

атер

иало

вП

рави

ла р

асчё

таС

оеди

ните

льна

я те

хник

аП

рави

ла у

клад

киС

танд

арты

и д

опус

ки

43

40

50

60

70

80

90

100

200

300

400

500

600

0,10

0,15

0,2

0,30,40,5

1,0

1,5

2

345

10

15

20

30

4050

100

150

200

300

400500

1000

2000

300040005000

0,10

0,15

0,2

0,3

0,4

0,5

1,0

1,5

2

3

4

5

10

20

0,02

0,03

0,04

0,05

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

1

2

3

4

5

10

20

30

40

50

100

di [mm] Q [l/s] Δp/L [mbar/m]ν [m/s]

Рис. B.6: Номограмма потока.di внутренний диаметр трубы [мм]Q2 расход (объёмный поток) [л/с]ν скорость потока [м/с]Δp/L потери давления на метр длины трубы

[мбар/м]

Сво

йств

а м

атер

иало

вП

рави

ла р

асчё

таС

оеди

ните

льна

я те

хник

аП

рави

ла у

клад

киС

танд

арты

и д

опус

ки

44

14 Дополнительные расчёты

14.1 Таблицы пересчётаПа = Н/м² МПа бар мм водного столба

1 Па = Н/м² 1 10‑6 10‑5 10‑2

1 МПа = 1 Н/мм² 106 1 10 1,02 · 105

1 бар 105 0,1 1 1,02 · 104

1 мм водного столба

9,81 9,81 · 10‑6 9,81 · 10‑5 1

Таблица B.13: Пересчёт единиц измерения давления.

мм см дм м км1 мм 1 10‑1 10‑2 10‑3 10‑6

1 см 10 1 10‑1 10‑2 10‑5

1 дм 102 10 1 10‑1 10‑4

1 м 103 102 10 1 10‑3

1 км 106 105 104 103 1Таблица B.14: Пересчёт единиц измерения длины.

мм² см² дм² м²

1 мм² 1 10‑2 10‑4 10‑6

1 см² 102 1 10‑2 10‑4

1 дм² 104 102 1 10‑2

1 м² 106 104 102 1

Таблица B.15: Пересчёт единиц измерения площади.

т кг г мг

1 т 1 103 106 109

1 кг 10‑3 1 103 106

1 г 10‑6 10‑3 1 103

1 мг 10‑9 10‑6 10‑3 1

Таблица B.16: Пересчёт единиц измерения массы.

мм3 см3 дм3 м3

1 мм3 1 10‑3 10‑6 10‑9

1 см3 103 1 10‑3 10‑6

1 дм3 = 1л 106 103 1 10‑3

1 м3 109 106 103 1

Таблица B.17: Пересчёт единиц измерения объёма


Сво

йств

а м

атер

иало

вП

рави

ла р

асчё

таС

оеди

ните

льна

я те

хник

аП

рави

ла у

клад

киС

танд

арты

и д

опус

ки

45

1

метр

[м]

3,28

фут

[ft]

39,37

дюйм

[in]1

литр

[л]

0,264

галлон

[Ga]

0,035

кубический фут

[ft3]1

килограмм

[кг]

2,204

фунт

[lbs]

9,81

Ньютон

[Н]1

бар

[бар]

14,505

фунт/кв. дюйм

[psi]

100

килопаскаль

[кПа]

Таблица B.19: Пересчёт в единицы СИ.

14.2 Формулы

14.2.1 Круг

Площадь

Длина окружности

da [мм] DN Дюйм10 6 ‑12 8 ‑16 10 ‑

20 15 1/225 20 3/432 25 140 32 11/4

50 40 11/2

63 50 275 65 21/2

90 80 3110 100 4125 100 41/2

140 125 5160 150 6180 150 7200 200 8225 200 9250 250 10280 250 11315 300 12355 350 14400 400 16450 500 18500 500 20560 600 22630 600 25710 700 28800 800 32900 900 36

1000 1000 401200 1200 48

Таблица B.18: Соответствие метрических водопроводных труб дюймовым.

Сво

йств

а м

атер

иало

вП

рави

ла р

асчё

таС

оеди

ните

льна

я те

хник

аП

рави

ла у

клад

киС

танд

арты

и д

опус

ки

46

14.2.4 Полый цилиндр (труба)

Объём

A площадь [мм2]

Am площадь боковой поверхности [мм2]

A площадь поверхности [мм2]

V объём [мм3]

U длина окружности [мм]

r радиус [мм]

D наружный диаметр [мм]

d внутренний диаметр [мм]

h высота [мм]

b толщина стенки [мм]

14.2.2 Цилиндр

Площадь боковой поверхности

Площадь поверхности

Объём

14.2.3 Кольцо

Площадь

Способы соединения

Сво

йств

а м

атер

иало

вП

рави

ла р

асчё

таС

посо

бы с

оеди

нени

яП

рави

ла у

клад

киС

танд

арты

и д

опус

ки

47

1 Общие требования 49

2 Стыковая сварка нагревательным элементом 51

3 Сварка враструб 54

4 Сварка нагревательной спиралью DIM 20-500мм монофилярная намотка 56

5 Сварка нагревательной спиралью DIM 560-1400 мм бифилярная намотка 60

6 Седловые отводы и вентили 64

7 Гидравлическое испытание 69

Сво

йств

а м

атер

иало

вП

рави

ла р

асчё

таС

посо

бы с

оеди

нени

яП

рави

ла у

клад

киС

танд

арты

и д

опус

ки

48


Сво

йств

а м

атер

иало

вП

рави

ла р

асчё

таС

посо

бы с

оеди

нени

яП

рави

ла у

клад

киС

танд

арты

и д

опус

ки

49

1 Общие требования(действуют для всех способов сварки)

Качество сварных соединений зависит от ква-лификации сварщика, пригодности применяе-мых инструментов и приспособлений, а также от соблюдения правил сварки (DVS 2207-1). Сварные швы можно проверять неразрушаю-щими и/или разрушающими методами.

Необходимо контролировать выполнение сва-рочных работ. Вид и объём контроля должны быть согласованы между заказчиком и испол-нителем. Рекомендуется задокументировать параметры сварки в протоколах или на носите-лях информации.

Все сварщики должны иметь специальное об-разование и действующее квалификационное свидетельство. Выполняемые работы должны соответствовать виду квалификации. Для про-мышленного строительства трубопроводов действует DVS 2212-1. Для труб с наружным диаметром >225 мм требуется дополнительное свидетельство о квалификации.

Применяемые для сварки оборудование и при-способления должны соответствовать требо-ваниям DVS 2208-1. Для сварки полимерных материалов в санитарно-техническом обору-довании зданий действуют также требования инструкций DVS 1905, часть 1 и 2.

1.1 Подготовка перед сваркой.

Место сварки должно быть защищено от не-благоприятных атмосферных влияний (от воз-действия влаги, экстремальных температур и др.).

Рис. C.1: Подготовка места сварки по DVS.

Сварка возможна при любой наружной темпе-ратуре, если предприняты определённые меры (предварительный нагрев, время сварки, обо-грев), которые позволяют поддерживать необ-ходимую температуру свариваемых изделий, и если сварщик не ограничен в своих действиях. (см. рис. C.1).

Свариваемость соединяемых деталей нуж-но проверить выполнением пробных швов в условиях, преобладающих на месте про-кладки трубопровода.

Если изделие (труба или фитинг) неравномер-но нагревается солнечными лучами, то укройте место сварки, чтобы выровнять температуру. Не допускайте охлаждения во время свар-ки потоком воздуха. Закройте концы труб при сварке, чтобы не допустить эффект камина.

Трубы из РЕ сразу после разматывания бухты овальные. Перед сваркой выправьте сваривае-мые концы труб подходящим деовализатором с нагревом тёплым воздухом.

Соединяемые поверхности свариваемых дета-лей должны быть неповреждёнными и чисты-ми (т.е. без грязи, смазки, стружки и др.).

Перед сваркой очистите соединяемые части специально предназначенными для этого чи-стящими средствами (очиститель полиэтиле-на, состоящий из изопропанола, ацетона или этилового спирта согласно DVGW VP 603).

Внимание: загрязнения силиконовой смазкой не удаляются большинством очистителей. В этом случае можно использовать очиститель тормозов. Но его пригодность нужно сначала выяснить у изготовителя и выполнить пробную сварку.

Для любого способа не допускайте напряже-ний от изгиба в области сварки (выполните правильную установку на опорах) и обеспечьте безупречное выравнивание в осевом направ-лении.

Правила AGRU для сварки действуют для сва-ривания труб и фитингов из указанных в табли-це C.1 термопластов.

Сво

йств

а м

атер

иало

вП

рави

ла р

асчё

таС

посо

бы с

оеди

нени

яП

рави

ла у

клад

киС

танд

арты

и д

опус

ки

50

Обозначение мате-риала Пригодность к сварке

PE-80, PE-100, PE-100 RC

MFR(190/5)= 0,3 - 1,7 (г/10мин)

0,2 - 1,3 (г/10мин) для сварки седловых от-

водовТаблица C.1: Термопласты для сварки (источник: DVS 2207-1).

Вид соединения

Диаметр

20 - 63 75 - 110 125 - 225 250 - 500 560 - 1400 1400 - 2500

Стыковая сварка нагревательным элементом

Сварка враструб

Сварка нагрева-тельной спира-лью

Фланцевое соединение

Резьбовое со-единение

Таблица C.2: Допустимые продольные соединения.

1.2 Требования к сварочному оборудованию

Все сварные соединения должны выполняться машинами и аппаратами, соответствующими требованиям DVS 2208-1.

Своевременно выполняйте техническое обслу-живание машин и очищайте нагревательные элементы предназначенными для этого чистя-щими средствами.

1.3 Границы применения видов соединений

Все соединения должны выполняться без на-пряжений. Примите необходимые меры для снижения температурных напряжений.

Допускаются продольные соединения следую-щих размеров (таблица C.2):


Сво

йств

а м

атер

иало

вП

рави

ла р

асчё

таС

посо

бы с

оеди

нени

яП

рави

ла у

клад

киС

танд

арты

и д

опус

ки

51

2 Стыковая сварка нагревательным элементом

(применительно к DVS 2207-1 для PE-HD)

Стыковая сварка нагревательным элементом состоит из трёх этапов: выравнивание, нагрев и соединение. На стадии выравнивания кон-

тактирующие поверхности соединяемых труб или фитингов с усилием прижимаются к на-гревательному элементу. Затем контактирую-щие поверхности нагреваются до температуры сварки при сниженном давлении прижатия. На стадии соединения нагревательный элемент удаляется, и свариваемые детали с усилием прижимаются друг к другу в течение времени остывания. Температура сварки при этом мето-де обычно составляет 200-220°C.

Номинальная тол-щина стенки s

[мм]

Высота валика [мм] при давлении = 0,15 Н/мм2

Время нагрева tAW [с] при давлении

≤ 0,01 Н/мм2

Макс. время перестанов-

ки tU [s]

Макс. время создания

давления соедине-ния tF [s]

bis 4,5 0,5 bis 45 5 5

4,5 – 7 1,0 45 – 70 5 – 6 5 – 6

7 – 12 1,5 70 – 120 6 – 8 6 – 8

12 – 19 2,0 120 – 190 8 – 10 8 – 11

19 – 26 2,5 190 – 260 10 – 12 11 – 14

26 – 37 3,0 260 – 370 12 – 16 14 – 19

37 – 50 3,5 370 – 500 16 – 20 19 – 25

50 – 70 4,0 500 – 700 20 – 25 25 – 35

70 – 90 4,5 700 – 900 25 – 30 35

90 – 110 5,0 900 – 1100 30 – 35 35

110 – 130 5,5 1100 – 1300 max 35 35

Таблица C.3: Параметры стыковой сварки (источник: DVS 2207-1).

Номинальная толщина стенки s [мм]

Время остывания tAK [мин] при давлении p = 0,15 ±0,01 Н/мм2 в зависимости от температуры окружающей среды

до 15 °C [мин] 15 °C – 25 °C [мин] 25 °C – 40 °C [мин]до 4,5 4,0 5,0 6,5

4,5 – 7 4,0 – 6,0 5,0 – 7,5 6,5 – 9,5

7 – 12 6,0 – 9,5 7,5 – 12 9.5 – 15,5

12 – 19 9,5 – 14 12 – 18 15.5 – 24

19 – 26 14 – 19 18 – 24 24 – 32

26 – 37 19 – 27 24 – 34 32 – 45

37 – 50 27 – 36 34 – 46 45 – 61

50 – 70 36 – 50 46 – 46 61 – 85

70 – 90 50 – 64 64 – 82 85 – 109

90 – 110 64 – 78 82 – 100 109 – 133

110 – 130 78 – 92 100 – 118 133 – 157

Таблица C.4: Время остывания труб и фитингов из РЕ в зависимости от температуры окружающей среды.

tAg tAw tU tF tAk

Schweißzeit

Gesamtfügezeit

Anwärm-druck

Angleich-,Fügedruck

Рис. C.2: Процесс стыковой сварки нагревательным элементом.

Сво

йств

а м

атер

иало

вП

рави

ла р

асчё

таС

посо

бы с

оеди

нени

яП

рави

ла у

клад

киС

танд

арты

и д

опус

ки

52

2.1 Выполнение стыковой сварки нагревательным элементом

2.1.1 Подготовка места сварки • Поставьте устойчиво сварочный аппарат и

проверьте сварочное приспособление.

• При необходимости установите палатку / экран на месте сварки.

2.1.2 Подготовка труб и фитингов

• Выставьте трубы и фитинги в осевом на-правлении перед зажатием в сварочной машине так, чтобы поверхности располага-лись параллельно друг другу.

• Обеспечьте возможность продольного пе-ремещения свариваемых деталей (напри-мер, на роликовых опорах).

• Соединяемые поверхности свариваемых деталей должны быть чистыми (без грязи, смазки, силикона и др.) и без повреждений.

• Ровно сточите концы труб с обеих сторон (см. рис. C.4) и удалите стружку из области сварного шва, а также из трубы или фитин-га (кисточкой, бумагой, обезмасленым сжа-тым воздухом и т.п.).

• При сварке труб с защитной оболочкой из полипропилена перед стачиванием удалите оболочку на концах труб (на 20 мм). При этом труба не должна быть по-вреждена.

Рис. C.3: Стачивание концов труб.

• После удаления стачивающего инструмен-та, сдвиньте свариваемые части, чтобы проверить параллельность и смещение труб. Смещение не должно превышать 0,1 от толщины стенки. Также следите за соот-ветствием номинальной толщины стенок в области соединения.

2.1.3 Подготовка сварки• Перед каждым свариванием проверьте

сварочную температуру (начинайте сварку не ранее чем через 10 минут после дости-жения сварочной температуры).

• Чтобы не допустить загрязнений и повреж-дений, храните нагревательный элемент до и после сварки в защитном приспосо-блении.

• Очищайте нагревательный элемент перед каждой сваркой чистой, неволокнистой бу-магой.

2.1.4 Сварка

2.1.4.1 ВыравниваниеСвариваемые поверхности прижимаются к на-гревательному элементу с определённым уси-лием (давление выравнивания) до тех пор, пока торцевые поверхности не будут прилегать параллельно, и образуется валик. Выравнива-ние завершается, когда достигается требуемая высота валика (см. таб. C.3).

Рис. C.4: Выравнивание соединяемых поверхностей (на-гревательный элемент в середине).


Сво

йств

а м

атер

иало

вП

рави

ла р

асчё

таС

посо

бы с

оеди

нени

яП

рави

ла у

клад

киС

танд

арты

и д

опус

ки

53

2.1.4.2 Нагрев• Давление выравнивания снижается почти

до нуля (<0,01 Н/мм²) .

• Процесс нагрева должен продолжаться в течение предписанного времени.

Рис. C.5: Нагрев торцевых поверхностей.

2.1.4.3 Перестановка нагревательного элемента

Удалите нагревательный элемент в течение максимального времени перестановки. Время перестановки (изъятия) нагревательного эле-мента должно быть как можно более корот-ким, так как пластифицированные поверхности остывают и, соответственно, ухудшается каче-ство сварного шва.

2.1.4.4 Соединение• Сдвиньте соединяемые поверхности друг к

другу. Непрерывно увеличивайте давление до достижения требуемого значения.

• По истечении требуемого времени остыва-ния можно снять давление с соединения.

• Преждевременные механические нагрузки не допускаются (гидравлическое испыта-ние или пуск в эксплуатацию).

Рис. C.6: Соединение торцевых поверхностей.

2.1.5 Контроль сварного соединения

2.1.5.1 Визуальный контрольСварной валик должен быть равномерно рас-пределён по всей окружности. Разрешается смещение соединяемых поверхностей не бо-лее чем на 10% от толщины стенки.

2.1.5.2 Гидравлическое испытаниеГидравлическое испытание должно выпол-няться в соответствии с действующими норма-тивными документами (например, DVS 2210-1, приложение 2, DIN EN 805, DVGW 400-2 и гла-ва 7).

Сво

йств

а м

атер

иало

вП

рави

ла р

асчё

таС

посо

бы с

оеди

нени

яП

рави

ла у

клад

киС

танд

арты

и д

опус

ки

54

3 Сварка враструб (применительно к DVS 2207-1 для PE-HD)

При сварке враструб труба и фитинг сварива-ются внахлёст. Конец трубы и фитинг нагрева-ются муфтовым/щтуцерным нагревательным элементом до температуры сварки и затем при-вариваются друг к другу (см. рис. C.8 - C.10).

Трубы, нагревательный элемент и фитинг со-гласованы по размерам друг с другом так, что при стыковке создаётся давление, необходи-мое для соединения.

Муфтовая сварка нагревательным элементом может выполняться вручную для труб с наруж-ным диаметром до 50 мм включительно. Для больших диаметров требуются сварочные при-способления из-за растущих усилий при соеди-нении.

Температура сварки при этом методе для PE-HD обычно составляет 250-270°C.

Параметры сварки враструб приведены в та-блице C.6 (трубы и фитинги из PE-HD, наруж-ная температура около 20°C, умеренное дви-жение воздуха).

Нагрев Перестановка Остывание

da [мм]

Время нагрева [s]Макс. время пере-

становки [с]

Фиксация

[с]

Общ.

[мин]SDR11, SDR7,4,

SDR 6SDR17, SDR17,6

16 5

Сварка не реко-мендуется

4 6 2

20 5 4 6 2

25 7 4 10 2

32 8 6 10 4

40 12 6 20 4

50 18 6 20 4

63 24 8 30 6

75 30 18 8 30 6

90 40 26 8 40 6

110 50 36 10 50 8

125 60 46 10 60 8

Таблица C.6: Параметры сварки враструб (источник: DVS 2207-1).

Рис. C.7: Подготовка сварки враструб.

Рис. C.8: Выравнивание и нагрев.

Рис. C.9: Соединение и остывание.


Сво

йств

а м

атер

иало

вП

рави

ла р

асчё

таС

посо

бы с

оеди

нени

яП

рави

ла у

клад

киС

танд

арты

и д

опус

ки

55

3.1 Выполнение сварки враструб

3.1.1 Подготовка места сварки • Установите сварочный аппарат, подготовь-

те дополнительное оборудование, про-верьте сварочное приспособление.

• При необходимости установите палатку (экран) на месте сварки.

• Очистите нагревательные элементы.


• Обрежьте трубы и фитинги под прямым углом и снимите ножом внутреннюю фаску.

• Снимите фаску на конце трубы согласно DVS®2207, часть 1 (см. таб. C.5) и обрабо-тайте зачистным инструментом так, чтобы нож инструмента заканчивался вровень с торцом трубы.

Наружный диаметр трубы

d [мм]Фаска b [мм]

Глубина встав-ки l [мм]

20

2

1425 1632 1840 2050 2363

3

2775 3190 35110 41

Таблица C.5: Размеры фаски на трубе и глубина вставки.

3.1.3 Подготовка сварочной машины

• Перед каждым свариванием проверьте сварочную температуру (начинайте сварку не ранее чем через 10 минут после дости-жения сварочной температуры).

• Чтобы не допустить загрязнений и повреж-дений, храните нагревательный элемент до и после сварки в защитном приспосо-блении.

• Очищайте нагревательный элемент перед каждой сваркой чистой, неволокнистой бу-магой.

3.1.4 Сварка• Наденьте фитинг и трубу на нагреватель-

ную оправку или вставьте в нагреватель-ную муфту до упора (механизированная сварка) или до метки (ручная сварка). Не допускайте касания торцевой поверхности трубы конца нагревательной втулки.

• Дождитесь окончания времени нагрева со-гласно таблице.

• Затем рывком снимите фитинг и трубу с на-гревательных элементов и сразу, не пово-рачивая, вставьте друг в друга до упора или до метки.

• При ручной сварке нужно держать соеди-нённые детали вместе до остывания.

• Механические нагрузки (гидравлическое испытание или пуск в эксплуатацию) допу-скаются не раньше полного остывания со-единения.


3.1.5.1 Визуальный контрольНаплыв сварного шва должен быть равномер-ным по всей окружности трубы. Труба должна привариваться без отклонения от оси.

3.1.5.2 Гидравлическое испытаниеГидравлическое испытание должно выполнять-ся в соответствии с действующими норматив-ными документами (например, DVS 2210-1, приложение 2, DIN EN 805, DVGW 400-2 и гла-ва 7).

Сво

йств

а м

атер

иало

вП

рави

ла р

асчё

таС

посо

бы с

оеди

нени

яП

рави

ла у

клад

киС

танд

арты

и д

опус

ки

56

4 Сварка нагревательной спиралью DIM 20-500мм монофилярная намотка


При сварке электросварными фитингами с од-ной нагревательной спиралью (монофилярная намотка) соединяемые элементы нагреваются и свариваются проволокой (нагревательная спираль), полностью встроеной в фитинг. По-этому образуется гладкая внутренняя поверх-ность, что облегчает чистку и вставку концов труб. Подача электроэнергии осуществляется от сварочного аппарата.

Усадочное напряжение фитингов с нагрева-тельной спиралью создаёт необходимое дав-ление сварки, которое обеспечивает оптималь-ное сваривание.

Этот способ отличается применением безопас-ного низкого напряжения, а также высокой сте-пенью автоматизации. Сварка может выпол-няться в труднодоступных местах.

Рис. C.10: Принцип сварки с одной нагревательной спира-лью (монофилярная проволока).

Для электросварных фитингов AGRU предпо-чтительнее пользоваться универсальным сва-рочным аппаратом с распознаванием штрих-кода и протоколированием. Это гарантирует простую эксплуатацию и постоянное отслежи-вание процессов сварки.

4.1 Штрих-кодШтрих-код содержит все необходимые параме-тры сварки и устроен так, что может считывать-ся всеми распространёнными аппаратами сварки нагревательной спиралью. На фитин-гах AGRU с нагревательной спиралью наряду со сварочным кодом имеется также штрих-код для отслеживания (Traceability code), который-

позволяет получать сведения, касающиеся партий деталей. Для отличия этих кодов при-меняются этикетки двух цветов (см. рис. C.12):

Рис. C.11: Наклейка AGRU со штрих-кодом

Сварочный код (на белом фоне)

Место Описание1-2 Фитинг3-6 Изготовитель7-8 Время охлаждения

9-11 Размер12 Подвод энергии

13-14 Уровень напряжения15-17 Сопротивление

18 Область допуска сопротивления19-21 Время сваривания22-23 Поправка для энергии

24 Контрольные цифрыКод отслеживания (на жёлтом фоне)Место Описание1-4 Изготовитель5-6 Фитинг7-9 Размер10-15 Серийный номер16-17 Место производства18 Класс SDR19-22 Основной материал23 Состояние материала24 MRS25 MFR26 Контрольная цифра


Сво

йств

а м

атер

иало

вП

рави

ла р

асчё

таС

посо

бы с

оеди

нени

яП

рави

ла у

клад

киС

танд

арты

и д

опус

ки

57

4.2 Общая пригодность к сваркеPE 80, PE 100 и PE 100-RC могут без проблем свариваться друг с другом.

Внимание: Труба / электросварной фитинг с наиболее низким уровнем давления определяет уровень давления для всего трубопровода (например, трубы PN25 (SDR 7,4) соединены с фитин-гом PN 16 (SDR 11) –> весь трубопровод: PN16).

Свариваемость электросварных фитингов и труб со следующим SDR проверена и разрешена:

Эл.-св. муфта

Размер [мм]

Свариваемые трубы / фитинги

SDR 33 SDR 26 SDR 17,6 SDR 17 SDR 13,6 SDR 11 SDR 9 SDR 7,4

SD

R 1

1 (э

лект

росв

арна

я м

уфта

)

20 x x x x x

25 x x x x x

32 x x x x x

40 x x

50 x x

63 x x

75 x x

90 x x

110 x x

125 x x

140 x x

160 x x

180 x x

200 x x

225 x x

250 x

280 x

315 x

355 x

400 x

450 x x

500 x x

SD

R 1

7 (э

лект

росв

арна

я м

уфта

)

90 x x x x x

110 x x x x

160 x x x x

200 x x x x

225 x x x x

250 x x x x

280 x x x x

315 x x x x

355 x x x x

400 x x x x

450 x x x x

500 x x x x

*Тонкостенные трубы должны свариваться с опорными гильзами.

Сво

йств

а м

атер

иало

вП

рави

ла р

асчё

таС

посо

бы с

оеди

нени

яП

рави

ла у

клад

киС

танд

арты

и д

опус

ки

58

4.3 Выполнение электро-муфтовой сварки

(подробная и актуальная инструкция по про-кладке труб предоставляется по запросу)





• Подготовка осуществляется непосред-ственно перед сваркой.

• Проверка сужения конца трубы. Если суже-ние достигает зоны сварки нагревательной спиралью, то его нужно соответственно об-резать.

• Обрежьте перпендикулярно трубы подхо-дящим режущим инструментом и при не-обходимости снимите фаску снаружи (не обрезайте инструментами и моторными пилами содержащими масло).

• Трубы и фитинги должны перед обработ-кой иметь температуру окружающей сре-ды. Выполнение сварки разрешается при температуре от -10°C до +45°C.

• Очистите сухой тряпкой концы труб в об-ласти вставки от грязи.

• При овальности трубы в области сварки (>1,5% наружного диаметра, макс. 3 мм) используйте деовализаторы.

• Отметьте длину вставляемой части для подготовки

Рис. C.12: Отметка вставляемой части.

• При сварке труб с защитной оболочкой из полипропилена перед снятием оксид-ного слоя удалите оболочку на концах труб (длина: длина вставляемой в электросвар-ной фитинг части трубы + 5 мм). При этом труба не должна быть повреждена.

• В пределах длины вставляемой части уда-лите оксидный слой до отметки подходя-щим вращающимся скребком (толщина стружки мин. 0,2 мм) (рис. C.14).

Рис. C.13: Снятие оксидного слоя.

• Если вместо трубы приваривается фитинг, то его чистка и снятие оксидного слоя вы-полняются также, как у труб.

• Теперь больше не разрешается класть тру-бу или фитинг на пол или землю. Вынимай-те электросварные фитинги из упаковки только непосредственно перед сваркой.

• Нельзя касаться пальцами ни внутренней поверхности фитинга, ни зачищенного кон-ца трубы.

• Непосредственно перед сваркой протри-те свариваемые поверхности очистителем полиэтилена (согласно DVGW VP 603) и одноразовыми салфетками (рис. C.15). Тряпки не подходят. Следите за тем, чтобы на свариваемых поверхностях не осталось чистящих средств.

• При прокладке трубопровода в диапазоне температур от -10°C до 5°C следите за пол-ным испарением чистящего средства. Так-же не допускайте образования росы.


Сво

йств

а м

атер

иало

вП

рави

ла р

асчё

таС

посо

бы с

оеди

нени

яП

рави

ла у

клад

киС

танд

арты

и д

опус

ки

59

Рис. C.14: Чистка свариваемых поверхностей.

• Заново отметьте вставляемую длину для дальнейшего контроля.

• Вставьте свариваемые трубы или фитинги с обеих сторон в электросварной фитинг до отмеченной глубины (рис. C.16).

• Зажмите свариваемые детали без напря-жения в поддерживающих зажимах так, чтобы электросварная муфта могла легко проворачиваться. В течение всего процес-са сварки (включая остывание) зажимное устройство должно оставаться смонтиро-ванным.

Рис. C.15: Зажатые свариваемые изделия.

• Фитинги с нагревающей спиралью мож-но также обрабатывать без зажимных устройств, если это разрешено националь-ными правилами. Действуют основные по-ложения по обработке из DVS 2207, часть 1 и правила AGRU по обработке. Учиты-вайте возможности монтажа без зажимов. Если это невозможно, то используйте под-ходящие зажимные приспособления.

4.3.3 Сварка• Подсоедините сварочные контакты на фи-

тинге и выровняйте его.

Рис. C.16: Подключение сварочных контактов.

• Ввод параметров сварки осуществляется считывающим карандашом или сканером.

• Порядок выполнения сварки приведён в инструкции по эксплуатации применяемого сварочного аппарата.

• После сварки обязательно соблюдайте не-обходимое время остывания.

• При прерывании сварки (например, из-за отключения электропитания) допускается одноразовое доваривание фитинга после полного остывания (<35°C).


• Присутствие сварочного давления при сварке можно контролировать по свароч-ным индикаторам. Индикаторы не дают сведений о качестве сварки.

• Выполните гидравлическое испытание в соответствии с действующими норматив-ными документами (например, директива DVS 2210-1, приложение 2, DIN EN 805, Рабочий лист DVGW 400-2). До проведе-ния испытания давлением все сварные со-единения должны остыть.

• Составьте протокол сварки с помощью ав-томатического протоколирования или на-пишите его вручную.

АнимацияМонтаж электросварных муфт

Сво

йств

а м

атер

иало

вП

рави

ла р

асчё

таС

посо

бы с

оеди

нени

яП

рави

ла у

клад

киС

танд

арты

и д

опус

ки

60

5 Сварка нагревательной спиралью DIM 560-1400мм бифилярная намотка


При сварке электросварными фитингами с дву-мя нагревательными спиралями (бифилярная намотка) соединяемые элементы свариваются нагревательной спиралью в двух раздельных сварочных зонах.

Эта система имеет преимущество в том, что муфта одной стороной может привариваться на стадии подготовки, а второй стороной уже на стройке или в траншее.

Для перекрытия большого зазора и для ком-пенсации большой овальности между трубой и электросварной муфтой имеется функция предварительного нагрева. Нагревательные спирали полностью встроены в фитинг. По-этому образуется гладкая внутренняя поверх-ность, что облегчает чистку и вставку концов труб. Подача электроэнергии осуществляется от сварочного аппарата. Для оптимального сваривания требуются стяжные ремни, кото-рые создают необходимое давление при свар-ке.

Рис. C.17: Принцип сварки с двумя нагревательными спиралями.

Для электросварных фитингов AGRU предпо-чтительнее пользоваться универсальным сва-рочным аппаратом с распознаванием штрих-кода и протоколированием. Это гарантирует простую эксплуатацию и постоянное отслежи-вание процессов сварки.

Штрих-кодНаряду с обычной наклейкой со штрих-кодом (см. главу 4.1), на муфтах с двумя нагреватель-ными спиралями имеется дополнительная на-клейка с кодом предварительного нагрева.

Рис. C.18: Наклейка AGRU со штрих-кодом предваритель-ного нагрева.

Этот код активирует функцию предваритель-ного нагрева, который уменьшает зазор между электросварной муфтой и трубой до макси-мально допустимого размера <2мм (OD 1400 <3мм).

5.1 Выполнение сварки с бифилярной муфтой






• Подготовка осуществляется непосред-ственно перед сваркой.

• Проверка сужения конца трубы. Если суже-ние достигает зоны сварки нагревательной спиралью, то его нужно соответственно об-резать.

• Обрежьте перпендикулярно трубы подхо-дящим режущим инструментом и при не-обходимости снимите фаску снаружи (не обрезайте моторными пилами и содержа-щими масло инструментами).

• Трубы и фитинги должны перед обработ-кой иметь температуру окружающей сре-ды. Выполнение сварки разрешается при температуре от -10°C до +45°C (Dim. 560-710 мм) и от 0°C до +45°C (Dim. 800-1400 мм).

• Очистите сухой тряпкой концы труб в об-ласти вставки от грязи.

• При овальности трубы в области свар-ки (>1,5% наружного диаметра, макс. 3 мм) используйте деовализаторы. Для этого подходят гидравлические или


Сво

йств

а м

атер

иало

вП

рави

ла р

асчё

таС

посо

бы с

оеди

нени

яП

рави

ла у

клад

киС

танд

арты

и д

опус

ки

61

механические скругляющие хомуты, ко-торые устанавливаются в конце вставной длины муфты.

Рис. C.19: Схематическое изображение деовализатора.

• Отметьте длину вставляемой части для подготовки (длина вставляемой части = длина муфты × 0,5)

• Измерьте диаметр и удалите оксидный слой до отметки подходящим ротационным скребком.

• Может быть достаточно одноразового сня-тия стружки толщиной не менее 0,2 мм в зависимости от величины посадки. Из-за больших допусков на размеры трубы обыч-но требуется многократное снятие стружки.

• Чтобы избежать этого, рекомендуется из-мерить диаметр трубы перед обточкой. Местные выступы, выявленные при кон-троле кольцевого зазора, можно снять вручную скребком. Обеспечьте при подго-товке как можно меньший кольцевой зазор.

• Минимальный допустимый диаметр трубы = номинальный диаметр - 0,4 мм

• Повреждения в зоне сварки, такие как про-дольные бороздки или царапины не допу-скаются.

• Если вместо трубы приваривается фитинг, то его чистка и снятие оксидного слоя вы-полняются также, как у труб.

• Для последующего контроля отметьте дли-ну вставляемой части по всей окружности трубы.

• Непосредственно перед сваркой про-трите свариваемые поверхности очи-стителем полиэтилена (согласно DVGW VP 603) и одноразовыми салфетками (рис. D.15). Тряпки не подходят. Следи-те за тем, чтобы на свариваемых поверх-ностях не осталось чистящих средств.

Рис. C.20: Чистка трубы (обезжиривание).

5.1.3 Монтаж электросварной муфты

• Вынимайте электросварные муфты из упаковки только непосредственно перед сваркой. Ни в коем случае не касайтесь пальцами внутренней поверхности муфты и зачищенного конца трубы.

• Для облегчения монтажа муфт сделайте фаску по наружному диаметру на торце трубы (5 мм × 45°). Зачистите от заусенцев внутреннюю кромку трубы. Удалите струж-ку из трубы.

• При монтаже муфты следите за тем, чтобы были легко доступны контакты для подсо-единения электропитания, а также коды сварки и предварительного нагрева.

• При установке муфты можно равномерно постукивать пластмассовым молотком по торцевой кромке, пока по всей окружности не будет достигнута отметка длины встав-ляемой части трубы. Не допускайте пере-косов при соединении.

• Труба и муфта должны соединяться без напряжений и быть выровненными по оси. Это можно обеспечить поддерживающими приспособлениями (см. рис. C.22) или под-ставками под трубопровод и муфту.

Сво

йств

а м

атер

иало

вП

рави

ла р

асчё

таС

посо

бы с

оеди

нени

яП

рави

ла у

клад

киС

танд

арты

и д

опус

ки

62

Рис. C.21: Монтаж поддерживающих зажимов и выравни-вание трубы.

• На муфту не должен действовать собствен-ный вес трубы или изгибающие нагрузки. Отсутствие напряжений следует поддер-живать до полного остывания соединения.

• Обработайте и смонтируйте вторую, свари-ваемую с муфтой трубу или фитинг также, как описано выше.

5.1.4 Установка стяжных ремнейЗатем установите два стяжных ремня шири-ной 50 мм. Они заказываются отдельно (код изделия: SAGSPANNG01). После остывания соединения их можно использовать повторно. Использование дополнительных инструментов не разрешается.

• Уложите оба ремня в пазы и закрепите, как показано на рис. C.23-C.25.

• Раскройте храповый рычаг, заправьте сво-бодный конец в шлицевой вал и протяните ремень.

Рис. C.22: Заправка стяжного ремня.

• Натяните ремень и затягивайте его рыча-гом до тех пор, пока он не будет туго приле-гать к муфте и его нельзя сдвинуть рукой. Затем переведите рычаг в закрытое поло-жение.

Рис. C.23: Затягивание ремня.

• По истечении времени остывания для ос-лабления ремня потяните фиксатор и рас-кройте рычаг примерно на 180° до конечно-го упора.

Рис. C.24: Раскрытие стяжного ремня.

5.1.5 Сварка• Соедините оба вставных разъёма муфты

с контактами сварочного аппарата. Уста-новите достаточную мощность сварочного аппарата и при необходимости генератора.

• Подходящие сварочные машины:• Polycontrol plus• HST 300 pricon+• HST 300 print+

• Для уменьшения кольцевого зазора выпол-ните предварительный нагрев соответству-ющей стороны муфты по штрих-коду пред-варительного нагрева. Кольцевой зазор можно измерить прилагаемым щупом.

• После нагрева проверьте кольцевой зазор с одной стороны муфты в указанное время выдержки. Если зазор в норме, то можно начинать сварку на этой стороне муфты в пределах допуска времени выдержки. Если зазор большой, то повторите предвари-тельный нагрев.


Сво

йств

а м

атер

иало

вП

рави

ла р

асчё

таС

посо

бы с

оеди

нени

яП

рави

ла у

клад

киС

танд

арты

и д

опус

ки

63

Рис. C.25: Контроль кольцевого зазора щупом.

• Действуйте соответствующим образом на второй стороне муфты.

• После предварительного нагрева можно начинать сварку. Ввод параметров сварки осуществляется считыванием сварочно-го штрих-кода считывающим карандашом или сканером.


• После сварки обязательно соблюдайте не-обходимое время остывания.

• При прерывании сварки (например, из-за отключения электропитания) допускается одноразовое доваривание муфты после полного остывания (<35°C), при этом нуж-но повторить предварительный нагрев и контроль зазора.


• Выполните испытание давлением в соот-ветствии с действующими нормативными документами (например, директива DVS 2210-1, приложение 2, DIN EN 805, Рабо-чий лист DVGW 400-2). До проведения ис-пытания давлением все сварные соедине-ния должны остыть.


• По истечении времени остывания можно снять оба ремня с муфты.

Сво

йств

а м

атер

иало

вП

рави

ла р

асчё

таС

посо

бы с

оеди

нени

яП

рави

ла у

клад

киС

танд

арты

и д

опус

ки

64

6 Седловые отводы и вентили

(применительно к DVS©2207-1 для PE-HD)

Седловые отводы предназначены для созда-ния ответвлений на имеющихся трубопрово-дах. Они крепятся нижней частью к главному трубопроводу и соединяются с ним сваркой с нагревательными спиралями.

AGRU предлагает 3 вида седловых отводов:

6.1 Седёлка Седёлки предназначены для создания отводов на существующих трубопроводах без давле-ния. Для засверливания отверстия дополни-тельно требуется цилиндрическая пила. Со специальными приспособлениями возможно засверливание под давлением.

Рис. C.26: Седёлка.

АнимацияМонтаж седелки

6.2 Арматура для врезки под давлением (ABS)

Арматуры для врезки под давлением предна-значены для создания отводов на существую-щих трубопроводах под давлением. Запатенто-ванная телескопическая система гарантирует засверливание находящегося в эксплуатации трубопровода без протечек.

Рис. C.27: Арматура для врезки под давлением.

АнимацияМонтаж арматуры для врезки поддавлением

После засверливания с помощью шестигран-ного ключа, отверстие для ключа закрывается резьбовой или приварной крышкой.

6.3 Вентиль для врезки под давлением (DAV)

Вентили для врезки под давлением предназна-чены для создания отводов на существующих трубопроводах под давлением. В отличие от арматур (ABS), их можно многократно откры-вать и закрывать.

Рис. C.28: Вентиль для врезки под давлением DAV.

АнимацияМонтаж вентиля для врезки под давлением

6.4 Монтаж седловых отводов/вентилей


Крепление седловых отводов на трубе выпол-няется для всех трёх типов по одному принци-пу:

Сначала седловой отвод фиксируется на глав-ном трубопроводе и затем приваривается к трубе сваркой с нагревательной спиралью.

Все сварные соединения должны выполняться машинами и аппаратами, соответствующими требованиям DVS 2208-1.

По истечении времени остывания, в зависимо-сти от типа седлового отвода сначала привари-вается отвод и затем просверливается главный трубопровод или наоборот.


Сво

йств

а м

атер

иало

вП

рави

ла р

асчё

таС

посо

бы с

оеди

нени

яП

рави

ла у

клад

киС

танд

арты

и д

опус

ки

65

6.4.1 Монтаж седёлки• Отметьте ширину седелки на трубе.

• У труб с полипропиленовой оболочкой сни-мите оболочку в области сварки. Удалите в области сварки оксидный слой до отметок подходящим ротационным скребком (тол-щина стружки около 0,2 мм) (рис. C.30).

Рис. C.29: Зачистка трубы.

• Вынимайте седёлку из упаковки только не-посредственно перед сваркой.

• Нельзя касаться пальцами ни свариваемой поверхности седелки, ни зачищенной тру-бы.

• Непосредственно перед сваркой протри-те свариваемые поверхности очистителем полиэтилена (согласно DVGW VP 603) и одноразовыми салфетками. Тряпки не под-ходят. Следите за тем, чтобы на сварива-емых поверхностях не осталось чистящих средств.

• Установите седелку на трубу и защелкните нижнюю часть. Заворачивайте винты, пока верхняя и нижняя части не коснутся друг друга.

Рис. C.30: Монтаж седёлки.

• Подключите сварочные контакты на фитин-ге.

• Ввод параметров сварки осуществляется считывающим карандашом или сканером (см. рис. C.32).

Рис. C.31: Ввод параметров сварки.



• Завершение сварки можно контролировать по сварочным индикаторам. Индикаторы не дают сведений о качестве сварки.

• Выполните гидравлические испытания в соответствии с действующими норматив-ными документами (например, директива DVS 2210-1, приложение 2, DIN EN 805, Рабочий лист DVGW 400-2). До проведе-ния испытаний все сварные соединения должны остыть.


• Сверление труб без давления или под дав-лением специальным инструментом воз-можно только по истечении времени осты-вания (>20 мин).

Сво

йств

а м

атер

иало

вП

рави

ла р

асчё

таС

посо

бы с

оеди

нени

яП

рави

ла у

клад

киС

танд

арты

и д

опус

ки

66

6.4.2 Монтаж арматуры для врезки под давлением

• Отметьте ширину арматуры на трубе.

• У труб с полипропиленовой оболочкой сни-мите оболочку в области сварки. Удалите в области сварки оксидный слой до отметок подходящим ротационным скребком (тол-щина стружки около 0,2 мм) (рис. C.33).


• Вынимайте арматуру из упаковки только непосредственно перед сваркой.

• Нельзя касаться пальцами ни сваривае-мой поверхности арматуры, ни зачищенной трубы.


• Установите арматуру на трубу и защелкни-те нижнюю часть. Заворачивайте винты, пока верхняя и нижняя части не коснутся друг друга.

Рис. C.33: Монтаж арматуры для врезки под давлением.

• Подключите сварочные контакты на фитинге.


• Ввод параметров сварки осуществляется считывающим карандашом или сканером (см. рис. C.35). Порядок выполнения свар-ки приведён в инструкции по эксплуатации применяемого сварочного аппарата.



• Выполните гидравлические испытание в соответствии с действующими норматив-ными документами (например, директива DVS 2210-1, приложение 2, DIN EN 805, Рабочий лист DVGW 400-2). До проведе-ния испытаний все сварные соединения должны остыть.


• Засверливание трубопровода встрое-ной фрезой только по истечении времени остывания (>20 мин). Для этого ответвле-ние трубопровода должно быть полностью смонтировано.

• Вставьте шестигранный ключ и вращайте его по часовой стрелке до упора. При об-ратном вращении открывается подключе-ние. Внимание: при обратном вращении момент на конечном упоре не должен пре-вышать 1 Нм.

Рис. C.35: Засверливание трубопровода.

• Установка резьбовой/приварной крышки


Сво

йств

а м

атер

иало

вП

рави

ла р

асчё

таС

посо

бы с

оеди

нени

яП

рави

ла у

клад

киС

танд

арты

и д

опус

ки

67

6.4.3 Монтаж вентиля для врезки под давлением

• Отметьте ширину вентиля на трубе.

• У труб с полипропиленовой оболочкой сни-мите оболочку в области сварки. В области сварки удалите оксидный слой до отметок подходящим ротационным скребком (тол-щина стружки около 0,2 мм) (рис. C.37).


• Вынимайте вентиль из упаковки только не-посредственно перед сваркой.

• Нельзя касаться пальцами ни свариваемой поверхности вентиля, ни зачищенной тру-бы.


• Установите вентиль на трубу и защелкните нижнюю часть. Заворачивайте винты, пока верхняя и нижняя части не коснутся друг друга.

Рис. C.37: Монтаж вентиля для врезки под давлением.

• Подключите сварочные контакты на фитин-ге.


• Ввод параметров сварки осуществляется считывающим карандашом или сканером (см. рис. C.39).




• Выполните гидравлическое испытание в соответствии с действующими норматив-ными документами (например, директива DVS 2210-1, приложение 2, DIN EN 805, Рабочий лист DVGW 400-2). До проведе-ния испытания все сварные соединения должны остыть.


• Засверливание трубопровода встрое-ной фрезой только по истечении времени остывания (>20 мин). Поверните засверло-вочный ключ по часовой стрелке до упора. При обратном вращении открывается под-ключение. Чтобы зафиксировать положе-ние клапана, нужно рукой с небольшим усилием повернуть к верхнему или нижне-му упору.

Рис. C.39: Засверливание трубопровода.

Сво

йств

а м

атер

иало

вП

рави

ла р

асчё

таС

посо

бы с

оеди

нени

яП

рави

ла у

клад

киС

танд

арты

и д

опус

ки

68

6.5 Разъёмные соединения• Чтобы винты фланцевых соединений мож-

но было легко отвинтить после длительной эксплуатации, рекомендуется нанести на резьбу, например, сульфид молибдена.

• При выборе уплотнительного материала учитывайте в первую очередь его химиче-скую и термическую пригодность.

• Выбирайте длину винтов так, чтобы резьба винта по возможности выступала не более чем на два-три витка.

• Подкладывайте шайбы под головки винтов и под гайки.

• Перед затяжкой винтов уплотняемые по-верхности должны быть выставлены па-раллельно друг другу и полностью приле-гать к уплотнению.

• При любых обстоятельствах не допускайте растягивающие напряжения на фланцевых соединениях.

• Необходимый момент затяжки винтов за-висит от формы и материала выбранного уплотнения (твёрдость по шору А), а также от трения в резьбе винта и на прилегаемой поверхности гайки (средний коэффициент трения составляет около 0,15).

• Затягивайте винты равномерно, по диаго-нали динамометрическим ключом.

• Момент затяжки винтов должен создавать в эластомерном уплотнении определённое напряжение сжатия. Снижение этого ми-нимального напряжения может привести к неплотностям. И наоборот, слишком высо-кое напряжение сжатия может привести к повреждениям и деформациям в области уплотнения (уплотнительного материала, фланца и др.).

• Если фланцевые соединения подвержены переменным напряжениям, то контроли-руйте и при необходимости подтягивайте места соединений в рамках предписанного технического обслуживания.

Форма

Рекомендуемые границы применения Фланец/ис-

полнение с буртиком

Дав-ление [бар]

Темп. [°C]

Плоское кольцо

до 10* до 40c уплотн. ка-

навкамиПро-

филиро-ванное плоское кольцо

до 16нет ограни-

ченийс/без уплотн.

канавок

*до макс. DN>150 макс. 6барТаблица C.7: Критерий уплотнения (источник: DVS 2210-1 BB. 3).

Условный проход Толщина [мм]до d90 мм / DN 80 мин. 2

от d110 мм / DN 100 мин. 3Таблица C.8: Толщина плоского уплотнения (источник: DVS 2210-1 BB.3)

DNПлоское коль-цо до 10 бар

Плоское коль-цо до 16 бар

15 15 1520 15 1525 15 1532 20 1540 30 1550 35 2065 40 2580 40 25

100 40 30125 50 35150 60 40200 70* 50250 80* 55300 100* 60350 100* 70400 120* 80

Таблица C.9: Моменты затяжки винтов при твёрдости по Шору 80° согласно DVS 2210-1 BB. 3). * допустимое рабочее давление ≤ 6 бар


Сво

йств

а м

атер

иало

вП

рави

ла р

асчё

таС

посо

бы с

оеди

нени

яП

рави

ла у

клад

киС

танд

арты

и д

опус

ки

69

7 Гидравлическое испытание

Далее приведены три метода гидравлического испытания (опрессовки) в соответствии с дей-ствующими правилами. Они подразделяются на испытания свободно прокладываемых или прокладываемых в грунте трубопроводов для водо- и газоснабжения. Испытания давлением по национальным требованиям могут отли-чаться от приведённых здесь методов.

Выполняйте испытания давлением на полно-стью смонтированных трубопроводных си-стемах. Нагрузка внутренним давлением при испытании должна быть больше нагрузки при эксплуатации и является экспериментальным доказательством эксплуатационной надёжно-сти. Испытание трубопровода внутренним дав-лением ниже номинального давления частей трубопровода допускается только в исключи-тельных случаях.

7.1 Гидравлическое испытание свободно проложенного трубопровода

(применительно к DVS 2210-1, приложение 2)

В общем случае имеются 3 вида испытаний внутренним давлением:

- предварительное испытание

- главное испытание

- кратковременное испытание

Результаты испытаний внутренним давлением, включая сведения о граничных условиях, зано-сятся в протокол. Выполняйте постоянную за-пись давления и температуры.

7.1.1 Предварительное испытание

Предварительное испытание предназначе-но для подготовки трубопроводной системы к главному испытанию. В ходе предварительно-го испытания в трубопроводной системе соз-

даётся равновесие напряжения-расширения в сочетании с увеличением объёма.

При этом происходит зависящее от материала снижение давления, в результате чего требует-ся постоянное подкачивание для восстановле-ния испытательного давления, а также частое подтягивание винтов фланцевых соединений.

7.1.2 Главное испытаниеГлавное испытание выполняется сразу после предварительного испытания. В рамках глав-ного испытания можно ожидать значительно более низкое падение давления при остаю-щейся почти одинаковой температуре стенок трубы, в результате чего не требуется подка-чивание для восстановления испытательного давления. Контроль может быть сосредоточен в основном на герметичности фланцевых со-единений и изменениях длины трубопровода.

7.1.3 Кратковременное испытание

Кратковременное испытание представляет собой особый случай, при котором исходя из общего опыта за имеющееся время не созда-ётся равновесие напряжения-расширения. При определённых обстоятельствах недостатки в местах соединений могут быть не распознаны из-за кратковременных нагрузок, что противо-речит целям испытаний.

Сво

йств

а м

атер

иало

вП

рави

ла р

асчё

таС

посо

бы с

оеди

нени

яП

рави

ла у

клад

киС

танд

арты

и д

опус

ки

70

Предмет и пояснениеПредваритель-ное испытание

Главное испы-тание

Кратковремен-ное испытание

Испытательное давление pP

Зависит от температуры стенки трубы и от допусти-мого испытательного давле-ния смонтированных частей трубопровода

≤ pP(доп) ≤ 0,85 . pP(доп) ≤ 1,1 . pP(доп)

Продолжитель-ность испытания

Трубопровод с ответвления-ми и без них, общей длиной L≤ 100 м ¹)

≥ 3 ч ≥ 3 ч ≥ 1 ч

Трубопровод с ответвления-ми и без них, общей длиной 100 м < L ≤ 500 м

≥ 6 ч ≥ 6 ч ≥ 3 ч

Трубопровод с ответвления-ми и без них, общей длиной L > 500 м

Выполняйте испытания трубопроводной системы по участкам, при этом соблюдайте длину участка Lисп ≤ 500 м ¹)

≥ 6 ч ≥ 6 ч ≥ 3 ч

Контроль во вре-мя испытания

Задокументируйте резуль-таты проверок, а также изменения испытательного давления и температуры в протоколе испытаний

≥ 3-х проверок в течение испы-тания с вос-становлением испытательного давления

≥ 2-х прове-рок в течение испытания без восстановления испытательного давления

≥ 1-ой проверки

с поддержани-ем постоянного испытательного давления

Связанное с мате-риалом падение давления

Ориентировочные значе-ния, зависящие от модуля упругости соответствующего полимерного материала

PE ≤ 1,0 бар/ч PE ≤ 0,5 бар/ч

Для кратковре-менных нагру-зок отсутствуют значения паде-ния давления

Обычные испытания (относительно указанной продолжительности пред-варительного и главного испытания)

Особый случай (требуется со-гласие заказчи-ка или потреби-теля)

Примечания

1) Если общая длина превышает указанную предельную длину не более чем на 10%, то можно оставить указанные условия испытаний.

Ограничение длины трубопровода при испы-таниях получается из-за необходимости иметь возможность определять и анализировать ре-акции от изменений испытательного давления и температуры в пределах продолжительности испытания. Чем больше длина трубопровода при испытаниях, тем сложнее сопоставление колебаний испытательного давления. При тем-пературе испытания 20 ± 5 °C предоставление достоверных результатов возможно также при длине трубопровода > 500 м. Решение об этом должны принимать ответственные органы над-зора за испытаниями.


Сво

йств

а м

атер

иало

вП

рави

ла р

асчё

таС

посо

бы с

оеди

нени

яП

рави

ла у

клад

киС

танд

арты

и д

опус

ки

71

7.1.4 Принципы гидравлических испытании

Подготовка гидравлического испытания:

Средой, с которой выполняется испытание, яв-ляется вода.

Испытания полимерного трубопровода пред-полагают полное удаление пузырьков воздуха (объём остаточного воздуха) к началу предва-рительного испытания трубопроводной систе-мы. Для этого установите по возможности во всех высоких точках клапаны выпуска воздуха, которые должны быть открыты при промывке и заполнении трубопроводной системы. Ско-рость промывки должна составлять не менее 1,0 м/с.

Заполнение трубопровода

Заполнение трубопровода осуществляется в геодезически наиболее низкой точке, при этом заполняемое количество за единицу времени должно быть таким, чтобы воздух мог надёжно выходить в наиболее высоко расположенных точках. Ориентировочные значения скорости заполнения приведены в следующей таблице. Если в трубопроводной системе есть несколь-ко низких точек, то нужно заполнять систему по частям через соответствующие низкие точки.

Между заполнением и испытанием трубопро-вода должно пройти достаточно времени, что-бы находящийся в системе воздух мог выйти через воздушные клапаны (≥ 6 ... 12 ч, зависит от условного прохода труб).

Для трубопроводов с условным проходом от DN 150, не имеющих ярко выраженных высо-ких точек и проложенных только с небольшим наклоном, может потребоваться удаление на-ходящийся в трубах воздух с помощью скребка (pig).

DN V [л/с]

≤80 0,15100 0,3150 0,7200 1,5250 2,0300 3,0400 6,0500 9,0

Таблица C.10: Ориентировочные значения для заполне-ния трубопровода.

Создание испытательного давления

При подъёме испытательного давления до его максимального значения, следите за тем, что-бы при выбранной скорости роста давления в трубопроводной системе не происходили ги-дравлические удары. Ориентировочные значе-ния для создания давления приведены на рис. C.41.

В трубопроводах, содержащих элементы с более низкой способностью выдерживать на-грузку, можно создавать внутреннее давление только до величины, указанной производите-лем. При необходимости нужно демонтировать такие детали из трубопровода на время испы-тания давлением.

Скорость увеличения давления для

трубопроводов < DN 100

Время подъема испытательного давления [мин]

Диапазон скорости увеличения давления для

трубопроводов> DN 100 - 400

Приблизительная скорость увеличения давления для трубопроводов ≥ DN 500

Исп

ыта

тель

ное

давл

ение

, %

Рис. C.40: Время подъёма испытательного давления.

Сво

йств

а м

атер

иало

вП

рави

ла р

асчё

таС

посо

бы с

оеди

нени

яП

рави

ла у

клад

киС

танд

арты

и д

опус

ки

72

7.1.5 Испытательное давление и температура

Определение испытательного давления

Допустимое испытательное давление pP(zul) рассчитывается по следующей формуле:

OD наружный диаметр трубы [мм]

s толщина стенки трубы [мм]

σv (T, 100ч) длительная прочность при температу-ре стенки трубы TR и t = 100 ч [Н/мм2]

SP минимальный коэффициент безопас-ности для длительной прочности [-]

AG коэффициент, снижающий допустимое испытательное давление, зависит от обработ-ки и геометрии изделия (AG > 1,0) [-]

da / s ~ SDR

pB рабочее давление [бар]

Потребитель может сам выбирать более высо-кий коэффициент безопасности, чем в таблице ниже.

Материал PESP 1,25

Доп

усти

мое

исп

ыта

тель

ное

давл

ение

, [ба

р]

Температура стенки трубы, [С°]

Рис. C.41: Допустимое испытательное давление.

Допустимое испытательное давление PP(zul) в зависимости от температуры стенки трубы можно взять непосредственно из следующего графика.

Если испытание проводится с давлением ниже определённого по формуле 1, то испытатель-ное давление должно быть не менее pP = 1,3 × pB.

7.1.6 Температура испытания (температура стенки трубы)

Следует учитывать, что в ходе гидравлических испытаний давлением температура стенки трубы (температура испытания) изменяется, поэтому испытательное давление должно со-относиться с максимальной ожидаемой пре-дельной температурой.

Если во время испытания при контрольных из-мерениях на поверхности трубы определена более высокая температура, чем была принята для температуры стенки трубы, то сразу после измерения нужно снизить испытательное дав-ление до приведённого на графике или расчёт-ного значения, соответствующего фактической температуре.

Температуру стенки трубы в упрощённой фор-ме можно принять как среднее арифметиче-ское температур Ti и TRa (средняя температура стенки трубы).


Сво

йств

а м

атер

иало

вП

рави

ла р

асчё

таС

посо

бы с

оеди

нени

яП

рави

ла у

клад

киС

танд

арты

и д

опус

ки

73

Ti температура среды в трубе [°C]

TRa температура на поверхности трубы [°C]

TR средняя температура стенки трубы [°C]

Наряду с влиянием температуры на испыта-тельное давление полимерного трубопровода нужно, особенно для метода сжатия, по воз-можности обеспечить постоянную температуру стенки трубы.

При испытаниях полимерных трубопроводов на открытом воздухе поддержание постоян-ной температуры стенки трубы является про-блемой, которая может ограничить применя-емость соответствующего метода испытаний. Для подтверждения достоверности показаний нужно записывать все температуры в протокол испытаний.

Если из-за прямого солнечного излучения средняя температура стенки трубы принимает-ся выше значения, полученного из приведён-ной выше формулы, то нужно также снизить испытательное давление.

Для измерения и записи температуры внутри труб (температура испытательной среды) тре-буется установка измерительного штуцера в наиболее неблагоприятном месте трубопрово-да. Если приняты необходимые меры для того, чтобы температура стенки трубы не поднима-лась выше заранее определённого максималь-ного значения, то от измерения температуры испытательной среды можно отказаться. Для трубопроводов из полимерных материалов с низкой ударной вязкостью (например, PP-H, PVC-U) не рекомендуется проводить испыта-ние давлением при температуре стенки трубы < 10°C.

7.2 Гидравлическое испытание проложенного в грунте водопровода

(по ÖNORM EN 805 / ÖVGW W101.)

Любой, проложенный в грунте трубопровод должен подвергаться испытаниям давлением воды, чтобы обеспечить герметичность и пра-вильное соединение труб и всех других частей трубопровода. Испытательная среда — вода из хозяйственно-питьевого водоснабжения.

7.2.1 Заполнение и испытанияЗаполнение трубопроводов чистой водой должно осуществляться при открытых воздуш-ных клапанах и достаточном удалении возду-

ха. Перед испытанием давлением нужно от-калибровать испытательное оборудование и правильно соединить его с трубопроводом. Во время испытания все устройства выпуска воз-духа должны быть закрыты.

7.2.2 Подготовка гидрав-лического испытания

Во избежание изменений позиции, трубопро-водная система перед испытанием должна быть в достаточной мере укрыта засыпным грунтом. Соединения при этом могут оставать-ся открытыми. Опоры и анкерные крепления должны выдерживать усилия от испытатель-ного давления. Трубопровод можно проверять как одно целое, так и участками. При заполне-нии трубопровода должно быть достигнуто ис-пытательное давление системы (STP) в наи-более низко расположенной точке и рабочее давление системы (MDP) как минимум в наи-более высоко расположенной точке каждого проверяемого участка. Очистите трубопровод от любых загрязнений и к началу испытаний как можно лучше удалите из него воздух.

7.2.3 Уменьшение влияния температуры

Высокие температуры (или колебания темпе-ратуры) на повехности трубы могут привести к более короткому сроку службы или к ошибоч-ным результатам.

Для уменьшения влияния температуры реко-мендуется проводить следующие меры:

• Вода для наполнения труб должна быть максимально холодной.

• Открытые участки трубопровода должны быть накрыты (затенены) во время испы-тания для предотвращения нагрева трубы.

• Температура стенки трубы должна нахо-диться между 2 и 20 °C. Регулярно контро-лировать температуру стенки! Испытание должно проходить при умеренной наруж-ной температуре (летом напр. рано утром).

• Если невозможно удерживать температу-ру ниже 20 °C, то испытательное давление (STP) может быть понижено (как исключе-ние) на максимальное рабочее давление (MDP) после консультации с инженером-проектировщиком. Отрезок проверяемой трубы должен находитьсся постоянно в го-ризонтальном положении.

Сво

йств

а м

атер

иало

вП

рави

ла р

асчё

таС

посо

бы с

оеди

нени

яП

рави

ла у

клад

киС

танд

арты

и д

опус

ки

74

7.2.4 Испытательное давление Испытательное давление (STP) рассчитывает-ся исходя из наибольшего рабочего давления следующим образом (MDP):

С учётом гидравлических ударов:

Без учёта гидравлических ударов:

или

Принимается соответственно более низкое значение.

Расчёт гидравлического удара должен осу-ществляться проектировщиком по соответ-ствующим основным уравнениям для неблаго-приятных условий эксплуатации.

Измерительные приборы должны подклю-чаться в наиболее низкой точке проверяемого участка.

Для трубопроводов с условным проходом ме-нее или равным DN 80 и длиной менее 100 м можно принять испытательное давление рав-ным рабочему давлению, если не предъявля-ются иные требования.

7.2.5 Метод испытания давлением

Метод испытаний определяется проектиров-щиком в зависимости от вида труб и материа-ла, и должен содержать три этапа:

• предварительное испытание

• контроль падения давления

• главное испытание давлением

7.2.6 Предварительное испытание

Предварительное испытание позволяет избе-жать искажения результатов главного испыта-ния. Предварительное испытание состоит из следующих этапов:

• Стадия снятия напряжений после промыв-ки и удаления воздуха (минимум 1 ч), при этом в проверяемый участок не должен по-падать воздух.

• Непрерывное увеличение давления (в те-чение 10 минут) до системного давления (STP) и затем выдержка с этим давлением (30 мин) с подкачкой. В течение этого вре-мени нужно проверить наличие неплотно-стей в трубопроводе.

• Перерыв, ждать 1 час без подкачивания и затем измерить оставшееся давление. Если падение давления составляет более 30% от испытательного давления, то нуж-но прекратить испытание и найти причину ошибки (повторение возможно не ранее чем по завершении стадии снятия напря-жений, т.е. > 1 ч).

• При успешном предварительном испыта-нии можно выполнить главное испытание.

7.2.7 Интегральный контроль падения давления

Контроль падения давления предназначен для определения остаточного воздуха в трубопро-воде, что способствует повышению точности главного испытания. Контроль падения давле-ния состоит из следующих этапов:

• Быстрое снижение давления на Δp (10 – 15% от STP) с помощью слива воды

• Измерение объёма слитой воды

• Определение допустимой потери воды ΔVmax по следующей формуле:

ΔVmax допустимая потеря воды [l]

V объём проверяемого участка трубопровода [л]

Δp измеренные потери давления [кПа]

Ew модуль сжатия воды [кПа]

D внутренний диаметр трубы [м]

e толщина стенки трубы [м]

ER модуль упругости стенки трубы по окружности кПа]

1,2 коэффициент, учитывающий допустимое содержание воздуха перед главным испытанием

• Проверка: ΔV > ΔVmax. Если ΔV больше, то нужно прекратить испытания и повторить после снятия напряжений.


Сво

йств

а м

атер

иало

вП

рави

ла р

асчё

таС

посо

бы с

оеди

нени

яП

рави

ла у

клад

киС

танд

арты

и д

опус

ки

75

7.2.8 Главное испытаниеИнтегральный контроль падения давления прерывает вязкоупругое расширение трубы и ведёт к сжатию трубопровода. Вызванный этим рост давления наблюдается и записывается в течение 30 минут. Если в этот период времени линия давления не снижается, то главное ис-пытание считается выполненным. Снижение линии давления показывает наличие неплот-ности в трубопроводе. В случае неопределён-ности продолжительность испытания можно продлить до 90 минут. Падение давления при этом не должно составлять более 25 кПа, иначе главное испытание считается неудачным. По-вторение главного испытания возможно только в том случае, если повторяется весь процесс испытаний (+1 ч на снятие напряжений).

7.3 Испытание давлением проложенного в грунте газопровода

(применительно к правилам DVGW G469 и ÖVGW GE101)

7.3.1 Условия испытанияИспытание давлением можно начинать только в том случае, если истекло время остывания после сварки. После достижения испытатель-ного давления нужно сравнить температуру испытательной среды с температурой грунта (время успокоения). Для снижения колебаний давления из-за температуры окружающей сре-ды большая часть трубопровода должна быть покрыта землёй. Соединения труб можно на время испытаний оставить открытыми, но нуж-но укрыть их.

Испытательной средой является сжатый воз-дух. Температура сжатого воздуха не должна превышать 40 °C, иначе воздух должен остыть (например, в кондиционируемом помещении). Сжатый воздух поступает от компрессора с влагомаслоотделителем.

На время испытания давлением необходимо предпринять определённые меры безопасно-сти (установить предупреждающие таблички, ограждения и др.).

7.3.2 Время успокоения (усадка)Согласно правилам ÖVGW GE101 / DVGW G469 для выравнивания температуры требует-ся 1–2 часа на 1 бар испытательного давления

(например, время успокоения при испытатель-ном давлении 9 бар составляет 9–18 часов).

Исходя из опыта, установившееся состояние достигается через:

Условия испытания Время успокоения6 бар мин. 24 часа

15 бар мин. 3 дняТаблица C.11: Опытные значения времени успокоения.

Приведённые значения являются ориентиро-вочными и могут отличаться от фактического времени успокоения в зависимости от условий на месте проведения испытаний (например, от температуры).

7.3.3 Испытательное давлениеИспытательное давление должно быть не меньше 1,5-кратного значения максимально-го рабочего давления MOP (Maximal Operating Pressure), но превышать его не менее чем на 2 бар (например, 6 бар MOP: 9 бар испытатель-ного давления, 1 бар МОР: 3 бар испытатель-ного давления).

Падение давление Δp представляет собой раз-ницу давлений в начале и в конце испытания. Падение давления Δp не должно превышать расчётное допустимое падение давления Δpzul (Δp ≤ Δpzul). Максимально допустимое падение давления рассчитывается по следующей фор-муле:

∆pzul допустимое падение давления [бар]

p0 атмосферное давление (1,013 бар)

V объём проверяемого трубопровода [дм³]

∆Vzul допустимое изменение объёма [дм³/км*ч] (согласно ÖVWG GE 110: 10 дм³/(км*ч)

t продолжительность испытания [ч]

L длина трубопровода [км]

Для измерений должен использоваться мано-метр высокой точности с записью данных.

Сво

йств

а м

атер

иало

вП

рави

ла р

асчё

таС

посо

бы с

оеди

нени

яП

рави

ла у

клад

киС

танд

арты

и д

опус

ки

76

7.3.4 Минимальная продолжительность испытания

Продолжительность испытания зависит от объ-ёма трубопровода. Минимальные значения приведены в таблице D.12.

Объём трубопровода

V [дм³]

Минимальная продол-жительность испытания

[ч]

≤ 1 000 2

≤ 3 000 4

≤ 6 000 8

≤ 9 000 12

≤ 12 000 16

> 12 000 24

Таблица C.12: Минимальная продолжительность испыта-ния.

Регистрация изменений давления во время ис-пытания должна осуществляться на участках длиной не более 18 км (диаметр трубы: ≤ 120 мм) и 11 км (диаметр трубы: > 120 мм).

Правила укладки

Сво

йств

а м

атер

иало

вП

рави

ла р

асчё

таС

оеди

ните

льна

я те

хник

аП

рави

ла у

клад

киС

танд

арты

и д

опус

ки

77

1 Транспортировка / обращение / хранение 79

2 Укладка трубопроводов 80

3 Характерные свойства материала для релайнинга 87

4 Обработка резанием 89

Сво

йств

а м

атер

иало

вП

рави

ла р

асчё

таС

оеди

ните

льна

я те

хник

аП

рави

ла у

клад

киС

танд

арты

и д

опус

ки

78


Сво

йств

а м

атер

иало

вП

рави

ла р

асчё

таС

оеди

ните

льна

я те

хник

аП

рави

ла у

клад

киС

танд

арты

и д

опус

ки

79

1 Транспортировка / обращение / хранение

1.1 ТрубыПри транспортировке труб из PE 100(‑RC) сле‑дите за тем, чтобы грузовая платформа авто‑мобиля была чистой и без острых или выступа‑ющих предметов (гвоздей, винтов и др.).

Трубы при транспортировке должны при‑легать по всей длине и быть закреплён‑ными от смещения. Высота складиру‑емых труб не должна превышать 1 м (трубы > 1000 мм должны храниться раз‑дельно). Трубы в бухтах следует склади‑ровать по возможности горизонтально. Избегайте свеса концов труб в течение дли‑тельного времени. Если в автомобиле пере‑возятся трубы различных размеров, то мень‑шие и более лёгкие трубы кладите сверху. Старайтесь избегать ударных нагру‑зок. Не допускайте контактов с масла‑ми, смазками, красками, бензином и др. При температурах близких к точке замерзания требуется особо аккуратное обращение с тру‑бами.

Трубы для питьевой воды должны храниться так, чтобы в них не попадала грязь (концы за‑крыты защитными колпачками).

При разгрузке труб следите за тем, чтобы они не касались острых кромок. На стройплощад‑ке трубы нельзя класть на камни и предметы с острыми краями.

Для труб из PE‑Xa действуют такие же правила транспортировки, обращения и хранения, как и для труб из РЕ.

Согласно действующим правилам ÖVGW и DVGW перед укладкой в траншею необходимо проверить наличие повреждений труб и частей трубопроводов, возможно появившихся при транспортировке и складировании.

Нельзя монтировать трубы с глубокими цара‑пинами, сколами и с истиранием поверхности более чем на 10% от толщины стенки.

Трубы из РЕ не из чёрного материала устойчи‑вы к воздействию прямого УФ‑излучения (сред‑няя Европа) не более 2 лет.

1.2 ФитингиПри транспортировке полиэтиленовых фитин‑гов AGRU следите за тем, чтобы они перевоз‑ились и хранились только в оригинальной упа‑ковке (защита от внешних факторов).

При укладке на поддон не допускайте выступа складируемых частей за его край.

Храните фитинги на стройплощадке в палатке или в строительном вагончике. Фитинги в за‑щищающей от влаги оригинальной упаковке (в коробке со специальной упаковкой в плёнку) можно хранить неограниченное время.

Для защиты от грязи и повреждений рекомен‑дуется вынимать фитинги из упаковки только непосредственно перед их установкой.

Гнутые отводы всегда храните в прохладном, защищённом от солнечных лучей месте. Иначе возможно изменение угла колена.

Сво

йств

а м

атер

иало

вП

рави

ла р

асчё

таС

оеди

ните

льна

я те

хник

аП

рави

ла у

клад

киС

танд

арты

и д

опус

ки

80

2 Укладка трубопроводов

Таблица D.1: Виды укладки трубопроводов. 1)Для каменистой почвы рекомендуется Sureline® с защитной оболочкой

Способ укладки Стандарт PE 100 Sureline® (PE 100‑RC)

SurePEX (PE‑Xa)

SureFIT® (PE 100)

Открытая укладка с песчаной подушкой

DVGW W 400‑2 × × ×

Открытая укладка без песчаной подушки

× ×

Плужный метод DVGW GW 324 × ×Фрезерование DVGW GW 324 × ×

РелайнингDVGW GW 320‑1, DVGW GW 320‑2

× × × ×

Разрушение трубы DVGW GW 323 ×1) ×Горизонтальное на‑правленное бурение

DVGW GW 321 × ×

Метод ракеты × ×

⋅ xdR a=

Формула D.1: Радиус изгиба.

R радиус изгиба [мм]da наружный диаметр трубы [мм]x коэффициент умножения

Температу‑ра укладки

[°C]Коэффициент умножения [x]

SDR 7,4-17 SDR 21-26 SDR 33-41

+30 20 30 50

+20 20 30 50

+10 35 52,5 87,5

0 50 75 125

Таблица D.2: Коэффициент умножения радиуса изгиба (для SDR 11 и SDR 17).

2.1 Радиус изгибаГибкость труб позволяет хорошо приспосабли‑вать их к местным условиям. Можно обходить небольшие препятствия, а также возможны не‑большие изменения направления трубопрово‑да без применения фитингов. Для изменений направления (трубы с SDR 11 и SDR 17) дей‑ствуют следующие значения:

R

Рис. D.1: Радиус изгиба.


Сво

йств

а м

атер

иало

вП

рави

ла р

асчё

таС

оеди

ните

льна

я те

хник

аП

рави

ла у

клад

киС

танд

арты

и д

опус

ки

81

2.2 Открытая укладка трубопроводов

На создание необходимой траншеи и на уклад‑ку труб действуют соответствующие нацио‑нальные и региональные нормы и правила.

Изменение направления трубопровода обычно выполняется с помощью фитингов, таких как колена, углы, тройники и др., при этом фитинги свариваются с трубами (см. главу D).

Для облегчения выполнения работ сварку труб больших размеров старайтесь выполнять вне траншеи. Для стыковой сварки труб больших диаметров рекомендуется установить свароч‑ную машину стационарно и протягивать трубу после сварки каждого стыка.

При электромуфтовой сварке или сварке не‑больших, проложенных вдоль трассы труб мож‑но перемещать сварочную машину к местам соединений. При прокладке труб на свободном пространстве нужно вместе с ними укладывать кабель для определения местоположения, что облегчит в дальнейшем поиск трубопровода.

Всегда учитывайте следующие факторы влия‑ния на способ и глубину прокладки труб:

• Мороз и предельная температура нагрева (местные условия)

• Расход, давление и температура среды в трубопроводе

• Изоляция трубопровода

• Нагрузка от дорожного движения и давле‑ние грунта

• Тип и влажность грунта, состояние поверхности

• Пересекающие трубопроводные системы

Перед прокладкой и для любого способа прокладки труб выполните статические расчёты, учитывающие все факторы воз‑действия.

Для этого пользуйтесь общепринятыми ме‑тодами расчёта (ÖNORM B 5012, ATV 127).

2.2.1 Прокладка труб с песчаной подушкой

Наиболее часто применяемый способ уклад‑ки — это укладка труб на песчаную подушку. При этом ширина траншеи должна быть боль‑ше диаметра трубы не менее чем на 40 см. Глубина траншеи выбирается в соответствии с национальными нормами, зависит от примене‑ния трубопровода и выбирается так, чтобы верх трубы находился ниже границы промерзания грунта (особенно важно для водопроводов). Дно траншеи должно быть плоским, способ‑ным выдерживать нагрузки и не содержать камней. На это основание укладывается под‑стилающий слой толщиной не менее 10 см (для каменистых грунтов не менее 15 см). Трубопровод осторожно опускается в траншею и засыпается со всех сторон подстилающим материалом минимум на 10 см.

Глубина

Прослойка

Основание под трубу

Рис. D.2: Схематичное изображение траншеи с трубой.

a. ЗасыпкаОбычно можно засыпать вынутый при рытье тран‑шеи материал.

b. Покрытие

Минимум 10 см вокруг всей окружности трубы

c. Боковая засыпкаd. Верхний подстила‑ющий слойe. Нижний подстила‑ющий слой

Таблица D.3: Информация о подстилающем слое/засыпке

Сво

йств

а м

атер

иало

вП

рави

ла р

асчё

таС

оеди

ните

льна

я те

хник

аП

рави

ла у

клад

киС

танд

арты

и д

опус

ки

82

2.2.2 Расчёт укладываемых в земле трубопроводов

Для укладываемых в земле трубопроводов (например, дренажных труб) выполните расчёт напряжений и деформации по ATV, инструкция A 127. При необходимости можно восполь‑зоваться другими документами, такими как ÖVGW G 52 или результатами исследований.

Для определения нагрузок по ATV 127 у нас имеется компьютерная программа, позволяю‑щая выполнять расчёты для предоставления затребованных подтверждений. Пожалуйста, как можно более полно заполните следующий опросный лист. После получения опросного листа мы можем выполнить соответствующие статические расчёты.

Строительный объект:

Место строительства:

Заказчик:

4321

)4,3,2,1( G

Плотность (грунта) по методу Проктора [%]

Модуль упругости

Насыпь Траншея

β= [°]

Грунт Мусор Нагрузка от транспорта нет

Удельный вес γB =

Рабочая температура

Входное сечение у дренажных трубопроводов A =E

5. Нагрузка

6. Условияэксплуатациитрубы

1. Общее

2. Сведения потрубе

3. Грунт

4. Монтажныеработы

Материал трубы: Внутренний диаметр трубы:

Наружный диаметр трубы:

Номинальный диаметр:

Толщина стенки:[мм]

[мм]

[мм]

[мм]

Группа:

Удельный вес:

Вид грунта:

Зона в траншее:

(гравий, песок, суглинок...)

b= [м]Ширина траншеиГравийная засыпка над шелыгой (минимум 2х OD) Угол откосаh= [м]

Поверхностная нагрузка F= [кН/м²] SLW60

[кН/м³] SLW30

Высота засыпки h= LKW12[м]

безнапорный сточный трубопровод трубопровод под давлением

Рабочая температураТ= Т=[°C] [°C]

Рабочее давление[%] p = [бар]

[Н/м²]

[кН/м³]


Сво

йств

а м

атер

иало

вП

рави

ла р

асчё

таС

оеди

ните

льна

я те

хник

аП

рави

ла у

клад

киС

танд

арты

и д

опус

ки

83

2.2.2.1 Ширина траншеиШирина траншеи должна быть такой, чтобы можно было обеспечить безопасное выполне‑ние работ и квалифицированный монтаж трубо‑провода. На котлованах и траншеях шириной более 0,80 м предусмотрите в достаточной мере переходы, например, мостки или настилы.

Минимальная ширина траншеи [мм] в зависимости от наружного диаметра (da)

da [мм]

Укре‑плённая траншея

Неукреплённая траншея

β1) > 60° β1) ≤ 60°

≤ 225 da + 400 da + 400

> 225 до ≤ 355

da + 500 da + 500da + 400

> 355 до ≤ 710

da + 700 da + 700

в зависимости от глубины траншеиГлубина [мм] Ширина [мм]

≤ 1000 нет требований

≥ 1000 до ≤ 1750 800

> 1750 до ≤ 4000 900

> 4000 1000

Таблица D.4: Ширина траншеи (источник: DIN EN 1610).1) Угол откоса

2.2.2.2 Подстилающий материалИспользуйте пригодный для трубопровода подстилающий материал, т.е. не вызывающий коррозию, не повреждающий трубы, а также не оказывающий вредные химические и механи‑ческие воздействия. Это может быть смесь пе‑ска и гравия, которая может уплотняться в до‑статочной мере. Таким образом охватывающий трубу уплотнённый грунт будет равномерно распределять усилия от внутреннего давления и наружные нагрузки.

Средний размер зерна подстилающего материала в области трубопровода

DNРазмер зерна [мм]

круглое дроблёноеТруба PE 100

≤ 200 > 200

0‑22 0‑40

0‑11 0‑11

Труба PE 100‑RC

≤ 63 > 63

0‑22 0‑100

Таблица D.5: Средний размер зерна подстилающего ма‑териала в области трубопровода (в соответствии с DVGW, рабочий лист W 400‑2 и ÖVGW/GRIS QS‑W 405/1).

Покрытие обычно должно составлять не менее 1 м, измеренного от верха трубы. Чтобы не до‑пустить повреждений, траншею нужно засы‑пать сразу после укладки трубы.

Если не предписано иное (дорожное строи‑тельство), то в качестве засыпки можно ис‑пользовать вынутый при рытье траншеи грунт.

Вид трубопровода Покрытие [м]Водопровод 0,9¹)

‑ 1,8 м Газопровод 0,6¹) ‑ 1,3 мСточные воды мин. 2,0 м

Таблица D.6: Величина покрытия (в соответствии с DVGW, рабочий лист W 400‑1). ¹) На землях, используемых в сельском хозяйстве, реко‑мендуется минимальная величина покрытия 1,2 м.

2.2.3 Укладка без песчаной подушки

Трубы и фитинги из PE 100‑RC, кроме обычной укладки в песчаной подушке, можно уклады‑вать нетрадиционными способами, такими как укладка без песчаной подушки и бестраншей‑ная укладка.

Без песчаной подушки означает, что вынутый при рытье траншеи грунт можно использовать как подстилающий материал и засыпку, если его можно уплотнить в соответствии с действу‑ющими нормами (например, ÖNORM B2538 и ÖNORM B 5016) и соблюдать требования по величине зерна в соответствии с "Отклонени‑ями от обычных случаев" из ÖNORM B 2538.

Рис. D.3: Схематичное изображение траншеи после про‑кладки труб без песчаной подушки.

Величина зерна подстилающего материала:

DN/OD <63 до 22 ммDN/OD ≥63 до 100 мм

Таблица D.7: Величина зерна подстилающего материала (в соответствии с ÖVGW/GRIS PW 405/1).

Сво

йств

а м

атер

иало

вП

рави

ла р

асчё

таС

оеди

ните

льна

я те

хник

аП

рави

ла у

клад

киС

танд

арты

и д

опус

ки

84

2.3 Бестраншейная укладка труб

2.3.1 Плужный методБестраншейное запахивание труб сильно за‑висит от характеристик грунта. При запахива‑нии труба диаметром до da 225 мм вводится плугом в почву. Благодаря вытеснению грун‑та трубопровод может укладываться за этот же рабочий ход. В зависимости от диаметра можно также одновременно прокладывать не‑сколько трубопроводов.

Образующееся свободное пространство снова закрывается сверху. Грунт образует перекры‑тие над трубопроводом, благодаря чему сни‑жается давление на трубопровод.

Глубина прокладки труб этим методом ограни‑чена примерно 2 метрами.

2.3.2 ФрезерованиеПри этом способе траншея вскрывается фре‑зой и одновременно в неё укладывается тру‑бопровод. Сразу после этого выполняется за‑сыпка обычно вынутым из траншеи грунтом. Этот способ позволяет прокладывать трубы в трудно обрабатываемых грунтах.

Здесь следует учитывать различные характе‑ристики грунтов на прокладываемом участке трубопровода. Поэтому нужно сначала иссле‑довать участок и на основании этого выбрать материал труб.

При фрезеровании прокладка труб возможна на глубине до 2,5 метров. Скорость прокладки немного меньше чем при прокладке плужным методом.

2.3.3 Горизонтальное направленное бурение

Горизонтальное направленное бурение — это бестраншейный способ прокладки труб, при котором трасса может проходить под дорога‑ми, железнодорожными путями, водоёмами и др.

Прокладка трубопровода этим методом осу‑ществляется в три этапа:

• Пилотное бурение: Из исходного котлована бурильная машина с постоянным контролем местоположения буровой головки проделывает скважину к конечному котловану. Благодаря геометрии буровой головки и её промывке можно из‑менять направление прокладки труб.

• Расширение буровой скважины: Для расширения скважины буровая голов‑ка снимается со штанги и заменяется спе‑циальным расширяющим инструментом (back reamer). Вращающийся инструмент вытягивается назад в исходный котлован. В зависимости от размера труб этот про‑цесс повторяется несколько раз, пока не будет достигнут нужный диаметр.

• Протягивание трубы: Протягивание трубы происходит из конеч‑ного в исходный котлован при выполнении последнего расширения. Труба оснаща‑ется втягивающей головкой, промежуточ‑ная часть препятствует вращению трубы. Также можно одновременно протягивать несколько труб.

Рис. D.4: Горизонтальное направленое бурение


Сво

йств

а м

атер

иало

вП

рави

ла р

асчё

таС

оеди

ните

льна

я те

хник

аП

рави

ла у

клад

киС

танд

арты

и д

опус

ки

85

2.3.4 БерстлайнингЭтот метод позволяет заменять повреждённые трубопроводы. Разрывающая головка разру‑шает старую трубу и вытесняет окружающий грунт. Отверстие расширяется так, чтобы в него могла войти новая труба такого же или большего диаметра, при этом бурение и про‑тягивание трубы осуществляется за один рабо‑чий ход.

Рис. D.5: Берстлайнинг.

2.4 Свободная прокладка трубопроводов

У труб из термопластичных полимерных мате‑риалов происходит изменение длины при ко‑лебаниях температуры. Поэтому существуют определённые требования к креплению участ‑ков трубопроводов.

2.4.1 КреплениеДля полимерных трубопроводных систем име‑ются крепления и хомуты из различных мате‑риалов. Хомуты из стали должны иметь ленту из РЕ или эластомера, чтобы не допустить по‑вреждение полимерной трубы при изменении её длины.

При креплении убедитесь, что трубы прилега‑ют к ним на «большой площади» во избежание точечных нагрузок. Диаметр крепления должен соответствовать наружному диаметру трубы.

Для крепления особенно хорошо подходят пластмассовые хомуты и кронштейны AGRU для крепления, конструкция которых согласо‑вана с допусками полимерных труб.

Эти хомуты служат также скользящими и на‑правляющими опорами для горизонтально проложенных трубопроводов. Они восприни‑мают вертикальные силы и препятствуют изги‑бу труб. Поэтому нужно соблюдать расстояния между опорами и максимальные перемещения для предотвращения излома труб.

Для труб с наружным диаметром da меньше 63 мм можно увеличить расстояние между опо‑рами, если трубопровод поддерживается ме‑таллическими желобами.

2.4.2 Точки опорыПри наземной прокладке нельзя препятство‑вать расширению и сокращению трубопровода в радиальном и осевом направлении, т.е. нуж‑но осуществлять монтаж с радиальным зазо‑ром, а также создавать возможности компен‑сации и контроля изменения длины труб через рациональное размещение опор.

Арматура (в определённых случаях также тройники) должна всегда образовывать точки опоры трубопровода. Преимущество имеет ар‑матура со встроенными в корпус крепёжными конструкциями.

Приварные муфты в трубопроводе можно так‑же использовать как точки опоры.

2.5 РелайнингРазличают два вида релайнинга:

• релайнинг с кольцевым зазором (Slip‑Lining)

• релайнинг без кольцевого зазора (Close‑Fit‑Lining)

2.5.1 Релайнинг с кольцевым зазором

При восстановлении трубопровода методом релайнинга с кольцевым зазором, в старый трубопровод втягивается полиэтиленовая тру‑ба, диаметр которой меньше диаметра старо‑го трубопровода. Здесь можно протягивать как трубы длиной несколько сотен метров (напри‑мер, из бухты), так и отдельные трубы, прива‑риваемые друг к другу в исходном котловане по мере их задвижения в старый трубопровод.

При релайнинге с кольцевым зазором умень‑шается сечение трубы. При этом снижение

Сво

йств

а м

атер

иало

вП

рави

ла р

асчё

таС

оеди

ните

льна

я те

хник

аП

рави

ла у

клад

киС

танд

арты

и д

опус

ки

86

пропускной способности частично компенсиру‑ется хорошими свойствами внутренней поверх‑ности полиэтиленовой трубы. Для релайнинга с кольцевым зазором пригодны полиэтилено‑вые трубы всего диапазона размеров (от 20 до 2500 мм).

Рис. D.6: Релайнинг с кольцевым зазором.

2.5.2 Релайнинг без кольцевого зазора

При релайнинге без кольцевого зазора, назы‑ваемом также как метод Close‑Fit, уменьшен‑ная в сечении полиэтиленовая труба затягива‑ется в старую трубу.

Рис. D.7: AGRU SureFIT® во время монтажа.

После того, как труба заведена в старый трубо‑провод, она закрывается с обоих концов. Затем труба нагревается водяным паром и в неё по‑даётся давление.

Так активируется «эффект памяти» полиэти‑лена, и обработка трубы продолжается до тех пор, пока она не примет свою исходную кру‑глую форму и будет точно прилегать к старой трубе.

Рис. D.8: AGRU SureFIT® после монтажа.

В этой области AGRU предлагает SureFIT® — предварительно деформированные на за‑воде трубы — индивидуальное решение для диаметров от 150 до 400 мм. Трубы из PE 100 большего диаметра уменьшаются в сечении непосредственно на месте прокладки трубо‑провода.

2.6 Метод ракетыЗемляная ракета приводится в действие сжа‑тым воздухом.

Условием применения является наличие ис‑ходного и конечного котлованов или конечной области. Ракета устанавливается в исходном котловане. Здесь она наводится на цель. По‑сле этого земляная ракета под действием сжа‑того воздуха продвигается к цели.

Имеются две системы прокладки труб этим способом:

• Система прокладки за один рабочий ход: Вся земляная ракета с прикреплённой к ней трубой движется к цели.


Сво

йств

а м

атер

иало

вП

рави

ла р

асчё

таС

оеди

ните

льна

я те

хник

аП

рави

ла у

клад

киС

танд

арты

и д

опус

ки

87

• Система прокладки в два этапа: На первом этапе к цели проходит муль‑тирежущая головка. На втором и по‑следнем этапе протягивается труба. Эта система точнее.

В общем случае имеются два вида земляных ракет:

• неуправляемая ракета

• управляемая ракета

2.6.1 Неуправляемая земляная ракета

Дальность прохода: до 40 м

Максимальный диаметр трубопровода: DN 200

Наибольшая скорость: 15 м/ч

Локация: конечный котлован

Рис. D.9: Неуправляемая земляная ракета.

2.6.2 Управляемая земляная ракета

Дальность прохода: до 70 м

Максимальный диаметр трубопровода: DN 65

Наибольшая скорость: 10 м/ч

Минимальный радиус R: 27 м

Локация: конечный котлован или конечная об‑ласть

R

Рис. D.10: Управляемая земляная ракета.

Наряду с возможностью корректировки пути, управляемая ракета обладает ещё одним пре‑имуществом. Она может записывать характе‑ристики пути (уклон, боковые смещения и ин‑формацию о глубине). Эти данные передаются на компьютер и сохраняются в виде диаграм‑мы пути.

3 Характерные свойства материала для релайнинга

3.1 Свойства PE 100Релайнинг с кольцевым зазором: подходит

Релайнинг без кольцевого зазора: подходит (от DN 400 мм); после консультаций с техническим отделом ([email protected])

3.2 Свойства Sureline® (PE 100‑RC)

Релайнинг с кольцевым зазором: подходит

Релайнинг без кольцевого зазора: подходит

Неуправляемая земляная ракета: подходит до DN 200 мм

Управляемая земляная ракета: не подходит

При бестраншейной прокладке не должны пре‑вышаться определённые растягивающие уси‑лия.

В следующей таблице приведены допустимые растягивающие усилия для продолжительно‑сти действия 30 минут.

Сво

йств

а м

атер

иало

вП

рави

ла р

асчё

таС

оеди

ните

льна

я те

хник

аП

рави

ла у

клад

киС

танд

арты

и д

опус

ки

88

da [мм] Максимально допустимое растяги‑вающее усилие [10 кН/мм²]SDR 17 SDR 11

20 °C 40 °C 20 °C 40 °C63 ‑ ‑ 10 7,275 9,5 6,6 15 1090 14 9,5 21 15110 20 14 31 22125 26 18 41 28140 33 23 51 36160 43 30 66 47180 55 38 84 59200 67 47 104 73225 85 60 131 92250 105 74 162 114280 132 92 204 142315 167 117 258 180355 212 149 327 229400 269 189 415 291450 341 239 526 368500 421 295 648 454560 528 370 814 570630 668 468 1030 721710 849 594 1309 916

Таблица D.8: Растягивающие усилия для труб Sureline® (источник: DVGW GW 320‑1).

При продолжительности протягивания труб >30 минут значения нужно уменьшить на 10 %.

При продолжительности протягивания труб >20 часов значения нужно уменьшить на 25 %.

Благодаря высокой эластичности и гибкости труб Sureline® (PE 100‑RC), возможны измене‑ния направления прокладки без применения фитингов. При этом необходимо учитывать ми‑нимальные радиусы изгиба (см. главу 2.1).

3.3 Свойства SureFIT® (PE 100)

Релайнинг с кольцевым зазором: не подходит

Релайнинг без кольцевого зазора: подходит (от Dim150 мм до DN 400 мм)

3.4 Свойства SurePEX (PE‑Xa)Релайнинг с кольцевым зазором: подходит

Релайнинг без кольцевого зазора: подходит

Неуправляемая земляная ракета: подходит

Управляемая земляная ракета: подходит

Из‑за низкого модуля упругости трубы из PE‑Xa обрабатываются легче, чем трубы из PE 100. При низких температурах близкие к точке за‑мерзания снижается эластичность материала. Поэтому рекомендуется держать бухту непо‑средственно перед укладкой в отапливаемом помещении или в отапливаемой палатке, что‑бы облегчить размотку бухты и прокладку труб.

Можно также для нагрева пропускать трубы че‑рез тёплый воздух или пар.

Согласно ÖVGW и DVGW допускается сдавли‑вание напорных трубных систем из PE‑Xa. Ме‑сто сдавливания может находиться на расстоя‑нии не менее 5 × da от места соединения труб.


Сво

йств

а м

атер

иало

вП

рави

ла р

асчё

таС

оеди

ните

льна

я те

хник

аП

рави

ла у

клад

киС

танд

арты

и д

опус

ки

89

4 Обработка резаниемОтрезание

t Задний угол αПередний угол γШаг tСкорость резания ν

[°][°][мм][м/мин]

20 ‑ 302 ‑ 53 ‑ 8500

Ленточные пилы подходят для резания труб, блоков, толстых пластин и для кру‑глых вырезов.

Отрезание

α

γ

Задний угол αПередний угол γШаг tСкорость резания ν

[°][°][мм][м/мин]

20 ‑ 306 ‑ 103 ‑ 82000

Дисковые пилы подходят для резания труб, блоков, пла‑стин. Твердосплавные пилы имеют значительно более долгий срок службы.

Точение

a

λ

γ

α

Задний угол αПередний угол γУгол в плане λСкорость резания νПодача fГлубина резания a

[°][°][°][м/мин][мм/мин‑1][мм]

6 ‑ 100 ‑ 545 ‑ 60250 ‑ 5000,1 ‑ 0,5>0,5

Радиус закругления при вершине (r) должен быть не менее 0,5 мм. Высокое каче‑ство поверхности достигается при обтачивании широким чистовым резцом. Отрезание: резцом с ножео‑бразной заточкой.

Фрезерование

α

γ

Задний угол αПередний угол γСкорость резания νПодача f

[°][°][м/мин][мм/зуб]

10 ‑ 205 ‑ 15250 ‑ 5000,5

Высокое качество поверхно‑сти достигается при обра‑ботке фрезой с небольшим количеством режущих ножей.

Сверление

ϕα

γ

Задний угол αПередний угол γУгол при вершине φСкорость резания νПодача fУгол подъёма винтовой линии γx

[°][°][°][м/мин][мм/мин‑1][°]

5 ‑ 1510 ‑ 2060 ‑ 9050 ‑ 1500,1 ‑ 0,312 ‑ 16

Отверстия диаметром 40 ‑ 150 мм нужно сверлить коль‑цевым сверлом, для любых отверстий диаметром <40 мм ‑ обычным быстрорежущим сверлом по стали.

Таблица D.9: Параметры обработки резанием.

Выбирайте скорость резания, подачу и геоме‑трию режущего инструмента так, чтобы боль‑шая часть образующегося тепла отводилась со стружкой (сильный нагрев может привести к оплавлению или к изменению цвета обрабаты‑ваемой поверхности).

Обработку можно выполнять на любых обыч‑ных металлообрабатывающих и деревообра‑батывающих станках.

Внимание: не разрешается применение сили‑коновых смазок и других смазочных материа‑лов, ухудшающих сварку.

Сво

йств

а м

атер

иало

вП

рави

ла р

асчё

таС

оеди

ните

льна

я те

хник

аП

рави

ла у

клад

киС

танд

арты

и д

опус

ки

90

Стандарты и допуски

Сво

йств

а м

атер

иало

вП

рави

ла р

асчё

таП

рави

ла у

клад

киС

оеди

ните

льна

я те

хник

аС

танд

арты

и д

опус

ки

91

1 Стандарты 93

2 Допуски / внешний контроль качества 93

Сво

йств

а м

атер

иало

вП

рави

ла р

асчё

таП

рави

ла у

клад

киС

оеди

ните

льна

я те

хник

аС

танд

арты

и д

опус

ки

92

Стандарты и допуски

Сво

йств

а м

атер

иало

вП

рави

ла р

асчё

таП

рави

ла у

клад

киС

оеди

ните

льна

я те

хник

аС

танд

арты

и д

опус

ки

93

1 СтандартыТрубы и фитинги AGRULINE изготавливаются из стандартной формовочной массы в соответ-ствии с действующими международными нор-мами и правилами.

Далее приведён перечень наиболее важных стандартов / директив, касающихся РЕ:

• ÖNORM B 5014‑1 Сенсорные и химические требования и ис-пытания материалов в области снабжения питьевой водой — часть 1: органические вещества.

• DIN 8074 Трубы из полиэтилена (PE) — PE 63, PE 80, PE 100, PE‑HD — Размеры.

• DIN 8075 Трубы из полиэтилена (PE) — PE 63, PE 80, PE 100, PE‑HD — Общие требования к качеству, испытания.

• DIN 16963 (часть 1 — часть 15) Трубные соединения и части трубопрово-дов для напорных трубопроводных си-стем из полиэтилена высокой плотности (HDPE), тип 1 и 2.

• EN 1555 (часть 1 — часть 7) Полимерные трубопроводные системы для газоснабжения — полиэтилен (PE).

• EN 12201 (часть 1 — часть 7) Полимерные трубопроводные системы для водоснабжения — полиэтилен (PE).

• ISO 1872‑1 Пластмассы. Материалы на основе полиэ-тилена (PE) для формования и экструзии.

• ISO 4065 Трубы из термопластов. Таблица универ-сальных толщин стенок

• ISO 4427 (часть 1 — часть 5) Пластмассовые трубопроводы. По-лиэтиленовые трубы и фитинги для водоснабжения.

• ISO 4437 (часть 1 — часть 5) Системы пластмассовых трубопроводов для подачи газообразного топлива.

• ÖVGW QS‑G 392 (части 1‑4) Системы газопроводов из PE 80, PE 100 и PE 100‑RC.

• ÖVGW PW 405, часть 1 Трубопроводные системы из полиэтилена PE 100‑RC для нетрадиционных способов

укладки в области снабжения питьевой водой.

• ÖVGW PW 406 (части 1‑3) Трубопроводные системы из полиэтилена (PE 40, PE 80 и PE 100) для снабжения питьевой водой.

• GRIS GV 19 Специальные технические требования к канализационным трубам и фитингам из полиэтилена (PE) в гидротехнических со-оружениях населённых пунктов.

• GRIS GV 20 Специальные технические требования к напорным канализационным трубам и фитингам из полиэтилена PE 100‑RC для нетрадиционных способов прокладки в ги-дротехнических сооружениях населённых пунктов.

• PAS 1075 Трубы из полиэтилена для альтернативных способов прокла—дки.

• DVGW W 400/1 Технические правила для систем водорас-пределения (TRWV) ‑ часть 1: проектиро-вание.

2 Допуски / внешний контроль качества

Регулярный контроль продукции сторонними организациями осуществляется через при-знанные государством испытательные станции на основе договоров о проведении контроля в соответствии со стандартами и распоряжени-ями для соответствующих групп продукции. В настоящее время сторонний контроль за про-изводством осуществляют:

• IIP Milano

• MPA Darmstadt

• TGM Wien

• TÜV Süd

• Certigaz

Сво

йств

а м

атер

иало

вП

рави

ла р

асчё

таП

рави

ла у

клад

киС

оеди

ните

льна

я те

хник

аС

танд

арты

и д

опус

ки

94

Высокое качество нашей продукции подтверж-дено рядом сертификатов; её применение раз-решено для водо‑ и газоснабжения в следую-щих странах:

Таблица E.1: Обзор допусков.

Сертификат FM 218 и 250 psi для труб и раз-личных фитингов из PE (Dim 63 ‑ 630 мм) по классу FM 1613 "Plastic pipes and fittings for underground fire protection service".

Сертификат DNV на применение труб/фитин-гов из PE100 / PE100‑RC в системах для пре-сной и морской воды.

Страна Допуск Газ Вода Сточные водыАлжир Sonelgaz ×

Австралия Watermark ×

БельгияBELGAQUA ×Electrabel ×

ГерманияDVGW × ×Dibt × ×

ЕвропаEN 12201 × ×EN 1555 ×

Франция Gaz de France ×Великобритания и Северная

ИрландияWRAS ×

Италия IIP ‑ UNI × ×Новая Зеландия Watermark ×

АвстрияÖVGW × ×GRIS ×

Польша Install × ×

РоссияDIN Gost TÜV × ×GasCert ×

Швейцария SVGW × ×Испания GAS NATURAL ×

Table of contents

95

Mat

eria

l pro

pert

ies

Cal

cula

tion

guid

eC

onne

ctio

n te

chno

logy

Inst

alla

tion

guid

eSt

anda

rds

and

appr

oval

s

A Material properties 97

B Calculation guide 111

C Connection technology 131

D Installation guide 161

E Standards and approvals 175

96

Mat

eria

l pro

pert

ies

Cal

cula

tion

guid

eC

onne

ctio

n te

chno

logy

Inst

alla

tion

guid

eSt

anda

rds

and

appr

oval

s

97

Material properties

Mat

eria

l pro

per

ties

Cal

cula

tion

guid

eC

onne

ctio

n te

chno

logy

Inst

alla

tion

guid

eSt

anda

rds

and

appr

oval

s

97

1 General properties 99

2 Material-specific properties 101

3 Comparison pressure ratings 107

4 Resistance of polyethylene 108

98

Mat

eria

l pro

per

ties

Cal

cula

tion

guid

eC

onne

ctio

n te

chno

logy

Inst

alla

tion

guid

eSt

anda

rds

and

appr

oval

s

99

Material properties

Mat

eria

l pro

per

ties

Cal

cula

tion

guid

eC

onne

ctio

n te

chno

logy

Inst

alla

tion

guid

eSt

anda

rds

and

appr

oval

s

1 General properties

1.1 Polyethylene (PE)As a result of the continuous development of PE res-ins, the efficiency of PE pipes and fittings has been improved significantly. Due to that fact new inter-national standards (ISO 9080, EN 1555, EN 12201) were introduced, which lead to higher permissible operating pressures.

Polyethylene for pipes and fittings is no longer clas-sified by its density (e.g. PE-LD, PE-MD, PE-HD) but it is now divided into MRS-classes (MRS = minimum required strength).

−

HH

CC

HH

||

||

n

Figure A.1: Chemical structure of polyethylene.

1.1.1 Advantages of PE• High flexibility

• Homogeneous weldable

• Low weight

• Convenient transportation (e.g. coiled bundles)

• UV resistance (with carbon black)

• Excellent chemical resistance

• Excellent weather-resistance

• Excellent radiation resistance

• Excellent abrasion resistance

• Minimal deposits and no ingrowth possible due to lower frictional resistance

• Lower pressure losses in comparison to e.g. metals

• Resistant against pressure surges (up to 200% of the MOP)

• Application at lower temperatures

• Resistant to rodents

• Low microbial growth

• Physiologically safe

1.2 PE 100 polyethylene typeThese materials are also known as polyethylene types of the third generation (Minimum Required Strength MRS = 10 MPa).

PE 100 materials are advanced type PE-HD materials which show an altered, bimodal molecular weight distribution due to a modified polymerisation pro-cess. Because of that PE 100 types have a higher density and improved mechanical properties such as stiffness or hardness. The creep strength and the resistance against rapid crack propagation are in-creased significantly.

Therefore, PE 100 is suitable for the production of large diameter pressure pipes. These can achieve the same pressure rating with smaller wall thickness compared to conventional pressure pipes made of PE-HD (PE80).

1.3 PE 100-RC polyethylene type

Regarding the pressure resistance and the process-ability there are no differences between PE 100-RC materials and PE 100 materials.

The primary difference, compared to the standard PE 100 materials, is the high resistance against the slow crack growth. This property allows a safe sand-bed-free installation as well as a use of alternative installation technologies for underground piping systems.

During a sandbed-free installation the excavated material (soil, gravel, ballast) can be reused for the filling if it is compressible acc. to the current stan-dards.

Guideline for the grain size of the excavated materi-al (source: ÖVGW QS-W 405):

DIM OD <63 mm up to 22 mm grain size DIM OD >63 mm up to 100 mm grain size

PE 100-RC therefore provides extended protection against:

• point loads,

• crack initiation,

• slow crack growth (SCG).

100

Mat

eria

l pro

per

ties

Cal

cula

tion

guid

eC

onne

ctio

n te

chno

logy

Inst

alla

tion

guid

eSt

anda

rds

and

appr

oval

s

1.4 PE 4710 polyethylene typePE 4710 is a material classification by american ASTM standards. The performance of PE 100 and PE 4710 classified materials can be considered to be equal to each other. Due to the different design factor of PE 4710 and PE 100 materials, PE 100 ma-terials can be operated with 15% higher pressure for gas and water applications. The raw materials used for AGRU FM approved products comply with PE 100 as well as PE 4710 requirements.

1.5 PE-Xa cross-linked polyethylene type

PE-Xa resin is produced by cross-linking the polyeth-ylene with peroxide at high pressures. During the process the individual polyethylene molecules form a three-dimensional network.

The cross-linking process ensures a uniform cross-linking throughout the entire cross section of the pipe, even for thick-walled pipes.

After the cross-linking process the PE-Xa material cannot be re-melted and is referred to as a thermo-elastic material. It combines the positive properties of the thermoplastic and elastomeric materials.

PE-Xa pipes have following properties:

• Notch resistance

• Point loads resistance

• Stress cracking resistance

• High resistance against slow crack growth

• High resistance against abrasion

• High impact strength at extremely low tem-peratures

• High flexibility at low temperatures

• Suitable for operating temperatures up to 95 °C

• High memory-effect

These material properties lead to additional practical advantages during the installation:

• Suitable for trenchless installation and rehabili-tation (pipes on coils):

• Especially for areas with high soil settlement

• Very high operating safety

Because of these properties PE-Xa pipes can be installed in areas with a maximum safety require-ments, such as underground installation of natural gas or water pipelines.

1.5.1 Resistance to slow crack growth

Point loads on the outside of the pipe (e.g. caused by stones) can lead to stress concentrations and elongations on the inside of the pipe.

These could lead to tiny capillary cracks within the structure (stress corrosion cracking), which causes a premature failure of non-cross-linked PE pipes.

Compared to normal pipe a PE-Xa pipe has a much higher resistance against the crack initiation.There-fore PE-Xa pipes can be installed without a sand bed.

1.5.2 Notch behaviour

During the underground installation and possibly during the operation of the system, notches might occur in the pipe surface.

PE-Xa has a substantially higher resistance to scratches and slow crack growth than pipes, made of standard PE-HD.

Long-term pressure tests have proven that the mini-mum test duration according to DIN 16892 are out-performed even with a notch up to 20 % of the nominal wall thickness.

PE-Xa pipes are especially suitable for trenchless installation methods where damages of the pipe surface cannot be avoided during the installation process.

1.5.3 Reduced Rapid crack propagation (RCP)

Rapid crack propagation is the tendency of plastics pipes to develop brittle cracks under high pressures, compressed media and low temperatures.These cracks propagate in the pipe wall at high speed into long cracks.

Even at temperatures of -50 °C and 16 bar pressure no rapid crack propagation was observed for the pipes made of PE-Xa.

101

Material properties

Mat

eria

l pro

per

ties

Cal

cula

tion

guid

eC

onne

ctio

n te

chno

logy

Inst

alla

tion

guid

eSt

anda

rds

and

appr

oval

s

2 Material-specific properties

2.1 PE 100 and PE 100-RC

2.1.1 Material properties

The values mentioned are guidelines for the particular material.

Properties Standard Unit PE 100 PE 100‑RC

mec

han

ical

/ p

hys

ical

MRS Classification ISO 9080 N/mm² 10 10

Specific density at 23 °C ISO 1183 g/cm³ 0.96 2) 0.96 2)

Melt flow rate (MFR 190/5)ISO 1133-1

g/10min ~0.3 1) ~0.3 1)

MFI range T003 T003

Tensile stress at yield ISO 527 MPa ≥23 ≥23

Elongation at yield ISO 527 % ≥9 ≥9

Elongation at break ISO 527 % >350 2) ≥350 2)

Impact strength unnotched (at -30 °C) ISO 179 kJ/m² no break no break

Impact strength notched (at +23 °C) ISO 179 kJ/m² ≥13 3) ≥13 3)

Impact strength notched (at -30 °C) ISO 179 kJ/m² 10 10

Shore-D hardness (3 sec) ISO 868 1 ~60 ~60

Flexural strength (3.5 % flexural strain) ISO 178 MPa ≥21 ≥21

Young‘s Modulus ISO 527 MPa ≥1000 ≥1000

Stress cracking resistance (FNCT)ISO 16770EN 12814-3

h ≥300 3) ≥8760 3)

ther

mal

Heat deflection temperature HDT/B ISO 75 °C 75 75

Linear coefficient of thermal expansion DIN 53752 K-1 × 10-4 1.8 4) 1.8 4)

Thermal conductivity (at 20 °C) DIN 52612 W / (m×K) ~0.4 ~0.4

FlammabilityUL 94 - 94-HB 94-HB

DIN 4102 - B2 B2

Application temperature - °C -40 to +60 *

elec

tric

Volume resistivity VDE 0303 Ω × cm >1016 >1016

Surface resistivity VDE 0303 Ω >1013 >1013

Dielectric coefficient at1 MHz DIN 53483 - 2.3 2.3

Electric strength VDE 0303 kV/mm 70 70

gen

eral Physiologically inert EEC 90/128 - yes yes

UV stabiliser - - carbon black

Color - - black black

Table A.1: Specific material properties of PE 100 and PE 100-RC

Guidelines from:

1) DVS 2207-1 2) EN 12201 3) DVS 2205-1 suppl.1 4) DVS 2210-1

* depending on the application area and operating time (see chapter 2.1.3)

102

Mat

eria

l pro

per

ties

Cal

cula

tion

guid

eC

onne

ctio

n te

chno

logy

Inst

alla

tion

guid

eSt

anda

rds

and

appr

oval

s

2.1.2 Hydrostatic long-term strength

1 yea

r

10 ye

ars

25 ye

ars

50 ye

ars

100 y

ears

1 10

Time to failure, t [h]

1

10

Hoo

p st

ress

, σ [N

/mm

²]

2

3

4

5

6

7

89

20

30

40

50

102 103 104 105 106

10 °C

20 °C

30 °C

40 °C

50 °C

60 °C

70 °C

80 °C

Figure A.2: Hydrostatic long-term strength (hoop stress graph) for PE 100 and PE 100-RC (Source: DVS 2205-1 suppl. 1, EN ISO 15494:2013)

103

Material properties

Mat

eria

l pro

per

ties

Cal

cula

tion

guid

eC

onne

ctio

n te

chno

logy

Inst

alla

tion

guid

eSt

anda

rds

and

appr

oval

s

2.1.3 Maximum operating pressure MOP

Tempera‑ture[°C]

Operating time[a]

max. operating pressure [bar]

water gas

SDR 41

SDR 33

SDR 26

SDR 21

SDR 17

SDR 11

SDR 9

SDR 7,4

SDR 17

SDR 11

ISO‑S 20

ISO‑S 16

ISO‑S 12,5

ISO‑S 10

ISO‑S 8

ISO‑S 5

ISO‑S 3,2

ISO‑S 3,2

ISO‑S 8

ISO‑S 5

10

5 5,0 6,3 7,9 10,1 12,6 20,2 25,3 31,5 7,9 12,610 4,9 6,2 7,8 9,9 12,4 19,8 24,8 31,0 7,8 12,425 4,8 6,0 7,6 9,7 12,1 19,3 24,1 30,2 7,6 12,150 4,7 5,9 7,5 9,5 11,9 19,0 23,8 29,7 7,4 11,9

20

5 4,2 5,3 6,6 8,5 10,6 16,9 21,1 26,5 6,6 10,610 4,1 5,2 6,5 8,3 10,4 16,6 20,8 26,0 6,5 10,425 4,0 5,0 6,4 8,1 10,1 16,2 20,3 25,4 6,3 10,150 4,0 5,0 6,3 8,0 10,0 16,0 20,0 25,0 6,3 10,0

30

5 3,6 4,5 5,6 7,2 9,0 14,4 18,0 22,5 5,6 9,010 3,5 4,4 5,5 7,1 8,8 14,1 17,6 22,1 5,5 8,825 3,4 4,3 5,4 6,9 8,6 13,8 17,3 21,6 5,4 8,650 3,3 4,2 5,3 6,8 8,4 13,6 16,9 21,2 5,3 8,4

40

5 3,0 3,8 4,8 6,2 7,7 12,3 15,4 19,3 4,8 7,710 3,0 3,8 4,7 6,1 7,6 12,1 15,1 19,0 4,8 7,625 2,9 3,7 4,6 5,9 7,6 11,8 14,8 18,5 4,6 7,450 2,9 3,6 4,5 5,8 7,4 11,6 14,5 18,2 4,5 7,3

505 2,6 3,3 4,2 5,4 6,7 10,7 13,4 16,7 4,2 6,710 2,6 3,2 4,0 5,2 6,5 10,4 13,0 16,2 4,1 6,515 2,3 2,9 3,7 4,7 5,9 9,5 11,9 14,8 3,7 5,9

60 5 1,9 2,4 3,0 3,9 4,8 7,7 9,6 12,1 3,0 4,8

Table A.2: Maximum operating pressure of PE 100 and PE 100-RC (Source: EN 12201-1).

The data shown in the table above is applicable to water and gas. The values were calculated from the creep modulus curve with the safety coefficient of C = 1.25 (water) and C = 2 (gas).

For the calculation of the operating pressure in piping systems installed above ground we recommend mul-tiplying the values from the table by a system reduction coefficient fS = 0.8 (This value contains installation influences such as welded joints, flanges or bending loads).

104

Mat

eria

l pro

per

ties

Cal

cula

tion

guid

eC

onne

ctio

n te

chno

logy

Inst

alla

tion

guid

eSt

anda

rds

and

appr

oval

s

2.1.4 Creep modulus curves

Figure A.3: Creep modulus of PE 100 and PE 100-RC for1 year. (Source: DVS 2205-1)

Figure A.4: Creep modulus of PE 100 and PE 100-RCfor10 ye-ars. (Source: DVS 2205-1)

Figure A.5: Creep modulus of PE 100 and PE 100-RC for25 years. (Source: DVS 2205-1)

The calculated creep modulus stated in the figures A3 to A5 has to be additionally reduced by a safety coefficient of ≥2 for stability calculations.

The influences of chemical attack or eccentricity and ovality have to be taken into account separately.

Operating temperature, T [°C]

0

100

200

300

400

20 40 60 80 100

σ = 0.5 N/mm²

σ = 2 N/mm²

σ = 5 N/mm²Cre

ep m

odul

us, E

C [N

/mm

²]


0

100

200

300

400

20 40 60 80 100

σ = 0.5 N/mm²

σ = 2 N/mm²

σ = 5 N/mm²Cre

ep m

odul

us, E

C [N

/mm

²]


0

100

200

300

400

20 40 60 80 100

σ = 0.5 N/mm²

σ = 2 N/mm²

σ = 5 N/mm²

Cre

ep m

odul

us, E

C [N

/mm

²]

105

Material properties

Mat

eria

l pro

per

ties

Cal

cula

tion

guid

eC

onne

ctio

n te

chno

logy

Inst

alla

tion

guid

eSt

anda

rds

and

appr

oval

s

2.2 PE-Xa

2.2.1 Material properties

Property Testing standard Unit PE‑Xa

mec

hani

cal /

phy

sica

l

MRS Classification ISO 9080 N/mm² 9.5

Specific density at 23 °C ISO 1183 g/cm³ 0.94

Melt flow rate ISO 1133 g/10min

MFR 190/5 n/a

MFR 190/2.16 n/a

MFR 230/5 n/a

Tensile stress at yield (at 20 °C) ISO 527 MPa 19 - 26

Elongation at break ISO 527 % 350 - 550

Impact strength unnotched at +23 °C ISO 179 kJ/m² no fracture

Impact strength unnotched at -30 °C ISO 179 kJ/m² no fracture

Impact strength notched at +23 °C ISO 179 kJ/m² no fracture

Impact strength notched at -30 °C ISO 179 kJ/m² no fracture

Flexural strength (3.5 % flexural stress) ISO 178 MPa 20

Modulus of elasticity at 20 °C ISO 527 MPa 600-900

ther

mal

Vicat-softening point VST/B/50 ISO 306 °C 133

Linear coefficient of thermal expansion DIN 53752 K-1 × 10-4 1.4

Thermal conductivity at 20 °C DIN 52612 W / (m×K) 0,35

FlammabilityUL 94 - 94-HB

DIN 4102 - B2

Application temperature - °C -50 to +95

elec

tric

al

Specific volume resistance VDE 0303 Ω × cm >1015

Specific surface resistance VDE 0303 Ω >1013

Relative dielectric constant at 1 MHz DIN 53483 - 2,3

Dielectric strength VDE 0303 kV/mm 60 - 90

gene

ral Physiologic non-toxicity EEC 90/128 - yes

UV stabilisation - - limited

Colour - - yellow, blue

Table A.3: Specific material properties of PE-Xa

106

Mat

eria

l pro

per

ties

Cal

cula

tion

guid

eC

onne

ctio

n te

chno

logy

Inst

alla

tion

guid

eSt

anda

rds

and

appr

oval

s

2.2.2 Hydrostatic long-term strength

1 yea

r

10 ye

ars

25 ye

ars

50 ye

ars

100 y

ears

1 10

Time to failure, t [h]

1

10

Hoo

p st

ress

, σ [N

/mm

²]

2

3

4

5

6

7

89

20

30

40

50

102 103 104 105 106

10 °C

20 °C

30 °C

40 °C

50 °C60 °C

70 °C80 °C

90 °C95 °C

110 °C

Figure A.6: Hydrostatic long-term strength (hoop stress graph) for PE-Xa (Source: DIN 16893).

107

Material properties

Mat

eria

l pro

per

ties

Cal

cula

tion

guid

eC

onne

ctio

n te

chno

logy

Inst

alla

tion

guid

eSt

anda

rds

and

appr

oval

s

2.2.3 Maximum operating pressure MOP

max. operating pres‑sure [bar]

Water Gas

Tempera‑ture [°C]

Operating time [a]

SDR 11 / ISO‑S 5

10

1 17.9 11.25 17.5 10.9

10 17.4 10.925 17.2 10.850 17.1 10.7

20

1 15.8 9.95 15.5 9.7

10 15.4 9.625 15.2 9.550 15.1 9.4

30

1 14.0 8.85 13.8 8.6

10 13.7 8.625 13.5 8.450 13.4 8.4

40

1 12.5 7.85 12.2 7.6

10 12.1 7.625 12.0 7.550 11.9 7.4

50

1 11.1 6.95 10.9 6.8

10 10.8 6.825 10.7 6.750 10.6 6.6

60

1 9.9 6.25 9.7 6.1

10 9.7 6.125 9.5 5.9

70

1 8.9 5.65 8.7 5.4

10 8.6 5.425 8.5 5.350 8.5 5.3

80

1 8.0 5.05 7.8 4.9

10 7.7 4.825 7.6 4.8

901 7.2 4.55 7.0 4.4

10 6.9 4.3

95 1 6.8 4.35 6.6 4.1

Table A.4: Maximum operating pressure of PE-Xa (Source: DIN 16893).

The data shown in the table above is applicable to water and gas. The values were calculated from the creep modulus curve with the safety coefficient of C = 1.25 (water) and C = 2 (gas).

3 Comparison pressure ratings

Table A.5 shows the comparison of the SDR, S series and PN pressure ratings (valid for 20 °C, 50 years durability and C = 1.25 (water)).

SDR S

PN‑pressure rating (water)

PE100 / PE100‑RC

PE‑Xa PE 80

41 20 4 - 3,2

33 16 5 - 4

26 12,5 6,3 - 5

17 8 10 - 7,5

11 5 16 12,5 8

9 4 20 - 12,5

7,4 3,2 25 20 20

Table A.5: Comparison pressure rating (Source: EN 12201-2, DVGW G400-1, DVGW G472).

108

Mat

eria

l pro

per

ties

Cal

cula

tion

guid

eC

onne

ctio

n te

chno

logy

Inst

alla

tion

guid

eSt

anda

rds

and

appr

oval

s

4 Resistance of polyethylene

4.1 Physical resistance

4.1.1 Physiological safety

Polyethylene complies with the relevant food law requirements (according to ÖNORM B 5014 Part 1, BGA, KTW guidelines).

PE pipes and fittings are verified regarding drinking water suitability and registered according to DVGW guideline W270.

4.1.2 Behaviour at radiation exposure

Pipes made of polyethylene may be used in the field of high energy radiation. PE pipes are well estab-lished as drainages for radioactive sewage from lab-oratories as well as cooling water systems for nucle-ar power plants.

Common radioactive sewage contains sources of beta and gamma rays. PE piping systems do not be-come radioactive, even after many years in use.

Also PE pipes are not damaged in the vicinity of higher radioactivity, provided that they aren‘t ex-posed to a regularly spread radiation dose larger than <104 Gray during their entire operation time.

4.1.3 Behaviour with abrasive fluids

In general, thermoplastic pipes are better suited for the conveying of fluid-solid-mixtures than concrete or steel pipes. This is confirmed by several test re-sults as well as positive application experiences.

For the testing of the abrasive behavior the Darm-stadt tipping trough test can be used. During the experiment, a 1 meter long pipe (half-pipe cut leng-htwise) is used, which is filled with a sand-grav-el-water mix (46 vol-% silica sand/gravel, grain size up to 30 mm). After being filled, the pipe is tipped with a frequency of 0.18 Hz.

The local decrease of the wall thickness after a cer-tain time is used as a measure for the abrasion.

The advantage of thermoplastic pipes for the trans-port of solids in open channels can be clearly seen from the test results.

Load alternations [1000 cycles]100 200 300 400 5000

0.5

1.0

1.5

2.0

Concrete pipeConcrete pipe, MC-DUR coated

GFR pipe

Stoneware pipe

PVC pipe

PP, PE or PE-Xa pipe

Mea

n ab

rasi

on, a

m [m

m]

Figure A.7: Abrasion behaviour according to Darmstadt method

(DIN EN 295-3). Source: Technical University of Darmstadt

4.2 Chemical resistanceCompared to metals, where an attack of chemicals leads to an irreversible chemical change of the ma-terial, for plastics, the physical changes of the appli-cation reduce the utility value. Such physical chang-es are e.g. swelling and solution processes where the structure of the plastics can be changed in a way that effects the mechanical properties. Reduc-tion factors have to be considered when designing facilities or parts of them.

PE is resistant to diluted solutions of salts, acids and alkalis if these are not strongly oxidizing agents. A good resistance to many solvents such as alcohols, esters and ketones is given as well.

During the contact with solvents (aliphatic or aro-matic compounds, chlorinated hydroxycarbon) a strong swelling can be expected, especially at higher temperatures. Nevertheless the destruction of the materials is unusual.

The chemical resistance of the material can be strongly reduced by stress cracking corrosion due to surface-active fluids (chromic acid, concentrated sulphuric acid).

109

Material properties

Mat

eria

l pro

per

ties

Cal

cula

tion

guid

eC

onne

ctio

n te

chno

logy

Inst

alla

tion

guid

eSt

anda

rds

and

appr

oval

s

4.2.1 Bases

4.2.1.1 Alkaline lye

Aqueous alkali solutions (e.g. caustic potash, caustic soda solutions), don‘t react with PE even at high-er temperatures and with higher concentrations. Therefore it can be used in PE-systems without any problems.

4.2.1.2 Sodium hypochlorite

Since this base contains active chlorine, only a limit-ed resistance can be expected at room temperature.

At higher temperatures and a concentration of higher than 3 mg/l PE is only suitable for non-pres-surised piping systems.

4.2.1.3 Hydrocarbons

PE is resistant against hydrocarbons (petroleum and other fuels) up to temperature of 40 °C (conveyance of the fluids) and up to 60 °C (storage of the fluids).

At temperatures higher than 60 °C PE has a limited resistance, because the swelling exceeds 3 %.

4.2.2 Acids

4.2.2.1 Sulphuric acid

Concentrations up to approximately 78 % only slightly change the properties of PE. Concentrations higher than 85 % cause oxidation at room tempera-ture.

4.2.2.2 Hydrochloric and hydrofluoric acids

PE is chemically resistant to concentrated hydrochlo-ric and hydrofluoric acids.

At concentrations higher than 20 % (HCl) or 40 % (HF) a diffusion of the acid is possible.

Even though PE isn‘t damaged itself, secondary damages are caused to the surrounding steel con-structions.For that purpose, double containment piping systems have proven their reliability.

4.2.3 Nitric acid

Nitric acid with higher concentrations causes an oxidizing effect on materials. Therefore mechanical properties are reduced at higher concentrations.

4.2.4 Phosphoric acid

PE is resistant against this medium at higher concen-trations and at higher temperatures.

If you have further questions regarding the resis-tance of our products, please feel free to contact our technical engineering department ([email protected]).

110

Mat

eria

l pro

per

ties

Cal

cula

tion

guid

eC

onne

ctio

n te

chno

logy

Inst

alla

tion

guid

eSt

anda

rds

and

appr

oval

s

111

Calculation Guide

Mat

eria

l pro

pert

ies

Cal

cula

tio

n g

uid

eC

onne

ctio

n te

chno

logy

Inst

alla

tion

guid

eSt

anda

rds

and

appr

oval

s

111

1 SDR - Standard Dimension Ratio 113

2 S-Series 113

3 Maximum operating pressure 113

4 Wall thickness 113

5 Buckling pressure (low pressure) 114

6 Pipe cross-section 115

7 Hydraulic pressure losses 115

8 Elongation 120

9 Restraint load 120

10 Expansion bends 122

11 Pipe spans 124

12 Nominal stiffness 126

13 Flow characteristics (Nomogram) 126

14 Calculation aids 128

112

Mat

eria

l pro

pert

ies

Cal

cula

tio

n g

uid

eC

onne

ctio

n te

chno

logy

Inst

alla

tion

guid

eSt

anda

rds

and

appr

oval

s

113

Calculation Guide

Mat

eria

l pro

pert

ies

Cal

cula

tio

n g

uid

eC

onne

ctio

n te

chno

logy

Inst

alla

tion

guid

eSt

anda

rds

and

appr

oval

s

1 SDR - Standard Dimension Ratio

s

OD

Figure B.1: Dimensions of a pipe.

sOD

SDR =

Formula B.1: SDR.

OD outer diameter [mm]s wall thickness [mm]SDR outer diameter to wall thickness-ratio [1]

2 S-Series

21−

=SDR

S

Formula B.2: S-Series.

S ISO S-Series [1]SDR standard dimension ratio [1]

3 Maximum operating pressure

⋅⋅

( )120

−=

SDRcMOP

σ

Formula B.3: Maximum operating pressure.

c minimum safety factor [1]MOP maximum operating pressure [bar]SDR standard dimension ratio [1]σ hoop stress [N/mm²]

Minimum safety factor [1]

Potable water / sewage

Natural gas

PE 100, PE 100‑RC

1.25 2.0

PE‑Xa 1.25 2.0

Table B.1: Minimum safety factor.

For the hoop stresses see chapter A “Hydrostatic long-term strength”.

4 Wall thicknessStrength calculations of thermoplastic plastic pipe-lines are generally based on long-term values. These strength values, which depend on the temperature, are derived from the hydrostatic long-term strength curve (see chapter A).

After the calculation of the arithmetical wall thick-ness the operating wall thickness is specified by us-ing the nominal pressure or the SDR-class.

Safety margins for the wall thickness have to be taken into account (e.g. for the outdoor operation of the PE pipeline without UV protection or for the transport of abrasive substances).

⋅⋅

pODp

s+

=20min

SσFormula B.4: Minimum wall thickness.

cS =σσ

Formula B.5: Design stress.

c minimum safety factor [1]OD outer diameter [mm]p operating pressure [bar]smin minimum wall thickness [mm]σ hoop stress [N/mm²]σS design stress [N/mm²]

For the hoop stress see chapter A “Hydrostatic long-term strength”.

If required, the formula can be used to calculate the hoop stress σ or the operating pressure p.

114

Mat

eria

l pro

pert

ies

Cal

cula

tio

n g

uid

eC

onne

ctio

n te

chno

logy

Inst

alla

tion

guid

eSt

anda

rds

and

appr

oval

s

5 Buckling pressure (low pressure)In certain cases piping systems are exposed to ex-ternal high pressure (low pressure inside the pipe):

• In-water installations or pipes buried below the groundwater level

• Systems for vacuum applications, e.g. suction pipes

⋅

⋅⋅

( )

3

21810

−=

m

CK r

sEp

µFormula B.6: Buckling pressure (safety factor 2).

2sOD

rm−

=

Formula B.7: Mean radius.

The buckling stress can be calculated with following formula:

rm

sσK = 0,1⋅ pK ⋅

Formula B.8: Buckling stress.

EC creep modulus for 25 years [N/mm²]OD outer diameter [mm]pK critical buckling pressure [bar]rm mean pipe radius [mm]s wall thickness [mm]μ Transversal contraction factor 0.38 [1]σK critical buckling stress [N/mm²]

For the creep modulus see section A “Creep mod-ulus curves”.

Time period [years]

Temperature [°C]

20 30 40 50

1 290 250 200 170

10 220 190 170 150

25 200 180 160 -

Tabelle A.1: Guidelines for long term creep modulus for PE 100 and PE 100-RC from the creep modulus curves chapter 2.1.4 (stress: 2 N/mm2) (Source: DVS 2205-1)

Tem-perature

Oper-ating

period

Permissible buckling pressure[bar]

[°C] [a] SDR 7,4 SDR 9 SDR 11 SDR 17 SDR 21 SDR 26 SDR 33 SDR 41

20

1 13,17 6,74 3,45 0,84 0,432 0,221 0,105 0,054

10 9,99 5,12 2,62 0,64 0,327 0,015 0,080 0,041

25 9,08 4,65 2,38 0,58 0,298 0,014 0,073 0,037

30

1 11,35 5,81 2,98 0,73 0,372 0,017 0,091 0,047

10 8,63 4,42 2,26 0,55 0,283 0,013 0,069 0,035

25 8,17 4,19 2,14 0,52 0,268 0,012 0,065 0,033

40

1 9,08 4,65 2,38 0,58 0,298 0,014 0,073 0,037

10 7,72 3,95 2,02 0,49 0,253 0,011 0,062 0,032

25 7,27 3,72 1,90 0,47 0,238 0,011 0,058 0,030

501 7,72 3,95 2,02 0,49 0,253 0,011 0,062 0,032

10 6,81 3,49 1,79 0,44 0,223 0,010 0,054 0,028

Table B.2: Zulässige Betriebsunterdrücke von PE 100.

The data stated in the table applies to the medium water. A safety coefficient of 2.0 (minimum safety coefficient for stability calculations) has been taken into account for the calculation.

The stated buckling pressures have to be reduced by the corresponding reduction factors for chemical influences or ovality.

115

Calculation Guide

Mat

eria

l pro

pert

ies

Cal

cula

tio

n g

uid

eC

onne

ctio

n te

chno

logy

Inst

alla

tion

guid

eSt

anda

rds

and

appr

oval

s

6 Pipe cross-sectionFlow processes are calculated by means of the con-tinuity equation. For the fluids with constant volume flow, following equation is used.

⋅⋅⋅= AV 0.0036 ν

Formula B.9: Volume flow.

For gases and vapours, the material flow remains constant. Therefore, the following equation can be used for the calculation.

⋅⋅⋅⋅

= Am 0.0036 ρν

Formula B.10: Mass flow.

If the constants used in the above-mentioned equa-tions are combined, you receive the formula for the required pipe cross section.

⋅ 118.8Q

ID =ν

Formula B.11: Inner pipe diameter - m³/h.

⋅ 235.7Q

ID =ν

Formula B.12: Inner pipe diameter - l/s.

A free pipe cross-section [mm²]ID inner pipe diameter [mm]m mass flow [kg/h]Q1 flow rate [m³/h]Q2 flow rate [l/s]V volume flow [m³/h]ν flow velocity [m/s]ρ medium density depending on pressure and

temperature [kg/m³]

Reference values for the flow velocities:

• Fluids:

• Suction side: ν ≈ 0.5 up to 1.0 m/s

• Pressure side: ν ≈ 1.0 up to 3.0 m/s

• Gases:

• ν ≈ 10 up to 30 m/s

7 Hydraulic pressure lossesFlowing media will experience pressure losses and therefore energy losses within the conveying sys-tem. The main factors for the losses are:

• Length of the piping system

• Pipe cross section

• Roughness of the pipe surface

• Geometry of fittings, mountings and finished joints or couplings

• Viscosity and density of the fluid

The whole pressure loss results from the sum of the following individual losses:

RVRARFRges ppppp +++= ΔΔΔΔΔ

Formula B.13: Total pressure loss.

Δpges total pressure loss [bar]ΔpR pressure loss in straight pipes [bar]ΔpRA pressure loss in mountings [bar]ΔpRF pressure loss in fittings [bar]ΔpRV pressure loss in finished joints or couplings

[bar]

7.1 Pressure loss in straight pipes

The pressure loss in the straight pipes is inversely proportional to the pipe cross section.

⋅⋅

⋅⋅ 22102

=IDL

pR νρλΔ

Formula B.14: Pressure loss in straight pipes.

ID inside diameter of pipe [mm]L length of piping system [m]ΔpR pressure loss in straight pipes [bar]λ pipe frictional index 0.02 (sufficient in most

cases) [1]ν flow velocity [m/s]ρ medium density [kg/m³]

Pressure loss in pipes can also be calculated with the empirical Hazen-Williams equation (source: NFPA 13). Please note, that the equation is only valid for water.

pm frictional resistance [bar/m pipe]C design coefficient (PE-HD = 150)Qm flow rate [L/min]dm actual internal diameter [mm]

=pm = 6.05⋅

Qm1.85

C1.85⋅dm4.87

105

116

Mat

eria

l pro

pert

ies

Cal

cula

tio

n g

uid

eC

onne

ctio

n te

chno

logy

Inst

alla

tion

guid

eSt

anda

rds

and

appr

oval

s

7.2.1 Resistance coefficients for the fittings

Fitting Parameter Resistance coefficient [1] Flow

Bend 90° R ζ1.0 × OD1.5 × OD2.0 × OD4.0 × OD

0.510.410.340.23

α

OD

R

Bend 45° R ζ1.0 × OD1.5 × OD2.0 × OD4.0 × OD

0.340.270.200.15

α

OD

R

Elbow α ζ90°45°30°20°15°10°

~ 1.200.300.140.050.050.04

OD

α

Tee 90° VZ / VS ζZ ζD

(confluence)

0.00.20.40.60.81.0

-1.20-0.400.100.500.700.90

0.060.200.300.400.500.60

VD

VS

VZ

7.2 Pressure loss in fittingsInside the fittings friction, deflection and detach-ment cause considerable pressure losses

The resistance coefficients, used for the calculation can be taken from the following chapter or from the technical literature.

⋅⋅

⋅ 25102

=RFp νρζΔ

Formula B.15: Pressure loss in fittings.

ΔpRF pressure loss in fittings [bar]ζ resistance coefficient for fittings [1]ν flow velocity [m/s]ρ medium density [kg/m³]

117

Calculation Guide

Mat

eria

l pro

pert

ies

Cal

cula

tio

n g

uid

eC

onne

ctio

n te

chno

logy

Inst

alla

tion

guid

eSt

anda

rds

and

appr

oval

s


Tee 90° VA / VS ζA ζS

(bifurcation)

0.00.20.40.60.81.0

0.970.900.900.971.101.30

0.10-0.10-0.050.100.200.35

VD

VS

VA

Table B.3: Resistance coefficient for fittings - part 1 (Source: DVS 2210-1).


Reduction OD2 / OD1 4° > α < 8° α < 16° α < 24°

(pipe expansion)

1.21.41.61.82.0

0.100.200.501.201.90

0.150.300.801.803.10

0.200.501.503.005.30 α

/2

OD1

OD2

Reduction OD1 / OD2 α < 4° α < 8° α < 20°

(pipe construction)

1.21.41.61.82.0

0.0460.0670.0760.0310.034

0.0230.0330.0380.0410.042

0.0100.0130.0150.0160.017

OD1

OD2

α/2

Table B.4: Resistance coefficient for fittings - part 2 (Source: DVS 2210-1).

Positive ζ-values represent a pressure drop, whereas negative ζ-values represent a pressure increase.

VA outgoing volume flowVD continuous volume flowVS total volume flowVZ additional volume flow

118

Mat

eria

l pro

pert

ies

Cal

cula

tio

n g

uid

eC

onne

ctio

n te

chno

logy

Inst

alla

tion

guid

eSt

anda

rds

and

appr

oval

s

7.3 Pressure loss in mountingsThe resistance coefficients, used for the calculation can be taken from the following chapter or from the technical literature.

⋅⋅

⋅ 25102

=RAp νρζΔ

Formula B.16: Pressure loss in mountings.

ΔpRA pressure loss in mountings [bar]ζ resistance coefficient for mountings [1]ν flow velocity [m/s]ρ density of medium [kg/m³]

7.3.1 Resistance coefficients for the mountings

Nominal diameter

DNResistance coefficient ζ [1]

Dia

phra

gm v

alve

Stra

ight

val

ve

Ang

le s

eat

valv

e

Gat

e va

lve

PE b

all v

alve

Butt

erfly

val

ve

Che

ck v

alve

Swin

g ty

pe c

heck

val

ve

25 4.0 2.1 3.0

0.1 - 0.3 0.1 - 0.15 0.3 - 0.6

2.5 1.9

32 4.2 2.2 3.0 2.4 1.6

40 4.4 2.3 3.0 2.3 1.5

50 4.5 2.3 2.9 2.0 1.4

65 4.7 2.4 2.9 2.0 1.4

80 4.8 2.5 2.8 2.0 1.3

100 4.8 2.4 2.7 1.6 1.2

125 4.5 2.3 2.3 1.6 1.0

150 4.1 2.1 2.0 2.0 0.9

200 3.6 2.0 1.4 2.5 0.8

Table B.5: Resistance coefficients for the mountings (Source: DVS 2210-1)).

7.3.1.1 Annotation

The mentioned hydraulic resistance coefficients are reference values and are suitable for approximate calculations of pressure loss. For material-related calculations the values of the particular manufactur-er should be used.

119

Calculation Guide

Mat

eria

l pro

pert

ies

Cal

cula

tio

n g

uid

eC

onne

ctio

n te

chno

logy

Inst

alla

tion

guid

eSt

anda

rds

and

appr

oval

s

7.3.2 Selection criteria for the mountings

Selection criteria

Assessment

Dia

phra

gm v

alve

, st

raig

ht v

alve

, an

gle

seat

val

ve

Gat

e va

lve

PE b

all v

alve

acc

. to

EN

122

01 /

EN

155

5

Butt

erfly

val

ve

Che

ck v

alve

Swin

g ty

pe c

heck

va

lve

Flowresistance

big low low moderate big moderate

Aperture and closing time

medium medium short short short short

Operation moment

low lowmoderate (without gear)

low (with gear)moderate - -

Wear moderate low low moderate moderate moderate

Flowregulation

suitable less suitable less suitableless suit-

able- -

Face‑to‑face length acc. to

F‑rowmedium big

welded directly into the pipeline

big medium big

Face‑to‑face length acc. to

K‑row- - low - low

Table B.6: Selection criteria for the mountings (Source: DVS 2210-1).

F-row Flange design (DIN 3202-1)K-row Inter-flange design (DIN 3202-3)

120

Mat

eria

l pro

pert

ies

Cal

cula

tio

n g

uid

eC

onne

ctio

n te

chno

logy

Inst

alla

tion

guid

eSt

anda

rds

and

appr

oval

s

7.4 Pressure loss in finished joints or couplings

An exact calculation of the pressure loss is not possi-ble, because the types and the qualities of the joints (welding joints, unions and flange joints) may vary.

It is recommended to use a resistance coefficient of ζRV = 0.1 for the consideration of the joints (butt and socket welding) and flanges in the pressure loss calculation.

⋅⋅

⋅ 25102νpRV =

ρζΔ

Formula B.17: Pressure loss in finished joints or couplings.

ζ resistance coefficient for the mountings [1]ν flow velocity [m/s]ρ density of the medium [kg/m³]

8 ElongationElongations of plastic piping systems are caused by the changes in the operating or test process. Follow-ing influence factors are possible:

• Elongation due to temperature change

• Elongation due to internal pressure

• Elongation due to chemical influence

8.1 Elongation caused by temperature change

If the piping system is exposed to different tempera-tures (operating or ambient temperatures) its posi-tion changes depending on the moving possibilities of each pipeline. A pipeline is assumed as the dis-tance between two restraints.

The elongation is calculated as follows:

⋅⋅ TLLT = ΔΔ αFormula B.18: Elongation due to temperature change.

L pipe length [m]α coefficient of linear expansion [mm/(m×K)]ΔLT elongation due to temperature change [mm]ΔT temperature difference [K]

For the determination of ΔT the lowest and the highest possible pipe wall temperature TR during the installation, operation or standstill has to be considered.

Linear expansion coef-ficient α

PE 100 & PE 100‑RC 0.18

PE‑Xa 0.14

Table B.7: Linear expansion coefficient.

8.2 Elongation caused by internal pressure

The elongation due to internal pressure of a closed and friction-free installed piping system is:

⋅

⋅⋅⋅⋅

( )L

IDOD

E

pL

C

P

−

−=

1

210.1

2

2Δ μ

Formula B.19: Elongation due to internal pressure.

EC_100 mincreep modulus [N/mm²]ID pipe inside diameter [mm]L length of piping system [mm]OD pipe outside diameter [mm]p operating pressure [bar]ΔLP elongation by internal pressure [mm]μ Poisson ratio 0.38 [1]

9 Restraint loadRestraints (fixed points) should prevent a sliding or moving of the piping system in every direction. Fur-thermore restraint serve as compensations for the reaction forces when using compensators (sliding sockets and push-fit fittings). A restraint has to be dimensioned for all possible forces:

• Stress through restrained thermal expansion

• Weight of the vertical piping systems

• Specific weight of the fluid

• Operating pressure

• Inherent resistance of the compensators

121

Calculation Guide

Mat

eria

l pro

pert

ies

Cal

cula

tio

n g

uid

eC

onne

ctio

n te

chno

logy

Inst

alla

tion

guid

eSt

anda

rds

and

appr

oval

s

Restraints which haven‘t been determined should be placed in a way that the direction changes in the pipeline are used for the absorption of the elonga-tions.

Possible restraints are the edges of the fitting sock-ets or special restraint fittings.

Figure B.2: Restraint fitting.

Swinging clips or the clamping of the pipes are not suitable as restraints.

9.1 Rigid systemRestraining the elongation of a piping system leads to a fixed system.

Rigid or fixed piping length has no compensation elements. and has to be treated as a special case during the dimensioning.

Following parameters have to be calculated:

• Restraint load

• Permissible guiding element distance in consid-eration of the critical buckling length

• Occuring tensile and compressive stresses

The highest restraint loads occur on the straight, ax-ially fixed pipe sections. In general it is calculated using the following formula.

⋅⋅= CRFP EAF ε

Formula B.20: Dog bone load.

AR annular surface of the pipe wall [mm²]EC creep modulus for t = 100 min [N/mm²]FFP restraint loads in the fixed pipe section [N]ε prevented longitudinal expansion (by heat

expansion, internal pressure) [1]

Mean temperature Tm [°C]

Creep modulus EC for 100 min [N/mm²]

≤10 833

20 634

30 468

40 362

50 283

60 230

Table B.8: Creep moduli for 100 minutes (Source: DVS 2210-1 suppl. 1).

9.1.1 Load by thermal expansion

⋅ T= Δε αFormula B.21: Thermal expansion.

α coefficient of linear expansion [1/K]ΔT max. temperature difference [K]ε prevented longitudinal extension [1]

9.1.2 Load by internal pressure

⋅

⋅⋅⋅ ( )

dd

E

p

i

aC −

−=

1

210,1

2

2ε μ

Formula B.22: Extension due to the internal pressure.

p operating pressure [bar]μ Poisson‘s ratio 0.38 [1]EC creep modulus for t = 100 min [N/mm²]OD pipe outside diameter [mm]ID pipe inside diameter [mm]ε prevented longitudinal extension by internal

pressure [1]

9.1.3 Load by swelling

Caution: a fixed system where a material swelling is possible, should be generally avoided. Reason: the swelling causes a material weakening.

122

Mat

eria

l pro

pert

ies

Cal

cula

tio

n g

uid

eC

onne

ctio

n te

chno

logy

Inst

alla

tion

guid

eSt

anda

rds

and

appr

oval

s

10 Expansion bendsChanges in length are caused by changes in oper-ating or ambient temperature. If the piping systems are installed above ground, the axial movements have to be compensated sufficiently.

In most cases, changes of direction of the pipe sec-tions can be used for the absorption of the elon-gations. Otherwise, expansion bends have to be installed.

The minimum length of the expansion bend is cal-culated as follows:

⋅ ΔL⋅daLS=k

Formula B.23: Minimum length of expansion bends.

LS min. length of the expansion bend [mm]k material specific proportionality factor [1]ΔL system length of the expansion bend [mm]OD pipe outside diameter [mm]

If the result cannot be realised, compensators with minimal friction coefficient have to be used. De-pending on the construction, they may be applied as axial, lateral or angular compensators.

PE

k-value

0 °C 10 °C 30 °C 40 °C 60°C

multiple temperature changes

16 17 23 28 -

single temperature change

12 12 16 17 -

Note: for the calculation of the k-values an installa-tion temperature of 20 °C was taken into account. At lower temperatures the impact strength of the material has to be considered.

The k-values can be reduced by 30% for pressurels pipes (e.g. ventilation).

Between two restraints, a compensator has to be installed. An appropriate guiding of the piping at the loose points has to be ensured. For that matter the resulting reaction forces have to be taken into account.

A

A

L

Δ L Δ L

L S

Figure B.3: L-compensation.

A

SB

A

L

ΔL ΔL

L S

Figure B.4: Z-compensation.

A

SB

A

L L

ΔL ΔL

L S

Figure B.5: U-compensation.

A restraintsSB slide bearing

123

Calculation Guide

Mat

eria

l pro

pert

ies

Cal

cula

tio

n g

uid

eC

onne

ctio

n te

chno

logy

Inst

alla

tion

guid

eSt

anda

rds

and

appr

oval

s

10.1 Calculation of straight lengths

OD change in length ∆L [mm]

[mm] 50 100 150 200 250 300 350 400 500

16 750 1050 1300 1500 1650 1850 1950 2100 2350

20 850 1200 1450 1650 1850 2050 2200 2350 2600

25 950 1300 1600 1850 2100 2300 2450 2600 2950

32 1050 1500 1850 2100 2350 2550 2800 2950 3300

40 1200 1650 2050 2350 2600 2850 3100 3300 3700

50 1300 1850 2300 2600 2950 3200 3450 3700 4150

63 1500 2100 2550 2950 3300 3600 3900 4150 4650

75 1600 2300 2800 3200 3600 3900 4250 4550 5050

90 1750 2500 3050 3500 3900 4300 4650 4950 5550

110 1950 2750 3350 3900 4350 4750 5150 5500 6100

125 2100 2950 3600 4150 4600 5050 5450 5850 6500

140 2200 3100 3800 4400 4900 5350 5800 6200 6900

160 2350 3300 4050 4700 5200 5700 6200 6600 7400

180 2500 3500 4300 4950 5550 6050 6550 7000 7800

200 2600 3700 4550 5200 5850 6400 6900 7400 8250

225 2800 3900 4800 5550 6200 6800 7300 7800 8750

250 2950 4150 5050 5850 6500 7150 7700 8250 9200

280 3100 4400 5350 6200 6900 7550 8150 8750 9750

315 3300 4650 5700 6550 7300 8000 8650 9250 10350

355 3500 4900 6000 6950 7750 8500 9200 9800 11000

400 3700 5200 6400 7400 8250 9050 9750 10400 11650

450 3900 5550 6800 7800 8750 9600 10350 11050 12350

500 4150 5850 7150 8250 9200 10100 10900 11650 13000

560 4400 6200 7550 8750 9750 10700 11550 12350 13800

630 4650 6550 8000 9250 10350 11350 12250 13100 14600

Table B.9: Straight lenghts in mm for PE pipes calculated acc. to formula A.23 with k-value=26 (rounded up in 50 mm steps).

124

Mat

eria

l pro

pert

ies

Cal

cula

tio

n g

uid

eC

onne

ctio

n te

chno

logy

Inst

alla

tion

guid

eSt

anda

rds

and

appr

oval

s

11 Pipe spansWhen calculating the pipe spans of a thermoplastic piping system the permissible bending stress as well a limited deflection of the pipeline have to be taken into account. For the maximum deflection a guid-ance value of LA/500 is normally assumed.

Using the above mentioned deflection value the permissible pipe span can be calculated with the following equation.

⋅⋅ 3

qJE

fL RCLAA =

Formula B.24: Pipe spans for installations above ground.

The factor fLA is determined depending on the pipe outside diameter. The relation between both param-eters is as follows:

min ← OD → max

0.92 ← fLA → 0.80

Usual support distances are stated in the following chapter.

In the rigid piping systems (see chapter Restraints) a critical buckling length has to be calculated. The critical buckling length is compared to the permissi-ble pipe spans, whereupon the smaller value has to be considered.

2⋅ε⋅AR

W⋅da3,17⋅LKn, zul=

EC creep modulus for 25 years [N/mm²] (consid-er the reduction factor ≥2, see 2.1.4)

fLA deflection factor (0.80 - 0.92) [1]JR moment of inertia of the pipe [mm4]LA permissible pipe span [mm]q line load (pipe, filling and additional weight)

[N/mm]LKn,zul critical buckling length [mm]W section modulus of the pipe [mm³]da outer diameter of the pipe (OD) [mm]ε prevented longitudinal extension [1]AR pipe wall cross section [mm²]

If the operating temperature is higher than 45 °C, the calculated pipe span LKn has to be reduced at least by 20 %.

The table below is for the approximate calculation with different transport media and different SDR classes. The input variables are:

• PE pipe

• SDR 11

• Transport medium: water

medium and wall thickness factors [1]

SDR f wall

f medium

water gas

17 0.91 1 1.47

11 1 1 1.30

7.4 1.07 1 1.21

125

Calculation Guide

Mat

eria

l pro

pert

ies

Cal

cula

tio

n g

uid

eC

onne

ctio

n te

chno

logy

Inst

alla

tion

guid

eSt

anda

rds

and

appr

oval

s

11.1 Guidelines for pipe spans for installation above ground and water (PE 100 & PE 100-RC)

11.1.1 SDR 11

OD [mm] Guidelines pipe spans LA [mm] (installation above ground, for water, PE100 / PE100-RC)

20 °C 30 °C 40 °C 50 °C 60 °C

20 600 600 550 450 400

25 700 650 600 600 550

32 800 800 700 700 600

40 950 900 800 800 700

50 1150 1100 950 900 800

63 1300 1250 1150 1100 950

75 1450 1400 1300 1200 1100

90 1650 1550 1450 1350 1250

110 1800 1750 1650 1550 1400

125 1900 1850 1750 1700 1500

140 2050 2000 1900 1800 1650

160 2250 2100 2000 1900 1750

180 2350 2250 2100 2000 1900

200 2500 2400 2300 2200 2050

225 2650 2550 2450 2350 2250

250 2850 2750 2600 2500 2300

280 3000 2900 2800 2600 2400

315 3150 3050 2950 2800 2550

355 3400 3300 3150 3000 2800

400 3600 3450 3350 3150 2950

450 4000 3850 3600 3550 3350

500 4250 4100 3850 3800 3600

560 4550 4400 4150 4100 3850

630 4900 4700 4500 4400 4150

710 5250 5050 4850 4750 4500

800 5600 5450 5250 5100 4850

900 6000 5800 5650 5450 5200

1000 6400 6200 6050 5850 5600

1200 7150 6900 6850 6550 6250

1400 7800 7550 7550 7150 6900

Table B.10: Guidelines for pipe spans (dim 20-400 mm from DVS 2210-1, dim 450-1400 calculated with fLA=0,86), rounded up in 50 mm steps.

126

Mat

eria

l pro

pert

ies

Cal

cula

tio

n g

uid

eC

onne

ctio

n te

chno

logy

Inst

alla

tion

guid

eSt

anda

rds

and

appr

oval

s

13 Flow characteristics (Nomogram)

The following flow characteristics nomogram is used for the rough estimate of the flow velocity, pressure loss and flow rate.

When fittings are used in the pipeline, then up to 20 m of pipe length are added for each tee, reducer and 90° elbow, about 10 m of pipe for each bend (r = d) and about 5 m of pipe length for each bend (r = 1.5 × d). That estimation applies to an average flow velocity

12 Nominal stiffnessThe ring stiffness SN describes the carrying capacity of the pipe crown. SN (unit: kN/m2) means stiffness number and is divided into classes, which are deter-mined experimentally. 21 days after the pipe produc-tion, the pipe is deformed to ca. 3% and the surface load, needed for the deformation is measured. A pipe with a nominal stiffness SN 2 can withstand a surface load of 2 kN/m2 at a deformation of < 3%.

The influence of the stiffness on flexible plastic pip-ing systems is overestimated. The pipe must offer a sufficient stiffness during the installation to bear the loads resulting from the compaction. With a good compaction work within the embedment the soil carries the occuring loads. Due to the deformation of the pipe (usually 2 - 3 %) the load isn‘t trans-ferred to the pipe. After a period of approximately 2 years (relaxation) the pipe lies load-free in the soil. A nominal stiffness of 8 kN/m² is regarded as opti-mal and sufficient.

The ring stiffness is classified into the following grades after EN 12201-2:

SDR ISO S SN [kN/m2]

41 20 1,3

33 16 2,5

26 12,5 5,3

21 10 10,4

17 8 20,3

13,6 6,3 41,7

11 5 83,3

9 4 162,8

7,4 3,2 317,9

6 2,5 668,7

Table B.11: Initial stiffness of pipes (caclulated with Young’s Modulus E = 1000 MPa)

127

Calculation Guide

Mat

eria

l pro

pert

ies

Cal

cula

tio

n g

uid

eC

onne

ctio

n te

chno

logy

Inst

alla

tion

guid

eSt

anda

rds

and

appr

oval

s

40

50

60

70

80

90

100

200

300

400

500

600

0.10

0.15

0.2

0.30.40.5

1.0

1.5

2

345

10

15

20

30

4050

100

150

200

300

400500

1000

2000

300040005000

0.10

0.15

0.2

0.3

0.4

0.5

1.0

1.5

2

3

4

5

10

20

0.02

0.03

0.04

0.05

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

1

2

3

4

5

10

20

30

40

50

100

Q [l/s] Δp/L [mbar/m]ν [m/s]ID [mm]

Figure B.6: Flow characteristics nomogram. ID inside diameter of the pipe [mm]Q2 flow rate [l/s]ν flow velocity [m/s]Δp/L pressure loss per meter pipe length [mbar/m]

128

Mat

eria

l pro

pert

ies

Cal

cula

tio

n g

uid

eC

onne

ctio

n te

chno

logy

Inst

alla

tion

guid

eSt

anda

rds

and

appr

oval

s

14 Calculation aids

14.1 Conversion table

Pa = N/m² MPa bar mm WC

1 Pa = N/m² 1 10-6 10-5 10-2

1 MPa = 1 N/mm² 106 1 10 1.02 · 105

1 bar 105 0,1 1 1.02 · 104

1 mm WC 9.81 9.81 · 10-6 9.81 · 10-5 1

Tabelle A.2: Conversion pressure units

mm cm dm m km

1 mm 1 10-1 10-2 10-3 10-6

1 cm 10 1 10-1 10-2 10-5

1 dm 102 10 1 10-1 10-4

1 m 103 102 10 1 10-3

1 km 106 105 104 103 1

Tabelle A.3: Conversion length units

mm² cm² dm² m²

1 mm² 1 10-2 10-4 10-6

1 cm² 102 1 10-2 10-4

1 dm² 104 102 1 10-2

1 m² 106 104 102 1

Tabelle A.4: Conversion area units

t kg g mg

1 t 1 103 106 109

1 kg 10-3 1 103 106

1 g 10-6 10-3 1 103

1 mg 10-9 10-6 10-3 1

Tabelle A.5: Conversion mass units

mm3 cm3 dm3 m3

1 mm3 1 10-3 10-6 10-9

1 cm3 103 1 10-3 10-6

1 dm3 = 1l water 106 103 1 10-3

1 m3 109 106 103 1

Tabelle A.6: Conversion volume units

129

Calculation Guide

Mat

eria

l pro

pert

ies

Cal

cula

tio

n g

uid

eC

onne

ctio

n te

chno

logy

Inst

alla

tion

guid

eSt

anda

rds

and

appr

oval

s

OD [mm] DN inch

10 6 -

12 8 -

16 10 -

20 15 1/2

25 20 3/4

32 25 1

40 32 11/4

50 40 11/2

63 50 2

75 65 21/2

90 80 3

110 100 4

125 100 41/2

140 125 5

160 150 6

180 150 7

200 200 8

225 200 9

250 250 10

280 250 11

315 300 12

355 350 14

400 400 16

450 500 18

500 500 20

560 600 22

630 600 25

710 700 28

800 800 32

900 900 36

1000 1000 40

1200 1200 48

Relation between the outer diameter (OD), the nominal diameter, and the inch dimensions.

1

metre

[m]

3.28

feet

[ft]

39.37

inch

[in]

1

litre

[l]

0.264

gallons

[Ga]

0.035

cubic feet

[ft3]

1

kilogram

[kg]

2.204

pounds

[lbs]

9.81

Newton

[N]

1

bar

[bar]

14.505

pound/sq. inch

[psi]

100

kilopascal

[kPa]

Tabelle A.7: Conversion SI-units

14.2 Formula

14.2.1 Circle

Area

Circumference

130

Mat

eria

l pro

pert

ies

Cal

cula

tio

n g

uid

eC

onne

ctio

n te

chno

logy

Inst

alla

tion

guid

eSt

anda

rds

and

appr

oval

s

14.2.2 Cylinder

Lateral area

Surface

Volume

14.2.3 Circular ring

Area

14.2.4 Hollow cylinder (pipe)

Volume

A area [mm2]

Am lateral area [mm2]

AO surface [mm2]

V volume [mm3]

U circumference [mm]

r radius [mm]

D diameter (outside) [mm]

d diameter (inside) [mm]

h height [mm]

b wall thickness [mm]

131

Mat

eria

l pro

pert

ies

Cal

cula

tion

guid

eC

on

nec

tio

n t

ech

no

log

yIn

stal

latio

n gu

ide

Stan

dard

s an

d ap

prov

als

Connection technology

131

Cal

cula

tio

n g

uid

e

1 General requirements 133

2 Heated tool butt welding (HS) 135

3 Heated tool socket welding 138

4 Electro-fusion welding DIM 20-500mm monofilar 140

5 Electro-fusion welding DIM 560-1400mm bifilar 144

6 Saddles 148

7 Pressure test 153

132

Mat

eria

l pro

pert

ies

Cal

cula

tion

guid

eC

on

nec

tio

n t

ech

no

log

yIn

stal

latio

n gu

ide

Stan

dard

s an

d ap

prov

als

133

Mat

eria

l pro

pert

ies

Cal

cula

tion

guid

eC

on

nec

tio

n t

ech

no

log

yIn

stal

latio

n gu

ide

Stan

dard

s an

d ap

prov

als


1 General requirements(applies to all welding processes)

The quality of welded joints depends on the quali-fication of the welder, the suitability of the utilized equipment and devices as well as on compliance with the welding standards. The welded joint can be tested by means of non-destructive and/or de-structive methods.

The welding work must be monitored. Type and range of supervision has to be agreed between the contract partners. It is recommended to record the welding data in welding protocols or on data carri-ers.

Every welder has to be trained and has to be in possession of a valid qualification certificate. The intended application range may be decisive for the kind of qualification. For the industrial piping sys-tem construction, the technical code DVS 2212-1 is valid.

The equipment and devices which are used for welding must comply with the requirements in DVS 2208-1 and/or ISO 12176-1. The welding of plastics for indoor applications is described in the technical codes DVS 1905-1 and -2.

1.1 Requirements for weldingThe welding zone must be protected against bad weather influences (e.g. wind, moisture).

Figure C.1: Preparation of the welding zone acc. to DVS

lf it is ensured by suitable measures (e.g. preheat-ing, tent, heating) that the conditions are suitable for welding, work may be carried out at any outside temperature insofar as the welder is not hindered in his handling. (fig. C.1)

An additional proof must be provided by carrying out sample welds under the mentioned conditions

lf the semi-finished product (pipe or fitting) is heat-ed up unevenly under influence of sunshine, a tem-perature compensation in the area of the welding joint can be reached by covering. A cooling down during the welding process by ventilation has to be avoided. During welding the pipe ends have to be closed additionally to avoid stack effect.

PE-HD-pipes from coils are oval and bent immedi-ately after uncoiling. The pipe end must be prepared before welding, e.g. by careful heating up with a hot-air equipment and/or use of a suitable clamping res. re-rounding device.

The joining zones of the components to be welded must be undamaged and have to be free of contam-inations (e.g. dirt, grease, shavings).

Before welding the joining areas have to be cleaned with a special cleaning agent (PE cleaning agent consisting of isopropanol, acetone or ethanol acc. to DVGW VP 603)

Caution: Pipes and fittings contaminated with sil-icone grease cannot be cleaned with most of the cleaning agents. In that case brake cleaner fluid can be used. However the suitability has to be checked with the manufacturer and additional welds have to be carried out.

During all welding procedures the welding area has to be free of flextural stresses (e.g. by careful stor-age, roller blocks). Also a correct axial alingment has to be ensured.

134

Mat

eria

l pro

pert

ies

Cal

cula

tion

guid

eC

on

nec

tio

n t

ech

no

log

yIn

stal

latio

n gu

ide

Stan

dard

s an

d ap

prov

als

Agru welding guidelines are valid for the welding of pipes and fittings made of thermoplasts stated in the table C.1.

material weldability

PE-80, PE-100, PE-100 RC

MFR(190/5)= 0.2 - 1.7 (g/10 min)

0.2 - 1.3 (g/10 min) for welding of branches

Table C.1: Thermoplasts for the welding (Source: DVS 2207-1)

connection typeOD

20 - 63 75 - 110 125 - 225 250 - 500 560 - 1400 1400 - 3260

heated tool butt welding

heated tool socket welding

electro-socket welding

flange connection

screw connection

Table C.2: Permitted longitudinally force-locked joints

1.2 Requirements welding machines

All welds have to be carried out using welding ma-chines and devices, which fulfill the requirements of DVS 2208-1.

The welding device or machine must be inspected at certain intervalls by an expert and the heating el-ements must be cleaned with appropriate cleaning agents.

1.3 Limits of connection typesAll connections have to be realised free of tensions. Tensions caused by temperature should be mini-mised by using appropriate measures.

The longitudinally force-locked joints are available in following dimensions (table C.2):

135

Mat

eria

l pro

pert

ies

Cal

cula

tion

guid

eC

on

nec

tio

n t

ech

no

log

yIn

stal

latio

n gu

ide

Stan

dard

s an

d ap

prov

als


2 Heated tool butt welding (HS)(acc. to DVS2207-1)

With the heated tool butt welding process, the joining zones of the components to be welded are aligned under pressure on the heated tool (align-ment),

heated up to the welding temperature with reduced pressure (heating up) and joined under pressure (joining) after removal of the heated tool (change-over).

Heated tool butt welding is usually conducted at temperatures 220 °C 10 °C.

Nominal wall thickness s

[mm]

Bead height [mm] pressure= 0.15 N/mm2

Heating-up time tAW [s] pressure≤ 0.01 N/mm2

Max.changeover time tU [s]

Max. joining pressure build-.up

time tF [s]

up to 4,5 0.5 up to 45 5 5

4,5 – 7 1.0 45 – 70 5 – 6 5 – 6

7 – 12 1.5 70 – 120 6 – 8 6 – 8

12 – 19 2.0 120 – 190 8 – 10 8 – 11

19 – 26 2.5 190 – 260 10 – 12 11 – 14

26 – 37 3.0 260 – 370 12 – 16 14 – 19

37 – 50 3.5 370 – 500 16 – 20 19 – 25

50 – 70 4.0 500 – 700 20 – 25 25 – 35

70 – 90 4.5 700 – 900 25 – 30 35

90 – 110 5.0 900 – 1100 30 – 35 35

110 – 130 5.5 1100 – 1300 max 35 35

Table C.3: Heated tool butt welding parameters (Source: DVS 2207-1)

Nominal wall thickness s [mm]

Cooling time tAK (min. values) under joining pressure p = 0.15 ±0,01 N/mm2

depending on the ambient temperature

up to 15 °C [min] 15 °C – 25 °C [min] 25 °C – 40 °C [min]

up to 4,5 4,0 5,0 6,5

4,5 – 7 4,0 – 6,0 5,0 – 7,5 6,5 – 9,5

7 – 12 6,0 – 9,5 7,5 – 12 9.5 – 15,5

12 – 19 9,5 – 14 12 – 18 15.5 – 24

19 – 26 14 – 19 18 – 24 24 – 32

26 – 37 19 – 27 24 – 34 32 – 45

37 – 50 27 – 36 34 – 46 45 – 61

50 – 70 36 – 50 46 – 46 61 – 85

70 – 90 50 – 64 64 – 82 85 – 109

90 – 110 64 – 78 82 – 100 109 – 133

110 – 130 78 – 92 100 – 118 133 – 157

Table C.4: Cooling times for pipes and fittings made of PE depending on the ambient temperature (Source: DVS 2207-1)

tAg tAw tU tF tAk

Total welding time

Total joining time

Heating-uppressure

Alignementpressure

Figure C.2: Process steps of heated tool butt welding

136

Mat

eria

l pro

pert

ies

Cal

cula

tion

guid

eC

on

nec

tio

n t

ech

no

log

yIn

stal

latio

n gu

ide

Stan

dard

s an

d ap

prov

als

2.1 Welding procedure heated tool butt welding:

2.1.1 Preparation of welding area • Ensure a stable position of the welding machine

and check the welding equipment.

• If necessary, set up the tent / shelter.

2.1.2 Preparation of pipes and fittings

• Align the pipes and fittings in the axial direction in the welding machine before clamping.

• The easy axial movement of the part to be weld-ed-on can be ensured e.g. by means of dollies or swinging suspension.

• The joining areas have to be free of contamina-tion (dirt, grease, silicone grease, etc.) and can-not be damaged

• The joining areas have to be planed and the shavings have to be removed from the welding area of the pipe/fitting (using brush, paper, pres-surised air).

• If pipes with protective PP-layer are welded, the protective layer at the end of the pipe has to be removed before planing (20 mm). The pipe must not be damaged.

Figure C.3: Planing the pipe ends

• After removing the planing tool the gap width and the misalignment have to be controlled. The misalignment of the joining areas on the pipe outside may not exceed the permissible size of 0,1 x wall thickness. Also the nominal wall thickness of the pipes/fittings must match in the welding area.

2.1.3 Preparation welding procedure

• Prior to the start of the welding process, the welding temperature of the heated tool has to be checked. (start the welding procedure at least 10 minutes after reaching the welding temperature).

• To prevent the heating element from contami-nation or damage, it has to be stored under a protective cover before and after the welding.

• To ensure an optimum welding connection the heated tool has to be cleaned with clean lint-free cloth before every welding operation.

2.1.4 Welding

2.1.4.1 Alignment• The joining areas of the welding components

are pressed to the heated tool until all areas are in contact with the heated tool. This fact is vis-ible on the formation of beads. The alignment is finished when the bead heights have reached the required values (fig. C.4).

Figure C.4: Alignment of the joining areas (between the pipes: heating element)

137

Mat

eria

l pro

pert

ies

Cal

cula

tion

guid

eC

on

nec

tio

n t

ech

no

log

yIn

stal

latio

n gu

ide

Stan

dard

s an

d ap

prov

als


2.1.4.2 Heating-up• The alignment pressure is reduced to almost

zero (<0.01 N/mm²) .

• Wait the required heating-up time.

Figure C.5: Heating-up the pipe ends

2.1.4.3 Changeover• The heated tool should be withdrawn within

the max. changeover time (see table C.3). The changeover time should be as short as possible. Otherwise the plasticized areas will cool down and the welding joint quality will deteriorate.

2.1.4.4 Joining• The areas to be welded should be brought to-

gether with a speed of almost zero. The pressure is then gradually increased to the recommended joining pressure.

• De-clamping is possible only after the required cooling time.

• Rough handling with full mechanical load of the joint (e.g. pressure test or operation) is allowed only after complete cooling down

Figure C.6: Joining the pipe ends

2.1.5 Testing of welded joints

2.1.5.1 Visual test

Smooth welding joint on the complete circumfer-ence. The misalignment of the joining areas on the pipe outside may not exceed the permissible size of 0.1 x wall thickness.

2.1.5.2 Pressure test

A pressure test has to be conducted according to the standards (e.g. DVS 2210-1, supplement 2, DIN EN 805, DVGW 400-2 and chapter 7 respectively).

138

Mat

eria

l pro

pert

ies

Cal

cula

tion

guid

eC

on

nec

tio

n t

ech

no

log

yIn

stal

latio

n gu

ide

Stan

dard

s an

d ap

prov

als

3 Heated tool socket welding

(acc. to DVS2207-1)

At heated tool socket welding (see figures D.8-D.10), pipe and pipeline components are welded in over-lapped condition. Pipe end and fitting are heated up to welding temperature by a socket or spigot shaped heated tool and subsequently joined together.

Heated tools and fittings are dimensionally adapted so that on joining a joining pressure will be built-up.

Heated tool socket welding can be performed man-ually up to 50 mm pipe diameter. At diameters as from 63 mm, a welding device is required because of the higher joining force.

Heated tool socket welding of PE-HD is usually con-ducted at temperatures between 250 and 270 °C

Guidelines for the heated tool socket welding (PE-HD pipes and fittings, outside temperature: 20 °C, moderate air movement) are stated in the table C.6 below.

3.1 Welding procedure heated tool socket welding

3.1.1 Preparation of welding area

heating up changeover cooling down

OD [mm]

heating time [s]max. changeover

time [s]fastened

[s]total [min]SDR11, SDR7.4,

SDR 6SDR17, SDR17.6

16 5

Welding not recommended

4 6 2

20 5 4 6 2

25 7 4 10 2

32 8 6 10 4

40 12 6 20 4

50 18 6 20 4

63 24 8 30 6

75 30 18 8 30 6

90 40 26 8 40 6

110 50 36 10 50 8

125 60 46 10 60 8

Table C.6: Welding parameters heated tool socket welding (Source: DVS 2207-1)

Figure C.7: Preparation heated tool socket welding

Figure C.8: Alignment and heating up

Figure C.9: Joining and cooling

139

Mat

eria

l pro

pert

ies

Cal

cula

tion

guid

eC

on

nec

tio

n t

ech

no

log

yIn

stal

latio

n gu

ide

Stan

dard

s an

d ap

prov

als


• Ensure a stable position of the welding machine and check the welding equipment.


• Clean the heating elements.


• Cut the pipes and fittings rectangular and cham-fer the inner edge with a knife.

• Chamfer the pipe end (table C.4) and remove the oxide layer by scraping the pipe end with a scraping tool. Keep scraping until the blades of the tool are flush with the pipe end.

pipe OD [mm]

pipe chamfer b [mm]

insert depth l [mm]

20

2

14

25 16

32 18

40 20

50 23

63

3

27

75 31

90 35

110 41

Table C.5: Required pipe chamfer and insert depth

3.1.3 Preparation welding procedure

• Prior to the start of the welding process, the welding temperature of the heated tool has to be checked. (start the welding procedure at least 10 minutes after reaching the welding temperature).

• To prevent the heating element from contami-nation or damage, it has to be stored under a protective cover before and after the welding.

• To ensure an optimum welding connection the heated tool has to be cleaned with clean lint-free cloth before every welding operation.

3.1.4 Welding• For the purpose of heating, fitting and pipe are

pushed swiftly and axially onto the devices fit-ted on the heated tool and held until the stop at machine welding or until the mark at manual welding. Under no circumstances must the end of the pipe be pushed against the heater block.

• The heating-up time starts according to the time values in table C.5.

• After the heating time has elapsed, the fitting and pipe should be withdrawn sharply from the heated tool and pushed together immediately without any twisting until the stop or mark is met.

• At manual welding the joined components have to be kept fixed until the cooling time (fixed) elapses.

• The connection may be pressurised or handled only after cooling time is over.

3.1.5 Testing of welded joints

3.1.5.1 Visual test

Smooth welding joint on the complete circumfer-ence. The angular deviation of the pipe is not al-lowed.

3.1.5.2 Pressure test

A pressure test has to be conducted according to the standards (e.g. DVS 2210-1, supplement 2, DIN EN 805, DVGW 400-2 and chapter 7 respectively).

140

Mat

eria

l pro

pert

ies

Cal

cula

tion

guid

eC

on

nec

tio

n t

ech

no

log

yIn

stal

latio

n gu

ide

Stan

dard

s an

d ap

prov

als

4 Electro-fusion welding DIM 20-500 mm monofilar

(acc. to DVS2207-1)

Electro-fusion (EF) fittings with monofilar welding system are used to weld the components using resistance wire (heating wire). The heating wire is completely embedded in the fitting.

This provides a smooth inner surface and allows an easy cleaning and insertion of the pipe ends/spigots. A (universal) welding machine provides the required power supply.

The required welding pressure results from the ten-sions caused by shrinkage of the fitting during the welding. This ensures an optimal welding result.

Special features of the process are a low voltage as well as a high automation level. Welding can be carried out on site even under difficult conditions (difficult access).

Figure C.10: Principle of the monofilar welding technique

A universal welding machine with a bar code reader and an automatic data logging should be used for the welding of the AGRU EF-fittings. Thus a simple handling and a traceability can be assured.

4.1 Bar codeA bar code contains all required welding parameters and can be read by all current welding machines. Agru ef-fittings have a label with a welding and a traceability codes attached.

The traceability code is used for the batch documen-tation. Both codes have diffenent colors for better differentiation. (see fig. C.11):

Figure C.11: Agru bar code label

welding code white background, acc. to ISO 13950

position description

1-2 fitting

3-6 manufacturer

7-8 cooling time

9-11 dimension

12 energy input

13-14 voltage level

15-17 resistance

18 resistance tolerance range

19-21 welding time

22-23 energy correction value

24 check digit

traceability code yellow background, acc. to ISO 12176-4

position description

1-4 manufacturer

5-6 fitting

7-9 dimension

10-15 serial number

16-17 production plant

18 SDR

19-22 material code

23 material condition

24 MRS

25 MFR

26 check digit

141

Mat

eria

l pro

pert

ies

Cal

cula

tion

guid

eC

on

nec

tio

n t

ech

no

log

yIn

stal

latio

n gu

ide

Stan

dard

s an

d ap

prov

als


4.2 General weldabilityPE 80, PE 100 und PE 100-RC can generaly be welded without any problems, as long as the pipes/fittings to be welded have a melt flow rate (MFR 190/5) between 0.2 g/10’ and 1.7 g/10’. A test welding has to be carried out.

Attention: The pipe / EF-fitting with the lowest PN rating determines the PN rating of the entire pipe-line (e.g. PN25 (SDR 7,4) pipes welded with PN16 (SDR11) EF-couper –> pipeline: PN16).

The weldability of the ef-fittings is tested and ap-proved with following SDR classes:

EF- fitting

OD [mm]

weldable pipes/fittings

SDR 33 SDR 26 SDR 17,6 SDR 17 SDR 13,6 SDR 11 SDR 9 SDR 7,4

SDR

11 (E

F-fit

ting)

20 x x x x x

25 x x x x x

32 x x x x x

40 x x

50 x x

63 x x

75 x x

90 x x

110 x x

125 x x

140 x x

160 x x

180 x x

200 x x

225 x x

250 x

280 x

315 x

355 x

400 x

450 x x

500 x x

SDR

17 (E

F-fit

ting)

90 x x x x x

110 x x x x

160 x x x x

200 x x x x

225 x x x x

250 x x x x

280 x x x x

315 x x x x

355 x x x x

400 x x x x

450 x x x x

500 x x x x

*thin-walled pipes must be welded using tubular stiffeners.

142

Mat

eria

l pro

pert

ies

Cal

cula

tion

guid

eC

on

nec

tio

n t

ech

no

log

yIn

stal

latio

n gu

ide

Stan

dard

s an

d ap

prov

als

4.3 Welding procedure electro-socket welding

(detailed and up-to-date installation manual availa-ble on request)





• Start the preparation of pipes and fittings direct-ly before the welding process.

• In case of a bevelled shrinkage of the pipe (nom-inal diameter in the welding zone is insufficient), the pipe ends have to be shortened.

• Cut the pipes rectangularly with a suitable cut-ting device (no chainsaws or oiled tools allowed) and chamfer the pipe ends if necessary.

• Pipes and fittings must reach an ambient tem-perature before welding. Processing tempera-tures between -10 °C and + 45 °C are approved.

• Remove dirt in the insertion area of the pipe with a clean cloth.

• The ovality of the pipe may not exceed 1.5 % of the outside diameter (max. 3 mm). Otherwise re-rounding tools have to be used.

• Mark the insertion length (see fig. C.12).

Figure C.12: Mark the insertion length

• If pipes with protective PP-layer are welded, the protective layer at the end of the pipe has to be removed before scraping (lenght to remove: insertion length + 5mm). The pipe must not be damaged.

• Remove the oxide layer in the insertion area with a suitable scraping tool (min. shaving thickness approx. 0.2mm) up to the marking (see fig. C.13).

Figure C.13: Scraping the pipe

• If a fitting is welded instead of a pipe, conduct the cleaning and scraping steps respectively.

• It is not allowed to set the machined pipe on the ground. The protective package of the fit-ting may be removed only immediately before the welding.

• Neither the inner surface of the fitting nor the scraped end of the pipe are allowed to be touched.

• The fitting has to be unpacked directly before the welding process and the welding areas have to be cleaned with a PE cleaner (Isopropanol, aceton oder ethanol acc. to DVGW VP 603) and lint- free disposable cloth. Cleaning cloth is not suitable. In case the fitting was already unpacked and/or shows visible contamination it has to be pre-cleaned with aceton or brake cleaner (after this cleaning with PE cleaner). The welding area has to be free of cleaning agent before the welding (longer evaporation time at temperatures below +5 °C). The dew formation has to be avoided!

143

Mat

eria

l pro

pert

ies

Cal

cula

tion

guid

eC

on

nec

tio

n t

ech

no

log

yIn

stal

latio

n gu

ide

Stan

dard

s an

d ap

prov

als


Figure C.14: Cleaning of the welding area

• Mark the insertion length again for the fol-low-up control.

• Insert the pipes/fitting ends into the EF-fitting up to the insertion mark (see fig. C.15).

• Clamp both welding components with a clamp-ing device tension-free. The EF-fitting is sup-posed to be moved smoothly. The welding com-ponents must remain clamped during the entire welding process (incl. cooling time).

Figure C.15: Fixed welding components

• EF-fittings might be welded without using a clamping device if it is allowed by national reg-ulations. The processing guidelines must accord to the DVS 2207-1 and to the AGRU guide-lines. The welding components have to be ten-sion-free even without clamping device.

4.3.3 Welding• The welding machine is connected by a cable

to the fitting to be welded. The cable has to be placed load-free

Figure C.16: Connecting the welding machine

• Input of the welding parameters with a scanner or a bar code stylus (fig C.40).

• Follow the instructions of the welding machine manual.

• If the welding process is interrupted (e.g. power failure) a single re-welding of the fitting is possi-ble. The joining area must cool down completely (<35 °C) before the welding can be repeated.

4.3.4 Testing of welding joints• Welding indicators show if the welding process

has occured. The indicators don't prove the quality of the welding.

• Conduct the pressure test acc. to relevant stand-ards (e.g. DVS 2210-1, suppl. 2, DIN EN 805, DVGW-worksheet 400-2). Pressure test is only possible, after the welding connection is cooled down completely.

• Provide a welding protocol (handwritten or au-tomatic logging of the welding machine).

Installation animationelectrofusion couplers

144

Mat

eria

l pro

pert

ies

Cal

cula

tion

guid

eC

on

nec

tio

n t

ech

no

log

yIn

stal

latio

n gu

ide

Stan

dard

s an

d ap

prov

als

5 Electro-fusion welding DIM 560-1400 mm bifilar

(acc. to DVS2207-1)

Electro-fusion (EF) fittings with bifilar welding sys-tem are used to weld the components with two se-parete welding zones using resistance wire (heating wire). The heating wire is completely embedded in the fitting. That provides a smooth inner surface and allows an easy cleaning and insertion of the pipe ends/spigots.

Both sides of the EF-coupler can be welded sepa-rately. After the first welding is complete the pipe with the welded EF-coupler can be connected to the existing pipeline on site.

A pre-heating function is available to close bigger gaps between the pipe and the EF-fitting and to compensate high ovalities. A (universal) welding machine provides the required power supply.

Tension belts are required to provide the welding pressure. This ensures an optimal welding result.

Figure C.17: Principle of the bifilar welding

A universal welding machine with a bar code reader and an automatic data logging should be used for the welding of the AGRU EF-fittings. Thus a simple handling and a traceability without gaps can be as-sured.

5.1 Bar codeBesides the usual bar code label (see chapter 4.1) the bifilar EF-fittings also have an additional pre-heating code (fig. C.18).

Figure C.18: Agru pre-heating code

The pre-heating code activates the pre-heating function which reduces the gap between the EF-fit-ting and the pipe to the maximum allowable value of <2mm (Dim 1400 <3 mm).

5.2 Welding procedure electro-socket welding

(detailed and up-to-date installation manual availa-ble on request)





• Start the preparation of pipes and fittings direct-ly before the welding process.

• In case of a bevelled shrinkage of the pipe (nom-inal diameter in the welding zone is insufficient), the pipe ends have to be shortened.

• Cut the pipes squarely with a suitable cutting device (no chainsaws or oiled tools allowed) and chamfer the pipe ends if necessary.

• Pipes and fittings must reach an ambient tem-perature before welding. Processing tempera-tures between -10 °C and +45 °C (Dim. 560-710 mm) and between 0 °C and +45 °C (Dim. 800-1400 mm) are approved.

• Remove dirt in the insertion area of the pipe with a clean cloth.

• The ovality of the pipe may not exceed 1.5 % of the outside diameter (max. 3 mm). Otherwise mechanically or hydraulically powered re-round-ing tools have to be used. These are mounted onto the pipe at the end of the insertion depth.

Figure C.19: Diagram of a re-rounding clamps

145

Mat

eria

l pro

pert

ies

Cal

cula

tion

guid

eC

on

nec

tio

n t

ech

no

log

yIn

stal

latio

n gu

ide

Stan

dard

s an

d ap

prov

als


• Mark the insertion length (insertion length = fit-ting length × 0.5).

• Remove the oxide layer in the insertion area with a suitable scraping tool up to the marking.

• Depending on the fit a single scraping of the pipe (min. 0.2 mm) can be already sufficient. Due to the big tolerance range of pipes it may be necessary to repeat the scraping of the pipe.

• In order to avoid multiple try-ons, a measuring of the diameter of the pipe is recommended pri-or to the scraping. Local bumps, which are de-tected at the checking of the annular gap, may be removed with a hand scraper. Take care to maintain a small annular gap during the prepa-ration.

• Minimum diameter of the pipe = nominal diameter - 0.4mm

• Damages within the welding zone such as grooves or scratches are not permissible.

• If a fitting is welded instead of a pipe, conduct the cleaning and scraping steps respectively.

• Mark the insertion length again for the fol-low-up control.


Figure C.20: Cleaning of the welding area

5.2.3 Mounting the EF-fitting• The protective package of the fitting may be

removed only immediately before the weld-ing. Neither the inner surface of the fitting nor the scraped end of the pipe are allowed to be touched.

• In order to ease the mounting of the fitting, a chamfering of the pipe outside edge (5 mm × 45°) is helpfull. The inside edge of the pipe end may be chamfered. Remove the shavings from the pipe afterwards.

• Mind the position of the welding contacts and labels (pre-/welding code) for easy accessibility.

• The installation can be assisted by evenly distrib-uted blows with a soft-head hammer until the marked position is reached. Do not tilt the fitting during the mounting.

• Both welding components have to be aligned axially and tension-free. This can be reached by using a clamping system/support bar or by lay-ing something underneath the pipe/fitting.

Figure C.21: Mounting of the clamping system and axially aligning of the pipe.

• Dead load as well as tensile stress should be avoided, when inserting the pipes into the EF-fit-tings. The welding components must remain clamped during the entire welding process (incl. cooling time).

• Repeat the above mentioned steps (cleaning, scraping, mounting) for the other pipe end/fit-ting.

146

Mat

eria

l pro

pert

ies

Cal

cula

tion

guid

eC

on

nec

tio

n t

ech

no

log

yIn

stal

latio

n gu

ide

Stan

dard

s an

d ap

prov

als

5.2.4 Mounting the tension belts

Afterwards both tension belts (50 mm wide) have to be attached. These have to be ordered separately (Code: SAGSPANNG01) and can be reused after the cooling time is reached. Using additional tools is not allowed.

• Both tension belts have to be laid into the grooves and tightened as described in figures C.23-C.25.

• Open the ratchet lever, insert the loose end onto the ratchet brace and pull it through.

Figure C.22: Mounting the tension belt

• Tighten the belt manually and keep tightening it using the ratchet lever until the belt lays firm-ly on the EF-fitting and cannot be moved. Put the ratchet lever into the closing position after-wards.

Figure C.23: Tightening of the tension belt

• After the cooling time is reached, pull the func-tion slider on the ratchet lever and move the ratchet lever 180° into the end position in order to loosen the tension belt.

Figure C.24: Opening the tension belt

5.2.5 Welding• Connect the welding machine with the EF-cou-

pler via connector cables. Attention should be paid to the sufficient output of the welding ma-chine and of the electric generator.

• Suitable welding machines

• Polycontrol plus

• HST 300 print+

• Hürner HST 300 HP

• To reduce the annular gap, a pre-heating of each side should be performed using the pre-heating code. The annular gap is measured with a feel-er gauge, which is delivered with each bifilar EF-fitting.

• After the pre-heating the annular gap of the first side of the EF-fitting has to be measured within the hold time. If the annular gap is okay, the welding of that side can be started. If the gap is too big, the pre-heating procedure has to be repeated.

Figure C.25: Measuring the annular gap with the feeler gauge

147

Mat

eria

l pro

pert

ies

Cal

cula

tion

guid

eC

on

nec

tio

n t

ech

no

log

yIn

stal

latio

n gu

ide

Stan

dard

s an

d ap

prov

als


• Repeat the above mentioned steps (welding) for the other side of the EF-fitting.

• After the pre-heating the actual welding of the EF-fitting can be started. The welding parame-ters are input into the welding machine with a scanner or a bar code stylus.


• It is essentiall to wait for the cooling time to elapse.

• If the welding process is interrupted (e.g. power failure) a single re-welding of the fitting is possi-ble. The joining area must cool down completely (<35 °C) before the welding can be repeated. Additionally the pre-heating and the annular gap testing have to be repeated.

5.2.6 Testing of welding joints• Conduct the pressure test acc. to relevant stand-

ards (e.g. DVS 2210-1, suppl. 2, DIN EN 805, DVGW-worksheet 400-2). Pressure test is only possible, after the welding connection is cooled down completely.


• After the cooling time is reached, the tension belts can be removed.

148

Mat

eria

l pro

pert

ies

Cal

cula

tion

guid

eC

on

nec

tio

n t

ech

no

log

yIn

stal

latio

n gu

ide

Stan

dard

s an

d ap

prov

als

6 Saddles(acc. to DVS 2207-1)

Saddles are used for creating branches on existing pipelines. They are fastened with the lower part on the main line and connected to it via electro-fusion welding.

AGRU offers 3 different types of saddles:

6.1 Spigot saddleSpigot saddles are used for pressureless creation of branches on existing lines. For the tapping of the main line an additional tapping tool is necessary. A tapping under pressure is possible with a special equipment.

Figure C.26: Example of a spigot saddle

Installation animationSpigot saddle

6.2 Tapping saddleTapping saddles are used for creating branches in existing lines under pressure. The patented tele-scope tapping unit ensures a leak-tight tapping of an operating main line.

Figure C.27: Example of a tapping saddle

Installation animationTapping saddle

After the tapping the opening for the operating tool is closed with a screw or a weldable cap.

6.3 Pressure tapping valvePressure tapping valves are used for creating branch-es in existing lines under pressure. Compared to the tapping saddle, a multiple opening and leak-tight closing of the pressure tapping valve is pos-sible.

Figure C.28: Example of a pressure tapping valve

Installation animationPressure tapping valve

6.4 Installation of saddles(detailed and up-to-date installation manual availa-ble on request)

The mounting of all three saddle types is based on the same principle:

First the saddle is fastened on the main line and con-nected to it via electro-fusion welding.

All weldings have to be conducted with machines and equipment acc. to DVS 2208-1.

Depending on the saddle type, after reaching the cooling time, firstly the branch is connected and then the main line is tapped or vice-versa.

149

Mat

eria

l pro

pert

ies

Cal

cula

tion

guid

eC

on

nec

tio

n t

ech

no

log

yIn

stal

latio

n gu

ide

Stan

dard

s an

d ap

prov

als


6.4.1 Installation spigot saddle• Mark the saddle width on the pipe

• Dismantle the pipes with PP-protective layer in the welding area. Remove the oxide layer in the welding area between the marks with an appropriate scraping tool (shaving thickness ap-prox. 0.2 mm) (fig. C.29).

Figure C.29: Scraping of the pipe

• Take the saddle out of the packaging just before the welding.

• Do not touch the saddle / scraped pipe with your fingers to prevent contamination.


• Put the saddle on the pipe and fix it with the lower part. Keep turning the screws in, until the upper and lower parts meet.

Figure C.30: Mounting the saddle

• Connect the welding machine to the fitting.

• Input of the welding parameters with a scanner or a bar code stylus (see fig C.32).

Figure C.31: Input of welding parameters



• Welding indicators show if the welding process has occured. The indicators don't prove the quality of the welding.



• Tapping of the pipe pressureless or under pres-sure with a special equipment is only possible after the cooling time (>20 min) is over.

150

Mat

eria

l pro

pert

ies

Cal

cula

tion

guid

eC

on

nec

tio

n t

ech

no

log

yIn

stal

latio

n gu

ide

Stan

dard

s an

d ap

prov

als

6.4.2 Installation tapping saddle• Mark the saddle width on the pipe

• Dismantle the pipes with PP-protective layer in the welding area. Remove the oxide layer in the welding area between the marks with an appropriate scraping tool (shaving thickness ca. 0.2 mm) (fig. C.32).


• Take the saddle out of the packaging just before the welding.

• Do not touch the saddle / scraped pipe with your fingers to prevent contamination.


• Put the saddle on the pipe and fix it with the lower part. Keep turning the screws in, until the upper and lower parts meet (fig. C.33).

Figure C.33: Mounting the saddle

• Connect the welding machine to the fitting.


• Input of the welding parameters with a scanner or a bar code stylus (see fig A.32).


• Tapping of the main pipe is only possible after the cooling time (>20 min) is over.


• Welding indicators show if the welding process has occured. The indicators don't prove the quality of the welding.



• Tapping of the pipe is only possible after the cooling time (>20 min) is over. The branch must be already connected.

• Insert the tapping key into the saddle and turn it until the stop is reached. Turning the tapping key back releases the connection (Caution: max-imum moment at the end stop: 1 Nm).

Figure C.35: Tapping of the pipe

• Close the tapping opening with a screw or weld-ing cap.

151

Mat

eria

l pro

pert

ies

Cal

cula

tion

guid

eC

on

nec

tio

n t

ech

no

log

yIn

stal

latio

n gu

ide

Stan

dard

s an

d ap

prov

als


Figure C.36: Close of the pipe

6.4.3 Installation pressure tapping valve DAV

• Mark the width of the valve on the pipe

• Dismantle the pipes with PP-protective layer in the welding area. Remove the oxide layer in the welding area between the marks with an ap-propriate scraping tool (shaving thickness ca. 0.2 mm) (fig. C.37).


• Take the valve out of the packaging just before the welding.

• Do not touch the valve / scraped pipe with your fingers to prevent contamination.


• Put the valve on the pipe and fix it by locking the top part with the bottom part. To provide the necessary welding pressure the pre-mounted screws have to be screwed into the integrated nuts in the bottom part. It has to be ensured that the gap between the top- and bottom part is closed.

Figure C.38: Mounting the pressure tapping valve

• Connect the welding machine to the valve.


• Tapping of the pipe is only possible after the cooling time (>20 min) is over. The branch must be already connected.

• Insert the tapping key into the saddle and turn it until the stop is reached. Turning the tapping key back releases the connection. To fix the valve position the spindle has to be turned with with normal manual force against the upper/lower stopper.

Figure C.40: Tapping of the pipe

152

Mat

eria

l pro

pert

ies

Cal

cula

tion

guid

eC

on

nec

tio

n t

ech

no

log

yIn

stal

latio

n gu

ide

Stan

dard

s an

d ap

prov

als

6.5 Detachable joints• It is recommended to coat the bolts for the

flange connection with molybdenum sulfide grease to ensure a smooth operation, even dur-ing a long operation period.

• When choosing a seal material, consider its ther-mal and chemical suitability.

• The bolts shouldn‘t protrude further than two to three thread lengths after the nut.

• Washers have to be placed at the bolt head and also at the nut.

• Before applying the bolt initial prestress, the sealing faces have to be aligned parallel to each other and fit tight to the sealing.

• Adjusting the position of the sealing faces by means of bolt pretensioning using a spanner is not permissible

• The required bolt-tightening torque depends on the shape and the selected material of the seal (Shore A hardness) as well as on the friction in the screw thread and on the nut contact face (average friction coefficient of 0.15 can be ex-pected).

• The connecting bolts have to be screwed diag-onally by means of a torque key (torque values see table C.8).

• The bolting torque must induce a certain amount of compressive stress on the elastomer-ic seal (≥0,5 N/mm2). Below this minimum com-pressive stress a leak may occur. Otherwise, an excessive compressive stress may cause damage and deformation of the seal area (seal, stub end, backing ring, etc.).

• Flange connections which are exposed to alter-nating stresses and heavy impacts, have to be checked within prescribed maintenance inter-vals and retightened if necessary.

shape of the seal

recommended operational limits flange- /stub

end designpressure [bar]

temp. [°C]

flat ring up to 10* bis 40with sealing

grooves

profiled flat ring

up to 16 no limitswith / w/o

sealing grooves

*up to max. DN>150, max. 6bar

Table C.7: Flat seal selection criteria (Source: DVS 2210-1 suppl. 3)

Nominal width Thickness s [mm]

Up to d90 mm / DN 80 min. 2

≥ d110 mm / DN 100 min. 3

Table C.8: Minimal thickness of flat seals (Source: DVS 2210-1 suppl. 3)

Bolting torque [Nm]

DNflat ring up to

10 barprofiled ring up to 16 bar

15 15 15

20 15 15

25 15 15

32 20 15

40 30 15

50 35 20

65 40 25

80 40 25

100 40 30

125 50 35

150 60 40

200 70* 50

250 80* 55

300 100* 60

350 100* 70

400 120* 80

Table C.9: Guidelines bolting torque (Shore-Hardness 80° acc. to DVS 2210-1 suppl. 3) * allowable operating pressure ≤ 6 bar

153

Mat

eria

l pro

pert

ies

Cal

cula

tion

guid

eC

on

nec

tio

n t

ech

no

log

yIn

stal

latio

n gu

ide

Stan

dard

s an

d ap

prov

als


7 Pressure testThe following chapter describes three pressure test methods, derived from valid standards. The test methods are divided into pressure tests for exposed pipeline or a buried pipeline for water or gas trans-port. The pressure tests based on national require-ments may vary from the pressure test methods mentioned below.

The internal pressure test is to be made at pipelines out of any material which are ready for use with the medium water. The conditions at the test are higher than the operating conditions and confirm the relia-bility of the piping system.

Attention: Before the test pressure is calculated, the maximum permissible pressure of each compo-nent in the piping system has to be specified. It has to be ensured that the test pressure does not exceed this pressure!

7.1 Pressure test of exposed pipelines

(acc. to DVS 2210-1 suppl. 2)

In general there are three kinds of internal pressure tests:

• pre-test

• main-test

• short-test

The results of the tests have to be recorded. A con-tinuous pressure and temperaturerecord have to be conducted.

7.1.1 Pre-test

The pre-test is to prepare the piping system for the main-test. Within the pre-test the pipeline adjusts to the stress-strain balance through the applied pres-sure, due to that the volume in the pipe increases. This will cause a decrease of the pressure which has to be adjusted to the test pressure. The bolts at the flanges have to be retightened as well.

7.1.2 Main-test

With constant wall temperatures at the pipe, less decrease in pressure can be expected compared to the pre-test.

The focus at this test is:

• changes in length

• tightness of the flange connections

7.1.3 Short-test

This kind of test is a special case because there is too short time that the pipe adjusts to the stress-strain balance.

Inadequacies can not be identified.

154

Mat

eria

l pro

pert

ies

Cal

cula

tion

guid

eC

on

nec

tio

n t

ech

no

log

yIn

stal

latio

n gu

ide

Stan

dard

s an

d ap

prov

als

Topic and explanation Pre-test Main-test Short-test

Test pressure pP

depends on the wall tempera-ture and on the max. pressure of components

≤ pP(zul) ≤ 0.85 · pP(zul) ≤ 1.1 · pP(zul)

Test period

Pipes with or without branches and a total length of L≤ 100 m ¹)

≥ 3 h ≥ 3 h ≥ 1 h

Pipes with or without branches and a total length of 100 m < ges L ≤ 500 m

≥ 6 h ≥ 6 h ≥ 3 h

Pipes with or without branches and a total length of ges L > 500 m

The respective piping system has to be tested in sections, the testing length of LP ≤ 500 m must be strictly adhered to ¹)

≥ 6 h ≥ 6 h ≥ 3 h

Checks during the test

The test pressure and the temperature profile have to be recorded

≥ 3 checks (adjusting (in-crease) the pres-sure to the testing pressure again)

≥ 2 checks (no adjusting (increase) to the testing pressure

≥ 1 check (keep the testing pressure con-stant)

Material specific decrease in pressure

Depends on the creep modul of the specific plastics material

PE ≤ 1.0 bar/h PE ≤ 0.5 bar/h

For short term forces, no data regarding a decrease in pres-sure is availavle

Usually used

Special case (acceptance of the operator or the principal is necessary)

Advice

1) In case the total length exceeds limit length more than 10% the described test conditions can be kept. Further advices please see 2)

2) Limitation of test length is due to the reactions caused by change of test pressure and temperature.

The bigger the test length is, the more difficult is classification and pressure tolerances. Testtempera-ture of 20 °C ± 5 °C can provide realizable results up to test length of > 500 m. Decision has to be made by the responsible person in charge.

155

Mat

eria

l pro

pert

ies

Cal

cula

tion

guid

eC

on

nec

tio

n t

ech

no

log

yIn

stal

latio

n gu

ide

Stan

dard

s an

d ap

prov

als


7.1.4 Guidelines for pressure test of unburied piping systems

Prior to the pre-test, the air inside the pipe has to be removed. Therefore de-aeration points have to be set on the highest point of the pipe which have to be in open position when filling the pipe.

Filling of the pipe

The medium for filling is water.

The origin of the filling has to be the lowest point of the pipe. When setting the fill quantity per time unit it has to be considered that the air can escape safely at the de-aeration points.

If the pipeline has more than one lowest point, it may be necessary to fill the pipe in sections.

The time between filling and testing the pipe has to be long enough for the de-aeration (approximate time > 6 … 12h; it depends on the dimension of the pipe).

At pipelines bigger than DN 150 which do not have a peak or just have a very low gradient it may be necessary to use a pipeline pig to remove the re-maining air in the pipe.

Reference values for the filling rate are given in Table C.10

Figure C.41: Pressure increase time

DN V [l/s]

≤80 0.15

100 0.3

150 0.7

200 1.5

250 2.0

300 3.0

400 6.0

500 9.0

Table C.10: Reference values for filling the line

Applying the testing pressure

When applying the test pressure it has to be con-sidered that the increase of the pressure does not causes any water hammers.

Figure C.41 contains guide values Advice:

At pipelines which contain components with a smaller maximum operating pressure compared to the pipe, the maximum applicable test pressure has to be in accordance with the manufacturer.

156

Mat

eria

l pro

pert

ies

Cal

cula

tion

guid

eC

on

nec

tio

n t

ech

no

log

yIn

stal

latio

n gu

ide

Stan

dard

s an

d ap

prov

als

7.1.5 Testing pressure and temperature

Evaluation of the testing pressure

The allowable testing pressure pP(zul) is calculated according to the following formula:

Od [mm] Outside Diameter

s [mm] wall thickness

σv (T, 100h) [N/mm2] Reference stress for a wall temperature TR at t = 100 h

sP [1] Minimum safety distance to the creep stength

AG [1] Manufacturing and design specific factor which reduces the allowable test pressure (AG ≥ 1.0). For PE = 1 sufficient

da / s ~ SDR

pB [bar] Operating pressure

Determining a bigger safety distance as stated in the following table is possible and depends on the user.

Material PE

SP 1,25

The allowable test pressure PP(zul) depending on the wall temperature can be extracted from the follow-ing chart:

157

Mat

eria

l pro

pert

ies

Cal

cula

tion

guid

eC

on

nec

tio

n t

ech

no

log

yIn

stal

latio

n gu

ide

Stan

dard

s an

d ap

prov

als


7.1.6 Test temperature

If it is assumed that the wall temperature changes within the test period the test pressure has to be adjusted according to the maximum expected tem-perature.

If the temperature check measurement on the pipe surface shows a higher temperature than expected the test pressure has to be adjusted immediately ac-cording to the chart or the calculation.

The wall temperature can be assumed as the arith-metic mean of Ti and TR.

Ti [°C] Temperature of the medium inside the pipe

TRa [°C] Temperature on the surface of the pipe

TR [°C] Average wall temperature

Beside the influence of the temperature on the test pressure especially for inside pressure test following the contraction method high attention has to be paid on constant pipe wall temperature, when test-ing open air installed pipelines it is difficult to keep the wall temperature constant which can influence the testing method. To keep the informational value of the test it is absolutely necessary to record the temperatures.

Is the average wall temperature supposed higher than calculated (or extracted from the table) due to direct sun radiation the test pressure has to be adjusted.

The measuring respectively the recording of the temperature in the inside of the pipeline (tempera-ture of the test medium) demands the assembly of a gauge connection at the most disadvantageous point of the piping system. In case that it is ensured by proper arrangements, that the temperature of the pipe wall is never exceeding a pre-defined maxi-mum value, it is not necessary to make the measure-ment of the medium temperature.

158

Mat

eria

l pro

pert

ies

Cal

cula

tion

guid

eC

on

nec

tio

n t

ech

no

log

yIn

stal

latio

n gu

ide

Stan

dard

s an

d ap

prov

als

7.2 Guidelines for pressure test of buried water piping systems

Pressure test on the basis of EN 805 + ÖVGW W 101.

Each installed water pipeline has to be tested with a water pressure test to ensure the leak tightness of the pipeline and its components. As a test medium potable water should be used.

7.2.1 Filling and checking

The filling of the pipeline with clean water should be conducted with open air valves and adequate vent-ing. Calibration of the testing equipment should be carried out, before the equipment is connected to the pipe and the pressure test is started. During the test all venting devices should be closed.

7.2.2 Preparation pressure test

To prevent the pipeline from moving, it should be covered with enough back-fill material before the pressure test. The joints may be left uncovered. The anchors and the bearings must verifiably withstand the forces caused by the test pressure. The test should be conducted either on the complete pipe-line or in sections. When the pipeline is filled, the system test pressure (STP) must be reached at the lowest part of the pipeline. At the same time the system working pressure (MDP) must be reached at least at the highest point of each testing section. Before the pressure test the pipe has to be cleaned from any kind of contamination and has to be ven-tilated.

7.2.3 Minimising the temperature influence

High temperatures (or temperature fluctuation) on the pipe surface can lead to shorter lifetime or to false pressure test results.

To reduce the temperature influence following measures are recommended during the pressure test:

• The water for the pressure test should be as cold as possible

• The exposed areas of the pipeline should be cov-ered (shaded) during the test to prevent the pipe from heating up

• Keep the pipe wall temperatures between 2 and 20 °C and control the temperature regularly. The

pressure test should be performed during mod-erate outside temperatures (in summer e.g. early in the morning).

• If the temperature values cannot be kept below 20 °C, the test pressure STP can be lowered as an exception to the maximum operating pres-sure MDP after a consultation with the planning engineer. The test section of the pipe should be continuously horizontal.

7.2.4 Test pressure

The system test pressure (STP) can be calculated with following formula by taking the highest system working pressure MDP into account:

By considering the pressure surge:

By not considering the pressure surge:

or

The lower of the two values is valid.

STP System testing pressure

MDPc Highest designed pressure by the planner/ consultant including pressure surges

MDPa System pressure (DP) + minimum 200 kPa for pressure surge

The pressure surge should be calculated with ap-propriate basic equations and assumptions of the engineer (worst case).

The testing equipment should be connected to the pipeline at its the lowest part.

For the calculation of short pipe sections and branch lines ≤ DN 80 and shorter than 100 m, the operating pressure can be assumed as system working pres-sure, if not otherwise specified.

159

Mat

eria

l pro

pert

ies

Cal

cula

tion

guid

eC

on

nec

tio

n t

ech

no

log

yIn

stal

latio

n gu

ide

Stan

dard

s an

d ap

prov

als


7.2.5 Types of pressure tests

The type of pressure test is determined depending on the type of the pipe and the material. The pres-sure test can consist of up to three parts:

• Pressure pre-test

• Integrated pressure loss test

• Main pressure test

7.2.6 Pressure pre-test

The pressure pre-test is carried out to avoid incorrect test results during the main pressure test. During the pre-test following steps are carried out:

• Relaxation phase (min. 1h) after the purging and venting of the pipeline. In the process the air must not get into the test sections.

• Continuous pressure increase (within 10 min) to the system pressure (STP) and subsequent hold-ing of the pressure (30 min). During that period the pipeline should be inspected for leakages.

• Wait the rest period (1h) without re-pressurising and measure the residual pressure. If the pres-sure drop is higher than 30% of the STP, then the pressure test has to stopped to search for the cause of the failure. The rerun of the test is only possible 1h after relaxation phase at the earliest.

• When the pre-test is completed successfully, the main pressure test can be started.

7.2.7 Integrated pressure loss test

The pressure loss test is used to determine the resid-ual air volume in the pipeline. It allows to improve the precision of the main pressure test. During the pressure loss test the following steps are performed:

• Rapid pressure reduction (Δp: 10 – 15% of STP) by draining the water

• Measuring the volume of the drained water

• Calculating the allowable loss of water ΔVmax according to the following equation:

ΔVmax allowable loss of water [l]

V volume test section [l]

Δp measured pressure drop [kPa]

Ew compressive modulus water [kPa]

D inner diameter of the pipe [m]

e wall thickness of the pipe [m]

Er Young's Modulus pipe wall in circumferen- tial direction [kPa]

1,2 factor: allowable amount of air before the main pressure test

• Checking if ΔV > ΔVmax. If ΔV is higher, the pressure test has to be stopped and repeated after the relaxation phase.

7.2.8 Main pressure test

The integrated pressure loss test interrupts the vis-coelastic expansion of the pipe and leads to a con-traction of the pipeline.

The resulting pressure rise is monitored and record-ed in the period of 30 minutes. If the pressure curve doesn't drop during the monitoring period, the main pressure test is considered as passed.

A drop of the pressure curve indicates a leakage in the pipeline.

When uncertainty exists, the test duration can be extended to 90 minutes. In doing so the pressure drop cannot exceed 25 kPa, otherwise the main pressure test is considered as failed.

The repeat of the main pressure test is only possible if the complete test process (+1h relaxation phase) is repeated.

160

Mat

eria

l pro

pert

ies

Cal

cula

tion

guid

eC

on

nec

tio

n t

ech

no

log

yIn

stal

latio

n gu

ide

Stan

dard

s an

d ap

prov

als

7.3 Guidelines for pressure test of buried gas piping systems

Pressure tests on the basis of german DVGW G469 and austrian ÖVGW GE101 guidelines.

7.3.1 Pressure test conditions

The pressure test can be started only after the cool-ing time after the welding is reached. After the test pressure is applied the temperature of the test medi-um has to reach the temperature of the ground (set-ting time). To minimize the temperature influence of the environment on the pressure the pipes have to be buried. The connections between the pipes and the branch connections may not be buried, but must be covered during the pressure test.

The pressure medium is pressurised air. The test air temperature must not exceed >40 °C, otherwise the air has to be cooled down (e.g. air-conditioned room). The pressurised air comes from a compressor with a dryer and oil- and air-water separators

During the pressure test proper safety precautions have to be taken (danger signs, barriers).

7.3.2 Settling time

According to the ÖVGW GE101 / DVGW G469 guidelines the condition of stability is achieved after 1 – 2 hours per 1 bar test pressure (e.g. 9 bar test pressure: min. 9 – 18 hours settling time).

By experience the settling time is reached after:

Condition Setting time

6 bar min. 24 hours

15 bar min. 3 days

Table C.11: Experience values for settling time.

The shown values are guide values and may vary, depending on the actual conditions (e.g. tempera-ture) on site.

7.3.3 Test pressure

The test pressure should be minimum 1.5 x MOP, but at least 2 bar higher than the MOP (e.g. 6bar MOP: 9 bar test pressure, 1 bar MOP: 3 bar test pressure).

The pressure drop Δp is the difference between the pressure at the beginning and at the end of the pressure test. The pressure drop Δp must be smaller than the calculated allowable pressure drop Δpallow (Δp ≤ Δpallow). The maximum allowable pres-sure drop is calculated with the following formula.

Δpallow allowable pressure drop [bar]

p0 atmospheric pressure (1,013 bar)

V tested pipeline volume [dm³]

ΔVallow allowable volume change [dm³/km*h]

(acc. to ÖVWG GE 110: 10 dm³/(km*h)

t test duration [h]

L pipeline length [km]

The pressure profle is measured by means of record-ing precision manometer in the pipeline.

7.3.4 Minimum test duration

The test duration depends on the pipe volume, the minimum values are mentioned in the table below.

Pipe volume V [dm³] Min. test duration [h]

≤ 1000 2

≤ 3000 4

≤ 6000 8

≤ 9000 12

≤ 12000 16

> 12000 24

Table C.12: Minimum test duratior.

For the detection of the pressure change during the test, the length of the test sections must not exceed 18 km (OD pipe: ≤ 120 mm) or 11 km (OD pipe: > 120 mm).

161

Installation guide

Mat

eria

l pro

pert

ies

Cal

cula

tion

guid

eC

onne

ctio

n te

chno

logy

Inst

alla

tio

n g

uid

eSt

anda

rds

and

appr

oval

s

161

Installation guide

1 Transport / Handling / Storage 163

2 Installation 164

3 Product-specific characteristics for relining 172

4 Machining 174

162

Mat

eria

l pro

pert

ies

Cal

cula

tion

guid

eC

onne

ctio

n te

cahn

olog

yIn

stal

lati

on

gu

ide

Stan

dard

s an

d ap

prov

als

163

Installation guide

Mat

eria

l pro

pert

ies

Cal

cula

tion

guid

eC

onne

ctio

n te

chno

logy

Inst

alla

tio

n g

uid

eSt

anda

rds

and

appr

oval

s

1 Transport / Handling / Storage

1.1 PipesDuring the transport of AGRU PE100 / PE 100‑RC pipes, the cargo area of the vehicle should be clean and free from sharp objects such as nails, screws etc.

It is recommended to support the pipes along their entire length. The height of the pipe crates should not exceed 1 m (pipes > 1000 mm diameter have to be stored in bulk). Pipe coils should be stored in horizontal position if possible.

Pipe ends should not overhang for extended peri‑ods. When several pipe dimensions are transported on one vehicle, the smaller and lighter pipes should be placed on top.

Impacts on pipes should be avoided as much as pos‑sible. Contact with oils, greases, colours, petroleum etc. should be avoided. At temperatures around the freezing point the pipes must be handled carefully.

Pipes used for potable water should be protected from contamination during storage by capping the pipe ends.

During the unloading, care should be taken of not to drag the pipes over sharp edges. During the storage on site the pipes shouldn‘t be placed onto stones or sharp‑edged objects.

For the PE‑Xa pipes basically the same transport, handling and storage conditions are applied

According to the current ÖVGW and DVGW regula‑tions, pipes and pipeline parts need to be checked for transport and storage damages before the posi‑tioning in the trench.

Pipes with grooves, scratches or areal abrasion of more than 10 % of the wall thickness cannot be installed.

Non‑black PE pipes have a maximum UV‑resistantce of 2 years if exposed to direct sun irradiation (Cen‑tral Europe).

1.2 FittingsAGRU PE‑fittins should be transported and stored only in the original packaging (protection against external influences).

When the fittings are palletised, the overhang should be avoided.

On site AGRU PE‑fittings should be stored in a tent or a construction trailer. If the fittings are protected from moisture and stored in their original packaging (cartons with additional flexible package) an unlim‑ited storage life can be expected.

In general it is recommended to remove the packag‑ing only immediately before the welding process to prevent contamination or damaging.

Seamless (sweep) bends have to be stored in a cool place without solar radiation. Otherwise a deviation in the angular dimension of the sweep bends is pos‑sible.

164

Mat

eria

l pro

pert

ies

Cal

cula

tion

guid

eC

onne

ctio

n te

cahn

olog

yIn

stal

lati

on

gu

ide

Stan

dard

s an

d ap

prov

als

2 Installation

Installation methods

Standard PE 100Sureline®

(PE 100‑RC)SurePEX (PE‑Xa)

SureFIT® (PE 100)

Open laying with sandbed

× × ×

Open laying without sandbed

× ×

Ploughing × ×

Milling × ×

Relining EN ISO 11295 × × × ×

Burst lining ×1 ×

Horizontal directional drilling

× ×

Soil displacement hammer

× ×

Table D.1: Overview installation methods. 1For stony grounds Sureline® with protective layer is recommended

2.1 Bending radiusThe flexibility of the pipe ensures that minor devia‑tions due to structural conditions can be absorbed by the pipe without the use of fittings. Reference values for the minimum bending radius of SDR 11 and SDR 17 pipes are as follows:

R

Figure D.1: Bending radius.

⋅ xODR =Formula D.1: Bending radius.

R Bending radius [mm]OD Outer diameter of the pipe [mm]x Multiplication factor [1]

Installation tempera‑ture [°C]

Multiplication factor [x]

SDR 7,4‑17 SDR 21‑26 SDR 33‑41

+30 20 30 50

+20 20 30 50

+10 35 52,5 87,5

0 50 75 125

Table D.2: Multiplication factor bending radius.

Attention: if fittings or flanges are installed in the bending area, a minimum bending radius of da x 100 must not be exceeded.

165

Installation guide

Mat

eria

l pro

pert

ies

Cal

cula

tion

guid

eC

onne

ctio

n te

chno

logy

Inst

alla

tio

n g

uid

eSt

anda

rds

and

appr

oval

s

2.2 Open trench installationFor the construction of pipe trenches and the in‑stallation of the pipes, corresponding national and regional regulations have to be taken into account.

Generally changes in direction are realised by means of fittings (e.g.: bends, elbows and tees) where‑as the fittings and pipes are welded together (see chapter D). For big pipe dimensions the welding outside the trench has to be aimed in order to make work easier. For butt welding of big dimensions it is recommended to install the welding machine sta‑tionary and continue to pull the welded pipe sec‑tions after the welding.

For smaller pipes, which are laid along the trench or when using electrofusion welding, the welding machine can be transported to the welding spot. For cross‑country installations a detection cable should be installed with the pipe in order to detect the pipeline easier in the future.

The following influencing factors on the installation technique and ‑depth have to be considered:

• Depth of frost or heat penetration (local condi‑tions)

• Flow rate, pressure and temperature of the media in the pipeline

• Insulation of the pipeline

• Traffic and soil loads

• Soil type, soil moisture and the surface condi‑tion

• Crossing lines

A structural analysis considering all influenc‑ing factors should be performed before each installation.

For this purpose acknowledged calculation guidelines (ATV‑DVWK‑A 127, AWWA M55) have to be used.

2.2.1 Open trench installation with sand bed

The most established installation technique is cur‑rently the open trench installation with sand bed. For the installation the trench should be at least 40 cm wider than the pipe diameter. The trench depth should be excavated considering national standards. In doing so the crown of the pipe should be located underneath the depth of frost (especially important for water application). The trench bottom should be planar, stable and free of stones. A bedding layer of at least 10 cm (rocky ground: 15 cm) should be placed on the trench bottom. The pipeline should be lowered into the trench carefully. Additionally an all‑side cover have to be created (at least 10 cm) to avoid scratches and point‑loads.

Figure D.2: Diagram of a trench

a. Backfillexcavated material may be

reused

b. Cover

min. 10 cm around the pipe

c. Side bedding layer

d. Upper bedding layer

e. Lower bedding layer

Table D.3: Guidelines bedding/backfill

166

Mat

eria

l pro

pert

ies

Cal

cula

tion

guid

eC

onne

ctio

n te

cahn

olog

yIn

stal

lati

on

gu

ide

Stan

dard

s an

d ap

prov

als

2.2.1.1 Trench width

The trench width must be sufficiently wide to ensure a safe work and and a professional installation of the pipeline. Trenches wider than 0.80 m have to be provided with covers (e.g. footbridge or walkway surface).

Guidelines for minimum trench width [mm] depending on the outside diameter (OD)

OD[mm]obstructed

trench

unobstructed trench

β1) > 60° β1) ≤ 60°

≤ 225 OD + 400 OD + 400

> 225 bis ≤ 355

OD + 500 OD + 500

OD + 400> 355 bis ≤

710OD + 700 OD + 700

depending on the trench depth

depth [mm] width [mm]

< 1000 not specified

≥ 1000 to ≤ 1750 800

> 1750 to ≤ 4000 900

> 4000 1000

Table D.4: Guidelines for trench width (source: DIN EN 1610).1) slope angle

2.2.1.2 Bedding material

The bedding material should be suitable for the particular pipeline, i.e. it must not cause corrosion, chemical or mechanical damage. A material is suita‑ble for the bedding if it has sufficient compressibility (e.g. sand‑gravel mixture). The bedding ensures that the surrounding soil absorbs the forces caused by internal pressure and external loads.

DNgrain size [mm]

round crushed

PE 100 pipe≤ 200 > 200

0‑22 0‑40

0‑11 0‑11

PE 100‑RC pipe

≤ 63 > 63

0‑22 0‑100

Table D.5: Guidelines for the mean grain size in the embedment (acc. to DVGW W 400‑2 and ÖVGW/GRIS QS‑W 405/1)

The cover should be at least 1 m higher than the crown of the pipe. The trench has to be back‑filled directly after the installation to prevent damage on the pipeline. Unless specified otherwise (e.g. road‑works) the excavated material can be reused as backfill.

Type of pipe Depth of cover [m]

Water line 0.9¹) ‑ 1.8 m

Gas line 0.6¹) ‑ 1.3 m

Sewerage line min. 2.0 m

Table D.6: Guidelines for the depth of cover (acc. to DVGW W 400‑1) ¹) In the agricultural areas a minimum depth of cover of 1.2 m is recommended.

2.2.2 Installation without sand bed

Soil characteristics as well as the pipe material are essential for the selection of the appropriate instal‑lation method.

In addition to the installation with a sand bed PE 100‑RC pipes and fittings can be used for alterna‑tive installation techniques such as installation with‑out sand bed or trenchless installation.

Installation without sand bed means that the exca‑vated soil can be reused to refill the trench as long as the soil is compressible acc. to the current stand‑ards (e.g. ÖNORM B2538 and ÖNORM B5016). The requirements for the grain sizes in a sandbed‑free installation are stated in the ÖNORM B 2538

Figure D.3: Diagram of a trench after a sandbed‑free installation.

DN/OD <63 up to 22 mm

DN/OD ≥63 up to 100 mm

Table D.7: Guidelines for the grain size of the bedding material (acc. to ÖVGW/GRIS QS‑W 405/1)

167

Installation guide

Mat

eria

l pro

pert

ies

Cal

cula

tion

guid

eC

onne

ctio

n te

chno

logy

Inst

alla

tio

n g

uid

eSt

anda

rds

and

appr

oval

s

2.2.3 Calculation of buried piping systems

A stress and deformation proof according to ATV‑DVWK‑A 127, AWWA M55, has to be furnished for buried piping systems (e. g. drainage channels). But there can also serve other basis for calculation, or results of research projects.

There is a software program for the surcharge cal‑culation according to ATV‑DVWK‑A 127 at disposal in our technical engineering department in order to furnish the demanded proof. Please fill in the fol‑lowing questionnaire as completely as possible. We will promptly prepare a corresponding statics after receipt of the questionnauire.

Comments to some points of the questionnaire.

• Generally: These general statements are necessary to ena‑ble an assignment of the different projects.

• Details for pipe: Pipe material (polyethylene or polypropylene) and pipe dimensions must be specified here.

• Soil / Installation: There are four different groups of soil.

Group

Specific gravity

γB [kN/m3]

gravity of internal

friction ϕ′

Deformation modulus EB in [N/mm2] at degree of compaction DPr in %

DPr

85 90 92 95 97 100

G1non‑cohesive soils (e.g. sand,

gravel‑/sand‑mixtures)20 35 2,0 6 9 16 23 40

G2slightly cohesive soils (e.g. silts / silty sand and gravel mixtures)

20 30 1,2 3 4 8 11 20

G3cohesive mixed soils, coarse clay (e.g. silty sand and gravel, cohe‑

sive stony residual soil)20 25 0,8 2 3 5 8 13

G4 cohesive soils (e.g. clay) 20 20 0,6 1,5 2 4 6 10

Table D.8: Information soil types.

The at the calculation applied deformation modulus of the soil has to be distinguished by the following zones:

E1 Surcharge above pipe summit

E2 Pipe (embedment) zone around the pipe (min. 10 cm)

E3 Native soil beside the pipe zone

E4 Native soil below the pipe

Figure D.4: Trench embedding condition

• Surcharge: The surcharge height is at the trench embed‑ding condition the installation depth of the pipe (referring to the pipe summit) and at the dam embedding condition the waste surcharge.

• Operating conditions of the pipe: You only have to fill in the corresponding oper‑ating parameter for each application.

Figure D.5: Dam embedding condition

168

Mat

eria

l pro

pert

ies

Cal

cula

tion

guid

eC

onne

ctio

n te

cahn

olog

yIn

stal

lati

on

gu

ide

Stan

dard

s an

d ap

prov

als

1. GenerallyProject:

Site:

Principal:

2. Details for pipePipe material:

Pipe inside diameter: mm

Pipe outside diameter: mm Wall thickness: mm

Nominal width: mm

3. Soil Zone E1 E2 E3 E4

Group G (1,2,3,4)

Specific gravity [kN/m³]

Proctor density [%]

E‑Modulus of the soil EB [N/mm²]

4. Installation Method of laying: Trench Dam

Cover height (installation depth) from pipe crown to finished floor

Trench width in pipe crown height b= [m]

h= [m] Gradient of slope β = [°]

5. Surcharge Traffic load: without LKW12 SLW30 SLW60

Additional weight on surface F= [kN/m2]

Minimum ground water level above pipe sole m

Maximum ground water level above pipe sole (m) m

6. Operating conditions of the pipe

Operating temperature T= [°C]

Operating pressure short time (24h) p= [bar]

Operating pressure long time (50 years) p= [bar]

169

Installation guide

Mat

eria

l pro

pert

ies

Cal

cula

tion

guid

eC

onne

ctio

n te

chno

logy

Inst

alla

tio

n g

uid

eSt

anda

rds

and

appr

oval

s

2.3 Trenchless installation

2.3.1 Ploughing

Ploughing is very dependent on the given soil condi‑tions. At the ploughing process, a pipe with a max‑imum diameter of OD 225 mm, is inserted into the ground by a plough or a ram. Due to the displace‑ment of the soil the new pipe can be inserted in the same process. Depending on the outer diameter several pipelines can be installed at the same time.

The created hollow is closed again. This installation method can be used up to a maximum installation depth of ca. 2 m.

2.3.2 Milling

With this installation method, a milling machine digs a trench and installs the pipeline in one step. In general the filling of the trench is done right after the laying with the displaced earth. This installation technique can also be used for grounds which are hard to process.

The different soil conditions during the installation along the piping section have to be considered. Therefore the piping section should be inspected prior the installation and the choice of the material should be based on the findings.

2.3.3 Horizontal directional drilling

Horizontal directional drilling is a trenchless instal‑lation method where streets, rails, waters etc. are crossed underground. The installation of pipelines by means of horizontal directional drilling has 3 steps:

• Primary drilling: Beginning at the start pit, the driller is ‑ under constant detection of the drilling head ‑ drilling to the target pit. Due to the special geometry of the head as well as the drilling fluid at the drilling head it is possible to change direction.

• Enlarging the drill hole: For the enlarging of the drill hole the drilling head is replaced from the leverage in the target pit by a special widening‑tool (back reamer). In reverse and rotating the back reamer is drawn back to the start pit. Depending on the pipe’s dimension the process is repeated till the required drill hole diameter is reached.

• Feeding the pipe: The feeding in is done from the target to the start pit when widened the last time. An inser‑tion head is mounted to the pipe. A transition piece prevents a rotation of the pipe. If request‑ed, several pipes can be drawn in at once.

Figure D.6: Horizontal directional drilling.

170

Mat

eria

l pro

pert

ies

Cal

cula

tion

guid

eC

onne

ctio

n te

cahn

olog

yIn

stal

lati

on

gu

ide

Stan

dard

s an

d ap

prov

als

2.3.4 Pipe bursting

With the burst lining method defect pipes can be re‑placed. With a bursting head the existing old pipe is demolished and displaced into the surrounding soil. The drill hole is enlarged till a new pipe with the same or a larger diameter fits into it. It is installed in the same work step.

Figure D.7: Burst lining.

2.4 Above ground installationPipes and pipelines made of thermoplastic polymers have changes in length due to temperature fluctua‑tion. The following requirements for the installation of pipelines have to be considered.

2.4.1 Pipe support, mounting

Mountings or pipe clips for PE pipeline systems made out of different materials are available. Steel pipe clips should be equipped with bands made of PE or elastomers in order to protect the plastic pipe at length expansions.

Make sure that the pipe clips supporting area is as wide as possible to avoid punctual loads. The diam‑eter should be adjusted to the pipe’s outer diameter.

AGRU plastic pipe clips and pipe supports are es‑pecially suitable for installation due to the aligned tolerances of mountings and pipes. These pipe clips also work as e.g. slide bearings or guide bearings at horizontally installed pipelines, take vertically di‑rected forces and hinder the pipeline from buckling. Stick to the support distances and the maximum guiding distance to prevent buckling. The support distances can be enlarged for pipes smaller OD 63 mm if the pipeline is supported with steel half‑shells.

2.4.2 Anchoring

Expansions and contractions in radial and axial di‑rection must not be hindered when installed above ground; i.e. building radial slackness, creating com‑pensation loops, controlled length expansion due to reasonable positioning of anchors.

In general valves (for certain applications tees too) should be used as anchors within the pipeline. Advantageous are valve constructions, where the mounting mechanism is integrated in the valve. Electro fusion couplers in pipelines can also be used as anchors.

2.5 ReliningThere are two ways of relining:

• Relining with annular space (Slip‑lining)

• Relining without annular space (Close‑fit‑lining)

2.5.1 Slip-lining

Standard PE pipes used for rehabilitation need to be smaller in diameter than the old pipe. On the one hand pipes with a length of several hundred metres can be used, e.g. coiled pipes. On the other hand singular pipes can be welded incrementally in the construction pit and afterwards be inserted into the old pipe.

Slip‑lining leads to a reduction of the cross‑section due to the annular space between new and old pipe. The reduced flow capacity can partially be compensated due to the good surface properties of PE. Nevertheless a capacity reduction has to be taken into account. The entire available dimension range of PE pipes (20 mm up to 2500 mm) can be used for slip‑lining.

171

Installation guide

Mat

eria

l pro

pert

ies

Cal

cula

tion

guid

eC

onne

ctio

n te

chno

logy

Inst

alla

tio

n g

uid

eSt

anda

rds

and

appr

oval

s

Figure D.8: Slip‑lining.

2.5.2 Close-fit-lining

During close‑fit‑lining ‑ relining without annular space ‑ a PE pipeline with reduced cross‑section is inserted into the old pipe.

Figure D.9: SureFIT® during installation.

Once the pipe has been inserted into the existing old pipe, both ends are sealed. Then the pipe is heated up by using steam (water) and / or pressure.

This activates the memory effect. The treatment is continued until the pipe regains its original round shape and fits closely to the old pipe.

Figure D.10: SureFIT® after installation.

In the range of factory‑preformed pipes AGRU of‑fers the SureFIT® / r.tec® close‑fit‑liner ‑ a tailor‑made solution for diameters ranging between 150 mm and 400 mm. If bigger diameters are required, PE 100 pipes are used of which the cross‑section will be reduced on site.

2.6 Soil displacement hammerSoil displacement hammers are driven by pneumat‑ics.

Conditions for the application are a start pit and a target pit or target spot. The hammer is adjusted in the start pit. Then the target is aimed at. After that the hammer is driven to the target by compressed air.

Basically there are two installation systems available:

• One‑step‑system: The complete soil displacement hammer with the attached pipe is driven to the target.

• Two‑steps‑system: The first step is to drive a multi‑cutter‑cone to the target. In a second and final step the pipe is then drawn in. This system is the more precise one.

In general there are two kinds of soil displacement hammers:

• uncontrolled hammers

• controlled hammers

172

Mat

eria

l pro

pert

ies

Cal

cula

tion

guid

eC

onne

ctio

n te

cahn

olog

yIn

stal

lati

on

gu

ide

Stan

dard

s an

d ap

prov

als

R

Figure D.12: Controlled soil displacement hammer.

Besides course corrections, the controlled soil dis‑placement hammer holds another advantage. It can record the data of its course (pitches, side motions and depths information). These data can be trans‑ferred to a computer and be stored as a path‑dia‑gram.

3 Product-specific characteristics for relining

3.1 Specifics of PE 100Slip‑lining: suitable

Close‑fit‑lining: suitable (above DN 400 mm); after a technical consultation with the technical engineer‑ing department ([email protected])

2.6.1 Uncontrolled soil displacement hammer

Installation lengths: up to 40 m

Maximum dimension: DN 200

Maximum speed: 15 m/h

Location: target pit

Figure D.11: Uncontrolled soil displacement hammer.

2.6.2 Controlled soil displacement hammer

Installation lengths: up to 70 m

Maximum dimension: DN 65

Maximum speed: 10 m/h

Minimum radius R: 27 m

Location: target pit or target spot

173

Installation guide

Mat

eria

l pro

pert

ies

Cal

cula

tion

guid

eC

onne

ctio

n te

chno

logy

Inst

alla

tio

n g

uid

eSt

anda

rds

and

appr

oval

s

3.2 Specifics of Sureline® (PE 100-RC)

Slip‑lining: suitable

Close‑fit‑lining: suitable

Uncontrolled soil displacement hammer: suitable up to DN 200 mm

Controlled soil displacement hammer: not suitable

For trenchless installations certain tractive forces must not be exceeded. The following table is an in‑dication of permissible forces for a duration of 30 min.

OD [mm]

Maximum permissible tractive forces [kN]

SDR 17 SDR 11

20 °C 40 °C 20 °C 40 °C

63 ‑ ‑ 10 7,2

75 9,5 6,6 15 10

90 14 9,5 21 15

110 20 14 31 22

125 26 18 41 28

140 33 23 51 36

160 43 30 66 47

180 55 38 84 59

200 67 47 104 73

225 85 60 131 92

250 105 74 162 114

280 132 92 204 142

315 167 117 258 180

355 212 149 327 229

400 269 189 415 291

450 341 239 526 368

500 421 295 648 454

560 528 370 814 570

630 668 468 1030 721

710 849 594 1309 916

Table D.9: Tractive forces for Sureline®‑pipes (Source: DVGW GW 320‑1).

For drawing‑in periods >30 min the values have to be reduced by 10 %.

For drawing‑in periods >20 h the values have to be reduced by 25 %.

Due to the high elasticity and flexibility of the Sure‑line® pipe, changes in direction during the instal‑lation can be realised without the used of fittings. Nevertheless the minimum bending radii have to be considered (see chapter 2.1).

3.3 Specifics of SureFIT® (PE 100)

Slip‑lining: not suitable

Close‑fit‑lining: suitable (from DN 150 mm to DN 400 mm)

3.4 Specifics of SurePEX (PE-Xa)Slip‑lining: suitable

Close‑fit‑lining: not suitable

Uncontrolled soil displacement hammer: suitable

Controlled soil displacement hammer: suitable

Due to the low creep modulus of PE‑Xa, these pipes can be processed easier than PE 100 pipes. Low temperatures around the freezing point result in a decreased flexibility of the pipe material. Based on this fact it is recommended to store the coiled bun‑dle in a heated hall or heated tent till the installa‑tion, in order to guarantee an easier decoiling of the bundle and an easier installation. Alternatively pipes can be warmed up by hot water or steam flowing through.

According to ÖVGW and DVGW regulations the squeezing off of PE‑Xa pressure piping systems is ac‑ceptable. The squeezed area must have a minimum distance of 5 × OD to the next pipe connection / connector.

174

Mat

eria

l pro

pert

ies

Cal

cula

tion

guid

eC

onne

ctio

n te

cahn

olog

yIn

stal

lati

on

gu

ide

Stan

dard

s an

d ap

prov

als

4 MachiningCutting

t Clearance angle αRake angle γPitch tCutting speed ν

[°][°][mm][m/min]

20 ‑ 302 ‑ 53 ‑ 8500

Band saws are appropriate for the cutting of pipes, blocks, thick sheets and round bars.

Cutting

α

γ

Clearance angle αRake angle γPitch tCutting speed ν

[°][°][mm][m/min]

20 ‑ 306 ‑ 103 ‑ 82000

Circular saws can be used for the cutting of pipes, blocks and sheets. Carbide tipped saws have a con‑siderably longer working life.

Turning

a

λ

γ

α

Clearance angle αRake angle γTool angle λCutting speed νFeed fCutting depth a

[°][°][°][m/min][mm/min‑1][mm]

6 ‑ 100 ‑ 545 ‑ 60250 ‑ 5000.1 ‑ 0.5> 0.5

The peak radius (r) should be at least 0.5 mm. High surface quality is obtained by means of a cutting tool with a wide finishing blade. Cut‑off: Sharpen turning tool like a knife.

Milling

α

γ

Clearance angle αRake angle γCutting speed νFeed f

[°][°][m/min][mm/min‑1]

10 ‑ 205 ‑ 15250 ‑ 5000.5

High surface quality is obtained by means of a milling machine with fewer blades ‑ this increases cutting capacity.

Drilling

ϕ

α

γ

Clearance angle αRake angle γCentre angle φCutting speed νFeed fSpiral angle γx

[°][°][°][m/min][mm/min‑1][°]

5 ‑ 1510 ‑ 2060 ‑ 9050 ‑ 1500.1 ‑ 0.312 ‑ 16

For holes with diameters of 40 mm ‑ 150 mm, hollow drills should be used; for holes <40 mm diameter, use a normal high‑speed‑steel drill.

Table D.10: Parameter guidelines for machining processes.

The cutting speed, the conveying and the cutting geometry should be designed in a way that any sub‑sequent heat can mainly be removed through the shavings (too much pre‑heating can lead to melting and/or discolouration of the processed surface).

All usual metal and wood processing machines may be applied.

Caution: the usage of silicone grease or other lubri‑cants, which can negatively affect the welding result is not permitted.

175

Mat

eria

l pro

pert

ies

Cal

cula

tion

guid

eIn

stal

latio

n gu

ide

Con

nect

ion

tech

nolo

gySt

and

ard

s an

d a

pp

rova

ls

Standards and Approvals

175

1 Standards 177

2 Approvals / External quality control 177

176

Mat

eria

l pro

pert

ies

Cal

cula

tion

guid

eIn

stal

latio

n gu

ide

Con

nect

ion

tech

nolo

gySt

and

ard

s an

d a

pp

rova

ls

177

Mat

eria

l pro

pert

ies

Cal

cula

tion

guid

eIn

stal

latio

n gu

ide

Con

nect

ion

tech

nolo

gySt

and

ard

s an

d a

pp

rova

ls

Standards and Approvals

1 StandardsAGRU pipes and fittings are manufactured out of standardised moulding materials and produced ac‑cording to relevant international standards.

A summary of the most important standards for PE is listed below.

• ÖNORM B 5014‑1: Sensory and chemical requirements and testing of materials in contact with drinking water ‑ Part 1: Organic materials.

• DIN 8074: Polyethylene (PE) ‑ Pipes PE 63, PE 80, PE 100, HDPE ‑ Dimensions.

• DIN 8075: Polyethylene (PE) pipes ‑ PE 63, PE 80, PE 100, HDPE ‑ General quality require‑ments, testing.

• DIN 16963 (part 1 ‑ part 15): Pipe Joints and Elements for High Density Polyethylene (HDPE) Pressure Pipelines, Types 1 and 2.

• EN 1555 (part 1 ‑ part 7): Plastics piping sys‑tems for the supply of gaseous fuels ‑ Polyeth‑ylene (PE).

• EN 12201 (part 1 ‑ part 7): Plastics piping sys‑tems for water supply ‑ Polyethylene (PE).

• ISO 1872‑1: Plastics ‑ Polyethylene (PE) mould‑ing and extrusion materials.

• ISO 4065: Thermoplastics pipes ‑ Universal wall thickness table.

• ISO 4427: Plastics piping systems ‑ Polyethylene (PE) pipes and fittings for water supply.

• ISO 4437: Buried polyethylene (PE) pipes for the supply of gaseous fuels ‑ Metric series ‑ Specifi‑cations.

• ÖVGW QS‑W 405 Part2 Polyethylene pipings systems PE 100‑RC for the supply of drinking water ‑ Part 2 ‑ pipes

• ÖVGW QS‑G 392 (Part1‑4): Polyethylene pip‑ings systems PE 80, PE 100 and PE 100‑RC for the supply of gaseous fuels

• ÖVGW QS‑W 406 (Part1‑3): Polyethylene (PE 40, PE 80 und PE 100) pipesystems for the supply of drinking water ‑ Part 1 ‑ pipes

• GRIS GV 19: Spezielle Gütevorschrift für Kanal‑rohre und Formstücke aus Polyethylen (PE) für den Siedlungswasserbau

• GRIS GV 20: Spezielle Gütevorschrift für Kanal‑Druckrohre und Formstücke aus Polyeth‑ylen PE 100‑RC für nicht konventionelle Verlege‑techniken im Siedlungswasserbau

• PAS 1075: Pipes made from Polyethylene for alternative installation techniques

• DVGW W 400/1: Technische Regel Was‑serverteilungsanlagen (TRWV) ‑ Teil 1: Planung

• ASTM D2513: Standard Specification for Pol‑yethylene (PE) Gas Pressure Pipe, Tubing, and Fittings

• ASTM D3261: Standard Specification for Butt Heat Fusion Polyethylene (PE) Plastic Fittings for Polyethylene (PE) Plastic Pipe and Tubing

• ASTM F1055: Standard Specification for Electrofusion Type Polyethylene Fittings for Outside Diameter Controlled Polyethylene and Crosslinked Polyethylene (PEX) Pipe and Tubing

2 Approvals / External quality control

Additionally to the internal controls, regular tests on products and internal procedures are performed by independently accredited test institutes.

External control is one element of product approvals in several application ranges and countries, where the modalities of the external control are regulated in registration and approval certificates.

Currently the following institutes are commissioned for production control:

• IIP Milano (Italy)

• TGM Vienna (Austria)

• TÜV Süd (Southern Germany)

• Certigaz

178

Mat

eria

l pro

pert

ies

Cal

cula

tion

guid

eIn

stal

latio

n gu

ide

Con

nect

ion

tech

nolo

gySt

and

ard

s an

d a

pp

rova

ls

The high quality standard of our products is docu‑mented by a series of approvals and certification for gas and water supply in following countries:

Table E.1:

Country Approval Natural gas Potable water Sewage

Algeria Sonelgaz ×

Australia Watermark ×

AustriaÖVGW × ×

GRIS ×

BelgiumBELGAQUA ×

Electrabel ×

EuropeEN 12201 × ×

EN 1555 ×

France Gaz de France ×

GermanyDVGW × ×

Dibt × ×

Great Britain & Northern Ireland

WRAS ×

Italy IIP ‑ UNI × ×

New Zealand Watermark ×

Poland Install × ×

RussiaDIN Gost TÜV × ×

GasCert ×

Switzerland SVGW × ×

Overview approvals.

FM approved 218 psi and 250 psi PE pipes and fit‑tings (OD 63 ‑ 630 mm) according to FM class 1613 “Plastic pipes and fittings for underground fire pro‑tection service“.

DNV approval for the use of pipes/fittings made of PE 100 / PE 100‑RC in systems for water and sea water.

www.agru.at

AGRU Kunststofftechnik GmbHIng.-Pesendorfer-Straße 314540 Bad Hall, Austria

T. +43 7258 7900 F. +43 7258 790 - [email protected]

AG

RU

LIN

E

0317

AGRULINE

RU

Системы трубопроводовAGRULINE | ПРОМЫШЛЕННОСТЬ | PURAD | AGRUAIR

ПолуфабрикатыЛИСТЫ | СТЕРЖНИ | СВАРОЧНЫЕ ПРУТКИ

Защита БетонаSURE GRIP | ULTRA GRIP | HYDROCLICK | HYDRO+

Lining SystemsТУННЕЛЬНЫЕ МЕМБРАНЫ

Ваш торговый представитель

Возможны ошибки в наборе, опечатки и изменения.На некоторых рисунках изображены только примеры.

СИСТЕМА ТРУБОПРОВОДОВИЗ PE 100 (-RC)ДЛЯ ГАЗО- И ВОДОСНАБЖЕНИЯ

Documents

AGRULINE...Трубопроводные системы из PE 100 для газо- и водоснабжения, а также для отвода сточных вод и трубопроводные