高層ビルのHDPEサイフォンシステムの熱膨張と収縮の問題に対処する方法

HDPE材料の熱膨張および収縮特性
HDPE（高密度ポリエチレン）は、明らかな熱膨張と収縮の特性を備えた熱可塑性になります。熱膨張係数は一般に0.17〜0.20 mm/m・℃です。温度差の変化は、特に高層ビルで、パイプラインの長さに大きな変化をもたらします。ライザーと長距離水平方向のメインパイプを設置する場合、それらの線形膨張と収縮を科学的に考慮する必要があります。

夏の高温と冬の低温の交互の動作条件下では、HDPEサイフォンシステムのパイプが周囲温度の変動と拡大または契約します。適切に処理されない場合、パイプの変形、インターフェース脱臼、システムの漏れ、またはブラケットの不安定性などの深刻な結果を引き起こします。

高層ビルの熱膨張と収縮の主な症状
の熱膨張と収縮の問題 HDPEサイフォンシステム 高層ビルでは、主に次の方法で現れます。
ライザーは床の高さの影響を受け、全長が大きく変化し、パイプラインの軸方向の変位を引き起こすのは簡単です。
屋根の水平方向のメインパイプの長距離敷設の状態では、昼と夜の温度差、または屋外と屋内の温度差が重要です。
パイプの固定ブラケットが合理的に配置されていない場合、ストレス集中、界面の引き裂き、さらにはシステムの損傷を引き起こします。
ハンガーとスライディングブラケットは一緒に使用されません。これにより、パイプラインの自由な動きが制限され、ストレス蓄積ポイントが形成されます。

サイフォンドレナージシステムにおける熱膨張と収縮のためのストレスリリース戦略
高層ビルのサイフォンシステムの熱膨張と収縮制御は、さまざまな技術的手段によって包括的に対処する必要があります。
スライドブラケットをセットアップします
水平方向のメインパイプと垂直方向のライザーのレイアウトでは、パイプラインが軸方向に自由に移動できるように、スライドブラケットを設定する必要があります。スライドブラケットは通常、固定ブラケットの間に配置されます。摩擦係数を減らすために、ステンレス鋼のブラケットまたはポリエチレンスライドパッドが推奨されます。インストール中、詰まりを避けるために、スライド方向に注意してください。
固定ブラケットの合理的なレイアウト
固定されたブラケットは、ビームの下、壁、柱の側面など、構造の安定した剛性部分に取り付ける必要があります。高層ビルの3〜5階ごとに固定ブラケットをセットアップすることをお勧めします。固定ブラケットの主な機能は、全体的な滑りを防ぐためにパイプラインの基準点を決定することですが、熱膨張と収縮の変位を防ぐことはできません。
パイプラインの拡張ギャップを予約します
HDPEサイフォンシステムの設計では、パイプラインの各セクションを接続する際に、温度差条件に応じて適切な膨張マージンを予約する必要があります。 50メートルの長さのHDPEパイプを例にとると、温度差が30°の場合、線形膨張は250〜300mmに達することがあります。設計者は、インターフェイスと電動融合溶接でバッファースペースを予約する必要があります。
拡張リングまたはバッファーベンドを追加します
パイプラインが回転する場所、または温度差が頻繁に変化する場所では、「拡張リング」または「U字型バッファーベンド」を設定できます。この構造形態は、熱の膨張と収縮によって引き起こされるパイプラインの膨張と収縮を効果的に吸収し、まっすぐなセクションでのストレス集中を避け、システムの安定性を保護します。
柔軟な接続または補償器を選択します
柔軟なゴムジョイントまたは拡張補償器は、いくつかの高層ビル（床スラブや壁の開口部など）の特別なノードで考慮することができます。これらのコンポーネントは特定の変位と振動を緩衝することができますが、システムの負圧に影響を与えるのを避けるために、それらの使用頻度を制御する必要があります。

高層ビルでのパイプシャフトレイアウトの最適化
高層ビルの垂直シャフトスペースは限られています。 HDPEサイフォンドレナージシステムがパイプシャフトに配置される場合、パイプの直径の選択、ブラケット位置、熱断熱保護、およびその他の測定値を最適化する必要があります。
パイプは壁の近くにあるべきではなく、一定量の熱膨張と移動空間があるはずです。
垂直方向のトラックスライドは、ライザーが自由に拡張して収縮するのを支援します。
システムの全体的なプルダウンを避けるために、ライザーの下部にソフト接続またはバッファジョイントを設定することをお勧めします。
パイプの断熱は、昼と夜の温度差の影響を減らし、膨張と収縮の頻度と程度を減らすことができます。

エンジニアリングの場合の熱膨張および収縮制御測定
高層市販の複合施設の屋根にある雨水サイフォンシステムは、HDPEパイプを使用し、最大水平パイプセクションの長さは60メートルです。マルチポイントスライドブラケットが設定されており、U字型の熱膨張リングが中央のセクションに設計されています。シミュレーションとオンサイトのデバッグの後、システムは±35°の周囲温度差の下で連続的かつ安定して実行され、界面の脱臼やブラケットが落ちずに、熱膨張および収縮処理戦略の有効性を完全に検証します。

設置および建設中の注意事項
設置温度記録は重要な参照データであり、溶接中の予約拡張空間を決定するために使用されます。
すべてのブラケットはしっかりと設置する必要があり、腐食防止処理を整え、スライド/固定型にマークする必要があります。
溶接後、溶接層の損傷を避けるために、パイプラインを強制的に押したり引いたりすることはお勧めできません。
パイプラインが設置された後、システム換気と陰圧テストを実施して、熱膨張と収縮がシステムシーリングに影響を与えるかどうかを観察する必要があります。