HFD01-Kunststof Drukleidingen Voor Vloeistoftransport

70
voor vloeistoftransport KUNSTSTOF DRUKLEIDINGEN

description

Handboek Kunststof drukleidingen voor vloeistoftransport firma VINK

Transcript of HFD01-Kunststof Drukleidingen Voor Vloeistoftransport

Page 1: HFD01-Kunststof Drukleidingen Voor Vloeistoftransport

voor vloeistoftransport

KUNSTSTOF DRUKLEIDINGEN

Page 2: HFD01-Kunststof Drukleidingen Voor Vloeistoftransport

8

Page 3: HFD01-Kunststof Drukleidingen Voor Vloeistoftransport

9

1.1 MATERIAALKEUZE

1 1.1 Inleiding

In de wereld van de kunststofdrukleidingen worden volgende materialen veel gebruikt, elk in hun specifieke domein: PVC,PVC-C, HDPE, PP, PP-S, PP-SEL, PVDF, ECTFE en ABS. Wij zullen elk van deze kunststoffen grondig bespreken, alsookhun specifieke toepassingen.

Een vergelijking van de fysische eigenschappen laat ons toe reeds een eerste selectie te maken. Hierbij dient opgemerkt teworden dat de mechanische eigenschappen van kunststoffen van enkele belangrijke faktoren afhankelijk zijn:

- de temperatuursbestendigheid- de tijdsduur van de belasting, omwille van de kruipeigenschappen- de drukbestendigheid- de weerstand tegen de inwerking van een agressief medium en/of omgeving (afvalwater, chemicaliën,...)

Aangezien deze 4 eigenschappen onderling van elkaar afhankelijk zijn, is steeds voorzichtigheid geboden bij het beoordelenvan de beschikbare technische gegevens i.v.m. deze eigenschappen.

Naast deze basiscriteria kunnen nog andere faktoren van belang zijn, zoals o.a.:- weersbestendigheid- bestendigheid tegen energierijke straling- voedingsgeschiktheid- brandweerstand- elektrostatische oplading- slijtvastheid- gasdoorlaatbaarheid- veiligheidseisen- beschikbaarheid van de vereiste leidingsonderdelen.- aard van de installatie: ondergronds of bovengronds

Alvorens de specifieke eigenschappen van elke kunststof te bespreken, gaan wij dieper in op de invloed van de belangrijkstecriteria voor de keuze van een kunststof drukleiding voor vloeistoftransport..

1.1.2 Temperatuur -Drukbestendigheid

De temperatuur-drukbestendigheid is vanzelfsprekend één van de hoofdcriteria bij de keuze van een drukleidingssysteem.Voor de dimensionering van kunststofbuizen wordt er uitgegaan van de experimentele bepaling van de maximum toegelatenwandspanning in funktie van de tijd bij verschillende temperaturen. De bekomen grafieken (zie volgende pag.) werdenopgesteld door verschillende internationale instanties, en tonen ons de minimaal vereiste wandspanning waaraan de kunst-stofbuizen moeten kunnen weerstaan.

Het verband tussen de wanddikte en de drukbestendigheid van de buis, en de toelaatbare wandspanning wordt vrijnauwkeurig benaderd door volgende formule:

(D - s)σ = p

2 s

waarin: σ = wandspanning (N/mm2)p = drukbestendigheid (N/mm2)D = buitendiameter van de buis (mm)s = wanddikte van de buis (mm)

D.m.v. deze formule werden de wanddikten gestandardiseerd voor verschillende diameters in een aantal standaard druktrap-pen: ND (of PN) 2,5 - 3,2 - 4 - 6 - 10 - 16 - 20 - 25. ND staat voor “nominale druk”, PN staat voor “pression nominale”. Dezedruktrappen geven de drukbestendigheid van een buizenserie weer bij 20 °C, voor een levensduur van 50 jaren bij het trans-port van een neutraal medium zoals water. Om deze druktrappen te bepalen, neemt men de wandspanning, bekomen uit dehogervermelde grafieken, aangepast met een veiligheidsfaktor. Deze wordt ingevoerd om rekening te houden met onvoorzieneextra belastingen die in de praktijk kunnen voorkomen (drukstoten, externe beschadigingen van het buisoppervlak,.....).Zoals tevens blijkt uit deze grafieken, neemt de toelaatbare wandspanning en dus ook de drukbestendigheid van een kunst-stofbuis af bij stijgende temperatuur.

1. Kunststof drukleidingen voor vloeistoftransport

Page 4: HFD01-Kunststof Drukleidingen Voor Vloeistoftransport

10

PVC PVC-C

PE80 PE100

1. Kunststof drukleidingen voor vloeistoftransport

Page 5: HFD01-Kunststof Drukleidingen Voor Vloeistoftransport

11

1. Kunststof drukleidingen voor vloeistoftransport

PP-H PP-R

De door Vink geleverde kunststofleidingen voldoen, wat afmetingen en temperatuur-drukbestendigheid betreft, aan de eisengesteld door de internationale normen zoals ISO, DIN, UNI,..........

Bij transport van agressieve chemicaliën dient, naargelang de chemische bestendigheid van de desbetreffende kunststof, een vei-ligheidsfaktor toegepast worden.

PVDF ECTFE

Page 6: HFD01-Kunststof Drukleidingen Voor Vloeistoftransport

12

1.1.3 Chemische bestendigheid

1.1.3.1 Chemische bestendigheid van de materialen

Het mechanisme van de chemische inwerking op kunststoffen verschilt sterk van dit bij metalen. Metalen laten immers van-wege hun dichte kristallijne struktuur geen indringing van gas- of vloeistofmoleculen toe, zodat de aantasting van metalen aanhet oppervlak ontstaat.Vanwege de relatief grote ruimtes tussen de molekuulketens van thermoplastische kunststoffen, kunnen de veel kleinerevloeistof- of gasmolekulen, naargelang hun grootte, min of meer tussen de kunststofketens indringen en mikroskopisch kleinedruppels vormen.

Deze kunnen in geval van een onvoldoende bestendigheid van de desbetreffende kunststof, op verschillende manierenschadelijk inwerken. Zo kunnen bijvoorbeeld toevoegstoffen zoals kleurstoffen, stabilisatoren, weekmakers, enz...... uit de kunststof opgelost worden, kan er een chemische reactie optreden, waarbij de kunststofketens verbroken worden of deketenopbouw gewijzigd wordt of kan de kunststof gaan oplossen. De aard en de gradatie van de chemische aantasting wordtdoor veel faktoren bepaald. Aard, concentratie en temperatuur van de chemicaliën zijn van overwegend belang, maar de drukin de leiding, de mechanische belasting, de aanwezigheid van rechtstreeks zonlicht, UV-straling, de spanningen in het materiaalkunnen in vele gevalllen een zeer belangrijke rol spelen.

Omwille van de complexiteit van invloeden zijn ook een ganse reeks bestendigheidstesten in de praktijk van toepassing, zoalsde bepaling van gewichts- en volumewijziging, van de mechanische eigenschappen onder verschillende omstandigheden,enz......

Bij de eindbeoordeling onderscheidt men algemeen drie gradaties:Bestendig: het materiaal heeft een zodanige weerstand t.o.v. de betrokken chemicaliën, dat het gebruik van

het materiaal aangewezen is.Betrekkelijk bestendig: het materiaal heeft een zekere weerstand t.o.v. aantasting door de betrokken chemicaliën, maar

de toepasbaarheid van het materiaal dient per geval te worden onderzocht; eventueel dienen bijkomende testen gedaan te worden. In ieder geval zal de levensduur bij dergelijke toepassingen verminderen.

Niet bestendig: het gebruik van het materiaal voor de aangeduide chemicaliën is af te raden.

1.1.3.2 Chemische bestendigheid van verbindingen

Verlijmingen zijn alleen bij PVC, PVC-C en ABS gebruikelijk. Voor PVC wordt in de meeste gevallen gebruik gemaakt van eentetrahydrofuraan(THF)-lijm, zoals bv. Tangit , welke ongeveer dezelfde chemische bestendigheid vertoont als PVC.

Als enige uitzonderingen gelden:zwavelzuur ; H2SO4 bij concentraties groter dan 70%zoutzuur ; HCl bij concentraties groter dan 25%salpeterzuur ; HNO3 bij concentraties groter dan 20%fluorwaterstofzuur; HF bij alle concentraties

Bij deze chemicaliën is een THF-lijm zoals Tangit slechts “beperkt bestendig”, wat inhoudt dat de levensduur van de verlijmingingekort wordt, zodat na bepaalde tijd lekkages kunnen optreden. Veelvuldige testen hebben aangetoond, dat Dytex - een lijmop methyleenchloridebasis - in voornoemde gevallen wel geschikt is. ABS dient men te verlijmen met speciale ABS-lijm opbasis van methylethylketon (MEK). Het gebruik van een speciale ABS-reiniger is eveneens vereist.

1.1.3.3 Chemische bestendigheid van dichtingen en membranen

Aangezien in praktisch elke kunststofleiding eveneens rubberdichtingen en membranen gebruikt worden, is een overzicht vande eigenschappen van de meest voorkomende dichtingsmaterialen hier zeker op zijn plaats.

1. Kunststof drukleidingen voor vloeistoftransport

Page 7: HFD01-Kunststof Drukleidingen Voor Vloeistoftransport

Benaming Samenstelling TemperatuursbestendigheidLange duur °C Korte duur °C

Natuurrubber isopreen -30 +90 +120slechts bestand tegen neutrale mediaveroudert vrij snel

NBR (Perbunanâ )) Acrylonitrile-Butyleenrubber -30 +90 +130goed bestand tegen vetten, oliën, benzineminder goed bestand tegen oxyderende zuren

EPDM (Dutralâ ) Ethyleen-propyleen-terpolymeerrubber -50 +100 +140goed bestand tegen de meeste zuren, basen en zouten, minder geschikt voor oliën en vetten

FPM (Vitonâ ) Vinylideenfluoride-hexafluorpropyleenrubber -30 +200 +220zelfde toepassingsgebied als EPDM, maaralgemeen gezien wel geschikt voor oliën envetten. Niet bestand tegen esters en ketonen

CSM (Hypalonâ ) Chloorsulfonpolyethyleen -40 +100 +140ongeveer dezelfde bestendigheid als EPDM

CR (Neopreenâ ) Chloor-butadieen polymeer -30 +80 +110bestand tegen verdunde zuren en basenslechte bestendigheid t.o.v. koolwaterstoffen,esters, ketonen

GR/PE gegrafiteerd polyethyleen (FIP ontwikkeling) -30 +70 +90zelfde bestendigheid als polyethyleen

PTFE (Teflonâ ) Polytetrafluorethyleen -100 +260 +280bestand tegen praktisch alle chemicaliën

PTFE enveloppe omhulsel in PTFE onder gesloten enveloppe -100 +260 +280ITC pakkingvulling

Een gedetailleerde chemische bestendigheidslijst is op aanvraag verkrijgbaar.

1. Kunststof drukleidingen voor vloeistoftransport

13

Page 8: HFD01-Kunststof Drukleidingen Voor Vloeistoftransport

1.1.4 Weersbestendigheid

Gezien de uitstekende corrosiebestendigheid van kunststoffen, is buitengebruik geen probleem wat bijv. roest betreft. Mendient echter enige voorzorgen te nemen voor de weerstand tegen rechtstreekse zonnestraling (UV). Van PVC, HDPE zwart (met 2 à 3 % koolstof), PVDF en ECTFE leidingen is bekend dat ze zich, zelfs na jaren, zeer goedgedragen bij installatie in open lucht. Voor PVC dient men wel rekening te houden met een min of meer sterke verkleuring eneen geringe afname van de slagvastheid.PP dient steeds afgeschermd te worden tegen rechtstreekse zonnestraling. Dit kan onder andere door een beschermendecoating (AGRU) aan te brengen of door een extra isolatiemateriaal te voorzien. Verder is het ook mogelijk om de optredende aantasting onder invloed van UV te voorzien, door bij het ontwerp van de leidingen een extra wanddikte toe te voegen alscompensatie van het voorziene verlies in wanddikte. Er moet minstens 2 mm bijgerekend worden. PP is evenals PE leverbaar met een koolstofvulling. Deze kwaliteit bezit dan tevens een goede UV-bestendigheid.Kunststofleidingen kunnen, alhoewel niet vereist, eventueel ook geschilderd worden met verven op latex-basis, welke uitstekend hechten op kunststoffen. Met een witte verf bereikt men naast de afscherming tegen zonnestraling bovendien een geringere warmteopslag in het materiaal. Bij keuze van de verf dient steeds gelet te worden op de chemische bestendigheidtegen het in de verf gebruikte solvent.

1.1.5 Slijtvastheid

Aan de hand van verschillende experimenten is reeds meermaals de uitstekende slijtweerstand van kunststoffen aangetoondin vergelijking met traditionele materialen zoals beton, staal, asbestcement,....Zeer goede ervaring werd opgedaan met bv. polyethyleen voor het hydraulisch transport van steenkool of erts-slurry in demijnindustrie, het transport van zand-water-mengsels in zandgroeven, het transport van gipsmengsels en bij drainagewerken.

De bovenstaande figuur geeft het resultaat van een abrasietest weer, waarin de erosiebestendigheid van HDPE-buisvergeleken werd met die van een stalen buis onder invloed van een zand-water-mengsel. Bij de proef werden mengsels vanrespectievelijk 7 en 14 gewichtsprocent kwartszand en water (korrelgrootte kwartszand 1 tot 2,5 mm) door een gebogen leiding gepompt met variërende leiding radius.

Proefomstandigheden:

buisafmeting: 63 x 6 mmvloeistofsnelheid: 7 m/stemperatuur: 30°C à 35°Cdruk: 1,4 barvervanging zand bij 14% mengsel: alle 45 uren

7 % mengsel: alle 60 uren

De abrasieweerstand geeft het aantal uren werking weer tot er een gat in het materiaal ontstaat.Volgende figuur geeft u een vergelijking van verschillende materialen in een vergelijkbare test.

14

1. Kunststof drukleidingen voor vloeistoftransport

Page 9: HFD01-Kunststof Drukleidingen Voor Vloeistoftransport

Opmerkingen :

1. Bij een vaste stofgehalte tot 700 g/l, een korrelgrootte < 10 mm en een vloeistofsnelheid beneden 3 m/s, is de levensduur aanvaardbaar goed.

2. Algemeen zijn deze testen enkel geldig voor volledig gevulde buizen. In andere gevallen gaat de slijtage meer gecon-centreerd plaatsvinden op de bodem van de buis.

3. Voor het transport van een droge, abrasieve stof, zijn kunststoffen slechts beperkt inzetbaar.

1.1.6 Voedingsgeschiktheid

In de voedings- en farmaceutische industrie worden in vele gevallen speciale toxicologische eisen gesteld aan leidingson-derdelen. PE, PP, PVDF en ECTFE voldoen in regel steeds aan de hier gestelde eisen. In tegenstelling tot PP-H en PP-R, zijnPP-S en PP-SEL niet voedingsgeschikt.PVC buizen worden hoofdzakelijk gefabriceerd met een Pb-stabilisator waardoor uiterst kleine hoeveelheden lood in de buizenkunnen migreren. Mits een degelijke fabricage- en kwaliteitscontrole zijn deze migratiehoeveelheden verwaarloosbaar klein,zodat ze zonder risico aangewend kunnen worden voor drinkwaterleidingen. De door Vink geleverde PVC drukleidingenbeantwoorden daaromtrent aan de voorschriften van het Ministerie voor Volksgezondheid. Wanneer nog hogere eisen gesteldworden, kunnen Sn-gestabiliseerde PVC buizen geleverd worden.PVC fittings en kranen van de bekendste merken zijn steeds uit Sn-gestabiliseerd PVC vervaardigd. PVDF is qua materiaal-zuiverheid de meest hoogstaande thermoplast.

De Vink PVDF leidingen zijn vervaardigd uit Solef-PVDF en vertonen een dermate lage migratie, dat ze kunnen aangewendworden bij de bereiding en het transport van hoog zuiver gedemineraliseerd water, met een weerstand van meer dan18M.Ωcm . Gedetailleerde informatie met extraktie- en uitgassingstest worden op aanvraag verstrekt.Vink PVDF leidingen worden om die reden ook veelvuldig gebruikt in de waterbehandeling, voedings- en farmaceutischeindustrie.Bovendien hebben kunststoffen een zeer gladde binnenwand, zodat bacteriëngroei uitgesloten wordt. Voor dichtingen enmembranen worden bij voorkeur FPM of PTFE gebruikt.

1.1.7 Elektrostatische oplading

Kunststoffen worden vanwege hun hoge oppervlakteweerstand (1012 tot 1015 Ω) veelvuldig toegepast als isolator in de elek-triciteitssektor. Bijvoorbeeld als bekleding van elektrische kabels, schakelaars, isolatie tegen elektrochemische corrosie. Dezeeigenschap levert echter het nadelige effect op van de elektrostatische oplading. Bij een oppervlakteweerstand > 109 Ω treedtimmers geen neutralisatie van ladingen (ontstaan door bv. wrijving) op, zoals bij elektrisch geleidende materialen.Wanneer zo’n elektrostatische spanning te hoog wordt, treden ontladingen op tussen elektrisch positief en elektrisch negatiefgeladen vlakken. Dit kan in bepaalde gevallen gepaard gaan met een overslag van vonken. Bij gebruik in explosiebeveiligderuimtes of bij transport van licht ontvlambare vloeistoffen of gassen dienen dus steeds de nodige voorzieningen getroffen teworden om elektrostatische oplading te vermijden.

15

1. Kunststof drukleidingen voor vloeistoftransport

Page 10: HFD01-Kunststof Drukleidingen Voor Vloeistoftransport

Mogelijke maatregelen:

- ioniseren van de omgevingslucht- verhoging van de luchtvochtigheidsgraad (tot > 65%)- aarding van de buiswand- toepassen van elektrisch geleidende kunststofmaterialen : PVC-EL, PP-SEL, ...

PP-SEL is een elektrisch geleidende kunststof, UV-bestendig maar niet meer geschikt voor het transport van drinkwater envoedingsmiddelen, wegens de toevoeging van extra additieven.Voor die toepassingen waar de elektrostatische oplading een groot probleem vormt, werden er antistatische kunststoffenontwikkeld. Dit is op 2 manieren gebeurd :1. Door grafiet te mengen in de kunststof, zoals bij PVC-EL en PP-SEL. Deze materialen zijn door toevoeging van grafiet

steeds zwart gekleurd.2. Door een geleidende toplaag aan te brengen zoals bij PC, PMMA, PVC transparant.

1.1.8 Brandbestendigheid

Wat betreft brandwerendheid worden de kunststoffen ingedeeld volgens DIN 4102 in:- klasse B2: normaal ontvlambare materialen PE-HD, PP-H, PP-R- klasse B1: moeilijk ontvlambare materialen PVC, PVC-C, PP-S, PVDF, ECTFE, PP-SEL.

Deze laatsten zijn zelfdovend, maar PVC en PVC-C verspreiden bij verbranding chloorhoudende dampen, PVDF verspreidtfluorhoudende dampen, wat brandbestrijding kan bemoeilijken.(Opmerking: PP-S mag niet bewerkt worden boven de 230°C, zoniet gaat zijn brandwerendheid verloren.)

Kunststofleidingen kunnen bij muurdoorvoeringen voorzien worden van brandvrije moffen. Door het opzwellen van het binnen-ste deel van deze moffen in geval van brand, wordt de buis vuurbestendig en rookgasdicht afgesloten.Bepaalde types brandvrije manchetten kunnen na installatie van de leiding nog worden aangebracht.

Tabel: Verklaring van de verschillende brandnormen

EenheidKlasse A1 en A2 OnbrandbaarKlasse B1 Moeilijk ontvlambaar, zelfdovendKlasse B2 Normaal ontvlambaar, niet zelfdovendKlasse B3 Licht ontvlambaar

Norm UL94Klasse V0 Blijft minder dan 10 sec. nabrandenKlasse V1 < 30 sec.Klasse V2 < 30 sec., brand druipendKlasse V3 > 30 sec.

Norm NEN6065Klasse 1 Zeer zwak bijdragend tot brandvoortplantingKlasse 2 Zwak bijdragendKlasse 3 Matig bijdragendKlasse 4 Sterk bijdragendKlasse 5 Zeer sterk bijdragend

1.1.9 Energierijke straling

Thermoplastische kunststoffen zijn niet onbeperkt bruikbaar in de omgeving van energierijke straling. Als grenswaarden steltmen 6 Mrad voor PVC en 1 Mrad voor HDPE.Kunststofleidingen uit HDPE worden al geruime tijd toegepast als afvoerkanalen van laboratoria, koelwaterinstallaties en afval-water bij kerncentrales. Sommige afvalwaters bevatten β en γ stralen. HDPE leidingen worden zelfs na jarenlang gebruik nietradioactief, op voorwaarde dat de gemiddelde stralendosis kleiner blijft dan 104 Gray.

16

1. Kunststof drukleidingen voor vloeistoftransport

Page 11: HFD01-Kunststof Drukleidingen Voor Vloeistoftransport

1.1.10 Algemene materiaaleigenschappen

17

Eigenschappen Eenheid Testmethode PVC PVC-C HD-PE HDPE PP-H PP-R PP-S PVDF ECTFE ABS PP-PE 80 PE 100 (solef) SEL

Fysische Dichtheid bij 23°C kg/dm3 DIN 53479 ~ 1,4 ~ 1,55 ~ 0,95 ~ 0,96 ~ 0,92 ~ 0,91 ~ 0,95 ~ 1,78 ~ 1,68 1.06 1.12

g/cm3 ISO R1183ASTM D792

Mechanische (23°C)Treksterkte N/mm2 DIN 53455 ≥ 50 ≥ 75 ≥ 24 ≥ 25 ≥ 33 ≥ 21 ≥ 30 ≥ 55 ≥ 31 ≥ 37 29

MPa ISO/R 527

Rek bij breuk % ISO/R 527 ≥ 40 ≥ 10 ≥ 800 ≥ 600 ≥ 300 ≥ 800 - - ≥ 200 > 8 25

Slagsterkte kJ/m2 DIN 53453 (23°C) geen geen geen geen geen geen geen geen geenISO 179 breuk breuk breuk breuk breuk breuk breuk breuk breuk - -(proefstaaf 2)

Kerfsterkte (charpy) kJ/m2 DIN 53453 ≥ 2 > 2 ≥ 15 ≥ 17 ≥ 11 ≥ 15 ≥ 11 - - 44 IZOD 4 IZODISO 179 (23°C)(proefstaaf 2)

Buigsterkte N/mm2 DIN 53452 70 120 21 23 43 26 44 94 43 - -M Pa

Elasticiteitsmodulus N/mm2 DIN 53457 ≥ 3000 ≥ 3400 ≥ 800 ≥ 1000 ≥ 1200 ≥ 800 ≥ 1200 ≥ 2000 ≥ 1700 2100 1000M Pa

Shore hardheid D DIN 53505 83 - 60 - 63 - 60 - 75 - -

ThermischeKristallijn smeltpunt °C polarisatie- 120-130 - 127-131 128-135 160-165 140-150 158-164 175-178 240 90-106 148

mikroskoop

Vicat °C DIN 53460-B ≥ 78 ≥ 105 ≥ 67 ≥ 68-77 ≥ 90 - ≥ 85 147 112 90 80verwerkingspunt

Gebruikstemperatuur Min. °C ISO 306 -10 -10 -30 -10 -10 -10 -40 -75 -40 -10onbelast Max. °C +60 +90 +70 +100 +100 +100 +140 +170 +60 +100

Thermische W/m°K DIN 52612 0,16 0,12 0,41 0,40 0,22 0,24 0,22 0,14 0,16 0.20 0.24geleidbaarheid

Lineaire mm DIN 52328 0,08 0,07 0,20 0,20 0,16 0,16 0,16 0,12 0,10 0.10 0.15uitzettingscoëfficient

Vervormingstemp. °C - 120-140 165-185 130-140 155-170 150-165 155-170 +/-185 - - -

Elektr ischeOppervlakte Ω DIN 53482 > 1013 - >1014 >1015 >1013 >1013 >1013 >1013 >1015 - 3 x 102

weerstand VDE 0303 deel 3

Specifieke Ω mm DIN 53482 > 1015 > 1015 >1018 > 1015 > 1016 > 1016 > 1016 > 5.1014 1015 3.5 . 1016 3 . 102

weerstand VDE 0303 deel 3

Doorslagspanning kV/cm DIN 53481 350 450 700 220-530 800 800 800 100 80 - -VDE0303 deel 2

Relatieve diëlektr. - DIN 53481 3.3 3.4 2.5 2.3 2.3 2.3 9 - - -constante bij 2.106 Hz VDE 0330 deel 4

Diëlektrische verlies- DIN 53483 0.02 - 0.04 0.02 - 0.04 > 5.0 . 10-4 > 5.0 . 10-4 > 5.0 . 10-4 > 5.0 . 10-4 0.03 - - -factor tan δ bij 50 Hz VDE 0303 deel 4

AlgemeenBrandgedrag - DIN 4102 deel 1 B1 B1 B2 B2 B2 B2 B1 B1 - B2 -

UL 94 - VO HB VO

Verlijmbaarheid - - + + - - - - - - - + -

Lastemperatuur- stomplas °C - - - - 200 220 200 220 250 280 - -- moflas °C - - - - 300 270 270 - 260 - -

1. Kunststof drukleidingen voor vloeistoftransport

Page 12: HFD01-Kunststof Drukleidingen Voor Vloeistoftransport

1.1.11 PE 80 t.o.v. PE 100

Ontwikkelingen in het polymerisatieproces voor de produktie van hoge dichtheidspolyethyleen hebben gedurende hetafgelopen decennium geresulteerd in aanzienlijke verbeteringen in materiaaleigenschappen.

De belangrijkste materiaaleigenschappen die bepalend zijn voor HDPE buis zijn:- lange duur sterkte- weerstand tegen kerfgevoeligheid- weerstand tegen snelle scheurgroei- weerstand tegen aggressieve milieus

Weerstand tegen snelle scheurvoortplanting (RCP = Rapid Crack Propagation):= RCP is het fenomeen weerbij in een kunststofstruktuur, een defekt n.a.v. een accidentele impakt, zich snel voortplant onder

invloed van de trillingsgolf in de struktuur. Dit gedrag treedt vooral op bij grotere wanddiktes en bij lagere bedrijfs-temperaturen.

In het kader van die ontwikkelingen in de vorige decinnia, spreekt men van :- 1e generatie HDPE- 2e generatie HDPE- 3e generatie HDPE

Op alle van de bovengenoemde eigenschappen zijn grote verbeteringen gerealiseerd (van PE 50/63 -> PE 100). Deze verbeteringen zijn omgezet in een hogere veiligheidsfaktor of in een verhoging van de ontwerpspanning. Daarmee verkrijgt men een verlaging van de wanddikte voor eenzelfde drukklasse.

Om ieder misverstand te vermijden:- 1e generatie HDPE <-> PE MRS63 (= PE 63) vroegere PE 50- 2e generatie HDPE <-> PE MRS80 (= PE 80)- 3e generatie HDPE <-> PE MRS100 (= PE 100)

Opmerking: MRS = Minimum Required Strength= gemiddelde lange termijn hydrostatische sterkte, verminderd met een veiligheidscoëfficient

T.o.v. de 2e generatie HDPE (PE 80) biedt PE 100 de volgende voordelen:

Eigenschap Voordeel

Hoger weerstand tegen inwendige druk Materiaalkostenbesparing ten gevolge van kleiner benodigde wanddikte

Hogere weerstand tegen scheurgroeivoortplanting Lange levensduur van minimaal 50 jaar bij veiligheidsfaktor 2,5

Hogere weerstand tegen kerfwerking Lange levensduur van minimaal 50 jaar bij veiligheidsfaktor 2,5

PE 100 kan gelast worden met alle op de markt aanwezige HDPE kunststofsoorten, volgens de DVS normen.

18

1. Kunststof drukleidingen voor vloeistoftransport

Page 13: HFD01-Kunststof Drukleidingen Voor Vloeistoftransport

19

1.2 ONTWERP VAN KUNSTSTOF DRUKLEIDINGEN

1.2.1 Inleiding

Enige voorafgaande verklaringen omtrent veel gebruikte begrippen bij het specifiëren van kunststofbuizen is hier wel op zijnplaats:

Buitendiameter (mm) - D :Meestal aangeduid als D (ook nog Du of OD outside diameter). Deze is de meest gebruikte maat voor het aanduiden vankunststofbuizen. Eenheid mm. De ISO/TC (International Standardisation Organisation / Technical Committee) standardi-seerde de buitendiameter van kunststofbuizen in de ISO R 161-norm. Hierop is alleen een positieve tolerantie toegelaten.

Binnendiameter (mm) - d :Meestal aangeduid met d (ook Di of ID inside diameter) is geen gestandardiseerde waarde. Eenheid mm.

Nominale diameter (dimentieloos) - DN :Meestal aangeduid als DN (ook nog NW, ND) is een dimensieloos kencijfer dat op elkaar passende leidingonderdelen (buis,fittings, kranen) kenmerkt. De nominale diameter benadert bij kunststofdrukleidingen de binnendiameter (in mm) van de leiding.

Nominale druk (bar) - ND / PN / NP :Meestal aangeduid als ND (ook nog PN-pression nominale, NP - nominal pressure) deze geeft de werkdruk waarmee debuizen mogen belast worden bij transport van water op 20°C. Eenheid kg/cm2 (bar)

Wanddikte - s :Gestandardiseerde waarde, meestal weergegeven als s (ook nog e).

Kunststofleidingen vertonen een bijzonder glad oppervlak in vergelijking met traditionele materialen. Dit maakt dat de wrijvingvan de getransporteerde vloeistof (gas) met de binnenwand van de buis veel geringer is, zodat kleinere drukverliezen optre-den. Bovendien is uit de praktijk gebleken dat de gladheid van kunststofbuizen dankzij de goede chemische bestendigheid enabrasieweerstand, jarenlang behouden blijft.Dit kan op verschillende manieren besparingen opleveren op de kostprijs van een installatie. Kunststofleidingen hebbenimmers een grotere transportkapaciteit als leidingen in traditionele materialen van dezelfde diameter, zodat in kunststofeventueel kleinere buisdiameters kunnen gebruikt worden voor eenzelfde doorstromingscapaciteit met een gelijk drukverlies.Bij behoud van de buisdiameter en vereiste transportcapaciteit is vanwege de geringere drukverliezen een kleiner pompvermo-gen vereist.

1.2.2 Drukverliezen & debiet

1.2.2.1 Bepaling van de buisdiameter

Volgende formules geven het verband tussen de binnendiameter van een buis, het debiet en de vloeistofsnelheid:

di = 18,8 Q1

v

di = 35,7 Q2

v

di = binnendiameter van de buis (mm)

Q1 = debiet (m3/h)

Q2 = debiet (l/s)

v = vloeistofsnelheid (m/s)

Richtwaarden voor de vloeistofsnelheid zijn:

v ~ 0,5 - 1,0 m/s zuigleiding

v ~ 1,0 - 3,0 m/s persleiding

1. Kunststof drukleidingen voor vloeistoftransport

Page 14: HFD01-Kunststof Drukleidingen Voor Vloeistoftransport

20

1.2.2 2 Bepaling van drukverliezen

We maken hierbij een onderscheid tussen de “continue” drukverliezen, veroorzaakt door wrijving met de buiswand en onder-linge wrijving van de vloeistofmoleculen (aangezien de vloeistofsnelheid niet even hoog is over de ganse doorsnede van debuis) en de plaatselijke drukverliezen, welke ontstaan door een richtingsverandering van de vloeistofstroom of van eengedeelte ervan in bv. Fittings, kranen, apparaten, ...Het drukverlies in een leidingssysteem kan men definiëren op volgende wijze:

∆∆Ptot = ∆∆PB + ∆∆PF + ∆∆PA + ∆∆PV

∆∆PB = drukverlies in de buizen∆∆PF = drukverlies in de fittingen∆∆PA = drukverlies in de afsluiters∆∆PV = drukverlies aan de verbindingen

1.2.2.3 Drukverliezen in buizen

Bij het transport van vloeistof door cirkelvormige leidingen kunnen verschillende stromingstypes optreden.De bekende proef van Osborn Reynold maakt zichtbaar dat bij zeer lage debieten de fluïdumdeeltjes parallel met debuiswand bewegen. Men definieert dit als laminaire stroming. Bij hogere debieten wordt het fluïdum voortdurend omge-woeld. Dit stromingstype noemt men turbulent.De overgang van de laminaire naar de turbulente stroming is niet alleen afhankelijk van de vloeistofsnelheid, maar tevens vande buisdiameter, de viscositeit en de densiteit van het fluïdum en wordt bepaald door het Reynolds getal.Dit is een dimensieloze grootheid weergegeven door volgende verhouding:

Re = ρρvd = vdµµ v

Re = Reynolds getalρρ = densiteitv = gemiddelde fluïdumsnelheidµµ = absolute viscositeitd = binnendiameterv = kinematische viscositeit

Uit praktische proeven is gebleken voorRe < 2000 de stroming laminair isRe > 4000 de stroming turbulent is

v = Q = 4QA ππd2

v = gemiddelde snelheidQ = debiet in m3/sd = binnendiameterA = oppervlakte doorsnede m2

De berekening van de drukverliezen in rechte leidingen gebeurt, ongeacht het buismateriaal, aan de hand van de formule

∆∆p = f l ρρv2 (1)d 2g

l = lengte van de leiding (m)g = gravitatie versnelling 9,81 m/s2

f = wrijvingsfaktor die functie is van het Reynolds getal en de relatieve wandruwheid d/k (dimensieloos).

Voor laminaire stroming is een lineair verband tussen de wrijvingsfaktor en het Reynolds getal gegeven door de verhouding

f = 64 = 64µµRe ρρvd

1. Kunststof drukleidingen voor vloeistoftransport

Page 15: HFD01-Kunststof Drukleidingen Voor Vloeistoftransport

Deze verhouding ingevuld in formule (1) laat ons toe het drukverlies bij laminaire stroming te berekenen.

∆∆p = 32 l µµ v (wet van Poisseuille)d2 g

In praktisch alle industriële drukleidingen zal de stroming echter turbulent zijn. Hier wordt de invloed van de buiswandruwheidvan groot belang. In onderstaande grafiek kan de invloed nagegaan worden van de ruwheid (K) van de buiswand op de wrijvingsfactor f.

Voor zeer gladde buizen zoals kunststofbuizen of glazen buizen is de ruwheid van de buiswand (K) zodanig klein (1 à 7 µm)dat een goed idee kan verkregen worden van de drukverliezen door toepassing van volgende verhouding voor de wrijvings-factor:

f = 0,3164

Re1/4

Dit geeft de formule van Blasius bij het invullen van f in bovenstaande formules, die geldig is bij Reynolds waarden van 4000tot 10000. Deze formule is grafisch weergegeven (zie tabel op volgende pag.) en laat ons toe drukverliezen voor kunststoflei-dingen te bepalen voor de in de praktijk meest voorkomende toepassingen. Tevens biedt ze de mogelijkheid een keuze temaken van de vereiste diameter voor een vooropgestelde transportcapaciteit.

De formule van Colebrook is zonder restrictie toepasbaar voor alle buismaterialen en vloeistof bij Re waarden > 4000

1 = 2log K + 2,51 f 3,71d Re f

Waarden voor de absolute ruwheid K vindt U in onderstaande tabel

Gelaste verbindingen veroorzaken een extra wrijvingsweerstand vooral in leidingen met kleine diameters (<110 mm).In een rechte leiding met verbindingsafstanden op 5 of 6 m moet rekening gehouden worden met een supplementair drukver-lies voor stomplassen van +/- 3% en voor moflassen en elektromoflassen +/- 1 à 1,5 % bedraagt t.o.v. de verliezen in degladde rechte leiding.Voor grotere diameters (>110 mm) neemt de invloed van de verbindingen vrij snel af.

Tabel : Absolute ruwheid K (mm) voor buizen in verschillende materialen

Materiaal K (mm)

PVDF (Agru) 0,0002 -/- 0,0004PP / PE 0,001 -/- 0,007PVC 0,005 -/- 0,007Naadloze stalen buizen 0,05Stalen buis gelast (nieuw) 0,05 -/- 0,1Stalen buis gelast (oud) 0,15 -/- 0,2Betonnen buis 0,2 -/- 0,3Cementbuis 0,3 -/- 0,007GVK-buizen 0,03 -/- 0,06

21

1. Kunststof drukleidingen voor vloeistoftransport

Page 16: HFD01-Kunststof Drukleidingen Voor Vloeistoftransport

22

1. Kunststof drukleidingen voor vloeistoftransport

Nomogram van Blasius

Page 17: HFD01-Kunststof Drukleidingen Voor Vloeistoftransport

1.2.2.4 Drukverliezen in fittings

Voor turbulente stroming kunnen de drukverliezen in fittings berekend worden aan de hand van de formule

∆∆p = ξ v2ρρ2g

waarin ξ de drukverliesfaktor is, afhankelijk van de vorm en de afmeting van de fitting. De faktor ξ is experimenteel bepaaldvoor een ganse reeks fittings.

ζζ Waarde voor bochten

rd

αα 1 1,5 2 4 6

15° 0,03 0,03 0,03 0,03 0,0330° 0,07 0,07 0,07 0,07 0,0745° 0,14 0,11 0,09 0,08 0,07560° 0,19 0,16 0,12 0,10 0,0990° 0,21 0,18 0,14 0,11 0,09

ζζ Waarde voor knieën

αα 10° 1,5° 30° 45° 60° 90°

ζζ 0,013 0,042 0,134 0,236 0,471 1,13

Aftakkingen en toevoeren op leidingen

drukverlies in de aftakking ∆p2 = ζ 2 v2 ρ2g

23

Deze tabel geeft voor de standaard FIP PVC fittings de lengte (m) rechte buis met overeenkomstige drukverliezen

1. Kunststof drukleidingen voor vloeistoftransport

Page 18: HFD01-Kunststof Drukleidingen Voor Vloeistoftransport

Drukverlies in de rechte leiding ∆p1 = ζ 1 v2 ρ2g

Q2 = afgetakt debiet

Q = toegevoerd debiet

ζζ waarde voor aftakkingen

Q2 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

Q

ζζ2 0,96 0,88 0,89 0,96 1,10 1,29 α = 90°

ζζ1 0,05 -0,08 -0,04 0,07 0,21 0,35 d1 = d2

ζζ2 0,9 0,66 0,47 0,33 0,29 0,35 α = 45°

ζζ1 0,04 -0,06 -0,04 0,07 0,02 0,33 d1 = d2

ζζ waarde voor toevoeren

Q2 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

Qζζ2 -1,04 -0,4 0,1 0,47 0,73 0,92 α = 90°

ζζ1 0,06 -0,18 0,3 0,4 0,5 0,6 d1 = d2

ζζ2 -0,9 -0,37 0 0,22 0,37 0,38 α = 45°

ζζ1 0,05 -0,17 -0,18 0,05 -0,20 -0,57 d1 = d2

ζζ waarde voor geleidelijke reduktie

ζ = (0,15 ... 0,20) 1- A12

A2

α = 6,5 ... 10°

1.2.2.5 Drukverliezen in kranen

Om de doorstromingskapaciteit van kranen uit te drukken werd een conventionele factor gecreëerd. Deze factor, gedefiniëerd als doorstromingscoëfficiënt, Kv geeft het aantal m3 water bij 10°C dat per uur door de volledig

geopende kraan stroomt met een drukval van 1bar (105 N/m2).Andere gebruikelijke doorstromingscoëfficiënten, bepaald in verschillende proefomstandigheden of uitgedrukt in verschillendeeenheden zijn Cv, f, Kv100, Av.

Omrekeningsfactoren voor het omzetten van de verschillende doorstromingscoëfficiënten zijn gegeven in onderstaande tabel.

Het verband tussen het drukverlies en de doorstromingsfactor wordt bepaald door de vergelijking

∆∆p = S ( Q )2

Kv

S = specifiek gewicht van de getransporteerde vloeistof in verhouding tot dat van water bij 15°CKv = doorstromingscoëfficiënt m3/uur/ bar

Q = debiet in m3/uur∆∆p = drukverlies in bar

24

1. Kunststof drukleidingen voor vloeistoftransport

( )

Page 19: HFD01-Kunststof Drukleidingen Voor Vloeistoftransport

X Cv Kv Kv100 f Av

Cv 1 0,865 14,28 0,84 24 x 10-6

Kv 1,156 1 16,50 0,96 28 x 10-6

Kv100 0,07 0,06 1 0,068 1,68 x 10-6

f 1,2 1,038 17,13 1 29 x 10-6

Av 41,67 x 103 35,72 x 103 59,52 x 103 34,5 x 103 1

(x = vermenigvuldigen)

Tabel: Kv100 waarden voor de verschillende kraantypes in L/min.

D 16 20 25 32 40 50 63 75 90 110DN 10 15 20 25 32 40 50 65 80 100

Kogelkraan VK 80 200 385 770 1100 1750 3400Membraankraan VM 34 70 135 205 365 460 780 1200 1600Kraan met schuine zitting VV 47 110 205 375 560 835 1300 1950 2600 3500Vuilvanger RV 24 40 70 103 188 255 410 650 1050 1700

Voor de berekening van de globale doorstromingscoëfficiënt van in serie geplaatste kranen gelden volgendeformules :

1 = 1 + 1 + 1 + ... + 1

K2v(totaal) K

2v(1) K

2v(2) K

2v(3) K

2v(n)

n kranen parallel gemonteerd :

Kv(totaal) = Kv(1) + Kv(2) + Kv(3) + ... + Kv(n)

25

1. Kunststof drukleidingen voor vloeistoftransport

Page 20: HFD01-Kunststof Drukleidingen Voor Vloeistoftransport

1.2.2.6 Drukverlies aan de verbindingen

Hier is een exacte berekening niet mogelijk, aangezien de aard van de verbinding en de werkelijke uitvoering steeds verschil-lend zijn (lassen, schroefverbindingen, flenzen, ...).Men neemt voor alle zekerheid een verhoging van de reeds berekende drukverliezen met 3% tot 5%.

26

Diagram van het drukverlies in functie van het debiet voor verschillende Kv100 waarden

1. Kunststof drukleidingen voor vloeistoftransport

Page 21: HFD01-Kunststof Drukleidingen Voor Vloeistoftransport

1.2.3 Uitzetting

1.2.3.1 Opvangen van thermische uitzetting

Zoals blijkt zetten kunststoffen gevoelig meer uit dan metalen. Bij ontwerp van de leiding dient daarom bijzondere aandachtbesteed te worden aan het opvangen van thermische uitzetting en krimp.

De uitzetting van kunststofleidingen is gemakkelijk te berekenen aan de hand van de formule

∆∆L = L x λλ x ∆∆T

∆∆L = uitzettingL = lengte van de leiding (m)λλ == thermische uitzettingscoëfficiënt (mm/m°C) ∆∆T = temperatuursverschil (°C)

Het in rekening te brengen temperatuursverschil hangt af van de minimale en maximale temperatuur van het medium, de minimale en maximale omgevingstemperaturen en de temperatuur bij de installatie.

De uitzetting wordt bepaald met ∆T = T max. - T inst.De inkrimping wordt bepaald met ∆T = T inst. - T min.T inst. = materiaaltemperatuur bij installatie

In sommige gevallen wordt de invloed van de omgeving belangrijk (bv. leidingen in de buurt van warmtebronnen).

De uitzetting van kunststofleidingen kan worden opgevangen d.m.v. een starre beugeling, uitzettingscompensatoren, richtings-veranderingen en lirabochten.

1.2.3.2 Starre beugeling

Deze methode wordt voor procesleidingen zeer weinig toegepast. Ze bestaat erin de leiding dermate vast in te klemmen datde optredende axiale krachten, veroorzaakt door de thermische uitzetting, in het materiaal worden geabsorbeerd (dit ismogelijk dankzij de relatief lage elasticiteitsmodulus van kunststoffen) zonder dat de leiding kan knikken.Deze methode is zeker af te raden als standaardoplossing voor geëxtrudeerde buisleidingen, aangezien grote spanningen inde buiswand kunnen ontstaan, die de max. toelaatbare druk en/of trekspanning van het materiaal kunnen overschrijden, of diebij sterke temperatuursschommelingen materiaalmoeheid kunnen veroorzaken.

27

1. Kunststof drukleidingen voor vloeistoftransport

0.017

0.08

0.10 0.10

0.12

0.16

0.20

0.0220.012

Staal Cu Al PVC ABS ECTFE PVDF PP PE-HDPVC-C PE-LD

PE-MD

mm/m°C

Page 22: HFD01-Kunststof Drukleidingen Voor Vloeistoftransport

1.2.3.3 Uitzettingscompensatoren

Uitzettingscompensatoren zijn speciale montageonderdelen die de beweging, veroorzaakt door uitzetting van de leiding, kun-nen absorberen.Ze zijn zeer efficiënt in leidingen onderhevig aan veelvuldige temperatuurschommelingen.Uitzettingscompensatoren worden steeds tussen twee ankerpunten geplaatst. Via geleidingsbeugels wordt alle uitzettingtussen de verankeringsbeugels naar de compensatoren geleid zie fig. hieronder.

De optredende axiale krachten op de verankeringsbeugels zijn te berekenen als:

1. Axiale reaktiekrachten t.g.v. de thermische uitzetting.Deze zijn te berekenen met de formule:

F = A E λλ ∆∆ΤΤ

F = axiale kracht t.g.v. thermische uitzetting (N)A = buissektie = π (D2 - d2) (mm2)

4(D = buitendiameter)(d = binnendiameter)

E = elasticiteitsmodulus (N/mm2)λλ = thermische uitzettingscoëfficiënt (m/m°C)∆∆ΤΤ = temperatuursschommeling (°C)

2. Inwendige drukkrachten t.g.v. de druk in de leiding. Deze worden berekend als:

F = A1 p

F = axiale kracht t.g.v. de inwendige druk (N)A1 = inwendige sektie van de buis = π d2 (mm2)

4p = inwendige druk in de leiding (N/mm2)

3. Compensatoren moeten ook krimp (contracties) van het leidingsysteem kunnen opvangen, te wijten aan temperaturen lager dan de installatietemperatuur. Daarom is het dikwijls noodzakelijk om een voorgespannen compensator te installeren. De lengte van deze voorspanning kan berekend worden volgens:

L* = R T inst - T min.T max. - T min

L* = Voorspanlengte (mm)R = geschatte krimp (mm)T inst = installatietemperatuur (°C)T min. = minimum temperatuur (°C)T max. = maximum temperatuur (°C)

SchuifkoppelingenDit type compensator bestaat uit een zuiger en een cylinder die door het in elkaar schuiven de thermische uitzetting van eenleiding kunnen opvangen.Schuifkoppelingen hebben het voordeel dat ze een volledig vrije doorgang hebben (dus gering wrijvingsverlies) en relatiefhoge uitzettingen (100 à 460 mm) kunnen opnemen.Ook leidingtorsies kunnen door deze compensatoren worden opgevangen.Schuifcompensatoren zijn wel af te raden wanneer risico bestaat op kristallisatie of bezinking uit het getransporteerde fluïdumen kunnen geen hoekbewegingen opvangen. Een goede glijbeugeling is dan ook onontbeerlijk.Schuifcompensatoren vereisen een regelmatig en degelijk onderhoud, omwille van de dichtings- en geleidingsringen.Bij installatie moet rekening gehouden worden met de installatietemperatuur om de instelafstand van de schuifkoppeling tebepalen.De totale uitzettingsweg dient verdeeld te worden over de mogelijke uitzetting (bepaald door ∆Τ = T max - T inst) en krimp (bepaald met ∆Τ = T inst - T min)

28

1. Kunststof drukleidingen voor vloeistoftransport

Page 23: HFD01-Kunststof Drukleidingen Voor Vloeistoftransport

Tabel: Afmetingen in mm voor een uitzettingsweg LD = 100 mm

DN Lmax Lmin

75 490 39090 tot 180 550 450

200 tot 355 590 tot 610 490 tot 510400 tot 800 610 tot 660 510 tot 560

Opmerking: het is eveneens mogelijk gebruik te maken van steekmoffen of uitzettingsmoffen

Flexibele koppelingenUitzettingen kunnen eveneens opgevangen worden door het inbrengen van flexibele leidingelementen.

Afhankelijk van het toepassingsgebied kan men gebruik maken van balgen of van rubber slangen.Balgtypes zijn geconstrueerd met één of meerdere golven van een flexibel materiaal (meestal rubber of PTFE)Balgcompensatoren hebben als belangrijkste voordelen dat ze geen dichtingen bevatten zoals de schuifcompensatoren (min-der risico op lekkage) en dat ze naast axiale verplaatsingen (bij uitzetting of krimp van de leiding) eveneens laterale en/ofhoekbewegingen kunnen opvangen.

29

PE-PP Schuifkoppeling

1. Cylinder

2. Dichtingen

3. Steun- en spanring

4. Wartelmoer

5. Zuiger

PTFE balgkompensator

1. Kunststof drukleidingen voor vloeistoftransport

Page 24: HFD01-Kunststof Drukleidingen Voor Vloeistoftransport

Het nadeel van balgcompensatoren is de beperkte laterale opvangcapaciteit (+/- 5 tot 50 mm).Balgcompensatoren worden daarom vaak gebruikt als scharnierpunten, waardoor ze grotere uitzettingen kunnen opnemen.

Rubber balgcompensatoren worden bovendien veelvuldig aangewend voor de absorptie van trillingen in een leiding. Het opvangen van de trillingen van pompen bv. d.m.v. een rubbercompensator is in ieder geval steeds aan te bevelen.

Tabel: Montage van uitzettingsbalgen

Buisdiam. X1 (cm) X2 (cm)

16 6,5 (1) 12,8 (1)20 8,0 (1) 16,0 (1)25 10,0 20,032 12,8 25,540 16,0 32,050 20,0 40,063 25,0 40,575 30,0 60,090 36,0 72,0

110 44,0 88,0125 50,0 100,0140 56,0 112,0160 64,0 128,0180 72,0 144,0200 80,0 160,0225 90,0 180,0

30

Rubber balgcompensator

1. Kunststof drukleidingen voor vloeistoftransport

Page 25: HFD01-Kunststof Drukleidingen Voor Vloeistoftransport

Om knikken van de leiding te beletten zijn maximum afstanden voor geleidingsbeugels aan te bevelen.

Aangezien de optredende axiale krachten, opgewekt door uitzetting in een kunststofleiding, relatief laag zijn, moet bij keuzevan een balgcompensator rekening gehouden worden met de samendrukkingsweerstand van de compensator, die door deleverancier kan worden opgegeven.

De montage van een rubber slang tussen de leiding is eveneens een eenvoudige manier voor het opvangen van thermischeuitzetting.

Controle van de maximum toelaatbare buigradius, chemische- temperatuur- en drukbestendigheid zijn vanzelfsprekend onont-beerlijk bij de keuze van het juiste type slang.

1.2.3.4 Richtingsveranderingen en lira bochten

Dankzij de flexibiliteit van kunststofbuizen is het mogelijk, thermische uitzetting en krimp op te vangen in de bochten van eenleiding. Wel dient hierbij aandacht besteed te worden aan de plaatsing van de beugels, om de spanningen in de leiding toteen minimum te beperken. Het principe wordt duidelijk in volgende tekening.

De afstand a kan volgens DIN 16928 berekend worden aan de hand van de formule:

a = c ∆∆L D

c = materiaalfactor ∆∆L = uitzetting of krimp (mm)D = buitendiameter buis (mm)

31

1. Kunststof drukleidingen voor vloeistoftransport

Page 26: HFD01-Kunststof Drukleidingen Voor Vloeistoftransport

Tabel: c waarden geldig bij een montagetemperatuur van +/- 20°C

Bij opeenvolgende temperatuurwisselingenMateriaal 0°C 10°C 30°C 40°C 60°C

PVC 30 33 39 42 -PE 16 17 23 28 -PP 23 25 29 31 40

Bij eenmalige temperatuurwisselingMateriaal 0°C 10°C 30°C 40°C 60°C

PVC 25 27 32 32 -PE 12 12 16 17 -PP 18 18 20 20 24

Voor drukloze leidingen (ventilatie, afvoerkanalen) kan in de formule c vervangen worden door c = 0,71 c.2

Bij aftakkingen in de leiding die niet geblokkeerd werden, moet de afgetakte buis over eenzelfde afstand vrij kunnen bewegen.

Wanneer onvoldoende richtingsveranderingen in de leiding aanwezig zijn om de thermische uitzetting op te vangen, kunnenkunstmatig “lira-bochten” aangelegd worden zoals afgebeeld op onderstaande tekening.

a kan ook hier weer berekend worden met de bovenstaande formule, mits vervanging van ∆∆L door ∆∆L .2

De aanbevolen afstanden voor de geleidingsbeugels (X1 en X2) zijn gegeven in de tabel “Montage van uitzettingsbalgen”.

Bij deze methode moet er vooral op gelet worden dat de leiding in de uitzetrichting niet geblokkeerd wordt.De op te vangen krachten door de ankerpunten worden berekend volgens de formules weergegeven in punt 1.2.3.3Uitzettingscompensatoren.

32

1. Kunststof drukleidingen voor vloeistoftransport

Page 27: HFD01-Kunststof Drukleidingen Voor Vloeistoftransport

1.2.4 Beugeling

De beugeling is in de eerste plaats bedoeld voor het ondersteunen van een leiding. Bij de keuze van het type en de plaatsvan de beugel dient echter naast de statische belasting (gewicht leiding + fluïdum), eveneens rekening gehouden te wordenmet het geleiden en opvangen van uitzettingen en krimp (1.2.3.1 opvangen van thermische uitzetting) en het compenserenvan hydraulische belasting bij plotselinge richtingsveranderingen of reducties in de leiding.

1.2.4.1 Ondersteuningsafstanden

De ondersteuningsafstanden dienen zodanig gekozen te worden dat in de gegeven werkomstandigheden enerzijds de supple-mentaire buig- en drukspanningen, die bij doorbuiging in een buis ontstaan, tot een minimum beperkt worden en anderzijds dedoorbuiging zodanig klein is dat in de doorzakking geen bezinking optreedt of vloeistof achterblijft bij ledigen van de leiding(risico bij bv. bevriezen van de leiding).

De beugels moeten zodanig uitgevoerd worden, dat er geen extra puntbelastingen op het materiaal geïnduceerd worden.D.w.z. dat de beugeling aan de vorm van de buizen moet aangepast worden.Scherpe randen moeten ten alle tijden voorkomen worden.

De doorbuiging en ondersteuningsafstand kan berekend worden op basis van de elasticiteitsmodulus, een temperatuur- entijdsafhankelijke materiaalconstante (zie grafiek op volgende pag.) d.m.v. de formule:

f = t P L4

E I

f = doorbuiging in mmP = statische belasting per lengte-eenheid (gewicht buis + gewicht fluïdum) in N/mm (**)L = afstand tussen de steunpunten in mmE = elasticiteitsmodulus in N/mm2 (zie grafiek op volgende pag.)I = traagheidsmoment in mm4 (*)t = doorbuigingscoëfficiënt (zie tabel met symbolen op volgende pag.)

(*) I = π (D4 - d4)64

D = buitendiameter buis (mm)d = binnendiameter buis (mm)

(**) gewicht buis/m (kg/m)gewicht fluïdum/m = πd2 ρ (kg/m)

4ρ = densiteit (kg/m3)d = binnendiameter van de buis (m)

33

Het risico op bezinking of achterblijven van vloeistof in de leiding kanvermeden worden door de helling van de leiding groter te maken dande maximale doorbuiging.

1. Kunststof drukleidingen voor vloeistoftransport

Page 28: HFD01-Kunststof Drukleidingen Voor Vloeistoftransport

Tabel

Symbool Benaming t

Buis met vaste beugeling 0,0026

Buis met geleiding 0,013

Buis met één zijde vast en andere zijde geleiding 0,0054

Buis met aan één zijde een axiale stop 0,125

34

Elasticiteitsmodulus in functie van de temperatuur (korte duurproef volgens DIN 53457) voor verschillende KS leidingen met T-waardenovereenkomstig de DIN normen.

Opmerking :Lange duur elasticiteitsmodulus bij 20°C (10 jaren)PVC 1500 N/mm2 PP 300 N/mm2

PE-HD 200 N/mm2 PVDF 1200 N/mm2

1. Kunststof drukleidingen voor vloeistoftransport

Page 29: HFD01-Kunststof Drukleidingen Voor Vloeistoftransport

Tabel: Beugelafstanden voor PVC buizen - PN 10 -PN 16

Tabel: Beugelafstanden voor PE 80 (PE 100) buizen - PN 10

35

D (mm) Beugelafstand (cm)20°C 30°C 40°C 50°C 60°C

16 75 60 * * *20 85 70 50 * *25 90 75 55 * *32 100 85 65 50 *40 110 100 80 60 *50 125 115 95 70 *63 140 130 110 85 5575 150 140 120 95 6090 165 155 135 105 70

110 185 175 155 120 80140 215 205 185 160 110160 225 215 200 170 130225 250 240 225 200 160

D Beugelafstand (cm)(mm) 20°C 30°C 40°C 50°C 60°C

16 50 45 45 40 3520 57 55 50 45 4025 65 60 55 55 5032 75 75 65 65 5540 90 85 75 75 6550 105 100 90 85 7563 120 115 105 100 9075 135 130 120 110 10090 150 145 135 125 115

110 165 160 150 145 130125 175 170 160 155 140140 190 185 175 165 150160 205 195 185 175 160200 230 220 210 200 190225 245 235 225 215 205250 260 250 240 230 210280 275 265 255 240 220315 290 280 270 255 235355 310 300 290 275 255400 330 315 305 290 270

1. Kunststof drukleidingen voor vloeistoftransport

Page 30: HFD01-Kunststof Drukleidingen Voor Vloeistoftransport

Tabel: Beugelafstanden voor PPH buizen - PN 10

Tabel: Beugelafstanden voor PVDF buizen

36

D Beugelafstand (cm)(mm) 20°C 30°C 40°C 50°C 60°C 70°C 80°C

16 65 62 60 57 55 52 5020 70 67 65 62 60 57 5525 80 77 75 72 70 67 6532 95 92 90 87 85 80 7540 110 107 105 100 95 92 8750 125 122 120 115 110 105 10063 145 142 140 135 130 125 12075 155 150 145 140 135 130 12590 165 160 155 150 145 140 135

110 185 180 175 170 160 150 140125 200 195 190 180 170 160 150140 210 205 200 190 180 170 160160 225 220 210 200 190 180 170200 250 240 230 220 210 200 190225 265 255 245 235 225 215 200250 280 270 260 250 240 230 215280 295 285 275 265 255 245 230315 315 305 295 285 270 260 245355 355 325 315 300 285 275 260400 355 345 335 320 305 290 275

1. Kunststof drukleidingen voor vloeistoftransport

Page 31: HFD01-Kunststof Drukleidingen Voor Vloeistoftransport

Tabel: Beugelafstanden voor ECTFE buizen

Buisafmetingen Max. beugelafstanden (cm)(mm) +20°C +90°C

20 x 1,9 75 5525 x 1,9 80 6032 x 2,4 90 6540 x 2,4 100 7050 x 3,0 110 8063 x 3,0 120 9090 x 4,3 140 105

110 x 5,3 155 120160 x 7,7 190 145

De beugeling moet zodanig ontworpen worden dat de kranen gemakkelijk bedienbaar blijven en goed bereikbaar voor onder-houd. Bij sterke thermische uitzetting is het aan te bevelen verankeringsbeugels vlak naast de kraan te monteren om hetkraanlichaam tegen de mechanische belasting, veroorzaakt door de uitzetting, te beschermen.Zwaardere leidingsonderdelen zoals kranen, regelapparaten of pompen dienen steeds extra ondersteund te worden.

Opmerkingen:1. Bovenstaande ondersteuningsafstanden zijn geldig bij transport van een medium met een dichtheid van 1 g/cm3 (kg/dm3).

2. Bij de berekening van de ondersteuningsafstanden werd rekening gehouden met een maximale doorbuiging tussen 2 ondersteuningen (of beugels) van L (PE, PP) en L (PVC, PVDF, ECTFE).

500 300

3. Voor andere druktrappen bij PE en PP mag men rekening houden met volgende correctiefactoren:PN 3,2 - 25%PN 6 - 9%PN 16 + 7%

4. Voor vloeistoffen met een dichtheid tussen 1,0 g/cm3 en 1,25 g/cm3, moet men de ondersteuningsafstanden verminderen met 4 %.

5. Voor de berekening van de ondersteuningsafstanden van PP-R buizen, moet men de waarden van PP-H verminderen met 25%.

37

1. Kunststof drukleidingen voor vloeistoftransport

Page 32: HFD01-Kunststof Drukleidingen Voor Vloeistoftransport

1.2.4.2 Beugeltypes

Verankeringsbeugels of vaste steunpunten

Verankeringspunten of vaste steunpunten worden toegepast om krachten, die ontstaan bij thermische uitzetting en krimp ofdoor hydraulische belasting bij statische of dynamische druk op te vangen en de uitzettingsbeweging te richten. Hydraulische belasting uit zich in die leidingsecties waar richtingsveranderingen optreden of de leidingdoormeter gereduceerdwordt. Deze delen komen dus in de eerste plaats voor beugeling in aanmerking. De grafiek geeft de hydraulische belastingdoor statische druk in verschillende fittings.

Reservoirs, apparaten, muur- en vloerdoorgangen komen als eerste in aanmerking voor het realiseren van verankeringspun-ten. Dikwijls zijn echter nog extra vaste punten in de leiding vereist.Voor sommige verankeringssystemen kan gebruik gemaakt worden van bepaalde verbindingselementen zoals bv. flenzen.Ankers die rechtstreeks op de buis worden aangebracht moeten zodanig uitgevoerd worden dat de buiswand niet kanbeschadigd worden. (kunststofmanchet in metalen beugels, ...)

De verankeringspunten moeten voldoende stevig zijn om de door de thermische uitzetting en door de inwendige druk ontstanekrachten te kunnen opvangen.

38

1. Kunststof drukleidingen voor vloeistoftransport

Page 33: HFD01-Kunststof Drukleidingen Voor Vloeistoftransport

Bij een vaste inklemming, wordt er een kracht geïntroduceerd, gekend als de VASTE PUNT BELASTING (Fvp).Deze wordt berekend volgens de formule:

Fvp = A.Ec.εε

A = buiswandoppervlak (mm2)Ec = kruipmodulus (N/mm2)

εε = de verhinderde uitzettingt.g.v.: - uitzetting onder invloed van temperatuurverschil

- inwendige vloeistofdruk- opzwellen van de buis

εε kan men op volgende manieren benaderen:- uitzetting onder invloed van temperatuur:

εε = ∝∝ ∆∆T

∝∝ = lineaire uitzettingscoëfficiënt (1/°C)∆∆T = maximaal temperatuursverschil (°C)

- inwendige vloeistofdruk

εε = (0,1) P (1-2µµ)Ec (da2 - 1)

di2

P = bedrijfsdruk (bar)µµ = dwarscontractiecoëfficiënt (POISSON: ≈ 0,4 voor thermoplasten)Ec = kruipmodulus (N/mm2)da = buitendiameter (mm)di = binnendiameter (mm)

- opzwellen van de buis

εε = 0,025 - 0,040

Hier is een vaste inklemming niet direkt aangewezen, wegens de lokale verzwakking van het buismateriaal.

Bij vast ingeklemde buizen, dient men steeds een controle te doen met betrekking tot de ondersteuningsafstanden.Men berekent de kritische kniklengte LKN. Indien LKN kleiner is dan de ondersteuningsafstanden uit de tabellen, dient men LKN toe te passen. De berekening van LKN houdt rekening met een veiligheidscoëfficiënt van 2.

LKN = 3,17 JR

εε AR

LKN = kritische kniklengte (mm)JR = traagheidsmoment (mm4)εε = de verhinderde uitzetting (-)AR = buiswandoppervlak (mm2)

Bij hogere temperaturen dient men LKN nog met 20% te verminderen.

39

1. Kunststof drukleidingen voor vloeistoftransport

Page 34: HFD01-Kunststof Drukleidingen Voor Vloeistoftransport

Geleidingsbeugels

Geleidingsbeugels worden gebruikt als ondersteuning van buizen onderhevig aan uitzetting en krimp. Geleidingsbeugels laten enkel een axiale beweging van de buizen toe.Aangezien deze beugels een beweging van de buis moeten toelaten, mogen ze geen scherpe randen hebben en niet te sterkrond de buis klemmen.Metalen beugelsystemen worden bij voorkeur van een kunststofglijlaag voorzien.Enkele voorbeelden van geleidingsbeugels zijn afgebeeld in volgende tekeningen.

Een continue ondersteuning kan relatief goedkoop en degelijk gerealiseerd worden d.m.v. kabelbanen. Dit heeft naast deeenvoudige montage, de ordelijke schikking en de uitstekende ondersteuning van de leiding nog het voordeel dat de kabelba-nen nog voor andere doeleinden kunnen gebruikt worden.

Hieronder vindt U enkele voorbeelden van beugeling.

40

1. Kunststof drukleidingen voor vloeistoftransport

Page 35: HFD01-Kunststof Drukleidingen Voor Vloeistoftransport

41

1.2.5 Waterslag

Waterslag is het drukgolfeffect dat ontstaat in een leiding wanneer de snelheid van het medium plots wordt afgeremd of ver-hoogd. Bij het plotseling afremmen van een vloeistof wordt de kinetische energie van het stromende fluïdum omgezet inpotentiële energie (bij het versnellen van een vloeistofstroom gebeurt het omgekeerde) en ontstaat een drukgolf (positieve ennegatieve druk) door wisselwerking van de afgeremde (of versnelde) vloeistof en de elasticiteit van de buiswand.

Deze drukgolf verplaatst zich langs de buis met een snelheid c en doet de buiswand afwisselend uitzetten en krimpen tot alleenergie is geabsorbeerd en de drukgolf gedempt.

c = 1

ρρ (1 + (D - 2) 1)K s E

c = voortplantingssnelheid drukgolfρρ = dichtheidK = kompressiemodulus D = buitendiameter van de buiss = wanddikte van de buisE = elasticiteitsmodulus buismateriaal

De drukverandering kan mits verwaarlozing van de wrijvingsverliezen berekend worden met de formule van

Joukowsky +/- ∆∆p = c ∆∆vg

∆∆p = drukverschil in m H2O kolomg = gravitatiekonstante (m/s2)∆∆v = snelheidsverandering (m/s)

Drukverhogingen (positieve druk) veroorzaakt door waterslag, moeten bij de aanwezige statische druk worden opgeteld omde drukbestendigheid van de leiding te beoordelen. Drukverlagingen (negatieve druk) veroorzaakt door waterslag, moetenvan de statische druk afgetrokken worden om de onderdrukweerstand van de leiding te beoordelen.

De meest frequente oorzaken van waterslag zijn:- snel openen of sluiten van manuele of automatische kranen- plots uitvallen van een pomp (bv. bij stroompanne)- plots inschakelen van een pomp bij overdimensionering van de pomp- snel dichtklappen van terugslagkleppen.

1. Kunststof drukleidingen voor vloeistoftransport

Page 36: HFD01-Kunststof Drukleidingen Voor Vloeistoftransport

Het risico op waterslag kan op verschillende manieren beperkt worden.- vermindering van de vloeistofsnelheid- veilige dimensionering van de leiding en de pompen - verhoging van sluit- en openingstijden van kranen - inbouwen van waterslagdempers

Zodra een drukgolf ontstaat, beweegt zij in de leiding heen en weer met afnemende kracht en snelheid, en met een regel-matige frequentie, tot zij verdwijnt door wrijving en inertie.Over het algemeen aanvaardt men een maximale drukstijging van 50% (men houdt zich vaak aan 15%) van de totale druk inde leiding voor de waterslag.

42

Voorbeeld:

Statische druk P = 3 barSnelheid van de vloeistof V = 2,5 m/sLengte van de leiding L = 200 mSluitingstijd van de afsluiter T = 2 sec.

Van V = 2,5 trekt men een horizontale lijn tot L = 200. Van daar trekt men een loodrechte lijn tot T = 2. Vanuit dit punt geeft de horizontale lijneen drukstoot c.q. overdruk van 13 bar. De te kiezen buis moet dus minstens tegen 13 + 3 = 16 bar bestand zijn.

1. Kunststof drukleidingen voor vloeistoftransport

Page 37: HFD01-Kunststof Drukleidingen Voor Vloeistoftransport

1.2.6 Vacuüm (onderdruk) - Uitwendige druk

In sommige gevallen zijn drukleidingen onderhevig aan een uitwendige overdruk (knikbelasting):- bij plaatsing in water of bodem, onder de grondspiegel- bij vacuümleidingen (onderdruk-toepassingen)

De overdruk o.i.v. kritische knikbelasting kan berekend worden via volgende formule:

Pk = 10 Ec ( s )3

4 (1 - µµ2) rm

Pk = kritische overdruk (bar)Ec = kruipmodulus (zie tabellen) (N/mm2)µµ = dwarscontractiecoëfficiënt (-)

0,4 voor thermoplastens = wanddikte (mm)rm = gemiddelde straal van de buis (mm)

De bijhorende kritische knikspanning τk kan dan berekend worden:

ττk = Pk rms

ττk = kritische knikspanning (N/mm2)Pk = kritische overdruk (N/mm2)rm = gemiddelde straal van de buis (mm)s = wanddikte van de buis (mm)

Meestal rekent men nog met een veiligheidscoëffiënt van 2 à 3.

Tabel: Toelaatbare knikdruk (onderdruk) voor PP-H, PP-R en PE80 in Bar.Deze waarden zijn geldig voor water

43

SDR41 SDR 33 SDR17,6 SDR 11Serie 20 Serie 16 Serie 8,3 Serie 5PN 2,5 PN 3,2 PN 6 PN 10

°C levens- PP-H PP-R PE80 PP-H PP-R PE80 PP-H PP-R PE80 PP-H PP-R PE80duur

20 1 0,080 0,060 0,040 0,170 0,125 0,090 1,11 0,83 0,60 5,15 3,80 2,7510 0,060 0,050 0,035 0,130 0,110 0,070 0,86 0,73 0,47 3,95 3,35 2,2025 0,055 0,050 0,030 0,120 0,110 0,065 0,78 0,70 0,43 3,65 3,25 1,95

30 1 0,070 0,050 0,035 0,150 0,110 0,070 0,96 0,71 0,47 4,45 3,30 2,2010 0,055 0,045 0,030 0,115 0,100 0,060 0,75 0,64 0,39 3,50 2,95 1,8025 0,050 0,045 0,025 0,110 0,095 0,055 0,71 0,61 0,35 3,30 2,85 1,65

40 1 0,060 0,045 0,025 0,130 0,095 0,055 0,83 0,62 0,37 3,85 2,85 1,7010 0,050 0,040 0,020 0,105 0,090 0,050 0,68 0,57 0,32 3,15 2,65 1,5025 0,045 0,040 0,020 0,100 0,085 0,045 0,64 0,55 0,29 2,95 2,55 1,35

50 1 0,050 0,040 0,020 0,110 0,080 0,045 0,73 0,53 0,29 3,40 2,45 1,3510 0,045 0,035 0,015 0,095 0,075 0,040 0,61 0,49 0,25 2,85 2,30 1,1525 0,040 0,035 0,015 0,090 0,075 0,035 0,57 0,48 0,23 2,65 2,20 1,10

60 1 0,045 0,035 0,015 0,100 0,070 0,035 0,64 0,47 0,23 2,95 2,15 1,0510 0,040 0,030 - 0,085 0,065 - 0,55 0,43 - 2,55 2,00 -25 0,035 0,030 - 0,080 0,065 - 0,52 0,42 - 2,40 1,95 -

70 1 0,040 0,030 0,010 0,085 0,060 0,025 0,57 0,41 0,18 2,65 1,90 0,8010 0,035 0,025 - 0,075 0,055 - 0,49 0,37 - 2,25 1,70 -25 0,030 0,025 - 0,070 0,055 - 0,46 0,36 - 2,15 1,65 -

80 1 0,035 0,025 - 0,075 0,050 - 0,50 0,34 - 2,30 1,60 -10 0,030 0,020 - 0,065 0,045 - 0,44 0,31 - 2,00 1,45 -

95 1 0,030 0,020 - 0,065 0,040 - 0,41 0,27 - 1,90 1,25 -10 0,025 0,015 - 0,055 0,035 - 0,35 0,23 - 1,65 1,05 -

1. Kunststof drukleidingen voor vloeistoftransport

Page 38: HFD01-Kunststof Drukleidingen Voor Vloeistoftransport

1.2.7 Buigradius

Bij 20°C moet men rekening houden met de volgende toegelaten minimum buigradius:

PVC 300 x Du

HDPE & PP

Drukklasse HDPE PP

2,5 50 x Du 75 x Du

3,2 40 x Du 60 x Du

4 30 x Du 45 x Du

6 20 x Du 30 x Du

10 20 x Du 30 x Du

Opmerking:Du = buitendiameter

Bij 0°C moet men de opgegeven waarden vergroten met een faktor 2,5.

1.2.8 Ondergrondse leidingen

Kunststofleidingen gedragen zich uitstekend bij het ingraven. Zij zijn immers immuum tegen korrosie door zwerfstromen ofagressieve bodems.De firma VINK adviseert U vrijblijvend bij uw materiaalkeuze en wanddikteberekening voor ingegraven leidingen.U hoeft hiervoor enkel het onderstaande formulier (volgens ATV 127) nauwkeurig in te vullen en ons op te sturen.

44

1. Algemeen: Aard van de werf :Werf :Bouwheer :

2. Buis: Materiaal :Buitendiam. (mm) :Nominale diam. (mm) :Binnendiam. (mm) :Wanddikte (mm) :

3. Bodem:

4. Installatie- / inbouwgegevens:

In een dam in een gracht/greppel

- Grindbedekking boven de top van de buis (min. 2 x Du) H = (m)

- breedte van de greppel B = (m)- Glooiingshoek β = (°)

Zone 1 2 3 4

Bodemgroep G (1,2,3,4)

Aard v/d bodem (zand, leem, grind, klei)

Gewicht (kN/m3)

Procterdichtheid (%)

E-Modulus bodem (EB) (N/mm2)

1. Kunststof drukleidingen voor vloeistoftransport

Page 39: HFD01-Kunststof Drukleidingen Voor Vloeistoftransport

Bijhorende informatie:

Punt 1 : AlgemeenTer bevordering van de éénduidigheid van een project

Punt 2.: BuisHet belangrijkste is de materiaalkeuze (PVC, PE, PP, ...)De buisafmetingen zijn meestal vooraf reeds bepaald.

Punt 3/4: Bodem + installatiegegevensEr zijn verschillende bodemgroepen volgens ATV 127

Bij de berekening van de vervormingsmodulus van de bodem wordt er rekening gehouden met volgende zone’s:

E1 = Bedekking van de top van de buis E2 = aanleggende bedekking

E3 = aanleggende bodem naast de greppel E4 = grond onder de buisgreppel (bestaande ondergrond)

45

5. Belasting:

Aarde straatvuil

- Bedekkingshoogte H = (m)

- Gewicht γB = (kN/m3)

- oppervlaktebelasting F = (kN/m2)

Verkeersbelasting

ZonderLKW 12SLW 30SLW 60

6 Bedrijfscondities van de buizen:

A. Drukloze afvoerleidingBedrijfstemperatuur: T = (°C)% doorlaat bij drainageleidingen: AE = (%)

B. Afvoerleiding onder druk:Bedrijfstemperatuur: T = (°C)Bedrijfsdruk: p = (bar)

Groep Gewicht Inwendige Vervormingsmodulus EB (N/mm2)

gB wrijvingshoek bij verschillende Proctordichtheden (%)

(kN/m3) ϕϕ DPR85 90 92 95 97 100

G1 20 35 2,0 6 9 16 23 40G2 20 30 1,2 3 4 8 11 20G3 20 25 0,8 2 3 5 8 13G4 20 20 0,6 1,5 2 4 6 10

1. Kunststof drukleidingen voor vloeistoftransport

Page 40: HFD01-Kunststof Drukleidingen Voor Vloeistoftransport

Punt 5 : BelastingMet grondbelasting op de buis bedoelt men:- bij een greppel: greppeldiepte tot top van de buis- bij een dam : hoogte van de grondophoping boven de buis

Punt 6: Bedrijfscondities- Voor elke toepassing de correcte bedrijfsomstandigheden vermelden!

1.2.9 Inbedrijfname van leidingen

Bij de inbedrijfname van kunststofdrukleidingen, dient men rekening te houden met de algemene richtlijnen van DIN 4279.Bij kamertemperatuur gelden volgende regels:

PN < 10 bar drukproef bij “1,5 x PN”PN > 10 bar drukproef bij “PN + 5 bar”

De drukproef wordt minstens gedurende 1 uur uitgevoerd.Men moet ook steeds rekening houden met een drukterugloop tijdens de drukproef, ten gevolge van de elasticiteit van de kunststof en/of temperatuursinvloeden.

0,5 bar/uur voor PVC0,8 bar/uur voor PP en PVDF0,1 bar/5 min. voor HDPE

46

1. Kunststof drukleidingen voor vloeistoftransport

Page 41: HFD01-Kunststof Drukleidingen Voor Vloeistoftransport

1.3 MONTAGEVOORSCHRIFTEN

1.3.1 Inleiding

Bij constructies uit kunststoffen kan het voorkomen dat bepaalde montagetechnieken niet aangewezen of zelfs onmogelijk zijn,door bijvoorbeeld gebrek aan ruimte of door de complexiteit van de structuur. De keuze tussen lijmen, lassen of mechanischverbinden hangt van geval tot geval af.Niet alleen de mechanische sterkte van de verbinding speelt een rol bij de keuze, ook de weerstand tegen temperatuursver-schillen, de bestendigheid tegen chemisch agressieve milieus, etc. hebben hun invloed op de keuze van de verbindings-techniek.

De keuze van de montagetechniek is afhankelijk van :- constructieve eisen- de te verwachten sterkte van de verbinding- de aard van de kunststof- de beschikbaarheid van de juiste apparatuur- de gebruiksomstandigheden- de kostprijs van de verbinding

1.3.2 Lijmen

Verlijming is slechts praktisch mogelijk bij polaire kunststoffen zoals PVC, PVC-C en ABS. Alhoewel lijmen een eenvoudigetechniek is, dient toch aandacht besteed te worden aan een aantal belangrijke factoren.

Keuze van de lijm- Naargelang tolerantie op de verbinding

Tangit® is een vullijm. Dit maakt het mogelijk om een goede verbinding te maken tot een maximaal maatverschil van 0.8mm tussen buis en fitting. Ook bij een perspassing met een maatverschil tot minimaal 0.2 mm tussen buis en fitting kan men met deze vullijm een verantwoorde verbinding maken. Voor zeer nauwe perspassingen is het gebruik van Dytex® lijm aangewezen.

- Naargelang de chemische bestendigheidTangit® lijm is geschikt voor praktisch alle media waarvoor PVC geschikt is, met uitzondering van volgende zuren, waarvoor Dytex® lijm dient gebruikt te worden : H2SO4 conc. > 70%

HCl conc. > 25%HNO3 conc. > 20 %HF alle conc.

Voorbereiding buis en fittingBuizen haaks afzagen en de uiteinden afschuinen volgens het schema in volgende figuur op volgende pagina. Reinig de lij-moppervlakken vooraf grondig met Tangit® reiniger of spiritus met een pluisvrij, niet abrasief en niet gekleurd papier of doek.

Lijmprocedure

Lijmen met Tangit®®

Tangit® wordt gebruiksklaar geleverd en mag niet verdund worden. Goed roeren. De lijm met een kwast eerst aanbrengen inde te verlijmen fitting in radiale richting en op het spie-einde van de buis in axiale richting. De lijm royaal en gelijkmatig aan-brengen. Het opbrengen van de lijm dient binnen de 45 seconden te gebeuren om voortijdig indrogen van het lijmoppervlak tevermijden. Daarom is het noodzakelijk dat bij een diameter boven 75 mm het insmeren door 2 personen wordt uitgevoerd.

47

1. Kunststof drukleidingen voor vloeistoftransport

Page 42: HFD01-Kunststof Drukleidingen Voor Vloeistoftransport

d L Sm

16 14 1.520 16 1.525 19 3.032 22 3.040 26 3.050 31 3.063 38 5.075 44 5.090 51 5.0

110 61 5.0125 69 5.0140 76 5.0160 86 5.0180 96 5.0200 106 5.0225 119 5.0250 131 5.0

Direct na het aanbrengen van de lijm, de beide delen in elkaar steken, zonder onderlinge verdraaiing. Overtollige lijm onmid-dellijk verwijderen met crêpepapier. Hiervoor geen reinigingsmiddel gebruiken. De verlijmde delen gedurende 10 minuten nietmechanisch belasten. Droogtijd : zie onderstaande tabel.

Lijmen met Dytex®®

De lijmoppervlakken (buisuiteinde + binnenzijde mof) insmeren met Dytex® verdunner tot ze week worden (vingernageltest).Dytex® lijm aanbrengen in de richting van de as en gedurende ca. 30 seconden laten opdrogen. Indien bij de test vóór het lij-men is gebleken dat buis en fitting onvoldoende klemmen, kunnen 2 of 3 lagen Dytex® lijm aangebracht worden. Vóór het aan-brengen van deze extra lagen moet de vorige laag droog zijn. (minstens 30 seconden wachten).Na het aanbrengen en drogen van de lijm, opnieuw Dytex® verdunner aanbrengen op beide oppervlakken, zodat dezeopnieuw week worden, waarna de volgende laag lijm kan aangebracht worden. Buis en fitting in elkaar schuiven zonder tedraaien. Hierbij moet een duidelijke weerstand voelbaar zijn. Aan de rand van de fitting moet zich een uniforme lijmuitstulpingvormen. Dit lijmoverschot voorzichtig verwijderen.

Droogtijden

Omgevings- Buiten- Droogtijd terwijl Wachttijd Wachttijd voor hettemperatuur diameter mm richten nog mogelijk voor montage in werking stellen

boven 25°C tot 63 1/2 minuut 10 minuten per 1 bar : 1/4 uurvan 75 1 minuut 15 minuten per 1 bar :1/2 uur

van 10-25°C tot 63 1 minuut 20 minuten per 1 bar : 1/2 uurvan 75 2 minuten 30 minuten per 1 bar : 1 uur

onder 10°C tot 63 2.5 minuten 60 minuten per 1 bar : 1 uurvan 75 5 minuten 90 minuten per 1 bar : 2 uur

Bij spoedgevallen (reparatie) kunnen de tabelwaarden, met inachtname van een groter risico, verlaagd worden.

Bij perspassing op 1/4 de bovengenoemde waarden.

Bij 0-0.3 mm speling op 1/2 de bovengenoemde waarden.

Bij speling groter dan 0.3 mm gelden de tabelwaarden.

48

1. Kunststof drukleidingen voor vloeistoftransport

Page 43: HFD01-Kunststof Drukleidingen Voor Vloeistoftransport

Vereiste hoeveelheid Tangit® lijm Vereiste hoeveelheid Dytex® lijm, verdunner, reiniger in kgen reiniger in kg voor 100 verlijmingen voor 100 verlijmingen

Diameter buis lijm reiniger lijm verdunner reiniger

16 0.35 0.1020 0.3 0.1525 0.4 0.2032 0.5 0.3540 0.7 0.4550 0.9 0.6063 1.3 0.75 1.1 1.1 0.7575 1.8 0.80 1.5 1.5 0.8090 2.4 0.90 2.1 2.2 0.90

110 3.3 1.20 2.9 3.5 1.20125 3.8 1.40 3.4 4.4 1.40140 4.8 1.80 4.5 6.1 1.80160 6.8 2.80 7.2 10.0 2.60180 7.9 3.90200 9.1 5.30225 11.5 7.40250 12.8 8.20

Verlijming onder de 10°C is niet aan te raden vanwege de vertraging van de polymerisatiereactie bij lagere temperatuur. Droogtijd : zie tabel op vorige bladzijde.

Algemene opmerkingen- borstels of ander gereedschap kunnen gereinigd worden met ontvettingsmiddel of verdunner.- na gebruik dienen lijm, ontvettingsmiddel en verdunner onmiddellijk terug afgesloten te worden om verdamping van de sol-

venten te vermijden.- het inhaleren van de solventen is schadelijk en moet bijgevolg zoveel mogelijk vermeden worden. In overeenkomst met de

veiligheidsvoorschriften ter zake, moet steeds in geventileerde ruimtes gewerkt worden.

Aanbevolen afmetingen borstels

voor buis D borstel

6 - 16 mm ∅ 3 mm20 - 25 mm ∅ 10 mm32 - 63 mm ∅ 20 mm75 - 250 mm 30 x 5 mm

tot 50 x 10 mmof ∅ 30 tot 40 mm

Opmerking:Veiligheidsinformatiebladen i.v.m. Tangit® en Dytex® (lijm en reiniger) zijn te verkrijgen op aanvraag..

1.3.3 Lassen

1.3.3.1 Inleiding

Lassen is de meest gebruikte verbindingstechniek voor HDPE, PP, PVDF en ECTFE leidingsystemen. Bij het lassen moetrekening gehouden worden met 3 belangrijke parameters : temperatuur

tijddruk

Voor de montage van drukleidingen zijn de meest gebruikte lastechnieken : stomplassenmoflassenelectromoflassen

Het principe van het lassen van kunststoffen berust op een samenspel van warmte en druk. De warmte is nodig om het mate-riaal voldoende plastisch te maken, de druk om vervolgens de verwarmde lasvlakken in elkaar te laten vloeien.

49

1. Kunststof drukleidingen voor vloeistoftransport

Page 44: HFD01-Kunststof Drukleidingen Voor Vloeistoftransport

1.3.3.2 Stomplassen

Stomplassen is de meest gebruikte lastechniek voor leidingen in PE, PP, PVDF en ECTFE. Het principe van deze lastechniekberust op het verwarmen van buis en/of fittinguiteinde (die in dit geval dezelfde diameter hebben) op een vlak verhittingsele-ment. Hierdoor worden de lasvlakken van buis en fitting plastisch en door de druk waarmee de vlakken tegen het verhittingse-lement worden aangedrukt ontstaat een lasril. Na welbepaalde tijd worden de te lassen delen van het verwarmingselementafgenomen en met de lasvlakken tegen elkaar gedrukt, waardoor tijdens de afkoeling de las ontstaat.Een goed uitgevoerde las levert een lasfactor van 80 à 100% op. Om een hoge lasfaktor te bereiken zijn de volgende puntendoorslaggevend :- zuiver passende en schone lasoppervlakken- lastemperatuur- opwarmdruk- doorwarmtijd- omschakeltijd- lasdruk- afkoeltijd

Instructies voor het stomplassen- Installeer de lasmachine en monteer de buis-en fittingklemmen vóór de te lassen diameter.- Stel de exacte lastemperatuur in aan de lasspiegel- Klem de buis en/of fitting in de machine en lijn uit.- Breng de frees van de machine tussen de te lassen uiteinden en frees gelijkmatig af onder een lichte druk.- Verwijder de frees en controleer of beide uiteinden perfect op elkaar passen. Zoniet dient de freesprocedure herhaald te wor-

den tot de max. spleet tussen de delen 0.5 mm bedraagt.- Reinig de lasspiegel met MEK of spiritus- Controleer de temperatuur van de lasspiegel.- Breng de spiegel tussen de lasuiteinden en druk de te lassen delen op de spiegel met de vereiste opwarmdruk.- Als de hoogte van de lasril die vervolgens ontstaat aan de lasvlakken, overeenkomt met die opgegeven in tabel

“Lasapparatuur voor stomplassen van kunststoffen”, wordt de druk opgeheven, maar moeten de te lassen delen tegen de lasspiegel blijven gedurende een bepaalde tijd.

- Na de doorverwarmtijd wordt de lasspiegel snel verwijderd en worden de lasvlakken tegen elkaar gedrukt. De aan te brengen lasdrukkracht is gegeven in dezelfde tabel. Het opbouwen van de lasdruk moet geleidelijk aan gebeuren.

- Laat de las afkoelen.- Verwijder de druk op de machine.- Demonteer de gelaste delen.- Ingeval buiten gewerkt wordt, moet de verhittingsspiegel van eventuele wind afgeschermd worden.

Schematische voorstelling van de lasstadia voor stomplassen

50

1. Kunststof drukleidingen voor vloeistoftransport

Page 45: HFD01-Kunststof Drukleidingen Voor Vloeistoftransport

Berekening van de specifieke lasdrukIn de meeste gevallen wordt de in te stellen lasdruk op de machine weergegeven in “bar” of “kp” (in tabelvorm). Om de speci-fieke lasdruk te kunnen instellen dient men eerst de laskracht te berekenen volgens onderstaande formules.

Lasoppervlak A = (d2u - d

2i) . π (mm2) met : du = buitendiameter (mm)

4 di = binnendiameter (mm)

Laskracht F = p spez. . A (N)9.81

Lasparameters voor stomplassen van kunststoffen

lasdruk (N/mm2) lastemperatuur (°C)

PE 80 0.15 200 - 210

PP-H 0.10 195 - 205PP-R

PVDF 0.13 225 - 235

ECTFE 0.08 - 0.09 275 - 285

Stomplassen HDPE

Wand Ril Doorwarmen Schakelen Druk Koelenmm mm sec. sec. sec. min.

2.0 - 3.9 0.5 30 - 40 4 4 - 6 4 - 54.3 - 6.9 0.5 40 - 70 5 6 - 8 6 - 107.0 - 11.4 1.0 70 - 120 6 8 - 10 10 - 16

12.2 - 18.2 1.0 120 - 170 8 10 - 15 17 - 2420.1 - 25.5 1.5 170 - 210 10 16 - 20 25 - 3228.3 - 32.2 1.5 210 - 250 12 21 - 25 33 - 4034.5 - 38.7 2.0 250 - 300 14 26 - 30 40 - 4740.2 - 45.5 2.5 300 - 350 16 31 - 35 48 - 5546.2 - 53.9 2.5 400 - 450 18 36 - 40 56 - 6355.2 - 61.6 3.0 450 - 500 20 45 - 50 64 - 70

Stomplassen PP

Wand Ril Doorwarmen Schakelen Druk Koelenmm mm sec. sec. sec. min.

2.0 - 3.9 0.5 30 - 65 4 4 - 6 4 - 64.3 - 6.9 0.5 65 - 115 5 6 - 8 6 - 127.0 - 11.4 1.0 115 - 180 6 8 - 10 12 - 20

12.2 - 18.2 1.0 180 - 290 8 10 - 15 20 - 3020.1 - 25.5 1.5 290 - 330 10 16 - 20 30 - 4028.3 - 32.2 1.5 330 - 440 12 21 - 25 40 - 5034.7 - 40.2 2.0 440 - 490 14 26 - 35 50 - 6041.0 - 50.0 2.5 490 - 550 16 36 - 45 60 - 70

51

1. Kunststof drukleidingen voor vloeistoftransport

Page 46: HFD01-Kunststof Drukleidingen Voor Vloeistoftransport

Stomplassen PVDF

Wand Ril Doorwarmen Schakelen Druk Koelenmm mm sec. sec. sec. min.

2.4 - 3.5 0.5 40 - 70 4 3 - 6 4 - 63.5 - 5.5 0.5 70 - 90 5 4 - 8 6 - 85.5 - 10.0 1.0 90 - 120 6 6 - 10 8 -12

10.0 - 15.0 1.5 120 - 150 8 8 - 12 12 - 16

Stomplassen ECTFE

Wand Ril Doorwarmen Druk Koelenmm mm sec. sec. min.

20 x 1.9 12 4 5 325 x 1.9 15 4 5 332 x 2.4 18 4 5 340 x 2.4 20 4 5 450 x 3.0 25 4 5 563 x 3.0 25 4 5 590 x 4.3 30 4 5 6

110 x 5.3 40 4 5 7160 x 7.7 50 4 5 10

Het beoordelen van de lasril - Bron : DVS 2202, deel 1 en DVS 2206

52

1. Kunststof drukleidingen voor vloeistoftransport

Page 47: HFD01-Kunststof Drukleidingen Voor Vloeistoftransport

Schematische voorstelling van de lasstadia voor moflassen

1.3.3.3 Moflassen

Deze techniek wordt toegepast voor kleine diameters leidingen (tot 125 mm max.) in PE, PP en PVDF. Principieel bestaatdeze lasmethode erin om het buisuiteinde aan de buitenzijde en de fittingmof aan de binnenzijde met een verhittingselementte verwarmen, waarna de plastisch geworden uiteinden in elkaar geschoven worden. Tot D 40 mm kan het moflassenmanueel gebeuren. Voor diameters groter dan D40 mm is een machine vereist die toelaat de buizen en fittings in te klemmen.

Instructies voor het moflassen- Plaats de lasmof en -doorn van de te lassen diameter op het verhittingselement.- Reinig de lasmof en -doorn met MEK of spiritus op een pluisvrij, niet abrasief en niet gekleurd papier.- Regel de thermostaat op de correcte temperatuur.- Schuin de haaks afgesneden buizen af volgens bijgaande tabel.- Indien geen afstandhouder voorzien is op het lasapparaat, teken dan de mofdiepte af op de buis. Bij manueel lassen is een

horizontale markering op buis of fitting noodzakelijk, daar deze bij het in elkaar brengen niet t.o.v. elkaar mogen gedraaid worden.

- Buis en fitting reinigen met MEK of spiritus op een pluisvrij, niet abrasief en niet gekleurd papier.- Controleer de temperatuur van lasmof en -doorn- Breng gelijktijdig de buis in de lasmof en de fitting over de lasdoorn, rekening houdend met de gemarkeerde lasdiepte.

Respecteer de opwarmtijd aangegeven in de tabel.- Verwijder buis en fitting uit de verhittingselementen en schuif deze zonder ze te draaien in elkaar tot de gemarkeerde las-

diepte of tot de door de afstandhouder geregelde lasdiepte. Respecteer de aangegeven omsteltijden.- Laat de las afkoelen aan de lucht, gedurende de in de tabel aangegeven koeltijden.- Koel nooit af met water of een andere koelvloeistof.

D 16 20 25 32 40 50 63 75 90 110Sm 2 3L 13 15 16 18 20 23 26 30 34 40

53

1. Kunststof drukleidingen voor vloeistoftransport

Page 48: HFD01-Kunststof Drukleidingen Voor Vloeistoftransport

Moflassen HDPE en PP PN 10

Buisdiameter wanddikte opwarmtijd afkoeltijdmm mm sec. min.

16 2.0 5 220 2.0 5 225 2.3 7 232 3.0 8 440 3.7 12 450 4.6 18 460 5.8 24 675 6.9 30 690 8.2 40 6

110 10.0 50 8125 11.4 50 8

Omschakeltijd 16 t/m 25 : 4 sec.32 t/m 50 : 6 sec.63 t/m 90 : 8 sec.

110 t/m 125 : 10 sec.

Moflassen hard PE en PP PN 6

Buisdiameter wanddikte opwarmtijd afkoeltijdmm mm sec. min.

75 4.3 15 690 5.1 22 6

110 6.3 30 8125 7.1 30 8

Omschakeltijd 16 t/m 25 : 4 sec.32 t/m 50 : 6 sec.63 t/m 90 : 8 sec.

110 t/m 125 : 10 sec.Bron : DVS 2207, deel 1

Lastemperatuur

Kunststof Temperatuur

HDPE 250 - 270°CPP 250 - 270°C

Bron : DVS 2207, deel 11

54

1. Kunststof drukleidingen voor vloeistoftransport

Page 49: HFD01-Kunststof Drukleidingen Voor Vloeistoftransport

Moflassen PVDF

Buisdiameter wanddikte opwarmtijd afkoeltijdmm mm sec.

16 1.5 3 320 1.9 3 325 1.9 4 332 2.4 5 340 2.4 6 450 2.9 8 563 3.0 10 675 3.6 12 690 4.3 15 8

110 5.3 20 10

Omschakeltijd 16 t/m 25 : 4 sec.32 t/m 50 : 6 sec.63 t/m 90 : 8 sec.

110 t/m 125 : 10 sec.Bron : Agru

Lastemperatuur

Materiaal TemperatuurPVDF 260 - 270°C

Bron : DVS 2207, deel 15

Het beoordelen van de lasBron DVS 2202, deel 1

55

1. Kunststof drukleidingen voor vloeistoftransport

Page 50: HFD01-Kunststof Drukleidingen Voor Vloeistoftransport

1.3.3.4 Electromoflassen

InleidingBij het electromoflassen worden buis en fitting door middel van weerstandsdraden opgewarmd en gelast. De weerstands-draden zijn in een lasmof ingegoten. De energievoorziening gebeurt via een lastransformator, waardoor buis en fitting plas-tisch worden en samenvloeien. Na afkoeling is het lasproces voltooid.

Polyethyleen (HDPE)Enkel gelijkaardige materialen kunnen met elkaar op deze manier gelast worden. Het smeltbereik van de HDPE-electromoffenligt tussen 0.7 en 1.3 gram/10 minuten. Deze moffen kan men gebruiken voor buizen en fittingen met een smeltbereik tussen0.4 en 1.3 gram/10 minuten.

Lasparameters

Buiten Lastijd (sec) bij temperatuur van Min.diameter 0°C 10°C 20°C 30°C 40°C afkoeltijd(mm) min. max. min. max. min. max. min. max. min. max. (min.)

20 17 26 17 26 17 26 17 26 17 26 1025 17 26 17 26 17 26 17 26 17 26 1032 17 37 17 35 17 33 17 31 17 29 1040 29 51 28 49 26 45 25 44 23 42 1550 42 69 41 67 39 65 38 62 36 60 1563 75 120 71 113 66 106 62 100 58 94 2090 134 206 125 193 117 181 110 171 103 160 20

110 179 270 168 254 159 240 150 227 141 215 30125 218 329 206 311 194 295 184 280 175 266 30160 278 423 264 401 250 381 238 363 227 346 30180 314 478 298 455 283 433 270 412 257 394 30200 364 547 346 521 329 496 314 474 300 453 30225 390 588 371 560 353 534 337 510 322 488 30

VoorbereidingOpruwen met een buisschraper en reinigen (aceton, kunststofreiniger Tangit) van het lasoppervlak op buis en/of fitting. De bin-nenzijde van de electromof mag niet bewerkt worden. Het is aan te raden de lasmoffen in te klemmen.De lastijd is afhankelijk van volgende factoren : de weerstand van de wikkeling, de netspanning en de omgevingstemperatuur.Zolang deze gegevens binnen de toleranties van het geautomatiseerde lasprotocol vallen, zal de lasprocedure volledig uitgevoerd worden. Voor het lassen met electromoffen kan men gebruik maken van een volautomatisch lastoestel. Door mid-del van een leesstift kan men een barcode lezen die ook aanwezig is op de lasmof. Deze barcode bevat alle nodige las-gegevens en toelaatbare toleranties voor dat type lasmof.

Polypropyleen (PP)Het smeltbereik van PP-R electromoffen ligt tussen 0.2 en 0.4 g/10 min. Deze moffen kan men gebruiken voor buizen en fittingen met een smeltbereik tussen 0.2 en 0.8 g/10 min.

Lasparameters

Buitendiameter Lastijd Afkoeltijd(mm) (sec) (min.)

20 23 - 25 1025 23 - 25 1032 28 - 32 1040 35 - 40 1550 47 - 55 1563 70 - 75 1575 92 - 99 2090 108 - 118 20

110 145 - 155 30

De aangegeven richtwaarden zijn geldig bij omgevingstemperaturen van 5 tot 30°C. Lassen bij temperaturen die hierbuiten vallen, is niet aan te raden.

56

1. Kunststof drukleidingen voor vloeistoftransport

Page 51: HFD01-Kunststof Drukleidingen Voor Vloeistoftransport

1.3.4 Demonteerbare verbindingen

1.3.4.1 Schroefdraadverbindingen

De schroefdraadaansluitingen worden praktisch uitsluitend toegepast in PVC,. PE, PP en PVDF. Draadaansluitingen zijnslechts toepasbaar wanneer geen te sterke temperatuursschommelingen optreden en de leiding niet te sterk mechanischbelast wordt (een goede ondersteuning is dus in ieder geval vereist). PE, PP, en PVDF zijn immers veel zachtere materialendan PVC, zodat beschadiging van de schroefdraad zou kunnen optreden.De FIP PVC schroefdraadkoppelingen hebben een parallelle schroefdraad volgens BS norm. De afdichting op de schroef-draad kan worden verzekerd door gebruik van PTFE afdichtingslint.

Richtlijnen voor montageHet onderdeel met uitwendige schroefdraad, wordt omwikkeld met Teflon band. Het Teflon lint dient bij voorkeur integengestelde richting van de spoel aangebracht te worden. De PTFE band werkt zelfsmerend en afdichtend. Het gebruik vanandere dichtingsmaterialen zoals gebruikt in metalen leidingen is af te raden.

Beide delen moeten volledig in elkaar kunnen geschroefd worden zonder overdreven weerstand. Indien het aanschroeven telos of te moeilijk gaat, dient meer of minder PTFE tape aangebracht te worden.

Bij gebruik van sleutels voor het aanschroeven, dient er op gelet te worden dat deze de koppelingen niet kunnen beschadigen.Bescherm eventueel de koppeling door een doek tussen sleutel en koppelingen aan te brengen.

1.3.4.2 Driedelige koppelingen

Driedelige koppelingen zijn beschikbaar in PVC met lijm of draadaansluiting. Driedelige koppelingen voor moflasaansluitingzijn leverbaar in PP en in PVDF.In PP, PE en PVDF zijn bovendien driedelige koppelingen beschikbaar die zowel voor stomplas als moflasmontage geschiktzijn.Het belangrijkste voordeel van driedelige koppelingen is dat ze, net als de flensaansluiting, een radiale demontage van leidingonderdelen toelaten. De driedelige koppeling bevat echter geen metalen delen, wat een bijkomend pluspunt betekent.

57

1. Kunststof drukleidingen voor vloeistoftransport

Page 52: HFD01-Kunststof Drukleidingen Voor Vloeistoftransport

1.3.4.3 Snelkoppelingen

Snelkoppelingen laten toe alle types kunstofbuizen en zelfs metalen buizen te koppelen. De afdichting wordt verzekerd dooreen O-ring. De mechanische koppeling met de buis wordt verzekerd dankzij de polyacetaal klemring. Voor zachte materialen zoals PE enPP volstaat de polyacetaal ring. Voor hardere materialen zoals PVC, PVC-C, ABS, ijzer, roestvrij staal, gegalvaniseerd ijzer,koper, worden polyacetaalringen geleverd met een ingebedde verzinkte stalen rand. De gepatenteerde FIP klemring laat toe,zowel buizen met een maximale tolerantie als geovaliseerde buizen te koppelen.

1.3.4.4 Mechanische koppelingen

Voor het verbinden van kunststofbuizen zijn eveneens mechanische aansluitkoppelingen beschikbaar. De koppelingenbestaan uit een metalen huis met een inwendige rubbermanchet. Het klemmen van koppelingen gebeurt d.m.v. bouten. De belangrijkste voordelen van dit systeem zijn de snelheid en de eenvoud van het systeem. De koppelingen kunnen zowelondergronds als bovengronds toegepast worden.

1.3.4.5 Flensverbindingen

AlgemeenWanneer leidingsonderdelen met flenzen verbonden worden, dient men rekening te houden met volgende zaken :

Uitlijnen van de flenzen en dichtingenAlvorens men de bouten voorspant, moeten de dichtingen en kragen vlakparallel t.o.v. elkaar gemonteerd zijn. Dit om achterafeen schuin aanspannen van de flenzen (met bijbehorende extra belasting) te vermijden.

58

1. Kunststof drukleidingen voor vloeistoftransport

Page 53: HFD01-Kunststof Drukleidingen Voor Vloeistoftransport

Aandraaien van de boutenDe lengte van de bouten is zo te kiezen dat de schroefdraad eindigt ter hoogte van de moer (indien mogelijk). Zowel bij debout als bij de moer is het gebruik van rondellen aangeraden. Men moet er tevens op toezien dat de bouten aangedraaid wor-den met een momentsleutel (zie tabellen voor de draaimomenten).

Om het losdraaien van de boutverbindingen na langere tijd te vergemakkelijken, is het aan te raden de draad in te smeren (vb.MoS2). Men dient hierbij rekening te houden met de chemische bestendigheid van de gebruikte dichtingen.

In een PVC leidingsysteem kan men een flensverbinding realiseren door combinatie van twee gevulde vlakke kragen (typeQRV) of door combinatie van een gevulde vlakke kraag en een kraag met groef (type QGV). In beide gevallen worden dezekragen samengehouden door middel van PVC flenzen (type ODV) of PVC-GFK flenzen met stalen kern. Bij beide vlakke kra-gen maakt men gebruik van vlakke dichtingen in EPDM of FPM. Bij de combinatie van een vlakke gevulde kraag en een kraagmet groef, maakt men gebruik van een O-ring. In extreme gevallen zijn PTFE enveloppe dichtingen aangewezen.HDPE, PP en PVDF moflaskragen en stomplaskragen worden bij voorkeur gemonteerd met glasvezelversterkte PP flenzenmet stalen kern. Deze flenzen zijn zwart in de massa gekleurd, waardoor ze UV-bestendig zijn.

DraaimomentenVolgende tabellen geven de dimensies en draaimomenten bij verschillende overschuifflenzen. Bij het testen (proefdruk : 1.5 xnominale druk bij 20°C) gaan deze draaimomenten een perfecte afdichting verzekeren, zowel bij vlakke dichtingen als bijdichtingen. Het aandraaien van de bouten boven de in deze tabellen opgegeven waarden, kan schadelijk zijn voor de dichtingen, kragen of flenzen. Het aandraaien van de flensbouten gebeurt bij voorkeur kruisgewijs, in de volgorde zoals inonderstaande figuur.

59

1. Kunststof drukleidingen voor vloeistoftransport

Page 54: HFD01-Kunststof Drukleidingen Voor Vloeistoftransport

Draaimoment en dimensies voor PVC-overschuifflenzen

DraaimomentDN d PN E d1 a Sp bouten g Nm

15 20 10 96 28 65 11 M12 x 70 60 ≤ 8 ≤ 1020 25 10 107 34 75 12 M12 x 70 85 ≤ 8 ≤ 1025 32 10 117 42 85 14 M12 x 70 120 8 1032 40 10 143 51 100 15 M16 x 85 190 8 1340 50 10 153 62 110 16 M16 x 85 225 8 1350 63 10 168 78 125 18 M16 x 95 280 10 1565 75 10 188 92 145 19 M16 x 95 390 10 1780 90 10 203 109 160 20 M16 x 105 460 10 18

100 110 10 222 132 180 22 M16 x 105 515 10 20110 125 10 230 149 190 24 M16 x 115 530 12 25125 140 10 251 166 210 26 M16 x 120 715 15 30150 160 10 290 189 240 29 M20 x 135 915 20 45200 200 10 340 235 295 30 M20 x 140 1210 38 50200 225 10 340 252 295 30 M20 x 140 1090 38 60250 250 10 396 278 350 34 M20 x 150 1790 - 70250 280 10 396 309 350 35 M20 x 160 1880 - -300 315 10 465 349 400 40 M20 x 180 3050 - -350* 355 4 505 386 460 32 M20 x 180 3600 - -400* 400 4 565 434 515 33 M22 x 180 4500 - -450* 450 4 615 489 565 32 M22 x 160 4400 - -500* 500 4 650 540 600 31 M20 x 160 4200 - -

Bij gebruik Bij gebruikvan O-ring van vlakke dichting

Opmerking :Indien ODV met een metalen tegenflensdraaimoment = Nm x 1/2

60

1. Kunststof drukleidingen voor vloeistoftransport

Page 55: HFD01-Kunststof Drukleidingen Voor Vloeistoftransport

Losse flenzen met stalen kern in PP volgens DIN 16.962/16.963

Schroeven* PN 10/ISO S-5/SDR 11da DN D±2 k±1 Nm3) d2

±1aantal draad 1)d6

±1.52)d6

±1.5b±1 gewicht

mm mm mm mm mm mm mm mm kg/st

20 15 96 65 15 14 4 M12 28 - 12 0.2525 20 106 75 15 14 4 M12 34 - 12 0.3132 25 116 85 15 14 4 M12 42 - 16 0.4240 32 141 100 25 18 4 M16 51 - 16 0.6650 40 151 110 35 18 4 M16 62 - 18 0.7063 50 166 125 35 18 4 M16 78 - 18 0.7975 65 187 145 40 18 4 M16 92 - 18 1.1590 80 202 160 40 18 8 M16 108 - 20 1.2490 80 222 160 40 18 8 M16 - 110 20 1.20

110 100 222 180 40 18 8 M16 128 - 20 1.36110 100 220 180 40 18 8 M16 - 133 20 1.54125 100 220 180 45 18 8 M16 135 - 20 1.30125 100 222 180 45 18 8 M16 - 149 20 1.32140 125 250 210 50 18 8 M16 158 - 24 2.07140 125 250 210 50 18 8 M16 - 167 24 1.80160 150 287 240 60 22 8 M20 178 - 24 2.48160 150 285 240 60 22 8 M20 - 190 24 2.67180 150 287 240 60 22 8 M20 188 - 24 2.46200 200 341 295 70 22 8 M20 235 - 24 3.27225 200 341 295 70 22 8 M20 238 - 24 2.82225 200 340 295 70 22 8 M20 - 250 24 3.08250 250 409 350 100 22 12 M20 288 - 30 6.07280 250 409 350 100 22 12 M20 294 - 30 5.75315 300 463 400 110 22 12 M20 338 - 34 9.96355 350 515 460 160 22 16 M20 376 - 42 14.65400 400 574 515 170 26 16 M24 430 - 46 17.63

1) voor voorlaskragen uit PE 80, PP 2) voor kraagbussen uit PE 80, PP

volgens DIN 1253) draaimoment

61

1. Kunststof drukleidingen voor vloeistoftransport

Page 56: HFD01-Kunststof Drukleidingen Voor Vloeistoftransport

Losse flenzen met stalen kern in PP volgens ANSI

Schroeven* PN 10/ISO S-5/SDR 11da da D±2 k±1 k d6

±1.5 d2±1 d2 aantal b±1 Nm1) gewicht

mm inch mm mm inch mm mm inch mm kg/st

20 1/2” 95 60.4 2 3/8” 28 16 5/8” 4 12 15 0.2225 3/4” 102 69.7 2 3/4” 34 16 5/8” 4 12 15 0.2832 1” 114 79.2 3 1/8” 42 16 5/8” 4 16 15 0.4540 1 1/4” 130 88.7 3 1/2” 51 16 5/8” 4 16 25 0.5450 1 1/2” 133 98.3 3 7/8” 62 16 5/8” 4 18 35 0.6063 2” 162 120.0 4 3/4” 78 20 3/4” 4 18 35 0.8875 2 1/2” 178 139.7 5 1/2” 92 20 3/4” 4 18 40 1.1090 3” 194 152.4 6” 108 20 3/4” 4 18 40 1.22

110 4” 229 190.6 7 1/2” 128 20 3/4” 8 18 40 1.85160 6” 283 241.2 9 1/2” 178 22 7/8” 8 24 60 2.30200 8” 345 298.2 11 3/4” 236 22 7/8” 8 24 70 3.59250 10” 412 360.9 14 1/4” 288 25 1” 12 27 100 5.74315 12” 487 431.2 17” 338 25 1” 12 32 110 12.16

volgens DIN 125

1) draaimoment

Losse flens uit plaat gedraaid, volgens DIN norm

schroeven* PN 3.2/ISO S-16/SDR 33da D k d6

±1.0 b±1.0 d2±0.2 aantal draad Nm1) gewicht

mm mm mm mm mm mm kg/st

450 670 620 517 38 27 20 M24 190 8.7500 670 620 533 40 27 20 M24 240 9.6560 780 725 618 40 30 20 M27 280 12.1630 780 725 645 40 30 24 M27 330 11.2710 895 840 740 45 30 24 M27 385 18.1800 1015 950 843 45 33 24 M30 445 24.0900 1115 1050 947 50 33 28 M30 510 29.6

1000 1230 1160 1050 50 36 28 M33 570 35.3

62

1. Kunststof drukleidingen voor vloeistoftransport

Page 57: HFD01-Kunststof Drukleidingen Voor Vloeistoftransport

63

1 4 MANUELE AFSLUITERS

1.4.1 Algemeen

Dit hoofdstuk behandelt enkel de handbediende afsluiters. Gemotoriseerde of gestuurde afsluiters worden behandeld in eenvolgend hoofdstuk. We bespreken achtereenvolgens : : - kogelafsluiters

- membraanafsluiters- vrijstroomafsluiters (schuine zitting)- vlinderkleppen- terugslagkleppen- diversen

Voor een gedetailleerde, technische beschrijving van de bovenstaande afsluiters, verwijzen wij naar onze catalogus INDUSTRIE.

1.4.2 Gebruik van de manuele afsluiters

KogelafsluitersDe kogelkraan is eerder bedoeld als een “open/dicht”-kraan, en is minder geschikt voor debietcontrole. In “volledig-open” -stand heeft een kogelkraan een zelfde opening als de buisdiameter, zodat het wrijvingsverlies in vergelijking met andere kra-nen gering is. De stand van de kogelkraan wordt duidelijk aangetoond door de hendel. D.m.v. driedelige koppelingen is demontage en demontage van kogelkranen vrij éénvoudig.Het VK type is voorzien van een demonteerbaar slot, met schroefdraad, zodat de leiding zonder risico gedemonteerd kan wor-den in de uitstroomrichting wanneer de kraan gesloten is. De kogelafdichting is bovendien bijregelbaar. Een kogelkraan is inbeide stromingsrichtingen bruikbaar. Een kogelkraan kan praktisch overal toegpast worden, uitgezonderd in die gevallen waarzich vaste, onopgeloste deeltjes in de vloeistof bevinden (sterke kans op kristallisatie). In dit geval zal men een membraanaf-sluiter aanwenden.

Alle manuele afsluiters moeten steeds ondersteund of opgehangen worden d.m.v. ankers of kraanhouders. De ondersteuningmoet het eigen gewicht van de kraan, maar ook eventuele extra belastingen onder werkcondities kunnen opvangen. Hiervoorkan men de VKSV kogelkraanhouders (∅16 - ∅63) aanwenden. Bij grotere diameters zijn deze kraanhouders reeds geïnte-greerd in de kraan (∅75 − ∅110). Bij gebruik van een kogelkraanhouder, fixeert men de kogelkraan als een vast punt in hetleidingsysteem. Men moet de nodige voorzorgen nemen om extra belasting op de kraan, te wijten aan thermische uitzetting,te vermijden. Aangeraden wordt :

- de kraan aan beide zijden te ondersteunen.- te controleren dat de kraan in lijn is met de leiding.- er voor te zorgen dat er voldoende ruimte is voor krimp en uitzetting van de leiding vanaf de kraan.

1. Kunststof drukleidingen voor vloeistoftransport

Page 58: HFD01-Kunststof Drukleidingen Voor Vloeistoftransport

64

MembraanafsluitersDoor hun voordelige regelkarakteristiek zijn membraankranen uitstekend geschikt voor de realisatie van een debietcontrole.Bovendien zijn ze geschikt om onzuivere fluïda (verzadigde oplossingen, zouten, vloeistoffen met vaste onzuiverheden) per-fect af te dichten. De elasticiteit van het membraan zorgt ervoor dat onzuiverheden die op de zitting achterblijven, deze nietbeschadigen. De debietregeling kan gecontroleerd worden aan de hand van een standaanduiding (niveau-indicators). Hetwerkingsprincipe van een membraankraan garandeert een minimaal wrijvingsverlies. Doch dit wrijvingsverlies is in ieder gevalsteeds hoger dan bij kogelkranen of kranen met een schuine zitting. Het membraan kan geleverd worden in EPDM, FPM ofPTFE.

De membraanafsluiter kan in elke stand in de leiding geïnstalleerd worden. De membraanafsluiter kan bevestigd wordend.m.v. flenzen. Dankzij 2 bevestigingsschroefbussen die zich onderaan het lichaam bevinden, kan de membraankraan beves-tigd worden op panelen of op gelijk welke steun. Bij het vertikaal installeren van de afsluiter moet worden voorkomen, bij verlijming, dat de lijm in het huis loopt, daar anders ernstige schade wordt aangericht aan de zitting en het membraan.

VrijstroomafsluitersEvenals een membraankraan, laat de vrijstroomafsluiter een debietcontrole toe, maar met een lager drukverlies. Een vrijstroomafsluiter geeft alleen een perfecte afdichting met zuivere vloeistoffen. Het gebruik van een filter in lijn met deafsluiter is dus steeds aan te bevelen.

Een vrijstroomafsluiter mag in elke positie geïnstalleerd worden. De vrijstroomafsluiter dient steeds geplaatst te worden metde pijl in de stroomrichting.Bij het tot stand brengen van een vertikale lijmverbinding moet voorkomen worden dat er lijm in de afsluiter loopt, daar andersde zitting en de O-ring onherstelbaar beschadigd worden en de afsluiter niet meer kan functioneren.

1. Kunststof drukleidingen voor vloeistoftransport

Page 59: HFD01-Kunststof Drukleidingen Voor Vloeistoftransport

VlinderkleppenVlinderkleppen hebben vooral een “open/toe” functie, vooral voor leidingen met grotere diameters. Vlinderkleppen zijn geschiktvoor toepassingen in eender welke positie, onafhankelijk van de vloeistofstroomkarakteristiek.

Een vlinderklep wordt tussen 2 flenzen geïnstalleerd. Men installeert de vlinderklep het beste in gesloten toestand en mendient er zeker van te zijn dat de vlinderklep volledig in lijn staat met de beide flenzen, om lekken te vermijden.Een vlinderklep kan in elke positie geïnstalleerd worden.

TerugslagkleppenOm te vermijden dat een fluïdum in omgekeerde richting gaat stromen, plaatsen we een terugslagklep. De terugslagklepwerkt door middel van de zwaartekracht. Het tegengewicht is zodanig ontworpen dat het een minimum stromingsweerstandoplevert, maar ook een perfekte afdichting bij de minste tegendruk verzekert. De terugslagklep kan zowel horizontaal als vertikaal geplaatst worden, zolang het stempelhuis steeds naar boven gericht is (omwille van het principe van dezwaartekracht).Er zijn 3 types: - terugslagklep met schuine zitting

- kogelterugslagklep zonder veer- kogelterugslagklep met veer

65

1. Kunststof drukleidingen voor vloeistoftransport

Page 60: HFD01-Kunststof Drukleidingen Voor Vloeistoftransport

VoetkleppenBij het opzuigen van vloeistoffen uit reservoirs.De voetklep zorgt ervoor dat de leidingen en pompen gevuld blijven met de opgezogen vloeistof.

H = minimum bodemdiepte > 0.5 DNH1 = minimum statische druk > Vs2 + 0.1 m

2gVs = snelheid in de aanzuigleidingDN = binnendiameter aanzuigleiding

VuilvangersAls beveiliging voor pompen, kranen met schuine zitting, automatische ventielen en terugslagkleppen is een vuilvangeraangewezen. De concentratie aan vaste deeltjes mag niet te hoog zijn. De vuilvangers kunnen geleverd worden met PVC,PP of INOX zeefjes met verschillende maaswijdtes.Een vuilvanger kan in elke stand in de leiding ingebouwd worden, met de pijl in de stroomrichting en het zeefgedeelte naarbeneden gericht.

De vuilvangers zijn ook in transparante uitvoering verkrijgbaar. Deze zijn echter wel onderworpen aan enkele beperkingen:- invallend licht bevordert de groei van micro-organismen- zonnestraling versnelt het verouderingsproces van de PVC- extra bescherming tegen mechanische trillingen is vereist, zeker in de nabijheid van pompen.

66

1. Kunststof drukleidingen voor vloeistoftransport

Page 61: HFD01-Kunststof Drukleidingen Voor Vloeistoftransport

1.5 AUTOMATISATIE

1.5.1 Algemeen

In dit hoofdstuk gaan we in op de mogelijkheden met gemotoriseerde of gestuurde kunststofafsluiters. De geautomatiseerdeafsluiters worden ingedeeld aan de hand van het besturingstype. Zo wordt er een onderscheid gemaakt tussen :- elektrisch gestuurde afsluiters- pneumatisch gestuurde afsluiters- elektromagnetisch gestuurde ventielenVoor een gedetailleerde technische beschrijving van de verschillende gemotoriseerde afsluiters, verwijzen we naar onze cata-logus INDUSTRIE. Hierna volgen enkele algemene principes.

1.5.2 Elektrisch gestuurde afsluiters

- Het werkingsprincipe van een elektrisch gestuurde afsluiter berust op de bekrachtiging van een spoel in de motor, met een standverandering van de afsluiter als gevolg.

- Elektrisch gestuurde afsluiters hebben meestal een langere levensduur dan pneumatisch gestuurde afsluiters. Zij behoeven eveneens geen compressor.

- Elektrisch gestuurde afsluiters creëren minder vlug drukgolven (waterslag) bij het openen of sluiten, dan pneumatisch ge-stuurde afsluiters.

- Elektrisch gestuurde afsluiters zijn minder gemakkelijk te sturen wat betreft debietscontrole en dosering.- De elektrische motors worden gekenmerkt door een IP-factor (zie later).- Een elektrisch gestuurde afsluiter bestaat meestal uit volgende onderdelen: - huis van de afsluiter

- opbouwstuk (tussen motor en afsluiter)- elektrische motor

67

1. Kunststof drukleidingen voor vloeistoftransport

Page 62: HFD01-Kunststof Drukleidingen Voor Vloeistoftransport

1.5.3 Pneumatsich gestuurde afsluiters

- Een pneumatische afsluiter wordt gestuurd via een inert fluïdum. De afsluiter is standaard gesloten (of geopend) en wordt geopend (of gesloten) met een stuurfluïdum. Het aanwezige stuurmembraan dient om de sturing van de perslucht te controleren. Directe sturing van de perslucht kan gebeuren voor een opgebouwd pilootventiel.

- Pneumatisch gestuurde afsluiters zijn zeer betrouwbaar voor debietscontrole en dosering en zijn uitermate geschikt voor het gebruik van vervuilde vloeistoffen.

- Een pneumatische motor is beschikbaar in volgende uitvoeringen : - normaal gesloten (veer gesloten)- normaal open (veer geopend)- dubbelwerkend

- Een pneumatisch gestuurde afsluiter bestaat meestal uit volgende onderdelen : - lichaam (huis) van de afsluiter- opbouwstuk- pneumatische motor

1.5.4 Elektromagnetisch gestuurde ventielen

Het werkingsprincipe van deze ventielen berust op de elektromagneet die het ventiel stuurt. Deze bestaat uit een magneetkerndie verbonden is met het afsluitonderdeel (membraan, balg, klapanker,...) van het ventiel. Door het magnetiseren van de mag-neetspoel (bij stroomdoorgang) wordt de magneetkern in de magneetspoel getrokken, waardoor het ventiel zich opent. Sluitenvan het ventiel gebeurt d.m.v. een sluitveer die het ventiel weer afdicht bij uitschakelen van de elektromagneet.

68

1. Kunststof drukleidingen voor vloeistoftransport

Page 63: HFD01-Kunststof Drukleidingen Voor Vloeistoftransport

1.5.5 IP-beschermingsfaktor

Volgens DIN 40050-deel 9 wordt de IP-beschermingsfaktor voor elektrische apparaten als volgt beschreven:“IP duidt op een bescherming van elektrische apparaten tegen aanraking of indringen van vreemde voorwerpen en water.”

De IP aanduiding wordt gevolgd door 2 cijfers, vb. IP65.De cijfers hebben beiden een verschillende betekenis. Het eerste kencijfer (0 - 6) duidt op de beschermingsgraad tegen deaanraking met of de indringing van vreemde materialen. Het tweede kencijfer (0 - 8) duidt op de beschermingsgraad tegenwater.

Betekenis van het 1e kencijfer

Betekenis van het 2e kencijfer

69

1. Kunststof drukleidingen voor vloeistoftransport

1e cijfer Omschrijving Verklaring

0 niet beschermd geen bijzonder bescherming tegen direct contact met bewegendedelengeen bescherming tegen indringen van vaste vreemde voorwerpen

1 beschermd tegen grote vreemde beschermd tegen toevallig contact met aktieve of bewegende delenvoorwerpen vb. met de hand

beschermd tegen indringen van vaste vreemde voorwerpen groter dan 50 mm

2 beschermd tegen middelgrote beschermd tegen contact met vingers met aktieve of bewegende vreemde voorwerpen delen

beschermd tegen indringen van vaste vreemde voorwerpen groter dan 12 mm

3 beschermd tegen kleine vreemde beschermd tegen contact met aktieve of bewegende delen met voorwerpen gereedschap of draad (dikker dan 2,5 mm)

beschermd tegen indringen van vaste vreemde voorwerpen groter dan 2,5 mm

4 beschermd tegen vreemde beschermd tegen contact met aktieve of bewegende delen met voorwerpen met korrelstructuur gereedschap, draad dikker dan 1 mm

beschermd tegen indringen van vaste voorwerpen groter dan 1 mm5 beschermd tegen stofafzetting volledige bescherming tegen contact met actieve of bewegende

delen.beschermd tegen schadelijke stofafzetting.Het indringen van stof is niet volledig te vermijden. Het stof mag echter niet te overvloedig indringen zodat de werking beïnvloed wordt

6 beschermd tegen stofindringen volledige bescherming tegen contact met aktieve of bewegende delenbeschermd tegen indringen van stof

2e cijfer Omschrijving Verklaring

0 geen bescherming geen bijzonder bescherming 3 beschermd tegen druipwater water dat in een willekeurige hoek tot 60° vertikaal valt, mag geen

schade veroorzaken4 beschermd tegen sproeiwater water dat uit alle richtingen tegen de machines sproeit mag geen

schade veroorzaken4A beschermd tegen sterk sproeiwater water dat uit alle richtingen met verhoogde druk tegen de machines

sproeit, mag geen schade veroorzaken6 bescherming bij overstroming water mag bij voorbijgaande overstroming vb. door zware regen,

niet in schadelijke hoeveelheid in de machines indringen6A beschermd tegen waterstraling een waterstraal uit een sproeier die met verhoogde druk uit alle

richtingen naar de machines gericht wordt, mag geen schade ver-oorzaken

7 beschermd bij onderdompeling water mag niet in schadelijke hoeveelheid indringen als de machinesonder bepaalde druk en bepaalde tijd in water ondergedompeld worden

8 beschermd bij verblijf onder water water mag niet in schadelijke hoeveelheid indringen als de machinesonder een bepaalde druk voor onbepaalde tijd in water onder-gedompeld worden

Page 64: HFD01-Kunststof Drukleidingen Voor Vloeistoftransport

70

1.6 MEET- EN REGELAPPARATUUR

1.6.1 Debietmeting

Bij de keuze van een debietmeting dient men rekening te houden met een aantal faktoren m.b.t. medium en meetmethode.Medium: - dichtheid

- viscositeit- aggregatietoestand- chemische bestendigheid- kristallisatie & vaste deeltjes- temperatuur en druk

Meetmethode: - bijkomende drukverliezen- gewenste nauwkeurigheid- prijsklasse

Hiervoor staan 3 verschillende meetmethodes ter beschikking:1.6.1.1 Rotameters1.6.1.2 Vloeistofvolumetellers1.6.1.3 Flowsensors

1.6.1.1 Rotameters

WerkingsprincipeDe rotameter is bedoeld voor debietmeting in gesloten leidingen. Hij bestaat uit een geijkte meetbuis, waarin een vlot-tergewicht, onder invloed van de vloeistofstroming, wordt opgetild tot een welbepaalde hoogte. De binnenwand van de meet-buis is zodanig ontworpen, dat de verhouding vloeistofsnelheid/drijfhoogte van de vlotter, lineair is.De drijfhoogte van de vlotter wordt bepaald door het krachtenevenwicht tussen de zwaartekracht (werkend op de vlotter)enerzijds en de opwaartse stuwkracht vanwege het verplaatste volume vloeistof door de vlotter en vanwege de vloeistofsnel-heid anderzijds.Belangrijk hierbij is de afhankelijkheid van dit evenwicht van het Reynolds-getal en de densiteit van het medium.Dit heeft tot gevolg dat bij gebruik van een rotameter voor een vloeistof met een densiteit, viscositeit of temperatuur verschil-lend van de ijkvloeistof een korrektiefaktor op de bestaande schaal moet worden toegepast, of een volledig nieuwe schaalmoet worden aangebracht, geijkt op het getransporteerde medium.

DebietaanduidingDe vloeistofstroom in de meetbuis veroorzaakt het optillen van het vlottergewicht, zonder wrijvingsverlies. Het bovenstegedeelte van de vlotter (grootste diameter) is recht evenredig met het debiet.De aflezing gebeurt dus door de bovenzijde van de vlotter te extrapoleren naar de gradatie op de meetbuis

OpmerkingHet leveringsgamma en de afmetingen van de verschillende rotameters bevinden zich in de catalogus INDUSTRIE.

MeetbuisDe conische meetbuis is gradueel onderverdeeld binnen een bepaald meetbereik, in l/h voor water bij 20°C. Alle rotameterszijn gecalibreerd met een vaste dichtheid en viscositeit van water bij 20°C, met een nauwkeurigheid volgens VDI/VDE 3513.Voor de controle van fluïda met een densiteit, viscositeit en/of temperatuur verschillend van die van het ijkmedium (standaard= water bij 20°C), dienen de meetresultaten gecorrigeerd te worden.

Een aparte ijkschaal voor een ander medium kan achteraf aangebracht worden, indien volgende gegevens bekend zijn:- temperatuur van het medium- dichtheid van het medium- viscositeit van het medium- werkdruk (zeker voor gassen)

Automatisatie op rotametersMits vervanging van het standaard vlottergewicht door een vlotter met gemagnetiseerde stalen kern, is sturing van apparatenof afstandsaflezing éénvoudig te realiseren.Hiervoor maakt men gebruik van limietkontakten en/of een limietschakelaar.De limietschakelaar kan gebruikt worden voor het aan- en uitschakelen van motoren, pompen, alarmtoestellen, ...

1. Kunststof drukleidingen voor vloeistoftransport

Page 65: HFD01-Kunststof Drukleidingen Voor Vloeistoftransport

1.6.1.2 Vloeistofvolumeteller

Deze vloeistofvolumeteller functioneert door middel van een wentelschijf in de meetkamer, die via een magnetische koppelingeen telwerk of impulsgever bedient.Het telwerk is geschikt voor zowel neutrale als agressieve vloeistoffen.Het huis is verkrijgbaar in 2 versies: M-type: voor water en sterk verdunde oplossingen

P-type: voor chemicaliënDeze uitvoering is PN16 en verkrijgbaar in diameters DN15, DN25 en DN32.

71

1. Kunststof drukleidingen voor vloeistoftransport

H2O

Säu

ren

+ L

auge

nA

cids

+ L

yes

Luft

- A

ir

Page 66: HFD01-Kunststof Drukleidingen Voor Vloeistoftransport

1.6.1.3 Flow instrumentatie

Het belangrijkste instrument van een debietmeetsysteem is de flowsensor. De flowsensor bepaalt de nauwkeurigheid en debetrouwbaarheid van het hele meetsysteem. Het type FLOWSENSOR CTR 100 biedt een hoge nauwkeurigheid, zeer goedeprestaties bij lage vloeistofsnelheden en een lange levensduur. Deze flowsensor is beschikbaar in PVC, PP, PVDF en RVS,evenals de aangepaste installatiefittings vanaf DN 15 tot DN 600.

Een uitgebreid gamma van instrumentatie-onderdelen zijn beschikbaar om een complete meting en sturing van een vloeistof-transport mogelijk te maken. Dit gamma omvat :

72

1. Kunststof drukleidingen voor vloeistoftransport

Page 67: HFD01-Kunststof Drukleidingen Voor Vloeistoftransport

1.6.2 Drukmeting en -regeling

1.6.2.1 Manometers en manometer beschermers

Om drukmeting in een kunststof leidingsysteem toe te laten, biedt Vink een manometer en manometerbeschermer aan :Manometerbeschermer + manometer : MDM 900Manometerbeschermer : MDM 901

Met de manometerbeschermer in kunststof, wordt de eigenlijke manometer beschermd tegen agressieve media. Het(agressief) medium in de leiding komt uitsluitend in contact met de onderste helft van de manometerbeschermer en het aan-wezige membraan. De vloeistofdruk wordt door een neutrale vloeistof (glycerine, siliconenolie, ...) boven het membraan aande manometer doorgegeven. Een exacte aflezing van de druk in de leiding is hierdoor mogelijk.

1.6.2.2 Drukverminderingsventiel

Een drukverminderingsventiel reduceert de druk van een inkomend medium tot een willekeurig instelbare lagere druk. De opde markt beschikbare drukverminderingsventielen verschillen onderling qua instelbereik, nauwkeurigheid en/of range van debiet. Het gebruik van een vuilvanger voor een drukverminderingsventiel is steeds aan te bevelen.

1.6.2.3 Drukbehoudsventiel

Het drukbehoudsventiel is een ventiel dat normaal gesloten is onder veerdruk, en opent vanaf een willekeurig instelbare druk.Een drukbehoudsventiel zorgt voor een constante tegendruk, waardoor de voor de toepassing vereiste minimum werkdrukbehouden blijft.Het drukbehoudsventiel kan ook worden toegepast als een beveiligingsventiel in by-pass. Hierbij wordt het ventiel op eenaftakking van de hoofdleiding geplaatst, waarlangs fluïdum wordt afgevoerd in geval van overdruk, waardoor de druk in dehoofdleiding wordt afgebouwd.

73

1. Kunststof drukleidingen voor vloeistoftransport

Page 68: HFD01-Kunststof Drukleidingen Voor Vloeistoftransport

1.6.3 Diversen

1.6.3.1 Niveauschakelaar Type NIS

ToepassingenDe NIS niveauschakelaars worden gebruikt voor:- controle en/of regeling van het vloeistofniveau in drukloze vaten of pompputten- signaalmelding m.b.t. een vloeistofniveau- het sturen van pompenDe NIS niveauschakelaars zijn niet geschikt voor gebruik als overstroombescherming.

WerkingsprincipeHet principe van de NIS niveauschakelaars is gebaseerd op de samendrukking van de lucht in de dompelbuizen, bij het stij-gen van het vloeistofniveau.De niveauschakelaar bevat 1 tot 4 membraanschakelaars en hetzelfde aantal dompelbuizen eraan verbonden. Wanneer hetvloeistofniveau stijgt, wordt de lucht in de dompelbuizen samengedrukt. Bij een drukstijging van minstens 0,01 bar (10 mbar),overeenkomend met een stijging van het vloeistofniveau van 100 mm (H2O), wordt de membraanschakelaar geactiveerd(omgeschakeld) en een signaal gegenereerd.Indien het vloeistofniveau daalt met 50 mm(5 mbar), daalt de luchtdruk in de dompelbuizen zodanig, dat er een terugschake-ling gebeurt van de betrokken membraanschakelaar.De schakelaars worden geleverd met een ingestelde schakeldruk, met een tolerantie van 1 mbar.Voor een goede werking is het belangrijk dat turbulentie in de buurt van de dompelbuizen wordt vermeden.

74

1. Kunststof drukleidingen voor vloeistoftransport

Page 69: HFD01-Kunststof Drukleidingen Voor Vloeistoftransport

1.6.3.2 Waterstraalpompen

AlgemeenWaterstraalpompen worden aangewend om d.m.v. een vloeistof (meestal water) dat door de waterstraalpomp stroomt in dehoofdrichting (van boven naar beneden), via een aftakking een tweede fluïdum (vloeistof of gas) aan te zuigen. Zo verkrijgtmen een menging “vloeistof/vloeistof” of “vloeistof/gas”. Men kan de waterstraalpompen eveneens gebruiken om via eenaftakking een vacuüm te creëren in een gesloten ruimte.

WerkingsprincipeDe waterstraalpomp bevat een vernauwing in de hoofdstroom-richting ter hoogte van de aftakking. Het drijfmedium passeertde vernauwing waardoor er een plotse versnelling van het drijfmedium wordt veroorzaakt. Zo ontstaat er een onderdruk in deaftakking waarmee gassen of vloeistoffen kunnen aangezogen worden. Dit resulteert in een menging van het drijfmedium enhet aangezogen medium. De benodigde hoveelheid drijfmedium om een bepaalde menging te realiseren is afhankelijk van devernauwing (boring) en de druk van het drijfmedium. Dit wordt voorgesteld op vermogensdiagrammen. De aangezogenhoeveelheid medium via de aftakking volgt dan uit deze diagrammen.

OpmerkingenEen waterstraalpomp wordt standaard geleverd zonder boring. Aan de hand van de vermogendiagrammen kan de gebruikerzelf een keuze maken welke boring het meest geschikt is voor zijn toepassing. Indien een standaardcurve geen resultaatoplevert, kan men interpollatie toepassen om de geschikte boring te bepalen.

Een afstand van 5 x DN voor en achter de waterstraalpomp dient men te respecteren om een correcte werking te garanderen.

75

1. Kunststof drukleidingen voor vloeistoftransport

Page 70: HFD01-Kunststof Drukleidingen Voor Vloeistoftransport

76