Rørekspansjon

Kort om ekspansjon og våre løsninger

Dette dokumentet gir en oversikt over hvordan man tar hensyn
til termisk ekspansjon og kontraksjon i rørinstallasjoner.

Følgende temaer blir dekket:

• Hva er termisk ekspansjon?
• Hva sier standarden?
• Løsninger for termisk ekspansjon
• Hvilke deler bruker vi?
• Hvordan regne ut termisk utvidelse i rør?

En lengdeforandring i rør som følge av temperaturendringer kan beregnes med følgende formel:
 

Beregningsformel:

Termisk lengdeutvidelse:

ΔL = L ⋅ β ⋅ ΔT

Forklaring:

• ΔL: Lengdeendring (i mm)
• L: Rørlengde (i meter)
• β: Materialets ekspansjonskoeffisient (mm/m·°C) – se tabellen over
• ΔT: Temperaturendring (i °C)

Eksempel

Vi har et 50 meter langt stålrør.

• Installasjonstemperatur: 20 °C
• Driftstemperatur: 80 °C
• Temperaturendring:
  Delta T = 80°C - 20°C = 60°C
• Ekspansjonskoeffisient for stål:
  β = 0,012 mm/m⋅°C

Beregning:

ΔL = 50m ⋅ 0,012 mm/m⋅°C ⋅ 60°C = 36 mm

Røret vil utvide seg med 36 mm.

Vi hjelper deg med riktige beregninger

Våre ingeniører hjelper deg med å beregne og designe løsninger til ditt behov. Vi sørger for at alt blir riktig fra starten av, slik at du unngår overraskelser underveis i prosjektet.

Du får en installasjon i henhold til NS-3420:U-2019.

Har du spørsmål om ekspansjon?
Ta kontakt.

De vanligste rørmaterialene reagerer svært

forskjellig på samme temperaturendring

Hva er termisk ekspansjon?

Termisk ekspansjon/kontraksjon er et materies tendens til å endre volum ved endring i temperatur. Rør ekspanderer når temperaturen stiger og trekker seg sammen når temperaturen faller. Dette kalles henholdsvis termisk ekspansjon eller termisk kontraksjon. Termisk ekspansjon i rør er altså forårsaket av temperaturforskjeller. Når det skjer, må røret kunne ekspandere/kontrahere i lengderetningen.

Hva sier standarden?

NS 3420-U:2019 – Rørinstallasjoner sier blant annet følgende:

Montasje

• C3.4: Forankringer skal utføres slik at de kan oppta belastninger og lengdeforandringer uten å ta skade av eller overføre vibrasjoner til bygningskonstruksjoner.
• C3.5: Bæreevnen til den valgte opphengsanordningen skal kunne dokumenteres.
•  

Løsninger for termisk ekspansjon 

Lengdeutvidelsen kan ikke stoppes eller holdes fast. Vi må ta hensyn til disse kreftene og tillate dem – de må derfor styres.

Dersom man ikke tar hensyn til ekspansjon og kontraksjon, kan det føre til at røropphenget kollapser. Dette kan igjen føre til lekkasje og skader på bygninger og annet utstyr. Løsningen er fleksibilitet

Fastpunkter i kombinasjon med riktige klammer med glidefunksjon sikrer at rørene kan bevege seg. Bevegelsene fordeles jevnt, noe som også øker levetiden på installasjonen.

Tre løsninger for å håndtere termisk ekspansjon
 

1. Retningsforandring og elastisk bøying av rørene
 

Vi kan utnytte oss av retningsforandringer og la røret bøye seg elastisk i bendet. Dette kalles L-bøy eller ekspansjonslegg.

For at det skal være nok elastisitet i bendet, må lengden «LA» ha tilstrekkelig lengde og ha frihet til å bevege seg både sideveis og i rørretningen.

Ekspansjonslegg er den enkleste og vanligste måten å løse ekspansjon på.

2. Ekspansjonssløyfe

Dersom det ikke finnes naturlige retningsforandringer i rørets layout, må disse designes inn. Dette gjøres med det som kalles en U-bøy eller ekspansjonssløyfe.

Ekspansjonen som må absorberes i hvert bend halveres sammenlignet med en ekspansjonslegg, siden det er to bend som kan bøyes.

På samme måte som i en ekspansjonslegg kreves det en viss høyde på U-en for at den skal kunne bøyes elastisk. Nøyaktig høyde avhenger av forventet ekspansjon og rørets materiale.

3. Kompensator

En kompensator er en mekanisk fjær som absorberer ekspansjonen. Den kan brukes der det ikke er plass til ekspansjonssløyfe eller andre retningsforandringer.

Kompensatoren er nyttig, men bør brukes som en siste utvei når andre løsninger ikke er mulige.

 

Ulemper ved kompensatorer:

• Kostbar
• Krever et mye kraftigere fastpunkt enn ved bruk av L- eller U-bøy
• Krever vedlikehold
• Begrenset levetid
• Strenge krav til sideveis avstivning før og etter kompensatoren

Hvilke deler bruker vi?
 

Våre løsninger
 

• Glider
  Tillater bevegelse i rørets lengderetning, men låser sideveis.
  Glideoppheng gjør det mulig for røret å ekspandere og trekke seg sammen uten å belaste konstruksjonen.

  Kruge leverer glidere med ulike:

  • Glidelengder
  • Monteringsretninger
  • Styrker

Dette gir fleksibilitet til å tilpasse løsningen etter behov og installasjonstype.

• Kryssglider
  Tillater bevegelse både i rørretning og sideveis.
  En kryssglider brukes som oppheng før og etter bendet i en ekspansjonslegg, og gir røret frihet til å bevege seg i flere retninger uten å belaste konstruksjonen.

• Fastpunkt
  Låser røret i alle retninger.
  Vi må låse fast røret for å styre hvilken retning ekspansjonen skal gå. Kreftene som må tas opp kommer fra:
  • Bøying av rør
  • Friksjon i glideopphengene
  • Innvendig trykk i røret (ved bruk av kompensator)
     

• Ekspansjonen vil bøye det svakeste punktet, så det er viktig å bestemme hvor det sterkeste punktet skal være – og plassere fastpunktet der.

• Tilpasset til situasjonen
  Kruge tilbyr et bredt utvalg av fastpunkter.
  Bruken av fastpunkter må tilpasses den aktuelle situasjonen, slik at røret festes riktig for å kontrollere retningen på ekspansjonen.

  Vi har standardløsninger for fastpunkter som tåler krefter opptil 35 kN.

Hvordan regne ut termisk utvidelse/ kontraksjon i rør?

Når rør utsettes for temperaturendringer, vil de utvide eller trekke seg sammen. For å sikre en trygg og holdbar installasjon, er det viktig å kunne beregne hvor mye røret vil bevege seg.

Ta kontakt, så hjelper vi deg!