Mai 2007 Teknisk haringndbok side 16 Pipelife Norge AS

Trykkroslashrsystemer Pipelife har trykkroslashrsystemer i PVC og PE For PVC benyttes muffeskjoslashter og overganger til flensedeler - for eksempel flensespiss flensemuffe eller spareflens PE-roslashr skjoslashtes enten med speilsveis elektromuffesveis flens eller annen mekanisk kobling Trykkroslashrsystemer av termoplast har en stor markedsandel i det norske markedet Aringrsakene til dette er mange men konkurransedyktighet levetid egnethet tilgjengelighet og korrosjonsbestandighet kan nevnes som sentrale punkter Det lar seg ikke gjoslashre aring lage et vann med alkalitet og Ph-verdi som er korrosjonsvennlig for betong stoslashpejern eller kobber samtidig Saringledes kommer vannverk med plastroslashr i hovedledningsnettet gunstig ut i og med at de kan tilrettelegge vannkvaliteten slik at kobberkorrosjonen minimeres I fremtiden ser man for seg at det benyttes plast baringde i overfoslashringsledninger fordelingsnett stikkledninger og i hus slik at vannets egenskaper som menneskefoslashde er det eneste man trenger aring ta hensyn til

Hydraulisk dimensjonering

Formeloversikt Kontinuitetsligningen

qv = v1middotA1 = v2middotA2 qv vannfoslashring [m3s] A tverrsnittsareal [msup2] v vannhastighet [ms]

Kontinuitetsligningen Utgangspunktet er at vannfoslashringen ved snitt 1 er den samme som ved snitt 2 En endring i tverrsnitt (A) maring derfor medfoslashre en endring i vannhastighet (v) Bernoullis ligning

mmiddotgmiddoth1 + ρ

1pm sdot +

2

21vm sdot

= mmiddotgmiddoth2 + ρ

2pm sdot +

2

22vm sdot

+ mmiddotgmiddotht [J]

eller

h1 + gpsdotρ1 +

gvsdot2

21 = h2 +

gpsdotρ2 +

gvsdot2

22 + ht [m]

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 17 Pipelife Norge AS

Stillingsenergi mmiddotgmiddoth eller h

Trykkenergi pmiddotV = ρpm sdot

eller gpsdotρ

Bevegelsesenergi 2

2vm sdot eller

gvsdot2

2

m masse [kg] g tyngdeaksellerasjonen 981 ms2 h trykkhoslashyden [m] p vaeligsketrykk [Nm2] V volum [m3] ρ mediets densitet [kgm3] v hastighet [ms] ht friksjonstap [m]

Energibalansen En gammel traver i sammenheng med dimensjonering av ledninger Det maring vaeligre likevekt mellom de to uttrykkene paring hver sin side av rdquoer likrdquo-tegnet Kapasitetsberegninger Aring beregne vannfoslashringskapasiteten til et roslashr ved hjelp av formler er en omstendig affaeligre Det garingr som regel fint til man skal putte inn riktig friksjonskoeffisient Den enkleste formelen i saring maringte er Darcy-Weisbachrsquos formel her oppgitt med et tillegg for singulaeligrtap

ht = gv

gv

dLfi sdot

sdot+sdot

sdotsdot22

22

ξ

ht friksjonstap [m] f friksjonskoeffisent (Moodyrsquos diagram) di innvendig diameter paring roslashr [m]

gvsdot2

2

hastighetshoslashyde [m]

L ledningslengde [m] ξ singulaeligrtapskoeffisent Man maring kjenne absolutt ruhet (k) regne ut relativ ruhet (kdi) og regne ut Reynolds tall (Re) for aring finne friksjonskoeffisienten (f) i Moodyrsquos diagram I praksis bruker man dataprogrammer eller diagrammer ved dimensjonering Reynolds tall

Re = υvdi sdot [ ]

v middelhastigheten i roslashrtverrsnittet [ms] di innvendig diameter [m] υ kinetiskkinematisk viskositet [msup2s]

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 18 Pipelife Norge AS

Det kan oppstaring to typer roslashrstroslashmning ndash laminaeligr eller turbulent Laminaeligr stroslashmning kjennetegnes ved jevn hastighet og regelmessige stroslashmlinjer Turbulent stroslashmning kjennetegnes av uregelmessige stroslashmlinjer samt hastighetsfluktasjoner Det normale innen VA-teknikken er turbulent stroslashmning Reynolds tall og relativ ruhet trenger du for aring finne friksjonskoeffisienten i Moodyrsquos diagram Turbulent stroslashmning ved Re gt 2320 Absolutt ruhet kt = kmiddotαmiddotT [mm] kt ruhet etter tiden t (bruksruhet) k ny ruhet [mm] α ruhetstilvekst pr aringr [mmaringr] T antall aringr [aringr] Virkelig ruhetsverdi er veldig vanskelig aring anslaring Dessuten er det for innfloslashkt aring dimensjonere anlegg helt i detalj Derfor benyttes anbefalte bruksruhetsverdier avhengig av anleggets beskaffenhet Dette tas til foslashlge i varingre kapasitetsdiagrammer Relativ ruhet Krel = ktdi [ ] Relativ ruhet er rett og slett absolutt ruhet dividert med innvendig diameter Relativ ruhet og Reynolds tall trenger du for aring finne friksjonskoeffisienten i Moodyrsquos diagram Energigradient

I = Lhf [mmm mkm permil]

hf energitaptrykkhoslashydeforskjell [mm m] L Ledningslengde [m km] Energigradient - eller tilgjengelig fall - er en saeligrdeles viktig opplysning ved dimensjonering av ledninger Ved aring tegne et snitt av ledningstraseen faringr man detaljkunnskap om hoslashybrekk og lavbrekk i tillegg Ved bruk av kapasitetsdiagrammer er energigradient - eller fall - stort sett det eneste man trenger aring regne paring men se opp for soner med undertrykk og store overtrykk paring grunn av ujevn ledningstraseacute Veggtykkelse i trykkroslashr

emin = p

dp

s

e

+sdotsdot

σ2 [mm]

emin veggtykkelse [mm] p innvendig trykk [MPa] de utvendig diameter [mm] σS dimensjonerende spenning [MPa]

Roslashr med innvendig vanntrykk

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 19 Pipelife Norge AS

Dimensjonerende vannmengder Ved dimensjonering av vannledninger brukes Qmax (dvs maksimalt timeforbruk i maksimaldoslashgnet) som dimensjonerende vannmengde Qmax = Qmid middot fmax middot kmax + Qbrannvann + Qindustri + Qoff bygg + Qjordbruk Qmid midlere doslashgnforbruk (= qhmiddotpe) fmax maksimal doslashgnfaktor kmax maksimal timefaktor qh midlere spesifikt doslashgnforbruk pr pe eventuelt inkludert lekkasjevann pe antall personekvivalenter Qbrannvann brannvesenets krav til vannmengde Qindustri lokal industris behov for vann Qoff bygg behov for vann til offentlige bygg (skole raringdhus osv) Qjordbruk behov for vann til ulike primaeligrnaeligringer Behovet for vann til ulike formaringl maring kartlegges ved hvert enkelt tilfelle Det kan imidlertid vaeligre vanskelig aring forutsi utviklingen i dette behovet Derfor anslarings behovet ut fra oslashnsket om utvikling av samfunnet Dvs befolkningsvekst utvikling mhp lekkasjer utvikling av industri osv

Ruhetsfaktor Nyproduserte plastroslashr har lav ruhetsfaktor og betraktes ofte som hydraulisk glatte Men skjoslashter og litt belegg innvendig i roslashrene vil foslashre til at den virkelige verdien over tid oslashker noe Vi anbefaler aring benytte foslashlgende k-verdier baringde for trykkroslashr av PE og PVC for vannforsyning

Dimensjon k - verdi [mm]

d le 200mm 001 d gt 200mm 005

Disse verdiene gjelder roslashr uten mange bend tilknytninger og ventiler Hvis det er mye utstyr paring nettet brukes 5 - 10 lavere disponibelt trykktap (energigradient) Se neste avsnitt Ved hastigheter over 20 ms og marginal dimensjonering anbefaler vi aring utfoslashre en beregning av singulaeligrtapene I trykkroslashr for spillvann (kloakkpumpeledninger) vil det dannes en kloakkhud som vil oslashke ruheten ytterligere Inntaks- og utslippsledninger i saltvann kan faring kraftig begroing og dermed veldig hoslashye k-verdier Korrosjon i metallroslashr og mangan i raringvannet vil ogsaring gi hoslashye k-verdier For avloslashpsledninger av plast benyttes hoslashyere bruksruhetsfaktorer Her foslashlger vi den gamle veiledningen fra SFT som sier

Type ledning k - verdi [mm]

Overfoslashringsledninger 025 Roslashrledning med bend og tilknytninger 040

For korrugerte drensroslashr (kveildrens) reduseres kapasiteten med ca 30 i ft innvendig glatte roslashr

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 20 Pipelife Norge AS

Dimensjonering av vannledninger Ved vanlig dimensjonering benyttes kapasitetsdiagrammer Noslashdvendige data er - disponibel trykkhoslashyde (hf) [m] - ledningens lengde (L) [km] - oslashnsket vannmengde (Qmax) [ls] eller innvendig diameter paring eksisterende roslashr (di) [mm] - krav om vannhastighet (v) [ms]

Skisse av en roslashrledning som skal transportere en oslashnsket vannmengde fra kilde til hoslashydebasseng eller forbrukssted

Lh

I f= Disponibel trykkhoslashyde (hf) dividert med ledningens lengde (L) gir oss energigradient (I)- ogsaring kalt disponibelt trykktap eller fall [permil mkm mmm]

Total trykkhoslashyde dividert paring ledningens lengde er ledningens virkelige fall [permil mkm mmm] Beregninger basert paring denne verdien gir maksimal kapasitet men med null trykk paring vannet ved endepunktet Normalt anbefales vannhastigheter mellom 05 - 20 ms i kommunale vannledninger Vannhastigheter inntil 35 ms kan i enkelte tilfeller godtas Oslashnsket trykk ved utloslashpet er normalt mer enn 2 bar Ved trykk stoslashrre enn 4 bar ved en bygning maring det monteres trykkreduksjonsventiler Utstyr i hus er beregnet for trykk mindre enn 4 bar

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 21 Pipelife Norge AS

Vannfoslashringsdiagram for trykkroslashr k=001 mm

Vannfoslashringsdiagram for plastroslashr fra di 20 mm til di 200 mm k = 001 mm

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 22 Pipelife Norge AS

Vannfoslashringsdiagram for trykkroslashr k=005 mm

Vannfoslashringsdiagram for plastroslashr fra di 200 mm til di 2000 mm k = 005 mm

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 23 Pipelife Norge AS

Lengdeutvidelse Lengden paring et roslashr oppgis normalt ved romtemperatur (ca +20 degC) Naringr ett roslashr oppvarmes eller avkjoslashles vil det forandre lengde dersom det kan bevege seg uhindret Ta hensyn til dette ved legging av lange lengder (PE) og ved montering av mufferoslashr (tilpass innstikkslengde) ΔL = αLoΔT [m] ΔL Lengdeforskjell [m] α Temperaturutvidelseskoeffisient [mmmdegC] Lo Opprinnelig lengde [m] ΔT Temperaturforskjell [degC]

Materiale α [mmmdegC]

PVC 008 PP 013 PE 80 018 PE 100 016 Utvidelseskoeffisienter Eksempel Et 200 meter langt PE 100 roslashr legges en god sommerdag med temperatur i roslashrveggen paring +40 degC Normal temperatur i grunnen paring den tiden er +10 degC Hvor mye vil roslashret trekke seg sammen

ΔL = αLoΔT

ΔL = 016 mmmdegC middot 200 m middot (40 ndash 10)degC

ΔL = 960 mm I et roslashr som er fastspent og ute av stand til aring bevege seg vil en slik lengdeendring i stedet opptre som spenninger i roslashrveggen Ved store og uunngaringelige temperaturendringer boslashr man vaeligre spesielt oppmerksom og foreta noslashdvendige beregninger

Februar 2009 Roslashrharingndboka side 24 Pipelife Norge AS

Hookes lov og materialspenninger For et viskoelastiske materialer som for eksempel termoplastene krever bruk av Hookes lov et bevisst valg av stoslashrrelsen av parametrene Hookes lov

[Nmm2]

E Elastisitetsmodul [Nmm2] σ Spenning [Nmm2] ε Relativ forlengelse [ ] Eksempel I forrige eksempel ville et 200 meter langt PE 100 roslashr ha faringtt en lengdeendring paring 960 mm hvis det ikke hadde vaeligrt forankret Hvis det forankres i begge ender vil det oppstaring spenninger i roslashrveggen som gradvis vil relaksere

Den relativ forlengelsen ville blitt

Vi velger langtids E-modul for PE 100 som er 200 Nmm2 fordi temperaturendringen er varig - og benytter Hookes lov

Materialspenningen i lengderetning etter lang tid som foslashlge av at roslashret ikke faringr bevege seg er 096 Nmm2 Umiddelbart etter installasjon blir spenningen stoslashrre For aring beregne denne maring en bruke korttids E-modul for PE 100 som er 1000 Nmm2 Da blir materialspenningen 48 Nmm2 Til tross for den relativt hoslashye spenningen er ikke dette saring ille - som vi skal se senere Men summen av maksimumspenninger i lengderetning blir dimensjonerende for forankringene Naringr roslashret utsettes for et innvendig trykk saring oppstaringr det spenninger i ringretning og lengderetning i tillegg Disse er som regel betydelige Forhold omkring flere sammenfallende spenninger og spenninger i to plan omhandles under

Februar 2009 Roslashrharingndboka side 24 Pipelife Norge AS

Materialspenning i ringretning som foslashlge av innvendig trykk Naringr roslashret utsettes for et innvendig trykk saring oppstaringr det spenninger i ringretning (tangensialt) Denne spenningen kan beregnes slik

[Nmm2]

dm er middeldiameteren dm=de-e Eksempel Hvis trykket er 10 bar (10 Nmm2) for et 225 mm SDR 11 PE 100 roslashr med veggtykkelse 205 mm saring blir resultatet

Materialspenning i lengderetning paring grunn av innvendig trykk Hvis man setter trykk paring en frittliggende ledning vil den krympe mens i en fastspent ledning vil det oppstaring materialspenninger i stedet Spenninger i lengderetningen for fastspente ledninger paring grunn av paringfoslashrt trykk (tverrkontraksjon) finnes ved aring multiplisere spenningen i ringretning med tverrkontraksjonstallet - som er en materialkonstant

[Nmm2] Tverrkontraksjonstallet for PE er oppgitt som et intervall fra 035 til 05 Lengre belastningstid gir hoslashyere tverrkontraksjonstall For aring beregne paringfoslashrt spenning i lengderetning paring grunn av paringfoslashrt trykk benyttes vanligvis tverrkontraksjonstallet 05 Eksempel I dette tilfellet blir strekkspenningen i lengderetning

Resulterende materialspenning Da har vi flere spenninger som virker baringde i ringretning (σr) og i lengderetning (σl) For aring finne den samlede spenningen - resultantspenningen - benyttes von Mieses teori

[Nmm2] Ved overtrykk i ledningen blir spenningen i ringretning en positiv strekkspenning Spenningen i lengderetning blir en positiv strekkspenning ved tverrkontraksjon og temperaturreduksjon Spenningen paring grunn av temperaturoslashkning blir en negativ trykkspenning Av formelen ser vi at resultantspenningen blir stoslashrre om spenningene har motsatt fortegn enn om spenningene har samme fortegn

Februar 2009 Roslashrharingndboka side 24 Pipelife Norge AS

Eksempel Vi bruker verdier fra eksemplene over - Positiv strekkspenning i ringretning pga innvendig overtrykk 50 Nmm2 - Positiv strekkspenning i lengderetning pga tverrkontraksjon 25 Nmm2 - Positiv strekkspenning i lengderetning pga varig temperaturreduksjon 096 Nmm2 - Summen av de positive spenningene i lengderetning 35 Nmm2

OBS Trykkspenninger for eksempel ved undertrykk eller ved temperaturoslashkning er negative Pass paring fortegnene Ved beregning av sikkerhetsfaktor benyttes langtids spenning som foslashlge av temperaturendringen mens korttids spenning benyttes ved dimensjonering av forankring Kraften som virker paring forankringen finnes ved aring multiplisere resultantspenningen i lengderetning med tverrsnittsarealet av roslashrveggen I dette tilfellet er summen av maksimumspenningene i lengderetning 73 Nmm2 mens tverrsnittsarealet er 13170 mm2 Kraften blir da 961 kN Bruddspenningen for PE 100 er 10 Nmm2 Sikkerhetsfaktoren for eksemplet over blir da

Altsaring hoslashyere enn om vi bare hadde tatt hensyn til spenningen i ringretning som foslashlge av det innvendige overtrykket Maksimum dimensjonerende spenning for PE 100 materialet er 80 Nmm2 for 50 aringrs belastningstid mens minimum bruddspenning er 100 Nmm2 - noe som gir en design faktor (sikkerhetsfaktor) paring 125 Man boslashr soslashrge for at sikkerhetsfaktoren er tilfredsstillende - noe som boslashr vurderes fra gang til gang Men det advares mot aring ikke ta hensyn til uforutsette tilleggsbelastninger som paringfoslashres under installasjon eller drift I Norge har det vaeligrt vanlig aring dimensjonere i forhold til vanntrykket og ha en hoslashy sikkerhetsfaktor (16 for PE) til disposisjon for kjente og ukjente tilleggsspenninger Vi ser at dette er i endring og det er viktig at den prosjekterende er kjent med ulike forhold og at den utfoslashrende ikke paringfoslashrer unoslashdvendige tilleggsspenninger i installasjonsfasen - for eksempel ved aring spenne fast roslashret foslashr det er akklimatisert

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 24 Pipelife Norge AS

Tillatt utvendig overtrykkinnvendig undertrykk For et mufferoslashr vil tetningsringens evne til aring taringle undertrykk ofte vaeligre dimensjonerende I et roslashr som belastes med et jevnt utvendig trykk eller innvendig undertrykk vil det oppstaring spenninger som vi kan kalle ringtrykkspenninger i roslashrveggen som illustrert i figuren Naringr stoslashrrelsen paring disse spenningene naringr et visst punkt vil roslashret kollapse (knekke) Denne spenningen kalles knekkspenning Knekkspenningens stoslashrrelse avhenger av ovalitet om roslashret kan bevege seg i lengderetning om det er forsterket med udeformerbare avstivningsringer (belastningslodd) og om det er nedgravd eller om det ligger fritt uten sidestoslashtte (sjoslashledning eller roslashr over bakken) Et utvendig overtrykk gir den samme situasjonen som et innvendig undertrykk I det foslashlgende benytter vi bare betegnelsen undertrykk som tilsvarer utvendig overtrykk innvendig undertrykk eller negativ differanse mellom disse

Roslashr utsatt for et utvendig overtrykk eller innvendig undertrykk p

Ringtrykkspenning som oppstaringr ved undertrykk σt = edp m

sdotsdot

2 [Nmm2]

Oslashkes det innvendige undertrykket oppnarings til slutt den ringtrykkspenning i roslashrveggen som foslashrer til kollaps - eller knekking Dette undertrykket kalles kritisk undertrykk

Knekkspenning σkn = 2

21 ⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minus mdeE

υ [Nmm2]

Kritisk undertrykk pkr = 3

212 ⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minussdot

mdeE

υ [Nmm2]

p trykkforskjell mellom utsiden og innsiden av roslashret (undertrykk) [Nmm2] E materialets E-modul [Nmm2]

ν tverrkontraksjonskoeffisient (Poissons ratio) vanlige verdier er - bevegelig nedgravd roslashr 03 ndash 04 - nedgravd roslashr som er helt forhindret fra aring bevege seg i lengderetningen 05 - fritt opplagt fastspent roslashr uten sidestoslashtte 05 - fritt opplagt bevegelig roslashr uten sidestoslashtte 0

e veggtykkelse [mm] dm roslashrets middeldiameter dm = de-e [mm] Forutsetninger for formlenes gyldighet er at roslashrmaterialet er elastisk og at roslashret er fullkomment sirkulaeligrt

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 25 Pipelife Norge AS

Termoplastroslashr er ikke elastiske men viskoelastiske Dette betyr at man i hvert tilfelle maring vurdere hvilken E-modul som skal benyttes - korttids E-modul eller krypmodulen Ved trykkstoslasht benyttes for eksempel korttids E-moduler Ved konstante belastninger over tid som for eksempel ved undertrykk i en inntaksledning benyttes krypmodul Krypmodulen er vanskelig aring bestemme fordi den avhenger av tid temperatur og spenningens stoslashrrelse Man benytter derfor vanligvis de konservative verdiene oppgitt i avsnittet vi har kalt rdquomaterialdatardquo Paring grunn av materialets viskoelastiske egenskaper varierer ogsaring tverrkontraksjonskoeffisienten med materialtype belastningstilfelle og -tid Men her er det ogsaring vanlig aring benytte vanlige verdier som er oppgitt Det er en forutsetning for krypknekking at roslashret har en initialdeformasjon og slik er det i praksis Se figur i neste avsnitt For et teoretisk fullkomment sirkulaeligrt roslashr inntreffer en elastisk knekking i stedet for en krypknekking Ved bestemmelse av kritisk undertrykk ved elastisk knekking maring man anvende en verdi paring E-modul (E) som gjelder for korttidsbelastning Da E-modul ved korttidsbelastning er stoslashrre enn ved langtidsbelastning (krypmodul) vil elastisk knekklast vaeligre stoslashrre enn krypknekklast Dette betyr at plastroslashr taringler stoslashrre undertrykk i kort tid enn over lang tid

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 26 Pipelife Norge AS

Beregning av kritisk undertrykk for roslashr som ikke har sidestoslashtte

Kritisk undertrykk kdeEPm

kr sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minussdot=

3

212

υ [Nmm2]

der k er reduksjonsfaktor paring grunn av ovalitet se diagram under I tillegg er det vanlig aring legge inn en sikkerhetsfaktor paring 20 for aring fastsette tillatt undertrykk

Reduksjonsfaktor k for kritisk undertrykk ved ovalitet (δde) - illustrasjon fra Lars-Eric Jansons bok Av diagrammet ser man at roslashrets evne til aring taringle undertrykk reduseres med ca 50 ved 3 ovalitet Hvis vi innfoslashrer SDR-verdien blir formelen

kSDR

EPkr sdot⎟⎠⎞

⎜⎝⎛

minussdot

minussdot=

3

2 11

12

υ

Eksempel En 315 mm PE 100 SDR 11 roslashrledning som ligger fritt og ikke fastspent utsettes i lange perioder for et undertrykk ned mot - 5 mVs Roslashrets deformasjon maringles til 3 og tverrkontraksjons- koeffisienten er 05

Kritisk undertrykk kdeEPm

kr sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minussdot=

3

212

υ [Nmm2]

504286

62801

20023

2

2

sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minussdot=

mmmmmmN

= 020 Nmm2 = 203 mVs Sikkerhetsfaktor mot knekkingbuckling er 203 mVs5 mVs = 41 Sikkerhetsfaktoren er stoslashrre enn 2 og det vil ikke vaeligre fare for at roslashret klapper sammen

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 27 Pipelife Norge AS

Tabeller for tillatt undertrykk for frittliggende roslashr uten sidestoslashtte Kort tid SDR 344 SDR 26 SDR 21 SDR 17176 SDR 136 SDR 11 PE 80 - 52middotk - 18middotk - 82middotk PE 100 - 65middotk - 25middotk 51middotk 102middotk PVC 82middotk - (38middotk) - (153middotk) - Svaret har benevning mVs (1 mVs asymp 01 bar) ν er 0 E er 3 000 Nmm2 for PVC 1 000 Nmm2 for PE 100 og 800 Nmm2 for PE 80 Verdier for k hentes fra diagram over Det er tatt hensyn til en sikkerhetsfaktor 2 mot knekking For fastspente roslashr er verdiene 33 hoslashyere Lang tid SDR 344 SDR 26 SDR 21 SDR 17176 SDR 136 SDR 11 PE 80 - 10middotk - 36middotk - 16middotk PE 100 - 13middotk - 50middotk 10middotk 20middotk PVC 27middotk - (13middotk) - (51middotk) - Svaret har benevning mVs (1 mVs asymp 01 bar) ν er 0 E er 1 000 Nmm2 for PVC 200 Nmm2 for PE 100 og 160 Nmm2 for PE 80 Verdier for k hentes fra diagram over Det er tatt hensyn til en sikkerhetsfaktor 2 mot knekking For fastspente roslashr er verdiene 33 hoslashyere Eksempel Hva er tillatt undertrykk ved lang tids belastning for en PE 100 SDR 11 ledning som ligger fritt med 2 deformasjon Av tabellen som viser kritisk undertrykk ved lang tid ser vi at uttrykket er Ptill = 20middotk [mVs] Av figuren som viser reduksjonsfaktor paring grunn av ovalitet ser vi at k er lik 055

Ptill = 20middot055 = 110 mVs asymp 11 bar Tillatt undertrykk for denne ledningen er 110 mVs med en belastningstid paring 50 aringr og en sikkerhetsfaktor paring 2 En viktig forutsetning er selvsagt at deformasjonen holder seg paring 2 - noe som fordrer godt utfoslashrt ledningssone Utregningen gir oss veiledende konservative verdier I kritiske tilfeller maring valg av verdier for ν og E vurderes mer noslashye

Beregning av kritisk undertrykk for PE-roslashr som avstives med betonglodd Hvis et roslashr som kan bevege seg fritt i lengderetningen forsterkes med udeformerbare avstivningsringer (belastningslodd) med innbyrdes avstand L kan kritisk undertrykk beregnes slik

krkrL PL

EeP sdotsdotsdot

=22

[Nmm2]

e Veggtykkelse [mm] E Materialets E-modul eller krypmodul [Nmm2] Pkr Kritisk undertrykk uten avstivningsringer [Nmm2] L Avstanden mellom avstivningsringene [mm] Uttrykket gjelder innenfor foslashlgende grenser for L

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 28 Pipelife Norge AS

( ) 24561

23m

m

deLdee sdot

sdotgtgesdot

dm Middeldiameter dm = de-e

Dimensjon [mm]

SDR 73

SDR 11 SDR 17 SDR 26

110 lt 037 lt 049 lt 065 lt 083 160 lt 054 lt 072 lt 094 lt 12 225 lt 076 lt 10 lt 13 lt 17 280 lt 095 lt 13 lt 16 lt 21 315 lt 11 lt 14 lt 18 lt 24 400 lt 14 lt 18 lt 23 lt 30 500 lt 17 lt 22 lt 29 lt 38 600 lt 20 lt 27 lt 35 lt 45 710 lt 24 lt 32 lt 42 lt 53 800 lt 27 lt 36 lt 47 lt 60

1000 lt 34 lt 45 lt 59 lt 75 1200 lt 41 lt 54 lt 70 lt 90 1400 lt 47 lt 63 lt 82 lt 105 1600 lt 54 lt 72 lt 94 lt 120 1800 lt 61 lt 81 lt 106 lt 135 2000 lt 68 lt 90 lt 117 lt 150

Maksimumavstand [m] mellom lodd for at beregningen skal vaeligre gyldig Ved stoslashrre avstander benyttes formel for fritt roslashr uten avstivningsringer Se forrige avsnitt Ut fra tabellen kan man lese at disse beregningene ikke er relevante foslashr dimensjonene blir rimelig store - kanskje stoslashrre enn 400 mm og ved hoslashye SDR-verdier Eksempel En 600 mm PE 100 SDR 11 sjoslashledning paring 50 meters dyp kan bli utsatt for trykksvingninger med trykk ned mot 0 mVs ved en uforutsett braring endring av vannhastigheten Avstanden mellom belastningsloddene er 20 meter Ovalitet er 1 Sjekk foslashrst at avstanden mellom betongloddene gjoslashr formelen gyldig

( ) 2

456123

m

m

deLdee sdot

sdotgtgesdot

dArr

( ) 2

554555445545554554561

23

sdotsdotgtge

sdot L [mm]

dArr 269 m ge L gt 049 m

dArr L = 20 m

dArr Formelen er gyldig

Finn kritisk undertrykk uten avstivningsringer

kdeEPm

kr sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minussdot=

3

212

υ [Nmm2]

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 29 Pipelife Norge AS

6505545554

0110002

3

2

2

sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minussdot=

mmmmmmN

= 129 Nmm2 = 132 mVs

Kritisk undertrykk med avstivningsringer

krkrL PL

EeP sdotsdotsdot

=22

[Nmm2]

= 22

2912000

100055422mmN

mmmmNmm

sdotsdotsdot

= 215 Nmm2 = 220 mVs

Ledningen ligger paring 50 meters dyp og innvendig trykk er 0 mVs Trykkforskjellen er altsaring 50 mVs som er mye mindre enn det kritiske undertrykket Ledningen vil med stor sannsynlighet taringle en slik belastning - selv om roslashrets ovalitet oslashker

Beregning av tillatt undertrykk for roslashr som ligger nedgravd i groslashft - Beregning av det totale undertrykket roslashret blir utsatt for Plastroslashr som ligger nedgravd i gode masser har vesentlig stoslashrre motstandsevne mot kollaps enn et frittliggende roslashr paring grunn av stoslashtten fra massene i ledningssonen I veldig loslashse masser kan man risikere at roslashret ikke har nevneverdig stoslashtte og ovalisering faringr utvikle seg fritt Stoslashrst betydning for stoslashrrelsen paring det kritiske undertrykket har roslashrets ringstivhet og massenes stoslashtteevne (sekantmodul) Nedgravde roslashr vil i tillegg til et eventuelt innvendig undertrykk bli utsatt for et utvendig trykk fra jordmassene grunnvann ogeller trafikk Vertikalt utvendig trykk paring roslashret q = qjord + qvann + qtr [kNm2] Vekt av jordmasser qjord = ρmiddotH [kNm2] Vanntrykk qvann = 10middotHvann [kNm2] ρ Jordens densitet normalt 18 - 19 kNm3 over grunnvannstanden og 11 kNm3 under

grunnvannstanden H Overdekningens hoslashyde [m] Hvann Grunnvannstandens hoslashyde over senter roslashr [m] Trykk paring grunn av trafikklast (qtr) hentes ut fra diagrammet under Hjultrykket er 75 kN (asymp75 tonn) pluss en dynamisk effekt som er gitt en faktor 175

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 30 Pipelife Norge AS

qtr vertikalt trykk som foslashlge av trafikklast (delt500 mm) - Illustrasjon fra Lars-Eric Jansons bok Summen av undertrykk i roslashret og utvendig overtrykk paring roslashret utgjoslashr det totale undertrykket roslashret blir utsatt for - Ringstivhet og undertrykk Nedgravde roslashr som kollapser er en sjeldenhet i Norge Aringrsaken til dette er at vi generelt har brukt roslashr med stor veggtykkelse i forhold til trykklassen - og dermed hoslashy ringstivhet De nye europeiske standardene aringpner etter hvert for tynnere roslashr med lavere ringstivhet og da maring vi vaeligre mer paring vakt ved undertrykk For det aller meste skal man benytte de vanlige korttidsverdiene for ringstivhet fordi kollaps opptrer plutselig som foslashlge av en plutselig oslashkning i belastningen Langtidsverdier for ringstivhet paring plastroslashr oppgis normalt ikke Dette fordi ringstivheten paring plastroslashr ikke reduseres men heller oslashker noe over tid Paring grunn av materialets oppfoslashrsel under lang tids belastning maring en av og til benytte verdier i beregningene som er reduserte i samme forhold som mellom korttids- og krypmodul - Roslashr lagt i gode masser (friksjonsmasser) Formel for tillatt undertrykk i forbindelse med friksjonsmasser er

635tRtill ESP sdotsdot=

β [kNm2]

β Sikkerhetsfaktor Ersquot Massenes tangentmodul Ersquot = 2 middot Ersquos [kNm2] Ersquos Massenes sekantmodul - diagram under [kNm2] SR Roslashrets ringstivhet [kNm2] Bruk oppgitt verdier for ringstivhetsklasser (for eksempel 8 kNm2 for de fleste avloslashpsroslashrsystemer) eller regn ut ved hjelp av foslashlgende formel

[kNm2] OBS E (roslashrmaterialets E-modul) settes inn i kNm2 33

3

)1(1212 minussdot=

sdotsdot

=SDRE

deESm

R

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 31 Pipelife Norge AS

Paring grunn av stoslashtten fra omkringliggende masser vil kollaps oppstaring plutselig Benytt derfor vanlige korttidsverdier for roslashrmaterialets E-modul (E) i kNm2 Stoslashtteevnen til massene i ledningssonen oppgis som massenes sekantmodul Sekantmodulen er avhengig av dybde og komprimeringsgrad og verdier for generelt gode masser tas ut fra figuren under Tillatt undertrykk for roslashr lagt i masser som gir liten stoslashtte omtales senere Massenes tangentmodul som benyttes i beregningene settes til to ganger massenes sekantmodul

Sekantmodul hos friksjonsmasser avhengig av overdekningens hoslashyde og komprimeringsgrad Massenes tangentmodul settes til det doble av sekantmodulen - Illustrasjon fra Lars-Eric Jansons bok - Roslashr lagt i daringrlige masser Formel for tillatt undertrykk i forbindelse med veldig loslashse masser er

ββ sdotsdot

+sdot

=3

224 tRtill

ESP (Gjelder for SR gt 00275middotErsquot hellipeller Ersquot gt 290 kPa for SN 8)

β Sikkerhetsfaktor SR Roslashrets ringstivhet [kNm2] Ersquot Massenes tangentmodul Ersquot = 2 middot Ersquos [kNm2] Ersquos Massenes sekantmodul fra diagrammet over [kNm2] I dype groslashfter eller ved bruk av myk leire eller silt i ledningssonen med roslashr med lav ringstivhet kan det oppstaring kryp i roslashrmaterialet og en ringstivhet relatert til krypmodulen boslashr benyttes i beregningene Sett inn krypmodulen i stedet for korttids E-modul i beregningen av ringstivhet - Roslashr i grunne groslashfter med trafikklast (firkantede roslashr) Ved grunne groslashfter med trafikkbelastning og roslashr med lav ringstivhet kan roslashret bli mer eller mindre firkantet For denne situasjonen gjelder foslashlgende formel

( )( )353164

e

Rtill d

SPδsdot+sdot

=

SR = Roslashrets ringstivhet [kNm2] δde = Relativ deformasjon [ ]

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 32 Pipelife Norge AS

Forankring Forankring av ledning er noslashdvendig der hvor systemet utsettes for krefter som har mulighet for aring forskyve ledningen Dette gjelder spesielt mufferoslashr med bend i horisontal- og vertikalplanet T-roslashr reduksjoner og endeflenser ved innvendig overtrykk Ledninger i brattere hellinger (ge 250 permil i grove masser eller fjellgroslashft ge 150 permil i finere masser) forankres ogsaring for aring unngaring utglidninger Helsveiste PE-roslashr maring forankres i hver ende Dette gjelder ogsaring i tilknytning til flenseforbindelser mot armatur og annet i kum hvor demontering for vedlikehold og utskifting er noslashdvendig I tillegg boslashr bend stoslashrre enn 60ordm og T-roslashr forankres spesielt Annen spesiell forankring er ofte unoslashdvendig fordi kreftene overfoslashres via strekkfaste skjoslashter til roslashr og friksjonsmasser i groslashfta Bend for mufferoslashr kan forankres med bruk av strekkfaste koblinger paring tilliggende skjoslashter I daringrlige masser kan man da risikere aring forflytte problemet til neste skjoslasht Forankring kan altsaring utfoslashres paring to prinsipielt forskjellige maringter

1 Bruk av forankringskloss 2 Strekkfaste koblinger eller sveist ledning

Vi skal i det etterfoslashlgende ta for oss forankring ved hjelp av betongkloss Dimensjonering av forankringskloss tar utgangspunkt i

bull Innvendig trykk bull Ledningsdimensjon bull Kraftresultant bull Groslashftesidens fasthet

For T-roslashr og endeflenser nyttes foslashlgende formel for beregning av resultantkraft

4

2idPAPR sdot

sdot=sdot=π

R resultantkraft [N] P trykk [Nmm2]

A areal = 4

2idsdotπ

[mm2]

di innvendig diameter π 314

T-roslashr med forankringskloss Eksempel Resultantkraften for et 160 mm T-roslashr for PVC SDR 21 roslashr med maksimum opptredende trykk 7 bar finnes paring foslashlgende maringte P = innvendig trykk = 70 bar = 07 Nmm2 de = 160 mm rarr di = 1446 mm

( )4614470

22 mmmmNR sdotsdot=π

R = 11 500 N = 115 kN (Vannet skyver med en kraft tilsvarende 12 tonn)

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 33 Pipelife Norge AS

For bend baringde i vertikal- og horisontalplanet nyttes formelen

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛sdot

sdotsdotsdot=⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛sdotsdotsdot=

2sin

42

2sin2

2 απα idPAPR

til bestemmelse av resultantkraften R resultantkraft [N] P trykk [Nmm2]

A areal = 4

2idsdotπ

[mm2]

di innvendig diameter π 314 α bendets vinkel

Et muffebend utsatt for krefter fra innvendig trykk Eksempel Resultantkraften for et 110 mm 45ordm bend i PVC SDR 21 utsatt for 7 bars trykk finnes paring foslashlgende maringte P = innvendig trykk = 70 bar = 07 Nmm2 α = 45ordm de = 110 mm rarr di = 994 mm

( )⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ deg

sdotsdot

sdotsdot=⎟⎠⎞

⎜⎝⎛sdotsdotsdot=

245sin

4499702

2sin2

22 mmmmNAPR πα

R = 4157 N = 42 kN Bestemmelse av areal til forankringskloss Ved horisontale bend T-roslashr og overganger oslashnsker man aring oppnaring at de opptredende kreftene fordeles i jordmassene bak For aring faring til dette maring de overfoslashres paring et areal som er stort nok i forhold til massenes evne til aring absorbere trykk Dette gjoslashres ved at kreftene forplanter seg til bakenforliggende masser via en betongkloss med et visst areal Det er dette arealet som maring beregnes ut fra massenes beskaffenhet og krefter foraringrsaket av et innvendig trykk Mellom roslashr og betong legges et lag av papir eller papp Dette for at betongen ikke skal hefte mot plasten

Noslashdvendig betongareal βσ

sdot=jord

betongRA [m2]

R resultantkraft [kN] β sikkerhetsfaktor σjord skjaeligrfasthet eller tillatt jordtrykk for jordtypen [kNm2] (se tabell paring neste side)

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 34 Pipelife Norge AS

Jordtypen Skjaeligrfasthet

[kNm2] Merknader

Bloslasht leire 25 - 50 Leira formes med et lett fingertrykk Middels leire 50 - 150 Leira er fuktig og noe plastisk

Formes med moderat fingertrykk Stiv leire 150 - 300 Leira er toslashrr og relativt fast

Kan formes med hardt fingertrykk Meget stiv leire 300 - 500 Leira er toslashrr og fast

Kan ikke formes med fingertrykk Tillatt jordtrykk

[kNm2]

Fin sand - loslashst lagret 100 Fin sand - komprimert 200 Grov sand - komprimert 300 σjord (skjaeligrfasthet eller tillatt jordtrykk) for ulike jordarter Eksempel

Bend med kraftvektorer og forankringskloss

Horisontalt bend P 15 bar Roslashr 160 mm PVC SDR 21 (Maksimum driftstrykk 10 bar er valgt) α 45˚ σjord 200 kNm2 β sikkerhetsfaktor 15 NB Ved maksimalt 10 bar driftstrykk er maksimalt proslashvetrykk 15 bar Derfor benyttes P = 15 bar i den beregningen Aring sette inn driftstrykket ville gitt for lite areal paring forankringsklossen Proslashvetrykket for et PVC SDR 21 roslashr kan ogsaring vaeligre 175 bar - noe som gir en enda stoslashrre forankringskloss

Resultantkraft

( ) kNNmmmmNAPR 918853182

45sin46144512

2sin2

22 ==⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛ deg

sdotsdot

sdotsdot=⎟⎠⎞

⎜⎝⎛sdotsdotsdot=

πα

Noslashdvendig betongareal

22 142051

200918 mmkNkNRA

jordbetong =sdot=sdot= β

σ

Velger h = 030 m hoslashyde paring betongkloss - som gir bredde

mmm

hA

b betong 470300

1420 2

===

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 35 Pipelife Norge AS

Vertikalt bend Summen av nedoverrettede vertikale krefter maring vaeligre stoslashrre enn eller lik oppoverrettet kraftresultant fra bend Det betyr at massen av overliggende jord med belastningsplate maring tilsvare kraftresultant Vaeligr oppmerksom paring massenes deformasjonsegenskaper Multipliser noslashdvendig tyngde paring belastningsplate med 15 som sikkerhet Eksempel Resultantkraften fra forrige eksempel er 189 kN For aring holde bendet paring plass behoslashves en masse tilsvarende m = (Rg)middotβ = (18 900 N981 ms2)middot15 = 2 890 kg = 29 tonn g = tyngdeaksellerasjonen 981 ms2 β = sikkerhetsfaktor Betong har en densitet paring ca 24 tonnm3 mens densiteten til jord er ca 15 tonnm3 Ved aring velge et passende areal for bunnen av betongklossen og naringr hoslashyden fra bunn betongkloss til terreng er kjent kan man benytte foslashlgende formel for aring finne noslashdvendig hoslashyde paring betongklossen

AAHmhbetong sdotsdotsdotminus

=9051

hbetong Hoslashyden av en betongkloss med flateareal A m Noslashdvendig masse for aring sikre et vertikalt bend utsatt for trykk H Hoslashyde fra bunn av betongkloss til terreng A Betongklossens flateareal Hvis svaret blir negativt betyr det at jorden over dette arealet har nok tyngde i seg selv Likevel er det noslashdvendig med en armert betongplate for aring fordele kreftene til en mengde jord med tilstrekkelig tyngde Hvis hbetong blir stoslashrre enn den totale hoslashyden (H) vil betongklossen stikke opp over terrenget Velg i saring fall et stoslashrre areal (A)

Tetthetsproslashving av trykkroslashr (trykkproslashving) Tetthetsproslashving av trykkroslashr etter legging foretas for aring sikre at roslashrsystemet ikke har eller faringr lekkasje paring grunn av feil i skjoslasht feil i materialet eller feil utfoslashrelse Bruddanvisninger paring plastroslashr vil raskt garing til brudd og svake forankringer vil svikte under hoslashyt trykk Trykkproslashving garingr over en viss tid for at slike svakheter skal kunne avsloslashres Dessuten trenger roslashr og pakninger litt tid for aring sette seg i forhold til et paringfoslashrt innvendig overtrykk Pass paring sikkerheten under trykkproslashving og stans alle arbeider i kummer eller paring andre steder naeligr roslashr og armaturer Pass paring at ventiler paring proslashvestrekningen staringr aringpne og at alle stikkledninger inn til hus er stengt av Trykkproslashving av roslashr for vannforsyning er beskrevet i NS-EN 805 (Vannforsyning Krav til systemer og komponenter utenfor bygninger) Denne standarden er ikke gjengitt her Ledningseier kan stille krav om at hele eller deler av prosedyren i NS-EN 805 foslashlges Norske standarder maring kjoslashpes fra Pronorm Standard Norges salgsselskap (wwwpronormno)

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 36 Pipelife Norge AS

Roslashret maring vaeligre overfylt og loslashse ender T-roslashr dimensjonsoverganger og bend forankret foslashr trykket settes paring Man kan velge aring la skjoslashtene ligge aringpne Luft maring evakueres fra ledningen Luftlommer gir forstyrrelser i maringlingene og er ofte aringrsak til feilaktige maringleresultater Om mulig boslashr vann fylles sakte inn fra ledningens laveste punkt Resultatet fra trykkfallsproslashvingen vil indikere om det er luft i ledningen Krav til omfang bull Proslashvetrykket skal kunne oppnarings paring det laveste punkt paring ledningen bull Et trykk tilsvarende maksimum tillatt driftstrykk maring oppnarings paring ledningens hoslashyeste punkt med

mindre ledningseier bestemmer noe annet Proslashvetrykk = Maksimum tillatt driftstrykk middot 15 eller = Maksimum tillatt driftstrykk + 5 bar den minste av

de to verdiene Maksimum tillatt driftstrykk 6 bar rArr Proslashvetrykk 9 bar Maksimum tillatt driftstrykk 75 bar rArr Proslashvetrykk 1125 bar Maksimum tillatt driftstrykk 10 bar rArr Proslashvetrykk 15 bar Maksimum tillatt driftstrykk 125 bar rArr Proslashvetrykk 175 bar Maksimum tillatt driftstrykk 16 bar rArr Proslashvetrykk 21 bar Maksimum tillatt driftstrykk 20 bar rArr Proslashvetrykk 25 bar OBS Maksimum tillatt driftstrykk kan vaeligre lavere enn roslashrets trykklasse Det tillates hoslashyere trykk i PVC- og PE-roslashr etter nye europeiske standarder For eksempel blir gamle PVC PN 10 roslashr fra og med 110 mm merket PN 125 Pipelife merker sine trykkroslashr med begge trykklasser - i dette tilfellet PN 10 og PN 125 Men det betyr uansett at maksimum tillatt innvendig trykk oslashker fra 10 bar til 125 bar Ved aring foslashlge anvisningene og forholde seg til roslashrets merking kan derfor ledningssystem for 10 bar trykk proslashves med inntil 175 bar trykk (125 bar + 5 bar) Roslashret vil taringle dette men det advares mot aring paringfoslashre ledningssystemet saring hoslashye trykk hvis ikke armaturer forankringer mm er spesielt dimensjonert for dette (Se ogsaring avsnitt om trykklasser og designfaktor (sikkerhetsfaktor)) Under normale forhold skal proslashveutstyret kobles til ledningens laveste punkt Hvis dette ikke er mulig skal trykket tilpasses hoslashyden over ledningens laveste punkt slik at det der ikke overstiger proslashvetrykket Tilpasning av proslashvetrykk ved plassering av manometer over laveste punkt paring ledningen For korte strekninger (lt100 m) og for stikkledninger mindre enn DN 80 er det tilstrekkelig aring benytte driftstrykket som proslashvetrykk Selve proslashveprosedyren fastsettes av ledningseier og kan utfoslashres i tre trinn

minus Forproslashving (kondisjonering) minus Trykkfallsproslashving (avdekker om det er luft i ledningen) minus Hovedtrykkproslashving

Paring grunn av polyetylenmaterialets oppfoslashrsel naringr roslashret utsettes for et stort innvendig vanntrykk kan vanlig trykkproslashving gi resultater som ikke tilfredsstiller kravene selv om ledningen er tett Det er derfor utviklet en egen trykkproslashvingsmetode for PE-roslashr som boslashr gjennomfoslashres ved tvil om tetthet

ΔH

Proslashvetrykk Proslashvetrykk - ΔH

Trykkproslashvingsutstyr Pumpe trykkmaringler mm

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 37 Pipelife Norge AS

Oversikt over komplett trykkproslashving i tre steg

Enkel proslashving Vi anbefaler generelt en forenklet proslashve som bestaringr av forproslashving (kondisjoneringsfase) og en hovedproslashving med trykktapsmetoden Men gjenvaeligrende luft i ledningen kan forstyrre maringlingene Luft komprimeres i stoslashrre grad enn vann og gjenvaeligrende luft kan gi tegn som tyder paring lekkasje eller kamuflere en liten lekkasje Hvis man er usikker paring om all luft er ventilert ut boslashr det ogsaring gjennomfoslashres en trykkfallsproslashving (se neste avsnitt) Flytskjema for anbefalt prosedyre

PVC og PE trykkroslashr Evt PE trykkroslashr Forproslashvingkondisjonering Forproslashvingkondisjonering

darr darr (Evt trykkfallsproslashving - se neste avsnitt) Metode for PE-roslashr med integrert trykkfallsproslashving

darr Hovedproslashving i ht trykktapsmetoden

Forproslashvingkondisjonering Forproslashving bestaringr i at roslashrledningen paringsettes driftstrykk som anbefales holdt i cirka et doslashgn I loslashpet av denne perioden skal man observere ledningen for tegn til lekkasje Samtidig vil roslashr og skjoslashter sette seg Hovedproslashving i ht trykktapsmetoden Under proslashving i ht trykktapsmetoden paringfoslashres proslashvetrykket gradvis og ledningen stenges av Trykkfallet registreres jevnlig i loslashpet av en time eller mer Trykkfallet skal vise en gradvis minkende tendens Krav til maksimum trykkfall i loslashpet av en time er 02 bar Trykket synker fordi roslashret utvider seg noe Aringrsaken til for mye trykkfall kan ogsaring vaeligre gjenvaeligrende luft i ledningen Eventuelt kan trykkfallsproslashving utfoslashres for aring avdekke uoslashnsket luft i ledningen

Forproslashving

Trykkfallsproslashving

Vanntapsmetoden - maringlt avtappet mengde

- maringlt paringfylt mengde

Trykktapsmetoden

Metode for PE-roslashr

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 38 Pipelife Norge AS

Tidspunkt [min] 0 10 20 30 40 50 60 Avlest trykk [bar] 1500 1492 1488 1486 1485 1484 1484

Eksempel paring maringlinger i forbindelse med trykktapsmetoden Metode med integrert trykkfallstest for PE trykkroslashr Prinsipp Naringr trykket i PE-roslashr reduseres raskt vil materialets viskoelastiske egenskaper foslashre til at roslashret etterparing sakte trekker seg sammen Da vil trykket i ledningen stiger noe - hvis ledningen er tett 1 Etter at ledningen er fylt og all tilgjengelig luft evakuert senkes trykket til null La dette staring i en

time 2 Oslashk trykket i loslashpet av maksimum ti minutter til proslashvetrykket og hold dette ved aring etterfylle jevnlig i en

halv time 3 La ledningen staring avstengt i en time og les av trykket Trykket skal ikke synke mer enn 30 av

proslashvetrykket Hvis proslashvetrykket er 15 bar tillates inntil 45 bar trykkfall 4 Reduser trykket raskt med 10-15 av proslashvetrykket Samtidig skal trykkfallet leses av avtappet

vannmengde maringles og dette kontrolleres mot utregning av teoretisk formel for aring avdekke gjenvaeligrende luft i ledningen Denne formelen for maksimalt tillatt avtappet vannmengde er

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+Δsdotsdot=Δ

RESDR

mmNpVV 2maks 2100

121 (se neste avsnitt)

5 Hovedproslashving Steng ledningen igjen og observer trykket i minst en halv time Trykket skal stige noe og overhodet ikke vise en fallende tendens Ved tvil kan proslashveperioden forlenges til 90 minutter og trykkfallet fra maksimumstrykket observert i den foslashrste halvtimen skal ikke vaeligre stoslashrre enn 25 kPa (025 bar eller 25 mVs)

Hvis proslashvingen maring gjentas maring den nye proslashvingen starte med punkt 1 - en time uten trykk

Eksempel paring trykkforloslashp ved trykkproslashving av PE-roslashr 1 time uten trykk - trykkoslashkning - 30 min proslashvetrykk - 1 time avstengt - trykkreduksjon - 30 min avstengt

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 39 Pipelife Norge AS

Trykkfallsproslashving Trykkfallsproslashving gjennomfoslashres for aring avdekke uoslashnsket luft i ledningen Den er integrert i den egne metoden for PE-roslashr i forbindelse med reduksjonen av trykket 1 Oslashk trykket i ledningen til proslashvetrykket 2 Ta ut en maringlbar mengde vann fra ledningen og maringl trykkfallet (Δp) 3 Sammenlign mengden av det avtappede vannet med kalkulert tillatt mengde vann (ΔVmax) ved

maringlt trykkfall i henhold til foslashlgende formel

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+sdotΔsdotsdot=Δ

Rmax E

SDRpVV2100

151 [liter]

Regn ut innholdet i parentesen foslashr du multipliserer dette med det oslashvrige

LdV i sdotsdot

=4

2π Ledningens vannvolum [liter]

di Innvendig diameter [dm] L Ledningens lengde [dm] Pass paring aring sette inn verdiene for di og L i desimeter (dm) 1 kubikkdesimeter (dm3) = 1 liter Δp Maringlt trykkfall [Nmm2] (1 bar = 01 MPa = 01 Nmm2)

edSDR e= Standard dimensjonsforhold [ ]

de Roslashrets utvendig diameter [mm] e Roslashrets veggtykkelse [mm] ER Roslashrmaterialets korttids E-modul

PVC 3 000 Nmm2 PE 80 800 Nmm2 PE 100 1000 Nmm2 Eksempel 600 m 500 mm PE 100 SDR 11 skal kontrolleres med hensyn paring luftinnhold Trykket senkes med 20 bar = 02 Nmm2 Vannvolumet i denne ledningen er

ldmdm

Ld

V i 9067860004

09244

222

=sdotsdot

=sdotsdot

=ππ

Uttrykket inne i parentesen

Nmm

mmNmmNESDR

mmN R

2

222 011501000

112100

12100

1=+=+

Den fullstendige formelen blir slik

lNmmmmNlESDRpVV

R

272011502090678512100

151 22max =sdotsdotsdot=⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+sdotΔsdotsdot=Δ

Avtappet vannmengde i dette eksemplet faringr ikke overstige 272 liter

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 40 Pipelife Norge AS

PE 100 PVC Dim SDR 17 SDR 11 SDR 74 Dim SDR 21 SDR 136

Maksimum tillatt avtappet vannmengde pr km PE 100 roslashr ved trykkfallsproslashving - trykkfall 20 bar (02 Nmm2)

110 386 219 118 110 174 104 125 500 282 153 160 368 220 140 627 355 192 225 729 434 160 819 463 251 280 113 180 104 586 317 315 143 200 128 724 391 400 231 225 162 915 495 Maksimum tillatt avtappet 250 200 113 612 vannmengde pr km PVC-roslashr ved 280 251 142 768 trykkfallsproslashving 315 317 180 971 - trykkfall 20 bar (02 Nmm2) 355 403 228 124 400 512 290 157 500 799 453 630 1269 719

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 41 Pipelife Norge AS

Trykkproslashverapport Trykkroslashr av plast proslashvd i ht NS-EN 805 (forenklet metode beskrevet av Pipelife Norge AS) Ledningseierhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Anlegghelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Entreprenoslashrhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Dimensjon og roslashrtypehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Proslashvetrykkhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip (Den minste av 15sdotmaksimum driftstrykk eller maksimum driftstrykk + 5 bar) Kontrolliste

Alle ender avvinklinger og T-roslashr er med strekkfaste skjoslashter ogeller forankret Ledningen er gradvis oppfylt fra laveste punkt og luftet Driftstrykket er paringfoslashrt og ledningen har staringtt med dette i minst ett doslashgn Proslashvetrykket er paringfoslashrt ledningen er avstengt og manometer som registrerer innvendig trykk er

montert Etter at ledningen er avstengt avleses trykket i ledningen hvert tiende minutt i en time Trykket kan falle med inntil 02 bar og trykkfallet skal vise en avtagende tendens Tabell Tidspunkt [min] 0 10 20 30 40 50 60 Avlest trykk [bar] Diagram fyll inn maringlepunktene og dra en linje gjennom punktene Trykkproslashving er utfoslashrt med godkjent resultat

Sted dato Underskrift

helliphellip bar

10 20 30 40 50 60 0

helliphellip bar

Tid [min]

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 42 Pipelife Norge AS

Avvinkling og boslashying

PE trykkroslashr PE-roslashrets fleksibilitet kan utnyttes ved aring boslashye roslashret En vanlig maringte aring lage riktig boslashyeradius paring er aring benytte et tau like langt som radien og merke sirkelbuen Hvor mye roslashrenden skal flyttes kan ogsaring beregnes ut fra formel Se formler og figur

Normale verdier I enkelte tilfeller boslashr dette beregnes mer noslashyaktig (Alle enheter i meter) R = 60sdotde (Roslashr med trykk) R = 30sdotde (Trykkloslashst roslashr og under installasjon av trykkroslashr)

Rahmsdot

=2

2

πα

sdotsdot

=Ra 180ο

Boslashying av PE-roslashr

PVC trykkroslashr Retningsforandringer skal i prinsippet utfoslashres ved hjelp av bend I tillegg til standard bend kan det leveres bend med annen avvinkling Smaring retningsforandringer kan utfoslashres ved boslashying av roslashr PVC trykkroslashr med muffe kan boslashyes i groslashfta i henhold til skisse og tabell nedenfor Se ogsaring formler i forrige avsnitt Merk at roslashrenden maring sikres slik at det ikke foregaringr ukontrollert avvinkling i muffa

de [mm] R [ m ] hm [ m ] 63 19 054 75 22 045 90 27 038 110 33 031 160 48 021 225 60 015 280 125 007 315 158 006 400 200 005

Boslashying av PVC trykkroslashr Boslashying av PVC trykkroslashr

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 43 Pipelife Norge AS

NB Boslashyde roslashr maring ikke anbores Boslashying av roslashr maring ikke foslashre til at avvinkling i muffe overstiger verdiene nedenfor

Avvinkling i muffe under legging boslashr unngarings Dette for at avvinklingen ikke skal bli for stor ved utilsiktede forskyvninger under arbeidet i ledningssonen eller ved uforutsette setninger Hvis man likevel velger aring avvinkle paring denne maringten gjelder foslashlgende grenseverdier Stoslashrste tillatte avvinkling i muffe Tom 315 mm 20deg - Tilsvarer 20 cm fra senterlinjen for en roslashrlengde (6 m) Mellom 315 mm og 630 mm 15deg - Tilsvarer 15 cm fra senterlinjen for en roslashrlengde (6 m)

Klamring av roslashr i hus Naringr plastroslashr skal monteres over bakken i en kulvert eller i en bygning er det viktig aring passe paring at klamringene er sterke nok baringde for aring baeligre roslashret taringle rystelser (trykksvingninger) og tilfredsstille krav til forankring samt at ekspansjon eller temperaturkrefter haringndteres forsvarlig Glideklammer og fastklammer maring ha et 5 mm tykt mellomlegg av neoprengummi Klamrene maring ogsaring kunne holde roslashret sirkulaeligrt Horisontal PE- eller PVC-ledning

Klamringsavstand horisontale vaeligskefylte PVC-roslashr med maksimum 2 mm nedboslashyning

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 44 Pipelife Norge AS

Klamringsavstand horisontale vaeligskefylte PE 100 roslashr med maksimum 10 mm nedboslashyning PE 80 roslashr maring ha 5 mindre klamringsavstand enn PE 100 roslashr med samme SDR-verdi Bend T-roslashr og lignende utsatt for innvendig trykk maring i tillegg forankres med tanke paring forskyvninger Se avsnitt Forankring for beregning av resultantkrefter Vertikal PE- eller PVC-ledning Vertikale ledninger uten vibrasjoner fra og med 110 mm boslashr ha en klamringsavstand paring maksimum tre meter For ledninger med vibrasjoner gjelder de samme avstandene som for horisontale roslashr PP innomhus avloslashpsroslashr Se ogsaring monteringsanvisningen

Dim [mm]

Horisontal ledning

[m]

Vertikal ledning

[m] 32 05 12 50 05 15 75 08 20 90 09 20

110 11 20 Klamringsavstand for horisontale innomhus PP-roslashr

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 17 Pipelife Norge AS

Stillingsenergi mmiddotgmiddoth eller h

Trykkenergi pmiddotV = ρpm sdot

eller gpsdotρ

Bevegelsesenergi 2

2vm sdot eller

gvsdot2

2

m masse [kg] g tyngdeaksellerasjonen 981 ms2 h trykkhoslashyden [m] p vaeligsketrykk [Nm2] V volum [m3] ρ mediets densitet [kgm3] v hastighet [ms] ht friksjonstap [m]

Energibalansen En gammel traver i sammenheng med dimensjonering av ledninger Det maring vaeligre likevekt mellom de to uttrykkene paring hver sin side av rdquoer likrdquo-tegnet Kapasitetsberegninger Aring beregne vannfoslashringskapasiteten til et roslashr ved hjelp av formler er en omstendig affaeligre Det garingr som regel fint til man skal putte inn riktig friksjonskoeffisient Den enkleste formelen i saring maringte er Darcy-Weisbachrsquos formel her oppgitt med et tillegg for singulaeligrtap

ht = gv

gv

dLfi sdot

sdot+sdot

sdotsdot22

22

ξ

ht friksjonstap [m] f friksjonskoeffisent (Moodyrsquos diagram) di innvendig diameter paring roslashr [m]

gvsdot2

2

hastighetshoslashyde [m]

L ledningslengde [m] ξ singulaeligrtapskoeffisent Man maring kjenne absolutt ruhet (k) regne ut relativ ruhet (kdi) og regne ut Reynolds tall (Re) for aring finne friksjonskoeffisienten (f) i Moodyrsquos diagram I praksis bruker man dataprogrammer eller diagrammer ved dimensjonering Reynolds tall

Re = υvdi sdot [ ]

v middelhastigheten i roslashrtverrsnittet [ms] di innvendig diameter [m] υ kinetiskkinematisk viskositet [msup2s]

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 18 Pipelife Norge AS

Det kan oppstaring to typer roslashrstroslashmning ndash laminaeligr eller turbulent Laminaeligr stroslashmning kjennetegnes ved jevn hastighet og regelmessige stroslashmlinjer Turbulent stroslashmning kjennetegnes av uregelmessige stroslashmlinjer samt hastighetsfluktasjoner Det normale innen VA-teknikken er turbulent stroslashmning Reynolds tall og relativ ruhet trenger du for aring finne friksjonskoeffisienten i Moodyrsquos diagram Turbulent stroslashmning ved Re gt 2320 Absolutt ruhet kt = kmiddotαmiddotT [mm] kt ruhet etter tiden t (bruksruhet) k ny ruhet [mm] α ruhetstilvekst pr aringr [mmaringr] T antall aringr [aringr] Virkelig ruhetsverdi er veldig vanskelig aring anslaring Dessuten er det for innfloslashkt aring dimensjonere anlegg helt i detalj Derfor benyttes anbefalte bruksruhetsverdier avhengig av anleggets beskaffenhet Dette tas til foslashlge i varingre kapasitetsdiagrammer Relativ ruhet Krel = ktdi [ ] Relativ ruhet er rett og slett absolutt ruhet dividert med innvendig diameter Relativ ruhet og Reynolds tall trenger du for aring finne friksjonskoeffisienten i Moodyrsquos diagram Energigradient

I = Lhf [mmm mkm permil]

hf energitaptrykkhoslashydeforskjell [mm m] L Ledningslengde [m km] Energigradient - eller tilgjengelig fall - er en saeligrdeles viktig opplysning ved dimensjonering av ledninger Ved aring tegne et snitt av ledningstraseen faringr man detaljkunnskap om hoslashybrekk og lavbrekk i tillegg Ved bruk av kapasitetsdiagrammer er energigradient - eller fall - stort sett det eneste man trenger aring regne paring men se opp for soner med undertrykk og store overtrykk paring grunn av ujevn ledningstraseacute Veggtykkelse i trykkroslashr

emin = p

dp

s

e

+sdotsdot

σ2 [mm]

emin veggtykkelse [mm] p innvendig trykk [MPa] de utvendig diameter [mm] σS dimensjonerende spenning [MPa]

Roslashr med innvendig vanntrykk

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 19 Pipelife Norge AS

Dimensjonerende vannmengder Ved dimensjonering av vannledninger brukes Qmax (dvs maksimalt timeforbruk i maksimaldoslashgnet) som dimensjonerende vannmengde Qmax = Qmid middot fmax middot kmax + Qbrannvann + Qindustri + Qoff bygg + Qjordbruk Qmid midlere doslashgnforbruk (= qhmiddotpe) fmax maksimal doslashgnfaktor kmax maksimal timefaktor qh midlere spesifikt doslashgnforbruk pr pe eventuelt inkludert lekkasjevann pe antall personekvivalenter Qbrannvann brannvesenets krav til vannmengde Qindustri lokal industris behov for vann Qoff bygg behov for vann til offentlige bygg (skole raringdhus osv) Qjordbruk behov for vann til ulike primaeligrnaeligringer Behovet for vann til ulike formaringl maring kartlegges ved hvert enkelt tilfelle Det kan imidlertid vaeligre vanskelig aring forutsi utviklingen i dette behovet Derfor anslarings behovet ut fra oslashnsket om utvikling av samfunnet Dvs befolkningsvekst utvikling mhp lekkasjer utvikling av industri osv

Ruhetsfaktor Nyproduserte plastroslashr har lav ruhetsfaktor og betraktes ofte som hydraulisk glatte Men skjoslashter og litt belegg innvendig i roslashrene vil foslashre til at den virkelige verdien over tid oslashker noe Vi anbefaler aring benytte foslashlgende k-verdier baringde for trykkroslashr av PE og PVC for vannforsyning

Dimensjon k - verdi [mm]

d le 200mm 001 d gt 200mm 005

Disse verdiene gjelder roslashr uten mange bend tilknytninger og ventiler Hvis det er mye utstyr paring nettet brukes 5 - 10 lavere disponibelt trykktap (energigradient) Se neste avsnitt Ved hastigheter over 20 ms og marginal dimensjonering anbefaler vi aring utfoslashre en beregning av singulaeligrtapene I trykkroslashr for spillvann (kloakkpumpeledninger) vil det dannes en kloakkhud som vil oslashke ruheten ytterligere Inntaks- og utslippsledninger i saltvann kan faring kraftig begroing og dermed veldig hoslashye k-verdier Korrosjon i metallroslashr og mangan i raringvannet vil ogsaring gi hoslashye k-verdier For avloslashpsledninger av plast benyttes hoslashyere bruksruhetsfaktorer Her foslashlger vi den gamle veiledningen fra SFT som sier

Type ledning k - verdi [mm]

Overfoslashringsledninger 025 Roslashrledning med bend og tilknytninger 040

For korrugerte drensroslashr (kveildrens) reduseres kapasiteten med ca 30 i ft innvendig glatte roslashr

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 20 Pipelife Norge AS

Dimensjonering av vannledninger Ved vanlig dimensjonering benyttes kapasitetsdiagrammer Noslashdvendige data er - disponibel trykkhoslashyde (hf) [m] - ledningens lengde (L) [km] - oslashnsket vannmengde (Qmax) [ls] eller innvendig diameter paring eksisterende roslashr (di) [mm] - krav om vannhastighet (v) [ms]

Skisse av en roslashrledning som skal transportere en oslashnsket vannmengde fra kilde til hoslashydebasseng eller forbrukssted

Lh

I f= Disponibel trykkhoslashyde (hf) dividert med ledningens lengde (L) gir oss energigradient (I)- ogsaring kalt disponibelt trykktap eller fall [permil mkm mmm]

Total trykkhoslashyde dividert paring ledningens lengde er ledningens virkelige fall [permil mkm mmm] Beregninger basert paring denne verdien gir maksimal kapasitet men med null trykk paring vannet ved endepunktet Normalt anbefales vannhastigheter mellom 05 - 20 ms i kommunale vannledninger Vannhastigheter inntil 35 ms kan i enkelte tilfeller godtas Oslashnsket trykk ved utloslashpet er normalt mer enn 2 bar Ved trykk stoslashrre enn 4 bar ved en bygning maring det monteres trykkreduksjonsventiler Utstyr i hus er beregnet for trykk mindre enn 4 bar

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 21 Pipelife Norge AS

Vannfoslashringsdiagram for trykkroslashr k=001 mm

Vannfoslashringsdiagram for plastroslashr fra di 20 mm til di 200 mm k = 001 mm

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 22 Pipelife Norge AS

Vannfoslashringsdiagram for trykkroslashr k=005 mm

Vannfoslashringsdiagram for plastroslashr fra di 200 mm til di 2000 mm k = 005 mm

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 23 Pipelife Norge AS

Lengdeutvidelse Lengden paring et roslashr oppgis normalt ved romtemperatur (ca +20 degC) Naringr ett roslashr oppvarmes eller avkjoslashles vil det forandre lengde dersom det kan bevege seg uhindret Ta hensyn til dette ved legging av lange lengder (PE) og ved montering av mufferoslashr (tilpass innstikkslengde) ΔL = αLoΔT [m] ΔL Lengdeforskjell [m] α Temperaturutvidelseskoeffisient [mmmdegC] Lo Opprinnelig lengde [m] ΔT Temperaturforskjell [degC]

Materiale α [mmmdegC]

PVC 008 PP 013 PE 80 018 PE 100 016 Utvidelseskoeffisienter Eksempel Et 200 meter langt PE 100 roslashr legges en god sommerdag med temperatur i roslashrveggen paring +40 degC Normal temperatur i grunnen paring den tiden er +10 degC Hvor mye vil roslashret trekke seg sammen

ΔL = αLoΔT

ΔL = 016 mmmdegC middot 200 m middot (40 ndash 10)degC

ΔL = 960 mm I et roslashr som er fastspent og ute av stand til aring bevege seg vil en slik lengdeendring i stedet opptre som spenninger i roslashrveggen Ved store og uunngaringelige temperaturendringer boslashr man vaeligre spesielt oppmerksom og foreta noslashdvendige beregninger

Februar 2009 Roslashrharingndboka side 24 Pipelife Norge AS

Hookes lov og materialspenninger For et viskoelastiske materialer som for eksempel termoplastene krever bruk av Hookes lov et bevisst valg av stoslashrrelsen av parametrene Hookes lov

[Nmm2]

E Elastisitetsmodul [Nmm2] σ Spenning [Nmm2] ε Relativ forlengelse [ ] Eksempel I forrige eksempel ville et 200 meter langt PE 100 roslashr ha faringtt en lengdeendring paring 960 mm hvis det ikke hadde vaeligrt forankret Hvis det forankres i begge ender vil det oppstaring spenninger i roslashrveggen som gradvis vil relaksere

Den relativ forlengelsen ville blitt

Vi velger langtids E-modul for PE 100 som er 200 Nmm2 fordi temperaturendringen er varig - og benytter Hookes lov

Materialspenningen i lengderetning etter lang tid som foslashlge av at roslashret ikke faringr bevege seg er 096 Nmm2 Umiddelbart etter installasjon blir spenningen stoslashrre For aring beregne denne maring en bruke korttids E-modul for PE 100 som er 1000 Nmm2 Da blir materialspenningen 48 Nmm2 Til tross for den relativt hoslashye spenningen er ikke dette saring ille - som vi skal se senere Men summen av maksimumspenninger i lengderetning blir dimensjonerende for forankringene Naringr roslashret utsettes for et innvendig trykk saring oppstaringr det spenninger i ringretning og lengderetning i tillegg Disse er som regel betydelige Forhold omkring flere sammenfallende spenninger og spenninger i to plan omhandles under

Februar 2009 Roslashrharingndboka side 24 Pipelife Norge AS

Materialspenning i ringretning som foslashlge av innvendig trykk Naringr roslashret utsettes for et innvendig trykk saring oppstaringr det spenninger i ringretning (tangensialt) Denne spenningen kan beregnes slik

[Nmm2]

dm er middeldiameteren dm=de-e Eksempel Hvis trykket er 10 bar (10 Nmm2) for et 225 mm SDR 11 PE 100 roslashr med veggtykkelse 205 mm saring blir resultatet

Materialspenning i lengderetning paring grunn av innvendig trykk Hvis man setter trykk paring en frittliggende ledning vil den krympe mens i en fastspent ledning vil det oppstaring materialspenninger i stedet Spenninger i lengderetningen for fastspente ledninger paring grunn av paringfoslashrt trykk (tverrkontraksjon) finnes ved aring multiplisere spenningen i ringretning med tverrkontraksjonstallet - som er en materialkonstant

[Nmm2] Tverrkontraksjonstallet for PE er oppgitt som et intervall fra 035 til 05 Lengre belastningstid gir hoslashyere tverrkontraksjonstall For aring beregne paringfoslashrt spenning i lengderetning paring grunn av paringfoslashrt trykk benyttes vanligvis tverrkontraksjonstallet 05 Eksempel I dette tilfellet blir strekkspenningen i lengderetning

Resulterende materialspenning Da har vi flere spenninger som virker baringde i ringretning (σr) og i lengderetning (σl) For aring finne den samlede spenningen - resultantspenningen - benyttes von Mieses teori

[Nmm2] Ved overtrykk i ledningen blir spenningen i ringretning en positiv strekkspenning Spenningen i lengderetning blir en positiv strekkspenning ved tverrkontraksjon og temperaturreduksjon Spenningen paring grunn av temperaturoslashkning blir en negativ trykkspenning Av formelen ser vi at resultantspenningen blir stoslashrre om spenningene har motsatt fortegn enn om spenningene har samme fortegn

Februar 2009 Roslashrharingndboka side 24 Pipelife Norge AS

Eksempel Vi bruker verdier fra eksemplene over - Positiv strekkspenning i ringretning pga innvendig overtrykk 50 Nmm2 - Positiv strekkspenning i lengderetning pga tverrkontraksjon 25 Nmm2 - Positiv strekkspenning i lengderetning pga varig temperaturreduksjon 096 Nmm2 - Summen av de positive spenningene i lengderetning 35 Nmm2

OBS Trykkspenninger for eksempel ved undertrykk eller ved temperaturoslashkning er negative Pass paring fortegnene Ved beregning av sikkerhetsfaktor benyttes langtids spenning som foslashlge av temperaturendringen mens korttids spenning benyttes ved dimensjonering av forankring Kraften som virker paring forankringen finnes ved aring multiplisere resultantspenningen i lengderetning med tverrsnittsarealet av roslashrveggen I dette tilfellet er summen av maksimumspenningene i lengderetning 73 Nmm2 mens tverrsnittsarealet er 13170 mm2 Kraften blir da 961 kN Bruddspenningen for PE 100 er 10 Nmm2 Sikkerhetsfaktoren for eksemplet over blir da

Altsaring hoslashyere enn om vi bare hadde tatt hensyn til spenningen i ringretning som foslashlge av det innvendige overtrykket Maksimum dimensjonerende spenning for PE 100 materialet er 80 Nmm2 for 50 aringrs belastningstid mens minimum bruddspenning er 100 Nmm2 - noe som gir en design faktor (sikkerhetsfaktor) paring 125 Man boslashr soslashrge for at sikkerhetsfaktoren er tilfredsstillende - noe som boslashr vurderes fra gang til gang Men det advares mot aring ikke ta hensyn til uforutsette tilleggsbelastninger som paringfoslashres under installasjon eller drift I Norge har det vaeligrt vanlig aring dimensjonere i forhold til vanntrykket og ha en hoslashy sikkerhetsfaktor (16 for PE) til disposisjon for kjente og ukjente tilleggsspenninger Vi ser at dette er i endring og det er viktig at den prosjekterende er kjent med ulike forhold og at den utfoslashrende ikke paringfoslashrer unoslashdvendige tilleggsspenninger i installasjonsfasen - for eksempel ved aring spenne fast roslashret foslashr det er akklimatisert

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 24 Pipelife Norge AS

Tillatt utvendig overtrykkinnvendig undertrykk For et mufferoslashr vil tetningsringens evne til aring taringle undertrykk ofte vaeligre dimensjonerende I et roslashr som belastes med et jevnt utvendig trykk eller innvendig undertrykk vil det oppstaring spenninger som vi kan kalle ringtrykkspenninger i roslashrveggen som illustrert i figuren Naringr stoslashrrelsen paring disse spenningene naringr et visst punkt vil roslashret kollapse (knekke) Denne spenningen kalles knekkspenning Knekkspenningens stoslashrrelse avhenger av ovalitet om roslashret kan bevege seg i lengderetning om det er forsterket med udeformerbare avstivningsringer (belastningslodd) og om det er nedgravd eller om det ligger fritt uten sidestoslashtte (sjoslashledning eller roslashr over bakken) Et utvendig overtrykk gir den samme situasjonen som et innvendig undertrykk I det foslashlgende benytter vi bare betegnelsen undertrykk som tilsvarer utvendig overtrykk innvendig undertrykk eller negativ differanse mellom disse

Roslashr utsatt for et utvendig overtrykk eller innvendig undertrykk p

Ringtrykkspenning som oppstaringr ved undertrykk σt = edp m

sdotsdot

2 [Nmm2]

Oslashkes det innvendige undertrykket oppnarings til slutt den ringtrykkspenning i roslashrveggen som foslashrer til kollaps - eller knekking Dette undertrykket kalles kritisk undertrykk

Knekkspenning σkn = 2

21 ⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minus mdeE

υ [Nmm2]

Kritisk undertrykk pkr = 3

212 ⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minussdot

mdeE

υ [Nmm2]

p trykkforskjell mellom utsiden og innsiden av roslashret (undertrykk) [Nmm2] E materialets E-modul [Nmm2]

ν tverrkontraksjonskoeffisient (Poissons ratio) vanlige verdier er - bevegelig nedgravd roslashr 03 ndash 04 - nedgravd roslashr som er helt forhindret fra aring bevege seg i lengderetningen 05 - fritt opplagt fastspent roslashr uten sidestoslashtte 05 - fritt opplagt bevegelig roslashr uten sidestoslashtte 0

e veggtykkelse [mm] dm roslashrets middeldiameter dm = de-e [mm] Forutsetninger for formlenes gyldighet er at roslashrmaterialet er elastisk og at roslashret er fullkomment sirkulaeligrt

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 25 Pipelife Norge AS

Termoplastroslashr er ikke elastiske men viskoelastiske Dette betyr at man i hvert tilfelle maring vurdere hvilken E-modul som skal benyttes - korttids E-modul eller krypmodulen Ved trykkstoslasht benyttes for eksempel korttids E-moduler Ved konstante belastninger over tid som for eksempel ved undertrykk i en inntaksledning benyttes krypmodul Krypmodulen er vanskelig aring bestemme fordi den avhenger av tid temperatur og spenningens stoslashrrelse Man benytter derfor vanligvis de konservative verdiene oppgitt i avsnittet vi har kalt rdquomaterialdatardquo Paring grunn av materialets viskoelastiske egenskaper varierer ogsaring tverrkontraksjonskoeffisienten med materialtype belastningstilfelle og -tid Men her er det ogsaring vanlig aring benytte vanlige verdier som er oppgitt Det er en forutsetning for krypknekking at roslashret har en initialdeformasjon og slik er det i praksis Se figur i neste avsnitt For et teoretisk fullkomment sirkulaeligrt roslashr inntreffer en elastisk knekking i stedet for en krypknekking Ved bestemmelse av kritisk undertrykk ved elastisk knekking maring man anvende en verdi paring E-modul (E) som gjelder for korttidsbelastning Da E-modul ved korttidsbelastning er stoslashrre enn ved langtidsbelastning (krypmodul) vil elastisk knekklast vaeligre stoslashrre enn krypknekklast Dette betyr at plastroslashr taringler stoslashrre undertrykk i kort tid enn over lang tid

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 26 Pipelife Norge AS

Beregning av kritisk undertrykk for roslashr som ikke har sidestoslashtte

Kritisk undertrykk kdeEPm

kr sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minussdot=

3

212

υ [Nmm2]

der k er reduksjonsfaktor paring grunn av ovalitet se diagram under I tillegg er det vanlig aring legge inn en sikkerhetsfaktor paring 20 for aring fastsette tillatt undertrykk

Reduksjonsfaktor k for kritisk undertrykk ved ovalitet (δde) - illustrasjon fra Lars-Eric Jansons bok Av diagrammet ser man at roslashrets evne til aring taringle undertrykk reduseres med ca 50 ved 3 ovalitet Hvis vi innfoslashrer SDR-verdien blir formelen

kSDR

EPkr sdot⎟⎠⎞

⎜⎝⎛

minussdot

minussdot=

3

2 11

12

υ

Eksempel En 315 mm PE 100 SDR 11 roslashrledning som ligger fritt og ikke fastspent utsettes i lange perioder for et undertrykk ned mot - 5 mVs Roslashrets deformasjon maringles til 3 og tverrkontraksjons- koeffisienten er 05

Kritisk undertrykk kdeEPm

kr sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minussdot=

3

212

υ [Nmm2]

504286

62801

20023

2

2

sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minussdot=

mmmmmmN

= 020 Nmm2 = 203 mVs Sikkerhetsfaktor mot knekkingbuckling er 203 mVs5 mVs = 41 Sikkerhetsfaktoren er stoslashrre enn 2 og det vil ikke vaeligre fare for at roslashret klapper sammen

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 27 Pipelife Norge AS

Tabeller for tillatt undertrykk for frittliggende roslashr uten sidestoslashtte Kort tid SDR 344 SDR 26 SDR 21 SDR 17176 SDR 136 SDR 11 PE 80 - 52middotk - 18middotk - 82middotk PE 100 - 65middotk - 25middotk 51middotk 102middotk PVC 82middotk - (38middotk) - (153middotk) - Svaret har benevning mVs (1 mVs asymp 01 bar) ν er 0 E er 3 000 Nmm2 for PVC 1 000 Nmm2 for PE 100 og 800 Nmm2 for PE 80 Verdier for k hentes fra diagram over Det er tatt hensyn til en sikkerhetsfaktor 2 mot knekking For fastspente roslashr er verdiene 33 hoslashyere Lang tid SDR 344 SDR 26 SDR 21 SDR 17176 SDR 136 SDR 11 PE 80 - 10middotk - 36middotk - 16middotk PE 100 - 13middotk - 50middotk 10middotk 20middotk PVC 27middotk - (13middotk) - (51middotk) - Svaret har benevning mVs (1 mVs asymp 01 bar) ν er 0 E er 1 000 Nmm2 for PVC 200 Nmm2 for PE 100 og 160 Nmm2 for PE 80 Verdier for k hentes fra diagram over Det er tatt hensyn til en sikkerhetsfaktor 2 mot knekking For fastspente roslashr er verdiene 33 hoslashyere Eksempel Hva er tillatt undertrykk ved lang tids belastning for en PE 100 SDR 11 ledning som ligger fritt med 2 deformasjon Av tabellen som viser kritisk undertrykk ved lang tid ser vi at uttrykket er Ptill = 20middotk [mVs] Av figuren som viser reduksjonsfaktor paring grunn av ovalitet ser vi at k er lik 055

Ptill = 20middot055 = 110 mVs asymp 11 bar Tillatt undertrykk for denne ledningen er 110 mVs med en belastningstid paring 50 aringr og en sikkerhetsfaktor paring 2 En viktig forutsetning er selvsagt at deformasjonen holder seg paring 2 - noe som fordrer godt utfoslashrt ledningssone Utregningen gir oss veiledende konservative verdier I kritiske tilfeller maring valg av verdier for ν og E vurderes mer noslashye

Beregning av kritisk undertrykk for PE-roslashr som avstives med betonglodd Hvis et roslashr som kan bevege seg fritt i lengderetningen forsterkes med udeformerbare avstivningsringer (belastningslodd) med innbyrdes avstand L kan kritisk undertrykk beregnes slik

krkrL PL

EeP sdotsdotsdot

=22

[Nmm2]

e Veggtykkelse [mm] E Materialets E-modul eller krypmodul [Nmm2] Pkr Kritisk undertrykk uten avstivningsringer [Nmm2] L Avstanden mellom avstivningsringene [mm] Uttrykket gjelder innenfor foslashlgende grenser for L

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 28 Pipelife Norge AS

( ) 24561

23m

m

deLdee sdot

sdotgtgesdot

dm Middeldiameter dm = de-e

Dimensjon [mm]

SDR 73

SDR 11 SDR 17 SDR 26

110 lt 037 lt 049 lt 065 lt 083 160 lt 054 lt 072 lt 094 lt 12 225 lt 076 lt 10 lt 13 lt 17 280 lt 095 lt 13 lt 16 lt 21 315 lt 11 lt 14 lt 18 lt 24 400 lt 14 lt 18 lt 23 lt 30 500 lt 17 lt 22 lt 29 lt 38 600 lt 20 lt 27 lt 35 lt 45 710 lt 24 lt 32 lt 42 lt 53 800 lt 27 lt 36 lt 47 lt 60

1000 lt 34 lt 45 lt 59 lt 75 1200 lt 41 lt 54 lt 70 lt 90 1400 lt 47 lt 63 lt 82 lt 105 1600 lt 54 lt 72 lt 94 lt 120 1800 lt 61 lt 81 lt 106 lt 135 2000 lt 68 lt 90 lt 117 lt 150

Maksimumavstand [m] mellom lodd for at beregningen skal vaeligre gyldig Ved stoslashrre avstander benyttes formel for fritt roslashr uten avstivningsringer Se forrige avsnitt Ut fra tabellen kan man lese at disse beregningene ikke er relevante foslashr dimensjonene blir rimelig store - kanskje stoslashrre enn 400 mm og ved hoslashye SDR-verdier Eksempel En 600 mm PE 100 SDR 11 sjoslashledning paring 50 meters dyp kan bli utsatt for trykksvingninger med trykk ned mot 0 mVs ved en uforutsett braring endring av vannhastigheten Avstanden mellom belastningsloddene er 20 meter Ovalitet er 1 Sjekk foslashrst at avstanden mellom betongloddene gjoslashr formelen gyldig

( ) 2

456123

m

m

deLdee sdot

sdotgtgesdot

dArr

( ) 2

554555445545554554561

23

sdotsdotgtge

sdot L [mm]

dArr 269 m ge L gt 049 m

dArr L = 20 m

dArr Formelen er gyldig

Finn kritisk undertrykk uten avstivningsringer

kdeEPm

kr sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minussdot=

3

212

υ [Nmm2]

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 29 Pipelife Norge AS

6505545554

0110002

3

2

2

sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minussdot=

mmmmmmN

= 129 Nmm2 = 132 mVs

Kritisk undertrykk med avstivningsringer

krkrL PL

EeP sdotsdotsdot

=22

[Nmm2]

= 22

2912000

100055422mmN

mmmmNmm

sdotsdotsdot

= 215 Nmm2 = 220 mVs

Ledningen ligger paring 50 meters dyp og innvendig trykk er 0 mVs Trykkforskjellen er altsaring 50 mVs som er mye mindre enn det kritiske undertrykket Ledningen vil med stor sannsynlighet taringle en slik belastning - selv om roslashrets ovalitet oslashker

Beregning av tillatt undertrykk for roslashr som ligger nedgravd i groslashft - Beregning av det totale undertrykket roslashret blir utsatt for Plastroslashr som ligger nedgravd i gode masser har vesentlig stoslashrre motstandsevne mot kollaps enn et frittliggende roslashr paring grunn av stoslashtten fra massene i ledningssonen I veldig loslashse masser kan man risikere at roslashret ikke har nevneverdig stoslashtte og ovalisering faringr utvikle seg fritt Stoslashrst betydning for stoslashrrelsen paring det kritiske undertrykket har roslashrets ringstivhet og massenes stoslashtteevne (sekantmodul) Nedgravde roslashr vil i tillegg til et eventuelt innvendig undertrykk bli utsatt for et utvendig trykk fra jordmassene grunnvann ogeller trafikk Vertikalt utvendig trykk paring roslashret q = qjord + qvann + qtr [kNm2] Vekt av jordmasser qjord = ρmiddotH [kNm2] Vanntrykk qvann = 10middotHvann [kNm2] ρ Jordens densitet normalt 18 - 19 kNm3 over grunnvannstanden og 11 kNm3 under

grunnvannstanden H Overdekningens hoslashyde [m] Hvann Grunnvannstandens hoslashyde over senter roslashr [m] Trykk paring grunn av trafikklast (qtr) hentes ut fra diagrammet under Hjultrykket er 75 kN (asymp75 tonn) pluss en dynamisk effekt som er gitt en faktor 175

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 30 Pipelife Norge AS

qtr vertikalt trykk som foslashlge av trafikklast (delt500 mm) - Illustrasjon fra Lars-Eric Jansons bok Summen av undertrykk i roslashret og utvendig overtrykk paring roslashret utgjoslashr det totale undertrykket roslashret blir utsatt for - Ringstivhet og undertrykk Nedgravde roslashr som kollapser er en sjeldenhet i Norge Aringrsaken til dette er at vi generelt har brukt roslashr med stor veggtykkelse i forhold til trykklassen - og dermed hoslashy ringstivhet De nye europeiske standardene aringpner etter hvert for tynnere roslashr med lavere ringstivhet og da maring vi vaeligre mer paring vakt ved undertrykk For det aller meste skal man benytte de vanlige korttidsverdiene for ringstivhet fordi kollaps opptrer plutselig som foslashlge av en plutselig oslashkning i belastningen Langtidsverdier for ringstivhet paring plastroslashr oppgis normalt ikke Dette fordi ringstivheten paring plastroslashr ikke reduseres men heller oslashker noe over tid Paring grunn av materialets oppfoslashrsel under lang tids belastning maring en av og til benytte verdier i beregningene som er reduserte i samme forhold som mellom korttids- og krypmodul - Roslashr lagt i gode masser (friksjonsmasser) Formel for tillatt undertrykk i forbindelse med friksjonsmasser er

635tRtill ESP sdotsdot=

β [kNm2]

β Sikkerhetsfaktor Ersquot Massenes tangentmodul Ersquot = 2 middot Ersquos [kNm2] Ersquos Massenes sekantmodul - diagram under [kNm2] SR Roslashrets ringstivhet [kNm2] Bruk oppgitt verdier for ringstivhetsklasser (for eksempel 8 kNm2 for de fleste avloslashpsroslashrsystemer) eller regn ut ved hjelp av foslashlgende formel

[kNm2] OBS E (roslashrmaterialets E-modul) settes inn i kNm2 33

3

)1(1212 minussdot=

sdotsdot

=SDRE

deESm

R

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 31 Pipelife Norge AS

Paring grunn av stoslashtten fra omkringliggende masser vil kollaps oppstaring plutselig Benytt derfor vanlige korttidsverdier for roslashrmaterialets E-modul (E) i kNm2 Stoslashtteevnen til massene i ledningssonen oppgis som massenes sekantmodul Sekantmodulen er avhengig av dybde og komprimeringsgrad og verdier for generelt gode masser tas ut fra figuren under Tillatt undertrykk for roslashr lagt i masser som gir liten stoslashtte omtales senere Massenes tangentmodul som benyttes i beregningene settes til to ganger massenes sekantmodul

Sekantmodul hos friksjonsmasser avhengig av overdekningens hoslashyde og komprimeringsgrad Massenes tangentmodul settes til det doble av sekantmodulen - Illustrasjon fra Lars-Eric Jansons bok - Roslashr lagt i daringrlige masser Formel for tillatt undertrykk i forbindelse med veldig loslashse masser er

ββ sdotsdot

+sdot

=3

224 tRtill

ESP (Gjelder for SR gt 00275middotErsquot hellipeller Ersquot gt 290 kPa for SN 8)

β Sikkerhetsfaktor SR Roslashrets ringstivhet [kNm2] Ersquot Massenes tangentmodul Ersquot = 2 middot Ersquos [kNm2] Ersquos Massenes sekantmodul fra diagrammet over [kNm2] I dype groslashfter eller ved bruk av myk leire eller silt i ledningssonen med roslashr med lav ringstivhet kan det oppstaring kryp i roslashrmaterialet og en ringstivhet relatert til krypmodulen boslashr benyttes i beregningene Sett inn krypmodulen i stedet for korttids E-modul i beregningen av ringstivhet - Roslashr i grunne groslashfter med trafikklast (firkantede roslashr) Ved grunne groslashfter med trafikkbelastning og roslashr med lav ringstivhet kan roslashret bli mer eller mindre firkantet For denne situasjonen gjelder foslashlgende formel

( )( )353164

e

Rtill d

SPδsdot+sdot

=

SR = Roslashrets ringstivhet [kNm2] δde = Relativ deformasjon [ ]

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 32 Pipelife Norge AS

Forankring Forankring av ledning er noslashdvendig der hvor systemet utsettes for krefter som har mulighet for aring forskyve ledningen Dette gjelder spesielt mufferoslashr med bend i horisontal- og vertikalplanet T-roslashr reduksjoner og endeflenser ved innvendig overtrykk Ledninger i brattere hellinger (ge 250 permil i grove masser eller fjellgroslashft ge 150 permil i finere masser) forankres ogsaring for aring unngaring utglidninger Helsveiste PE-roslashr maring forankres i hver ende Dette gjelder ogsaring i tilknytning til flenseforbindelser mot armatur og annet i kum hvor demontering for vedlikehold og utskifting er noslashdvendig I tillegg boslashr bend stoslashrre enn 60ordm og T-roslashr forankres spesielt Annen spesiell forankring er ofte unoslashdvendig fordi kreftene overfoslashres via strekkfaste skjoslashter til roslashr og friksjonsmasser i groslashfta Bend for mufferoslashr kan forankres med bruk av strekkfaste koblinger paring tilliggende skjoslashter I daringrlige masser kan man da risikere aring forflytte problemet til neste skjoslasht Forankring kan altsaring utfoslashres paring to prinsipielt forskjellige maringter

1 Bruk av forankringskloss 2 Strekkfaste koblinger eller sveist ledning

Vi skal i det etterfoslashlgende ta for oss forankring ved hjelp av betongkloss Dimensjonering av forankringskloss tar utgangspunkt i

bull Innvendig trykk bull Ledningsdimensjon bull Kraftresultant bull Groslashftesidens fasthet

For T-roslashr og endeflenser nyttes foslashlgende formel for beregning av resultantkraft

4

2idPAPR sdot

sdot=sdot=π

R resultantkraft [N] P trykk [Nmm2]

A areal = 4

2idsdotπ

[mm2]

di innvendig diameter π 314

T-roslashr med forankringskloss Eksempel Resultantkraften for et 160 mm T-roslashr for PVC SDR 21 roslashr med maksimum opptredende trykk 7 bar finnes paring foslashlgende maringte P = innvendig trykk = 70 bar = 07 Nmm2 de = 160 mm rarr di = 1446 mm

( )4614470

22 mmmmNR sdotsdot=π

R = 11 500 N = 115 kN (Vannet skyver med en kraft tilsvarende 12 tonn)

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 33 Pipelife Norge AS

For bend baringde i vertikal- og horisontalplanet nyttes formelen

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛sdot

sdotsdotsdot=⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛sdotsdotsdot=

2sin

42

2sin2

2 απα idPAPR

til bestemmelse av resultantkraften R resultantkraft [N] P trykk [Nmm2]

A areal = 4

2idsdotπ

[mm2]

di innvendig diameter π 314 α bendets vinkel

Et muffebend utsatt for krefter fra innvendig trykk Eksempel Resultantkraften for et 110 mm 45ordm bend i PVC SDR 21 utsatt for 7 bars trykk finnes paring foslashlgende maringte P = innvendig trykk = 70 bar = 07 Nmm2 α = 45ordm de = 110 mm rarr di = 994 mm

( )⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ deg

sdotsdot

sdotsdot=⎟⎠⎞

⎜⎝⎛sdotsdotsdot=

245sin

4499702

2sin2

22 mmmmNAPR πα

R = 4157 N = 42 kN Bestemmelse av areal til forankringskloss Ved horisontale bend T-roslashr og overganger oslashnsker man aring oppnaring at de opptredende kreftene fordeles i jordmassene bak For aring faring til dette maring de overfoslashres paring et areal som er stort nok i forhold til massenes evne til aring absorbere trykk Dette gjoslashres ved at kreftene forplanter seg til bakenforliggende masser via en betongkloss med et visst areal Det er dette arealet som maring beregnes ut fra massenes beskaffenhet og krefter foraringrsaket av et innvendig trykk Mellom roslashr og betong legges et lag av papir eller papp Dette for at betongen ikke skal hefte mot plasten

Noslashdvendig betongareal βσ

sdot=jord

betongRA [m2]

R resultantkraft [kN] β sikkerhetsfaktor σjord skjaeligrfasthet eller tillatt jordtrykk for jordtypen [kNm2] (se tabell paring neste side)

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 34 Pipelife Norge AS

Jordtypen Skjaeligrfasthet

[kNm2] Merknader

Bloslasht leire 25 - 50 Leira formes med et lett fingertrykk Middels leire 50 - 150 Leira er fuktig og noe plastisk

Formes med moderat fingertrykk Stiv leire 150 - 300 Leira er toslashrr og relativt fast

Kan formes med hardt fingertrykk Meget stiv leire 300 - 500 Leira er toslashrr og fast

Kan ikke formes med fingertrykk Tillatt jordtrykk

[kNm2]

Fin sand - loslashst lagret 100 Fin sand - komprimert 200 Grov sand - komprimert 300 σjord (skjaeligrfasthet eller tillatt jordtrykk) for ulike jordarter Eksempel

Bend med kraftvektorer og forankringskloss

Horisontalt bend P 15 bar Roslashr 160 mm PVC SDR 21 (Maksimum driftstrykk 10 bar er valgt) α 45˚ σjord 200 kNm2 β sikkerhetsfaktor 15 NB Ved maksimalt 10 bar driftstrykk er maksimalt proslashvetrykk 15 bar Derfor benyttes P = 15 bar i den beregningen Aring sette inn driftstrykket ville gitt for lite areal paring forankringsklossen Proslashvetrykket for et PVC SDR 21 roslashr kan ogsaring vaeligre 175 bar - noe som gir en enda stoslashrre forankringskloss

Resultantkraft

( ) kNNmmmmNAPR 918853182

45sin46144512

2sin2

22 ==⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛ deg

sdotsdot

sdotsdot=⎟⎠⎞

⎜⎝⎛sdotsdotsdot=

πα

Noslashdvendig betongareal

22 142051

200918 mmkNkNRA

jordbetong =sdot=sdot= β

σ

Velger h = 030 m hoslashyde paring betongkloss - som gir bredde

mmm

hA

b betong 470300

1420 2

===

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 35 Pipelife Norge AS

Vertikalt bend Summen av nedoverrettede vertikale krefter maring vaeligre stoslashrre enn eller lik oppoverrettet kraftresultant fra bend Det betyr at massen av overliggende jord med belastningsplate maring tilsvare kraftresultant Vaeligr oppmerksom paring massenes deformasjonsegenskaper Multipliser noslashdvendig tyngde paring belastningsplate med 15 som sikkerhet Eksempel Resultantkraften fra forrige eksempel er 189 kN For aring holde bendet paring plass behoslashves en masse tilsvarende m = (Rg)middotβ = (18 900 N981 ms2)middot15 = 2 890 kg = 29 tonn g = tyngdeaksellerasjonen 981 ms2 β = sikkerhetsfaktor Betong har en densitet paring ca 24 tonnm3 mens densiteten til jord er ca 15 tonnm3 Ved aring velge et passende areal for bunnen av betongklossen og naringr hoslashyden fra bunn betongkloss til terreng er kjent kan man benytte foslashlgende formel for aring finne noslashdvendig hoslashyde paring betongklossen

AAHmhbetong sdotsdotsdotminus

=9051

hbetong Hoslashyden av en betongkloss med flateareal A m Noslashdvendig masse for aring sikre et vertikalt bend utsatt for trykk H Hoslashyde fra bunn av betongkloss til terreng A Betongklossens flateareal Hvis svaret blir negativt betyr det at jorden over dette arealet har nok tyngde i seg selv Likevel er det noslashdvendig med en armert betongplate for aring fordele kreftene til en mengde jord med tilstrekkelig tyngde Hvis hbetong blir stoslashrre enn den totale hoslashyden (H) vil betongklossen stikke opp over terrenget Velg i saring fall et stoslashrre areal (A)

Tetthetsproslashving av trykkroslashr (trykkproslashving) Tetthetsproslashving av trykkroslashr etter legging foretas for aring sikre at roslashrsystemet ikke har eller faringr lekkasje paring grunn av feil i skjoslasht feil i materialet eller feil utfoslashrelse Bruddanvisninger paring plastroslashr vil raskt garing til brudd og svake forankringer vil svikte under hoslashyt trykk Trykkproslashving garingr over en viss tid for at slike svakheter skal kunne avsloslashres Dessuten trenger roslashr og pakninger litt tid for aring sette seg i forhold til et paringfoslashrt innvendig overtrykk Pass paring sikkerheten under trykkproslashving og stans alle arbeider i kummer eller paring andre steder naeligr roslashr og armaturer Pass paring at ventiler paring proslashvestrekningen staringr aringpne og at alle stikkledninger inn til hus er stengt av Trykkproslashving av roslashr for vannforsyning er beskrevet i NS-EN 805 (Vannforsyning Krav til systemer og komponenter utenfor bygninger) Denne standarden er ikke gjengitt her Ledningseier kan stille krav om at hele eller deler av prosedyren i NS-EN 805 foslashlges Norske standarder maring kjoslashpes fra Pronorm Standard Norges salgsselskap (wwwpronormno)

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 36 Pipelife Norge AS

Roslashret maring vaeligre overfylt og loslashse ender T-roslashr dimensjonsoverganger og bend forankret foslashr trykket settes paring Man kan velge aring la skjoslashtene ligge aringpne Luft maring evakueres fra ledningen Luftlommer gir forstyrrelser i maringlingene og er ofte aringrsak til feilaktige maringleresultater Om mulig boslashr vann fylles sakte inn fra ledningens laveste punkt Resultatet fra trykkfallsproslashvingen vil indikere om det er luft i ledningen Krav til omfang bull Proslashvetrykket skal kunne oppnarings paring det laveste punkt paring ledningen bull Et trykk tilsvarende maksimum tillatt driftstrykk maring oppnarings paring ledningens hoslashyeste punkt med

mindre ledningseier bestemmer noe annet Proslashvetrykk = Maksimum tillatt driftstrykk middot 15 eller = Maksimum tillatt driftstrykk + 5 bar den minste av

de to verdiene Maksimum tillatt driftstrykk 6 bar rArr Proslashvetrykk 9 bar Maksimum tillatt driftstrykk 75 bar rArr Proslashvetrykk 1125 bar Maksimum tillatt driftstrykk 10 bar rArr Proslashvetrykk 15 bar Maksimum tillatt driftstrykk 125 bar rArr Proslashvetrykk 175 bar Maksimum tillatt driftstrykk 16 bar rArr Proslashvetrykk 21 bar Maksimum tillatt driftstrykk 20 bar rArr Proslashvetrykk 25 bar OBS Maksimum tillatt driftstrykk kan vaeligre lavere enn roslashrets trykklasse Det tillates hoslashyere trykk i PVC- og PE-roslashr etter nye europeiske standarder For eksempel blir gamle PVC PN 10 roslashr fra og med 110 mm merket PN 125 Pipelife merker sine trykkroslashr med begge trykklasser - i dette tilfellet PN 10 og PN 125 Men det betyr uansett at maksimum tillatt innvendig trykk oslashker fra 10 bar til 125 bar Ved aring foslashlge anvisningene og forholde seg til roslashrets merking kan derfor ledningssystem for 10 bar trykk proslashves med inntil 175 bar trykk (125 bar + 5 bar) Roslashret vil taringle dette men det advares mot aring paringfoslashre ledningssystemet saring hoslashye trykk hvis ikke armaturer forankringer mm er spesielt dimensjonert for dette (Se ogsaring avsnitt om trykklasser og designfaktor (sikkerhetsfaktor)) Under normale forhold skal proslashveutstyret kobles til ledningens laveste punkt Hvis dette ikke er mulig skal trykket tilpasses hoslashyden over ledningens laveste punkt slik at det der ikke overstiger proslashvetrykket Tilpasning av proslashvetrykk ved plassering av manometer over laveste punkt paring ledningen For korte strekninger (lt100 m) og for stikkledninger mindre enn DN 80 er det tilstrekkelig aring benytte driftstrykket som proslashvetrykk Selve proslashveprosedyren fastsettes av ledningseier og kan utfoslashres i tre trinn

minus Forproslashving (kondisjonering) minus Trykkfallsproslashving (avdekker om det er luft i ledningen) minus Hovedtrykkproslashving

Paring grunn av polyetylenmaterialets oppfoslashrsel naringr roslashret utsettes for et stort innvendig vanntrykk kan vanlig trykkproslashving gi resultater som ikke tilfredsstiller kravene selv om ledningen er tett Det er derfor utviklet en egen trykkproslashvingsmetode for PE-roslashr som boslashr gjennomfoslashres ved tvil om tetthet

ΔH

Proslashvetrykk Proslashvetrykk - ΔH

Trykkproslashvingsutstyr Pumpe trykkmaringler mm

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 37 Pipelife Norge AS

Oversikt over komplett trykkproslashving i tre steg

Enkel proslashving Vi anbefaler generelt en forenklet proslashve som bestaringr av forproslashving (kondisjoneringsfase) og en hovedproslashving med trykktapsmetoden Men gjenvaeligrende luft i ledningen kan forstyrre maringlingene Luft komprimeres i stoslashrre grad enn vann og gjenvaeligrende luft kan gi tegn som tyder paring lekkasje eller kamuflere en liten lekkasje Hvis man er usikker paring om all luft er ventilert ut boslashr det ogsaring gjennomfoslashres en trykkfallsproslashving (se neste avsnitt) Flytskjema for anbefalt prosedyre

PVC og PE trykkroslashr Evt PE trykkroslashr Forproslashvingkondisjonering Forproslashvingkondisjonering

darr darr (Evt trykkfallsproslashving - se neste avsnitt) Metode for PE-roslashr med integrert trykkfallsproslashving

darr Hovedproslashving i ht trykktapsmetoden

Forproslashvingkondisjonering Forproslashving bestaringr i at roslashrledningen paringsettes driftstrykk som anbefales holdt i cirka et doslashgn I loslashpet av denne perioden skal man observere ledningen for tegn til lekkasje Samtidig vil roslashr og skjoslashter sette seg Hovedproslashving i ht trykktapsmetoden Under proslashving i ht trykktapsmetoden paringfoslashres proslashvetrykket gradvis og ledningen stenges av Trykkfallet registreres jevnlig i loslashpet av en time eller mer Trykkfallet skal vise en gradvis minkende tendens Krav til maksimum trykkfall i loslashpet av en time er 02 bar Trykket synker fordi roslashret utvider seg noe Aringrsaken til for mye trykkfall kan ogsaring vaeligre gjenvaeligrende luft i ledningen Eventuelt kan trykkfallsproslashving utfoslashres for aring avdekke uoslashnsket luft i ledningen

Forproslashving

Trykkfallsproslashving

Vanntapsmetoden - maringlt avtappet mengde

- maringlt paringfylt mengde

Trykktapsmetoden

Metode for PE-roslashr

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 38 Pipelife Norge AS

Tidspunkt [min] 0 10 20 30 40 50 60 Avlest trykk [bar] 1500 1492 1488 1486 1485 1484 1484

Eksempel paring maringlinger i forbindelse med trykktapsmetoden Metode med integrert trykkfallstest for PE trykkroslashr Prinsipp Naringr trykket i PE-roslashr reduseres raskt vil materialets viskoelastiske egenskaper foslashre til at roslashret etterparing sakte trekker seg sammen Da vil trykket i ledningen stiger noe - hvis ledningen er tett 1 Etter at ledningen er fylt og all tilgjengelig luft evakuert senkes trykket til null La dette staring i en

time 2 Oslashk trykket i loslashpet av maksimum ti minutter til proslashvetrykket og hold dette ved aring etterfylle jevnlig i en

halv time 3 La ledningen staring avstengt i en time og les av trykket Trykket skal ikke synke mer enn 30 av

proslashvetrykket Hvis proslashvetrykket er 15 bar tillates inntil 45 bar trykkfall 4 Reduser trykket raskt med 10-15 av proslashvetrykket Samtidig skal trykkfallet leses av avtappet

vannmengde maringles og dette kontrolleres mot utregning av teoretisk formel for aring avdekke gjenvaeligrende luft i ledningen Denne formelen for maksimalt tillatt avtappet vannmengde er

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+Δsdotsdot=Δ

RESDR

mmNpVV 2maks 2100

121 (se neste avsnitt)

5 Hovedproslashving Steng ledningen igjen og observer trykket i minst en halv time Trykket skal stige noe og overhodet ikke vise en fallende tendens Ved tvil kan proslashveperioden forlenges til 90 minutter og trykkfallet fra maksimumstrykket observert i den foslashrste halvtimen skal ikke vaeligre stoslashrre enn 25 kPa (025 bar eller 25 mVs)

Hvis proslashvingen maring gjentas maring den nye proslashvingen starte med punkt 1 - en time uten trykk

Eksempel paring trykkforloslashp ved trykkproslashving av PE-roslashr 1 time uten trykk - trykkoslashkning - 30 min proslashvetrykk - 1 time avstengt - trykkreduksjon - 30 min avstengt

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 39 Pipelife Norge AS

Trykkfallsproslashving Trykkfallsproslashving gjennomfoslashres for aring avdekke uoslashnsket luft i ledningen Den er integrert i den egne metoden for PE-roslashr i forbindelse med reduksjonen av trykket 1 Oslashk trykket i ledningen til proslashvetrykket 2 Ta ut en maringlbar mengde vann fra ledningen og maringl trykkfallet (Δp) 3 Sammenlign mengden av det avtappede vannet med kalkulert tillatt mengde vann (ΔVmax) ved

maringlt trykkfall i henhold til foslashlgende formel

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+sdotΔsdotsdot=Δ

Rmax E

SDRpVV2100

151 [liter]

Regn ut innholdet i parentesen foslashr du multipliserer dette med det oslashvrige

LdV i sdotsdot

=4

2π Ledningens vannvolum [liter]

di Innvendig diameter [dm] L Ledningens lengde [dm] Pass paring aring sette inn verdiene for di og L i desimeter (dm) 1 kubikkdesimeter (dm3) = 1 liter Δp Maringlt trykkfall [Nmm2] (1 bar = 01 MPa = 01 Nmm2)

edSDR e= Standard dimensjonsforhold [ ]

de Roslashrets utvendig diameter [mm] e Roslashrets veggtykkelse [mm] ER Roslashrmaterialets korttids E-modul

PVC 3 000 Nmm2 PE 80 800 Nmm2 PE 100 1000 Nmm2 Eksempel 600 m 500 mm PE 100 SDR 11 skal kontrolleres med hensyn paring luftinnhold Trykket senkes med 20 bar = 02 Nmm2 Vannvolumet i denne ledningen er

ldmdm

Ld

V i 9067860004

09244

222

=sdotsdot

=sdotsdot

=ππ

Uttrykket inne i parentesen

Nmm

mmNmmNESDR

mmN R

2

222 011501000

112100

12100

1=+=+

Den fullstendige formelen blir slik

lNmmmmNlESDRpVV

R

272011502090678512100

151 22max =sdotsdotsdot=⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+sdotΔsdotsdot=Δ

Avtappet vannmengde i dette eksemplet faringr ikke overstige 272 liter

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 40 Pipelife Norge AS

PE 100 PVC Dim SDR 17 SDR 11 SDR 74 Dim SDR 21 SDR 136

Maksimum tillatt avtappet vannmengde pr km PE 100 roslashr ved trykkfallsproslashving - trykkfall 20 bar (02 Nmm2)

110 386 219 118 110 174 104 125 500 282 153 160 368 220 140 627 355 192 225 729 434 160 819 463 251 280 113 180 104 586 317 315 143 200 128 724 391 400 231 225 162 915 495 Maksimum tillatt avtappet 250 200 113 612 vannmengde pr km PVC-roslashr ved 280 251 142 768 trykkfallsproslashving 315 317 180 971 - trykkfall 20 bar (02 Nmm2) 355 403 228 124 400 512 290 157 500 799 453 630 1269 719

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 41 Pipelife Norge AS

Trykkproslashverapport Trykkroslashr av plast proslashvd i ht NS-EN 805 (forenklet metode beskrevet av Pipelife Norge AS) Ledningseierhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Anlegghelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Entreprenoslashrhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Dimensjon og roslashrtypehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Proslashvetrykkhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip (Den minste av 15sdotmaksimum driftstrykk eller maksimum driftstrykk + 5 bar) Kontrolliste

Alle ender avvinklinger og T-roslashr er med strekkfaste skjoslashter ogeller forankret Ledningen er gradvis oppfylt fra laveste punkt og luftet Driftstrykket er paringfoslashrt og ledningen har staringtt med dette i minst ett doslashgn Proslashvetrykket er paringfoslashrt ledningen er avstengt og manometer som registrerer innvendig trykk er

montert Etter at ledningen er avstengt avleses trykket i ledningen hvert tiende minutt i en time Trykket kan falle med inntil 02 bar og trykkfallet skal vise en avtagende tendens Tabell Tidspunkt [min] 0 10 20 30 40 50 60 Avlest trykk [bar] Diagram fyll inn maringlepunktene og dra en linje gjennom punktene Trykkproslashving er utfoslashrt med godkjent resultat

Sted dato Underskrift

helliphellip bar

10 20 30 40 50 60 0

helliphellip bar

Tid [min]

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 42 Pipelife Norge AS

Avvinkling og boslashying

PE trykkroslashr PE-roslashrets fleksibilitet kan utnyttes ved aring boslashye roslashret En vanlig maringte aring lage riktig boslashyeradius paring er aring benytte et tau like langt som radien og merke sirkelbuen Hvor mye roslashrenden skal flyttes kan ogsaring beregnes ut fra formel Se formler og figur

Normale verdier I enkelte tilfeller boslashr dette beregnes mer noslashyaktig (Alle enheter i meter) R = 60sdotde (Roslashr med trykk) R = 30sdotde (Trykkloslashst roslashr og under installasjon av trykkroslashr)

Rahmsdot

=2

2

πα

sdotsdot

=Ra 180ο

Boslashying av PE-roslashr

PVC trykkroslashr Retningsforandringer skal i prinsippet utfoslashres ved hjelp av bend I tillegg til standard bend kan det leveres bend med annen avvinkling Smaring retningsforandringer kan utfoslashres ved boslashying av roslashr PVC trykkroslashr med muffe kan boslashyes i groslashfta i henhold til skisse og tabell nedenfor Se ogsaring formler i forrige avsnitt Merk at roslashrenden maring sikres slik at det ikke foregaringr ukontrollert avvinkling i muffa

de [mm] R [ m ] hm [ m ] 63 19 054 75 22 045 90 27 038 110 33 031 160 48 021 225 60 015 280 125 007 315 158 006 400 200 005

Boslashying av PVC trykkroslashr Boslashying av PVC trykkroslashr

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 43 Pipelife Norge AS

NB Boslashyde roslashr maring ikke anbores Boslashying av roslashr maring ikke foslashre til at avvinkling i muffe overstiger verdiene nedenfor

Avvinkling i muffe under legging boslashr unngarings Dette for at avvinklingen ikke skal bli for stor ved utilsiktede forskyvninger under arbeidet i ledningssonen eller ved uforutsette setninger Hvis man likevel velger aring avvinkle paring denne maringten gjelder foslashlgende grenseverdier Stoslashrste tillatte avvinkling i muffe Tom 315 mm 20deg - Tilsvarer 20 cm fra senterlinjen for en roslashrlengde (6 m) Mellom 315 mm og 630 mm 15deg - Tilsvarer 15 cm fra senterlinjen for en roslashrlengde (6 m)

Klamring av roslashr i hus Naringr plastroslashr skal monteres over bakken i en kulvert eller i en bygning er det viktig aring passe paring at klamringene er sterke nok baringde for aring baeligre roslashret taringle rystelser (trykksvingninger) og tilfredsstille krav til forankring samt at ekspansjon eller temperaturkrefter haringndteres forsvarlig Glideklammer og fastklammer maring ha et 5 mm tykt mellomlegg av neoprengummi Klamrene maring ogsaring kunne holde roslashret sirkulaeligrt Horisontal PE- eller PVC-ledning

Klamringsavstand horisontale vaeligskefylte PVC-roslashr med maksimum 2 mm nedboslashyning

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 44 Pipelife Norge AS

Klamringsavstand horisontale vaeligskefylte PE 100 roslashr med maksimum 10 mm nedboslashyning PE 80 roslashr maring ha 5 mindre klamringsavstand enn PE 100 roslashr med samme SDR-verdi Bend T-roslashr og lignende utsatt for innvendig trykk maring i tillegg forankres med tanke paring forskyvninger Se avsnitt Forankring for beregning av resultantkrefter Vertikal PE- eller PVC-ledning Vertikale ledninger uten vibrasjoner fra og med 110 mm boslashr ha en klamringsavstand paring maksimum tre meter For ledninger med vibrasjoner gjelder de samme avstandene som for horisontale roslashr PP innomhus avloslashpsroslashr Se ogsaring monteringsanvisningen

Dim [mm]

Horisontal ledning

[m]

Vertikal ledning

[m] 32 05 12 50 05 15 75 08 20 90 09 20

110 11 20 Klamringsavstand for horisontale innomhus PP-roslashr

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 18 Pipelife Norge AS

Det kan oppstaring to typer roslashrstroslashmning ndash laminaeligr eller turbulent Laminaeligr stroslashmning kjennetegnes ved jevn hastighet og regelmessige stroslashmlinjer Turbulent stroslashmning kjennetegnes av uregelmessige stroslashmlinjer samt hastighetsfluktasjoner Det normale innen VA-teknikken er turbulent stroslashmning Reynolds tall og relativ ruhet trenger du for aring finne friksjonskoeffisienten i Moodyrsquos diagram Turbulent stroslashmning ved Re gt 2320 Absolutt ruhet kt = kmiddotαmiddotT [mm] kt ruhet etter tiden t (bruksruhet) k ny ruhet [mm] α ruhetstilvekst pr aringr [mmaringr] T antall aringr [aringr] Virkelig ruhetsverdi er veldig vanskelig aring anslaring Dessuten er det for innfloslashkt aring dimensjonere anlegg helt i detalj Derfor benyttes anbefalte bruksruhetsverdier avhengig av anleggets beskaffenhet Dette tas til foslashlge i varingre kapasitetsdiagrammer Relativ ruhet Krel = ktdi [ ] Relativ ruhet er rett og slett absolutt ruhet dividert med innvendig diameter Relativ ruhet og Reynolds tall trenger du for aring finne friksjonskoeffisienten i Moodyrsquos diagram Energigradient

I = Lhf [mmm mkm permil]

hf energitaptrykkhoslashydeforskjell [mm m] L Ledningslengde [m km] Energigradient - eller tilgjengelig fall - er en saeligrdeles viktig opplysning ved dimensjonering av ledninger Ved aring tegne et snitt av ledningstraseen faringr man detaljkunnskap om hoslashybrekk og lavbrekk i tillegg Ved bruk av kapasitetsdiagrammer er energigradient - eller fall - stort sett det eneste man trenger aring regne paring men se opp for soner med undertrykk og store overtrykk paring grunn av ujevn ledningstraseacute Veggtykkelse i trykkroslashr

emin = p

dp

s

e

+sdotsdot

σ2 [mm]

emin veggtykkelse [mm] p innvendig trykk [MPa] de utvendig diameter [mm] σS dimensjonerende spenning [MPa]

Roslashr med innvendig vanntrykk

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 19 Pipelife Norge AS

Dimensjonerende vannmengder Ved dimensjonering av vannledninger brukes Qmax (dvs maksimalt timeforbruk i maksimaldoslashgnet) som dimensjonerende vannmengde Qmax = Qmid middot fmax middot kmax + Qbrannvann + Qindustri + Qoff bygg + Qjordbruk Qmid midlere doslashgnforbruk (= qhmiddotpe) fmax maksimal doslashgnfaktor kmax maksimal timefaktor qh midlere spesifikt doslashgnforbruk pr pe eventuelt inkludert lekkasjevann pe antall personekvivalenter Qbrannvann brannvesenets krav til vannmengde Qindustri lokal industris behov for vann Qoff bygg behov for vann til offentlige bygg (skole raringdhus osv) Qjordbruk behov for vann til ulike primaeligrnaeligringer Behovet for vann til ulike formaringl maring kartlegges ved hvert enkelt tilfelle Det kan imidlertid vaeligre vanskelig aring forutsi utviklingen i dette behovet Derfor anslarings behovet ut fra oslashnsket om utvikling av samfunnet Dvs befolkningsvekst utvikling mhp lekkasjer utvikling av industri osv

Ruhetsfaktor Nyproduserte plastroslashr har lav ruhetsfaktor og betraktes ofte som hydraulisk glatte Men skjoslashter og litt belegg innvendig i roslashrene vil foslashre til at den virkelige verdien over tid oslashker noe Vi anbefaler aring benytte foslashlgende k-verdier baringde for trykkroslashr av PE og PVC for vannforsyning

Dimensjon k - verdi [mm]

d le 200mm 001 d gt 200mm 005

Disse verdiene gjelder roslashr uten mange bend tilknytninger og ventiler Hvis det er mye utstyr paring nettet brukes 5 - 10 lavere disponibelt trykktap (energigradient) Se neste avsnitt Ved hastigheter over 20 ms og marginal dimensjonering anbefaler vi aring utfoslashre en beregning av singulaeligrtapene I trykkroslashr for spillvann (kloakkpumpeledninger) vil det dannes en kloakkhud som vil oslashke ruheten ytterligere Inntaks- og utslippsledninger i saltvann kan faring kraftig begroing og dermed veldig hoslashye k-verdier Korrosjon i metallroslashr og mangan i raringvannet vil ogsaring gi hoslashye k-verdier For avloslashpsledninger av plast benyttes hoslashyere bruksruhetsfaktorer Her foslashlger vi den gamle veiledningen fra SFT som sier

Type ledning k - verdi [mm]

Overfoslashringsledninger 025 Roslashrledning med bend og tilknytninger 040

For korrugerte drensroslashr (kveildrens) reduseres kapasiteten med ca 30 i ft innvendig glatte roslashr

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 20 Pipelife Norge AS

Dimensjonering av vannledninger Ved vanlig dimensjonering benyttes kapasitetsdiagrammer Noslashdvendige data er - disponibel trykkhoslashyde (hf) [m] - ledningens lengde (L) [km] - oslashnsket vannmengde (Qmax) [ls] eller innvendig diameter paring eksisterende roslashr (di) [mm] - krav om vannhastighet (v) [ms]

Skisse av en roslashrledning som skal transportere en oslashnsket vannmengde fra kilde til hoslashydebasseng eller forbrukssted

Lh

I f= Disponibel trykkhoslashyde (hf) dividert med ledningens lengde (L) gir oss energigradient (I)- ogsaring kalt disponibelt trykktap eller fall [permil mkm mmm]

Total trykkhoslashyde dividert paring ledningens lengde er ledningens virkelige fall [permil mkm mmm] Beregninger basert paring denne verdien gir maksimal kapasitet men med null trykk paring vannet ved endepunktet Normalt anbefales vannhastigheter mellom 05 - 20 ms i kommunale vannledninger Vannhastigheter inntil 35 ms kan i enkelte tilfeller godtas Oslashnsket trykk ved utloslashpet er normalt mer enn 2 bar Ved trykk stoslashrre enn 4 bar ved en bygning maring det monteres trykkreduksjonsventiler Utstyr i hus er beregnet for trykk mindre enn 4 bar

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 21 Pipelife Norge AS

Vannfoslashringsdiagram for trykkroslashr k=001 mm

Vannfoslashringsdiagram for plastroslashr fra di 20 mm til di 200 mm k = 001 mm

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 22 Pipelife Norge AS

Vannfoslashringsdiagram for trykkroslashr k=005 mm

Vannfoslashringsdiagram for plastroslashr fra di 200 mm til di 2000 mm k = 005 mm

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 23 Pipelife Norge AS

Lengdeutvidelse Lengden paring et roslashr oppgis normalt ved romtemperatur (ca +20 degC) Naringr ett roslashr oppvarmes eller avkjoslashles vil det forandre lengde dersom det kan bevege seg uhindret Ta hensyn til dette ved legging av lange lengder (PE) og ved montering av mufferoslashr (tilpass innstikkslengde) ΔL = αLoΔT [m] ΔL Lengdeforskjell [m] α Temperaturutvidelseskoeffisient [mmmdegC] Lo Opprinnelig lengde [m] ΔT Temperaturforskjell [degC]

Materiale α [mmmdegC]

PVC 008 PP 013 PE 80 018 PE 100 016 Utvidelseskoeffisienter Eksempel Et 200 meter langt PE 100 roslashr legges en god sommerdag med temperatur i roslashrveggen paring +40 degC Normal temperatur i grunnen paring den tiden er +10 degC Hvor mye vil roslashret trekke seg sammen

ΔL = αLoΔT

ΔL = 016 mmmdegC middot 200 m middot (40 ndash 10)degC

ΔL = 960 mm I et roslashr som er fastspent og ute av stand til aring bevege seg vil en slik lengdeendring i stedet opptre som spenninger i roslashrveggen Ved store og uunngaringelige temperaturendringer boslashr man vaeligre spesielt oppmerksom og foreta noslashdvendige beregninger

Februar 2009 Roslashrharingndboka side 24 Pipelife Norge AS

Hookes lov og materialspenninger For et viskoelastiske materialer som for eksempel termoplastene krever bruk av Hookes lov et bevisst valg av stoslashrrelsen av parametrene Hookes lov

[Nmm2]

E Elastisitetsmodul [Nmm2] σ Spenning [Nmm2] ε Relativ forlengelse [ ] Eksempel I forrige eksempel ville et 200 meter langt PE 100 roslashr ha faringtt en lengdeendring paring 960 mm hvis det ikke hadde vaeligrt forankret Hvis det forankres i begge ender vil det oppstaring spenninger i roslashrveggen som gradvis vil relaksere

Den relativ forlengelsen ville blitt

Vi velger langtids E-modul for PE 100 som er 200 Nmm2 fordi temperaturendringen er varig - og benytter Hookes lov

Materialspenningen i lengderetning etter lang tid som foslashlge av at roslashret ikke faringr bevege seg er 096 Nmm2 Umiddelbart etter installasjon blir spenningen stoslashrre For aring beregne denne maring en bruke korttids E-modul for PE 100 som er 1000 Nmm2 Da blir materialspenningen 48 Nmm2 Til tross for den relativt hoslashye spenningen er ikke dette saring ille - som vi skal se senere Men summen av maksimumspenninger i lengderetning blir dimensjonerende for forankringene Naringr roslashret utsettes for et innvendig trykk saring oppstaringr det spenninger i ringretning og lengderetning i tillegg Disse er som regel betydelige Forhold omkring flere sammenfallende spenninger og spenninger i to plan omhandles under

Februar 2009 Roslashrharingndboka side 24 Pipelife Norge AS

Materialspenning i ringretning som foslashlge av innvendig trykk Naringr roslashret utsettes for et innvendig trykk saring oppstaringr det spenninger i ringretning (tangensialt) Denne spenningen kan beregnes slik

[Nmm2]

dm er middeldiameteren dm=de-e Eksempel Hvis trykket er 10 bar (10 Nmm2) for et 225 mm SDR 11 PE 100 roslashr med veggtykkelse 205 mm saring blir resultatet

Materialspenning i lengderetning paring grunn av innvendig trykk Hvis man setter trykk paring en frittliggende ledning vil den krympe mens i en fastspent ledning vil det oppstaring materialspenninger i stedet Spenninger i lengderetningen for fastspente ledninger paring grunn av paringfoslashrt trykk (tverrkontraksjon) finnes ved aring multiplisere spenningen i ringretning med tverrkontraksjonstallet - som er en materialkonstant

[Nmm2] Tverrkontraksjonstallet for PE er oppgitt som et intervall fra 035 til 05 Lengre belastningstid gir hoslashyere tverrkontraksjonstall For aring beregne paringfoslashrt spenning i lengderetning paring grunn av paringfoslashrt trykk benyttes vanligvis tverrkontraksjonstallet 05 Eksempel I dette tilfellet blir strekkspenningen i lengderetning

Resulterende materialspenning Da har vi flere spenninger som virker baringde i ringretning (σr) og i lengderetning (σl) For aring finne den samlede spenningen - resultantspenningen - benyttes von Mieses teori

[Nmm2] Ved overtrykk i ledningen blir spenningen i ringretning en positiv strekkspenning Spenningen i lengderetning blir en positiv strekkspenning ved tverrkontraksjon og temperaturreduksjon Spenningen paring grunn av temperaturoslashkning blir en negativ trykkspenning Av formelen ser vi at resultantspenningen blir stoslashrre om spenningene har motsatt fortegn enn om spenningene har samme fortegn

Februar 2009 Roslashrharingndboka side 24 Pipelife Norge AS

Eksempel Vi bruker verdier fra eksemplene over - Positiv strekkspenning i ringretning pga innvendig overtrykk 50 Nmm2 - Positiv strekkspenning i lengderetning pga tverrkontraksjon 25 Nmm2 - Positiv strekkspenning i lengderetning pga varig temperaturreduksjon 096 Nmm2 - Summen av de positive spenningene i lengderetning 35 Nmm2

OBS Trykkspenninger for eksempel ved undertrykk eller ved temperaturoslashkning er negative Pass paring fortegnene Ved beregning av sikkerhetsfaktor benyttes langtids spenning som foslashlge av temperaturendringen mens korttids spenning benyttes ved dimensjonering av forankring Kraften som virker paring forankringen finnes ved aring multiplisere resultantspenningen i lengderetning med tverrsnittsarealet av roslashrveggen I dette tilfellet er summen av maksimumspenningene i lengderetning 73 Nmm2 mens tverrsnittsarealet er 13170 mm2 Kraften blir da 961 kN Bruddspenningen for PE 100 er 10 Nmm2 Sikkerhetsfaktoren for eksemplet over blir da

Altsaring hoslashyere enn om vi bare hadde tatt hensyn til spenningen i ringretning som foslashlge av det innvendige overtrykket Maksimum dimensjonerende spenning for PE 100 materialet er 80 Nmm2 for 50 aringrs belastningstid mens minimum bruddspenning er 100 Nmm2 - noe som gir en design faktor (sikkerhetsfaktor) paring 125 Man boslashr soslashrge for at sikkerhetsfaktoren er tilfredsstillende - noe som boslashr vurderes fra gang til gang Men det advares mot aring ikke ta hensyn til uforutsette tilleggsbelastninger som paringfoslashres under installasjon eller drift I Norge har det vaeligrt vanlig aring dimensjonere i forhold til vanntrykket og ha en hoslashy sikkerhetsfaktor (16 for PE) til disposisjon for kjente og ukjente tilleggsspenninger Vi ser at dette er i endring og det er viktig at den prosjekterende er kjent med ulike forhold og at den utfoslashrende ikke paringfoslashrer unoslashdvendige tilleggsspenninger i installasjonsfasen - for eksempel ved aring spenne fast roslashret foslashr det er akklimatisert

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 24 Pipelife Norge AS

Tillatt utvendig overtrykkinnvendig undertrykk For et mufferoslashr vil tetningsringens evne til aring taringle undertrykk ofte vaeligre dimensjonerende I et roslashr som belastes med et jevnt utvendig trykk eller innvendig undertrykk vil det oppstaring spenninger som vi kan kalle ringtrykkspenninger i roslashrveggen som illustrert i figuren Naringr stoslashrrelsen paring disse spenningene naringr et visst punkt vil roslashret kollapse (knekke) Denne spenningen kalles knekkspenning Knekkspenningens stoslashrrelse avhenger av ovalitet om roslashret kan bevege seg i lengderetning om det er forsterket med udeformerbare avstivningsringer (belastningslodd) og om det er nedgravd eller om det ligger fritt uten sidestoslashtte (sjoslashledning eller roslashr over bakken) Et utvendig overtrykk gir den samme situasjonen som et innvendig undertrykk I det foslashlgende benytter vi bare betegnelsen undertrykk som tilsvarer utvendig overtrykk innvendig undertrykk eller negativ differanse mellom disse

Roslashr utsatt for et utvendig overtrykk eller innvendig undertrykk p

Ringtrykkspenning som oppstaringr ved undertrykk σt = edp m

sdotsdot

2 [Nmm2]

Oslashkes det innvendige undertrykket oppnarings til slutt den ringtrykkspenning i roslashrveggen som foslashrer til kollaps - eller knekking Dette undertrykket kalles kritisk undertrykk

Knekkspenning σkn = 2

21 ⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minus mdeE

υ [Nmm2]

Kritisk undertrykk pkr = 3

212 ⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minussdot

mdeE

υ [Nmm2]

p trykkforskjell mellom utsiden og innsiden av roslashret (undertrykk) [Nmm2] E materialets E-modul [Nmm2]

ν tverrkontraksjonskoeffisient (Poissons ratio) vanlige verdier er - bevegelig nedgravd roslashr 03 ndash 04 - nedgravd roslashr som er helt forhindret fra aring bevege seg i lengderetningen 05 - fritt opplagt fastspent roslashr uten sidestoslashtte 05 - fritt opplagt bevegelig roslashr uten sidestoslashtte 0

e veggtykkelse [mm] dm roslashrets middeldiameter dm = de-e [mm] Forutsetninger for formlenes gyldighet er at roslashrmaterialet er elastisk og at roslashret er fullkomment sirkulaeligrt

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 25 Pipelife Norge AS

Termoplastroslashr er ikke elastiske men viskoelastiske Dette betyr at man i hvert tilfelle maring vurdere hvilken E-modul som skal benyttes - korttids E-modul eller krypmodulen Ved trykkstoslasht benyttes for eksempel korttids E-moduler Ved konstante belastninger over tid som for eksempel ved undertrykk i en inntaksledning benyttes krypmodul Krypmodulen er vanskelig aring bestemme fordi den avhenger av tid temperatur og spenningens stoslashrrelse Man benytter derfor vanligvis de konservative verdiene oppgitt i avsnittet vi har kalt rdquomaterialdatardquo Paring grunn av materialets viskoelastiske egenskaper varierer ogsaring tverrkontraksjonskoeffisienten med materialtype belastningstilfelle og -tid Men her er det ogsaring vanlig aring benytte vanlige verdier som er oppgitt Det er en forutsetning for krypknekking at roslashret har en initialdeformasjon og slik er det i praksis Se figur i neste avsnitt For et teoretisk fullkomment sirkulaeligrt roslashr inntreffer en elastisk knekking i stedet for en krypknekking Ved bestemmelse av kritisk undertrykk ved elastisk knekking maring man anvende en verdi paring E-modul (E) som gjelder for korttidsbelastning Da E-modul ved korttidsbelastning er stoslashrre enn ved langtidsbelastning (krypmodul) vil elastisk knekklast vaeligre stoslashrre enn krypknekklast Dette betyr at plastroslashr taringler stoslashrre undertrykk i kort tid enn over lang tid

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 26 Pipelife Norge AS

Beregning av kritisk undertrykk for roslashr som ikke har sidestoslashtte

Kritisk undertrykk kdeEPm

kr sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minussdot=

3

212

υ [Nmm2]

der k er reduksjonsfaktor paring grunn av ovalitet se diagram under I tillegg er det vanlig aring legge inn en sikkerhetsfaktor paring 20 for aring fastsette tillatt undertrykk

Reduksjonsfaktor k for kritisk undertrykk ved ovalitet (δde) - illustrasjon fra Lars-Eric Jansons bok Av diagrammet ser man at roslashrets evne til aring taringle undertrykk reduseres med ca 50 ved 3 ovalitet Hvis vi innfoslashrer SDR-verdien blir formelen

kSDR

EPkr sdot⎟⎠⎞

⎜⎝⎛

minussdot

minussdot=

3

2 11

12

υ

Eksempel En 315 mm PE 100 SDR 11 roslashrledning som ligger fritt og ikke fastspent utsettes i lange perioder for et undertrykk ned mot - 5 mVs Roslashrets deformasjon maringles til 3 og tverrkontraksjons- koeffisienten er 05

Kritisk undertrykk kdeEPm

kr sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minussdot=

3

212

υ [Nmm2]

504286

62801

20023

2

2

sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minussdot=

mmmmmmN

= 020 Nmm2 = 203 mVs Sikkerhetsfaktor mot knekkingbuckling er 203 mVs5 mVs = 41 Sikkerhetsfaktoren er stoslashrre enn 2 og det vil ikke vaeligre fare for at roslashret klapper sammen

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 27 Pipelife Norge AS

Tabeller for tillatt undertrykk for frittliggende roslashr uten sidestoslashtte Kort tid SDR 344 SDR 26 SDR 21 SDR 17176 SDR 136 SDR 11 PE 80 - 52middotk - 18middotk - 82middotk PE 100 - 65middotk - 25middotk 51middotk 102middotk PVC 82middotk - (38middotk) - (153middotk) - Svaret har benevning mVs (1 mVs asymp 01 bar) ν er 0 E er 3 000 Nmm2 for PVC 1 000 Nmm2 for PE 100 og 800 Nmm2 for PE 80 Verdier for k hentes fra diagram over Det er tatt hensyn til en sikkerhetsfaktor 2 mot knekking For fastspente roslashr er verdiene 33 hoslashyere Lang tid SDR 344 SDR 26 SDR 21 SDR 17176 SDR 136 SDR 11 PE 80 - 10middotk - 36middotk - 16middotk PE 100 - 13middotk - 50middotk 10middotk 20middotk PVC 27middotk - (13middotk) - (51middotk) - Svaret har benevning mVs (1 mVs asymp 01 bar) ν er 0 E er 1 000 Nmm2 for PVC 200 Nmm2 for PE 100 og 160 Nmm2 for PE 80 Verdier for k hentes fra diagram over Det er tatt hensyn til en sikkerhetsfaktor 2 mot knekking For fastspente roslashr er verdiene 33 hoslashyere Eksempel Hva er tillatt undertrykk ved lang tids belastning for en PE 100 SDR 11 ledning som ligger fritt med 2 deformasjon Av tabellen som viser kritisk undertrykk ved lang tid ser vi at uttrykket er Ptill = 20middotk [mVs] Av figuren som viser reduksjonsfaktor paring grunn av ovalitet ser vi at k er lik 055

Ptill = 20middot055 = 110 mVs asymp 11 bar Tillatt undertrykk for denne ledningen er 110 mVs med en belastningstid paring 50 aringr og en sikkerhetsfaktor paring 2 En viktig forutsetning er selvsagt at deformasjonen holder seg paring 2 - noe som fordrer godt utfoslashrt ledningssone Utregningen gir oss veiledende konservative verdier I kritiske tilfeller maring valg av verdier for ν og E vurderes mer noslashye

Beregning av kritisk undertrykk for PE-roslashr som avstives med betonglodd Hvis et roslashr som kan bevege seg fritt i lengderetningen forsterkes med udeformerbare avstivningsringer (belastningslodd) med innbyrdes avstand L kan kritisk undertrykk beregnes slik

krkrL PL

EeP sdotsdotsdot

=22

[Nmm2]

e Veggtykkelse [mm] E Materialets E-modul eller krypmodul [Nmm2] Pkr Kritisk undertrykk uten avstivningsringer [Nmm2] L Avstanden mellom avstivningsringene [mm] Uttrykket gjelder innenfor foslashlgende grenser for L

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 28 Pipelife Norge AS

( ) 24561

23m

m

deLdee sdot

sdotgtgesdot

dm Middeldiameter dm = de-e

Dimensjon [mm]

SDR 73

SDR 11 SDR 17 SDR 26

110 lt 037 lt 049 lt 065 lt 083 160 lt 054 lt 072 lt 094 lt 12 225 lt 076 lt 10 lt 13 lt 17 280 lt 095 lt 13 lt 16 lt 21 315 lt 11 lt 14 lt 18 lt 24 400 lt 14 lt 18 lt 23 lt 30 500 lt 17 lt 22 lt 29 lt 38 600 lt 20 lt 27 lt 35 lt 45 710 lt 24 lt 32 lt 42 lt 53 800 lt 27 lt 36 lt 47 lt 60

1000 lt 34 lt 45 lt 59 lt 75 1200 lt 41 lt 54 lt 70 lt 90 1400 lt 47 lt 63 lt 82 lt 105 1600 lt 54 lt 72 lt 94 lt 120 1800 lt 61 lt 81 lt 106 lt 135 2000 lt 68 lt 90 lt 117 lt 150

Maksimumavstand [m] mellom lodd for at beregningen skal vaeligre gyldig Ved stoslashrre avstander benyttes formel for fritt roslashr uten avstivningsringer Se forrige avsnitt Ut fra tabellen kan man lese at disse beregningene ikke er relevante foslashr dimensjonene blir rimelig store - kanskje stoslashrre enn 400 mm og ved hoslashye SDR-verdier Eksempel En 600 mm PE 100 SDR 11 sjoslashledning paring 50 meters dyp kan bli utsatt for trykksvingninger med trykk ned mot 0 mVs ved en uforutsett braring endring av vannhastigheten Avstanden mellom belastningsloddene er 20 meter Ovalitet er 1 Sjekk foslashrst at avstanden mellom betongloddene gjoslashr formelen gyldig

( ) 2

456123

m

m

deLdee sdot

sdotgtgesdot

dArr

( ) 2

554555445545554554561

23

sdotsdotgtge

sdot L [mm]

dArr 269 m ge L gt 049 m

dArr L = 20 m

dArr Formelen er gyldig

Finn kritisk undertrykk uten avstivningsringer

kdeEPm

kr sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minussdot=

3

212

υ [Nmm2]

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 29 Pipelife Norge AS

6505545554

0110002

3

2

2

sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minussdot=

mmmmmmN

= 129 Nmm2 = 132 mVs

Kritisk undertrykk med avstivningsringer

krkrL PL

EeP sdotsdotsdot

=22

[Nmm2]

= 22

2912000

100055422mmN

mmmmNmm

sdotsdotsdot

= 215 Nmm2 = 220 mVs

Ledningen ligger paring 50 meters dyp og innvendig trykk er 0 mVs Trykkforskjellen er altsaring 50 mVs som er mye mindre enn det kritiske undertrykket Ledningen vil med stor sannsynlighet taringle en slik belastning - selv om roslashrets ovalitet oslashker

Beregning av tillatt undertrykk for roslashr som ligger nedgravd i groslashft - Beregning av det totale undertrykket roslashret blir utsatt for Plastroslashr som ligger nedgravd i gode masser har vesentlig stoslashrre motstandsevne mot kollaps enn et frittliggende roslashr paring grunn av stoslashtten fra massene i ledningssonen I veldig loslashse masser kan man risikere at roslashret ikke har nevneverdig stoslashtte og ovalisering faringr utvikle seg fritt Stoslashrst betydning for stoslashrrelsen paring det kritiske undertrykket har roslashrets ringstivhet og massenes stoslashtteevne (sekantmodul) Nedgravde roslashr vil i tillegg til et eventuelt innvendig undertrykk bli utsatt for et utvendig trykk fra jordmassene grunnvann ogeller trafikk Vertikalt utvendig trykk paring roslashret q = qjord + qvann + qtr [kNm2] Vekt av jordmasser qjord = ρmiddotH [kNm2] Vanntrykk qvann = 10middotHvann [kNm2] ρ Jordens densitet normalt 18 - 19 kNm3 over grunnvannstanden og 11 kNm3 under

grunnvannstanden H Overdekningens hoslashyde [m] Hvann Grunnvannstandens hoslashyde over senter roslashr [m] Trykk paring grunn av trafikklast (qtr) hentes ut fra diagrammet under Hjultrykket er 75 kN (asymp75 tonn) pluss en dynamisk effekt som er gitt en faktor 175

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 30 Pipelife Norge AS

qtr vertikalt trykk som foslashlge av trafikklast (delt500 mm) - Illustrasjon fra Lars-Eric Jansons bok Summen av undertrykk i roslashret og utvendig overtrykk paring roslashret utgjoslashr det totale undertrykket roslashret blir utsatt for - Ringstivhet og undertrykk Nedgravde roslashr som kollapser er en sjeldenhet i Norge Aringrsaken til dette er at vi generelt har brukt roslashr med stor veggtykkelse i forhold til trykklassen - og dermed hoslashy ringstivhet De nye europeiske standardene aringpner etter hvert for tynnere roslashr med lavere ringstivhet og da maring vi vaeligre mer paring vakt ved undertrykk For det aller meste skal man benytte de vanlige korttidsverdiene for ringstivhet fordi kollaps opptrer plutselig som foslashlge av en plutselig oslashkning i belastningen Langtidsverdier for ringstivhet paring plastroslashr oppgis normalt ikke Dette fordi ringstivheten paring plastroslashr ikke reduseres men heller oslashker noe over tid Paring grunn av materialets oppfoslashrsel under lang tids belastning maring en av og til benytte verdier i beregningene som er reduserte i samme forhold som mellom korttids- og krypmodul - Roslashr lagt i gode masser (friksjonsmasser) Formel for tillatt undertrykk i forbindelse med friksjonsmasser er

635tRtill ESP sdotsdot=

β [kNm2]

β Sikkerhetsfaktor Ersquot Massenes tangentmodul Ersquot = 2 middot Ersquos [kNm2] Ersquos Massenes sekantmodul - diagram under [kNm2] SR Roslashrets ringstivhet [kNm2] Bruk oppgitt verdier for ringstivhetsklasser (for eksempel 8 kNm2 for de fleste avloslashpsroslashrsystemer) eller regn ut ved hjelp av foslashlgende formel

[kNm2] OBS E (roslashrmaterialets E-modul) settes inn i kNm2 33

3

)1(1212 minussdot=

sdotsdot

=SDRE

deESm

R

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 31 Pipelife Norge AS

Paring grunn av stoslashtten fra omkringliggende masser vil kollaps oppstaring plutselig Benytt derfor vanlige korttidsverdier for roslashrmaterialets E-modul (E) i kNm2 Stoslashtteevnen til massene i ledningssonen oppgis som massenes sekantmodul Sekantmodulen er avhengig av dybde og komprimeringsgrad og verdier for generelt gode masser tas ut fra figuren under Tillatt undertrykk for roslashr lagt i masser som gir liten stoslashtte omtales senere Massenes tangentmodul som benyttes i beregningene settes til to ganger massenes sekantmodul

Sekantmodul hos friksjonsmasser avhengig av overdekningens hoslashyde og komprimeringsgrad Massenes tangentmodul settes til det doble av sekantmodulen - Illustrasjon fra Lars-Eric Jansons bok - Roslashr lagt i daringrlige masser Formel for tillatt undertrykk i forbindelse med veldig loslashse masser er

ββ sdotsdot

+sdot

=3

224 tRtill

ESP (Gjelder for SR gt 00275middotErsquot hellipeller Ersquot gt 290 kPa for SN 8)

β Sikkerhetsfaktor SR Roslashrets ringstivhet [kNm2] Ersquot Massenes tangentmodul Ersquot = 2 middot Ersquos [kNm2] Ersquos Massenes sekantmodul fra diagrammet over [kNm2] I dype groslashfter eller ved bruk av myk leire eller silt i ledningssonen med roslashr med lav ringstivhet kan det oppstaring kryp i roslashrmaterialet og en ringstivhet relatert til krypmodulen boslashr benyttes i beregningene Sett inn krypmodulen i stedet for korttids E-modul i beregningen av ringstivhet - Roslashr i grunne groslashfter med trafikklast (firkantede roslashr) Ved grunne groslashfter med trafikkbelastning og roslashr med lav ringstivhet kan roslashret bli mer eller mindre firkantet For denne situasjonen gjelder foslashlgende formel

( )( )353164

e

Rtill d

SPδsdot+sdot

=

SR = Roslashrets ringstivhet [kNm2] δde = Relativ deformasjon [ ]

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 32 Pipelife Norge AS

Forankring Forankring av ledning er noslashdvendig der hvor systemet utsettes for krefter som har mulighet for aring forskyve ledningen Dette gjelder spesielt mufferoslashr med bend i horisontal- og vertikalplanet T-roslashr reduksjoner og endeflenser ved innvendig overtrykk Ledninger i brattere hellinger (ge 250 permil i grove masser eller fjellgroslashft ge 150 permil i finere masser) forankres ogsaring for aring unngaring utglidninger Helsveiste PE-roslashr maring forankres i hver ende Dette gjelder ogsaring i tilknytning til flenseforbindelser mot armatur og annet i kum hvor demontering for vedlikehold og utskifting er noslashdvendig I tillegg boslashr bend stoslashrre enn 60ordm og T-roslashr forankres spesielt Annen spesiell forankring er ofte unoslashdvendig fordi kreftene overfoslashres via strekkfaste skjoslashter til roslashr og friksjonsmasser i groslashfta Bend for mufferoslashr kan forankres med bruk av strekkfaste koblinger paring tilliggende skjoslashter I daringrlige masser kan man da risikere aring forflytte problemet til neste skjoslasht Forankring kan altsaring utfoslashres paring to prinsipielt forskjellige maringter

1 Bruk av forankringskloss 2 Strekkfaste koblinger eller sveist ledning

Vi skal i det etterfoslashlgende ta for oss forankring ved hjelp av betongkloss Dimensjonering av forankringskloss tar utgangspunkt i

bull Innvendig trykk bull Ledningsdimensjon bull Kraftresultant bull Groslashftesidens fasthet

For T-roslashr og endeflenser nyttes foslashlgende formel for beregning av resultantkraft

4

2idPAPR sdot

sdot=sdot=π

R resultantkraft [N] P trykk [Nmm2]

A areal = 4

2idsdotπ

[mm2]

di innvendig diameter π 314

T-roslashr med forankringskloss Eksempel Resultantkraften for et 160 mm T-roslashr for PVC SDR 21 roslashr med maksimum opptredende trykk 7 bar finnes paring foslashlgende maringte P = innvendig trykk = 70 bar = 07 Nmm2 de = 160 mm rarr di = 1446 mm

( )4614470

22 mmmmNR sdotsdot=π

R = 11 500 N = 115 kN (Vannet skyver med en kraft tilsvarende 12 tonn)

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 33 Pipelife Norge AS

For bend baringde i vertikal- og horisontalplanet nyttes formelen

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛sdot

sdotsdotsdot=⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛sdotsdotsdot=

2sin

42

2sin2

2 απα idPAPR

til bestemmelse av resultantkraften R resultantkraft [N] P trykk [Nmm2]

A areal = 4

2idsdotπ

[mm2]

di innvendig diameter π 314 α bendets vinkel

Et muffebend utsatt for krefter fra innvendig trykk Eksempel Resultantkraften for et 110 mm 45ordm bend i PVC SDR 21 utsatt for 7 bars trykk finnes paring foslashlgende maringte P = innvendig trykk = 70 bar = 07 Nmm2 α = 45ordm de = 110 mm rarr di = 994 mm

( )⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ deg

sdotsdot

sdotsdot=⎟⎠⎞

⎜⎝⎛sdotsdotsdot=

245sin

4499702

2sin2

22 mmmmNAPR πα

R = 4157 N = 42 kN Bestemmelse av areal til forankringskloss Ved horisontale bend T-roslashr og overganger oslashnsker man aring oppnaring at de opptredende kreftene fordeles i jordmassene bak For aring faring til dette maring de overfoslashres paring et areal som er stort nok i forhold til massenes evne til aring absorbere trykk Dette gjoslashres ved at kreftene forplanter seg til bakenforliggende masser via en betongkloss med et visst areal Det er dette arealet som maring beregnes ut fra massenes beskaffenhet og krefter foraringrsaket av et innvendig trykk Mellom roslashr og betong legges et lag av papir eller papp Dette for at betongen ikke skal hefte mot plasten

Noslashdvendig betongareal βσ

sdot=jord

betongRA [m2]

R resultantkraft [kN] β sikkerhetsfaktor σjord skjaeligrfasthet eller tillatt jordtrykk for jordtypen [kNm2] (se tabell paring neste side)

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 34 Pipelife Norge AS

Jordtypen Skjaeligrfasthet

[kNm2] Merknader

Bloslasht leire 25 - 50 Leira formes med et lett fingertrykk Middels leire 50 - 150 Leira er fuktig og noe plastisk

Formes med moderat fingertrykk Stiv leire 150 - 300 Leira er toslashrr og relativt fast

Kan formes med hardt fingertrykk Meget stiv leire 300 - 500 Leira er toslashrr og fast

Kan ikke formes med fingertrykk Tillatt jordtrykk

[kNm2]

Fin sand - loslashst lagret 100 Fin sand - komprimert 200 Grov sand - komprimert 300 σjord (skjaeligrfasthet eller tillatt jordtrykk) for ulike jordarter Eksempel

Bend med kraftvektorer og forankringskloss

Horisontalt bend P 15 bar Roslashr 160 mm PVC SDR 21 (Maksimum driftstrykk 10 bar er valgt) α 45˚ σjord 200 kNm2 β sikkerhetsfaktor 15 NB Ved maksimalt 10 bar driftstrykk er maksimalt proslashvetrykk 15 bar Derfor benyttes P = 15 bar i den beregningen Aring sette inn driftstrykket ville gitt for lite areal paring forankringsklossen Proslashvetrykket for et PVC SDR 21 roslashr kan ogsaring vaeligre 175 bar - noe som gir en enda stoslashrre forankringskloss

Resultantkraft

( ) kNNmmmmNAPR 918853182

45sin46144512

2sin2

22 ==⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛ deg

sdotsdot

sdotsdot=⎟⎠⎞

⎜⎝⎛sdotsdotsdot=

πα

Noslashdvendig betongareal

22 142051

200918 mmkNkNRA

jordbetong =sdot=sdot= β

σ

Velger h = 030 m hoslashyde paring betongkloss - som gir bredde

mmm

hA

b betong 470300

1420 2

===

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 35 Pipelife Norge AS

Vertikalt bend Summen av nedoverrettede vertikale krefter maring vaeligre stoslashrre enn eller lik oppoverrettet kraftresultant fra bend Det betyr at massen av overliggende jord med belastningsplate maring tilsvare kraftresultant Vaeligr oppmerksom paring massenes deformasjonsegenskaper Multipliser noslashdvendig tyngde paring belastningsplate med 15 som sikkerhet Eksempel Resultantkraften fra forrige eksempel er 189 kN For aring holde bendet paring plass behoslashves en masse tilsvarende m = (Rg)middotβ = (18 900 N981 ms2)middot15 = 2 890 kg = 29 tonn g = tyngdeaksellerasjonen 981 ms2 β = sikkerhetsfaktor Betong har en densitet paring ca 24 tonnm3 mens densiteten til jord er ca 15 tonnm3 Ved aring velge et passende areal for bunnen av betongklossen og naringr hoslashyden fra bunn betongkloss til terreng er kjent kan man benytte foslashlgende formel for aring finne noslashdvendig hoslashyde paring betongklossen

AAHmhbetong sdotsdotsdotminus

=9051

hbetong Hoslashyden av en betongkloss med flateareal A m Noslashdvendig masse for aring sikre et vertikalt bend utsatt for trykk H Hoslashyde fra bunn av betongkloss til terreng A Betongklossens flateareal Hvis svaret blir negativt betyr det at jorden over dette arealet har nok tyngde i seg selv Likevel er det noslashdvendig med en armert betongplate for aring fordele kreftene til en mengde jord med tilstrekkelig tyngde Hvis hbetong blir stoslashrre enn den totale hoslashyden (H) vil betongklossen stikke opp over terrenget Velg i saring fall et stoslashrre areal (A)

Tetthetsproslashving av trykkroslashr (trykkproslashving) Tetthetsproslashving av trykkroslashr etter legging foretas for aring sikre at roslashrsystemet ikke har eller faringr lekkasje paring grunn av feil i skjoslasht feil i materialet eller feil utfoslashrelse Bruddanvisninger paring plastroslashr vil raskt garing til brudd og svake forankringer vil svikte under hoslashyt trykk Trykkproslashving garingr over en viss tid for at slike svakheter skal kunne avsloslashres Dessuten trenger roslashr og pakninger litt tid for aring sette seg i forhold til et paringfoslashrt innvendig overtrykk Pass paring sikkerheten under trykkproslashving og stans alle arbeider i kummer eller paring andre steder naeligr roslashr og armaturer Pass paring at ventiler paring proslashvestrekningen staringr aringpne og at alle stikkledninger inn til hus er stengt av Trykkproslashving av roslashr for vannforsyning er beskrevet i NS-EN 805 (Vannforsyning Krav til systemer og komponenter utenfor bygninger) Denne standarden er ikke gjengitt her Ledningseier kan stille krav om at hele eller deler av prosedyren i NS-EN 805 foslashlges Norske standarder maring kjoslashpes fra Pronorm Standard Norges salgsselskap (wwwpronormno)

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 36 Pipelife Norge AS

Roslashret maring vaeligre overfylt og loslashse ender T-roslashr dimensjonsoverganger og bend forankret foslashr trykket settes paring Man kan velge aring la skjoslashtene ligge aringpne Luft maring evakueres fra ledningen Luftlommer gir forstyrrelser i maringlingene og er ofte aringrsak til feilaktige maringleresultater Om mulig boslashr vann fylles sakte inn fra ledningens laveste punkt Resultatet fra trykkfallsproslashvingen vil indikere om det er luft i ledningen Krav til omfang bull Proslashvetrykket skal kunne oppnarings paring det laveste punkt paring ledningen bull Et trykk tilsvarende maksimum tillatt driftstrykk maring oppnarings paring ledningens hoslashyeste punkt med

mindre ledningseier bestemmer noe annet Proslashvetrykk = Maksimum tillatt driftstrykk middot 15 eller = Maksimum tillatt driftstrykk + 5 bar den minste av

de to verdiene Maksimum tillatt driftstrykk 6 bar rArr Proslashvetrykk 9 bar Maksimum tillatt driftstrykk 75 bar rArr Proslashvetrykk 1125 bar Maksimum tillatt driftstrykk 10 bar rArr Proslashvetrykk 15 bar Maksimum tillatt driftstrykk 125 bar rArr Proslashvetrykk 175 bar Maksimum tillatt driftstrykk 16 bar rArr Proslashvetrykk 21 bar Maksimum tillatt driftstrykk 20 bar rArr Proslashvetrykk 25 bar OBS Maksimum tillatt driftstrykk kan vaeligre lavere enn roslashrets trykklasse Det tillates hoslashyere trykk i PVC- og PE-roslashr etter nye europeiske standarder For eksempel blir gamle PVC PN 10 roslashr fra og med 110 mm merket PN 125 Pipelife merker sine trykkroslashr med begge trykklasser - i dette tilfellet PN 10 og PN 125 Men det betyr uansett at maksimum tillatt innvendig trykk oslashker fra 10 bar til 125 bar Ved aring foslashlge anvisningene og forholde seg til roslashrets merking kan derfor ledningssystem for 10 bar trykk proslashves med inntil 175 bar trykk (125 bar + 5 bar) Roslashret vil taringle dette men det advares mot aring paringfoslashre ledningssystemet saring hoslashye trykk hvis ikke armaturer forankringer mm er spesielt dimensjonert for dette (Se ogsaring avsnitt om trykklasser og designfaktor (sikkerhetsfaktor)) Under normale forhold skal proslashveutstyret kobles til ledningens laveste punkt Hvis dette ikke er mulig skal trykket tilpasses hoslashyden over ledningens laveste punkt slik at det der ikke overstiger proslashvetrykket Tilpasning av proslashvetrykk ved plassering av manometer over laveste punkt paring ledningen For korte strekninger (lt100 m) og for stikkledninger mindre enn DN 80 er det tilstrekkelig aring benytte driftstrykket som proslashvetrykk Selve proslashveprosedyren fastsettes av ledningseier og kan utfoslashres i tre trinn

minus Forproslashving (kondisjonering) minus Trykkfallsproslashving (avdekker om det er luft i ledningen) minus Hovedtrykkproslashving

Paring grunn av polyetylenmaterialets oppfoslashrsel naringr roslashret utsettes for et stort innvendig vanntrykk kan vanlig trykkproslashving gi resultater som ikke tilfredsstiller kravene selv om ledningen er tett Det er derfor utviklet en egen trykkproslashvingsmetode for PE-roslashr som boslashr gjennomfoslashres ved tvil om tetthet

ΔH

Proslashvetrykk Proslashvetrykk - ΔH

Trykkproslashvingsutstyr Pumpe trykkmaringler mm

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 37 Pipelife Norge AS

Oversikt over komplett trykkproslashving i tre steg

Enkel proslashving Vi anbefaler generelt en forenklet proslashve som bestaringr av forproslashving (kondisjoneringsfase) og en hovedproslashving med trykktapsmetoden Men gjenvaeligrende luft i ledningen kan forstyrre maringlingene Luft komprimeres i stoslashrre grad enn vann og gjenvaeligrende luft kan gi tegn som tyder paring lekkasje eller kamuflere en liten lekkasje Hvis man er usikker paring om all luft er ventilert ut boslashr det ogsaring gjennomfoslashres en trykkfallsproslashving (se neste avsnitt) Flytskjema for anbefalt prosedyre

PVC og PE trykkroslashr Evt PE trykkroslashr Forproslashvingkondisjonering Forproslashvingkondisjonering

darr darr (Evt trykkfallsproslashving - se neste avsnitt) Metode for PE-roslashr med integrert trykkfallsproslashving

darr Hovedproslashving i ht trykktapsmetoden

Forproslashvingkondisjonering Forproslashving bestaringr i at roslashrledningen paringsettes driftstrykk som anbefales holdt i cirka et doslashgn I loslashpet av denne perioden skal man observere ledningen for tegn til lekkasje Samtidig vil roslashr og skjoslashter sette seg Hovedproslashving i ht trykktapsmetoden Under proslashving i ht trykktapsmetoden paringfoslashres proslashvetrykket gradvis og ledningen stenges av Trykkfallet registreres jevnlig i loslashpet av en time eller mer Trykkfallet skal vise en gradvis minkende tendens Krav til maksimum trykkfall i loslashpet av en time er 02 bar Trykket synker fordi roslashret utvider seg noe Aringrsaken til for mye trykkfall kan ogsaring vaeligre gjenvaeligrende luft i ledningen Eventuelt kan trykkfallsproslashving utfoslashres for aring avdekke uoslashnsket luft i ledningen

Forproslashving

Trykkfallsproslashving

Vanntapsmetoden - maringlt avtappet mengde

- maringlt paringfylt mengde

Trykktapsmetoden

Metode for PE-roslashr

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 38 Pipelife Norge AS

Tidspunkt [min] 0 10 20 30 40 50 60 Avlest trykk [bar] 1500 1492 1488 1486 1485 1484 1484

Eksempel paring maringlinger i forbindelse med trykktapsmetoden Metode med integrert trykkfallstest for PE trykkroslashr Prinsipp Naringr trykket i PE-roslashr reduseres raskt vil materialets viskoelastiske egenskaper foslashre til at roslashret etterparing sakte trekker seg sammen Da vil trykket i ledningen stiger noe - hvis ledningen er tett 1 Etter at ledningen er fylt og all tilgjengelig luft evakuert senkes trykket til null La dette staring i en

time 2 Oslashk trykket i loslashpet av maksimum ti minutter til proslashvetrykket og hold dette ved aring etterfylle jevnlig i en

halv time 3 La ledningen staring avstengt i en time og les av trykket Trykket skal ikke synke mer enn 30 av

proslashvetrykket Hvis proslashvetrykket er 15 bar tillates inntil 45 bar trykkfall 4 Reduser trykket raskt med 10-15 av proslashvetrykket Samtidig skal trykkfallet leses av avtappet

vannmengde maringles og dette kontrolleres mot utregning av teoretisk formel for aring avdekke gjenvaeligrende luft i ledningen Denne formelen for maksimalt tillatt avtappet vannmengde er

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+Δsdotsdot=Δ

RESDR

mmNpVV 2maks 2100

121 (se neste avsnitt)

5 Hovedproslashving Steng ledningen igjen og observer trykket i minst en halv time Trykket skal stige noe og overhodet ikke vise en fallende tendens Ved tvil kan proslashveperioden forlenges til 90 minutter og trykkfallet fra maksimumstrykket observert i den foslashrste halvtimen skal ikke vaeligre stoslashrre enn 25 kPa (025 bar eller 25 mVs)

Hvis proslashvingen maring gjentas maring den nye proslashvingen starte med punkt 1 - en time uten trykk

Eksempel paring trykkforloslashp ved trykkproslashving av PE-roslashr 1 time uten trykk - trykkoslashkning - 30 min proslashvetrykk - 1 time avstengt - trykkreduksjon - 30 min avstengt

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 39 Pipelife Norge AS

Trykkfallsproslashving Trykkfallsproslashving gjennomfoslashres for aring avdekke uoslashnsket luft i ledningen Den er integrert i den egne metoden for PE-roslashr i forbindelse med reduksjonen av trykket 1 Oslashk trykket i ledningen til proslashvetrykket 2 Ta ut en maringlbar mengde vann fra ledningen og maringl trykkfallet (Δp) 3 Sammenlign mengden av det avtappede vannet med kalkulert tillatt mengde vann (ΔVmax) ved

maringlt trykkfall i henhold til foslashlgende formel

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+sdotΔsdotsdot=Δ

Rmax E

SDRpVV2100

151 [liter]

Regn ut innholdet i parentesen foslashr du multipliserer dette med det oslashvrige

LdV i sdotsdot

=4

2π Ledningens vannvolum [liter]

di Innvendig diameter [dm] L Ledningens lengde [dm] Pass paring aring sette inn verdiene for di og L i desimeter (dm) 1 kubikkdesimeter (dm3) = 1 liter Δp Maringlt trykkfall [Nmm2] (1 bar = 01 MPa = 01 Nmm2)

edSDR e= Standard dimensjonsforhold [ ]

de Roslashrets utvendig diameter [mm] e Roslashrets veggtykkelse [mm] ER Roslashrmaterialets korttids E-modul

PVC 3 000 Nmm2 PE 80 800 Nmm2 PE 100 1000 Nmm2 Eksempel 600 m 500 mm PE 100 SDR 11 skal kontrolleres med hensyn paring luftinnhold Trykket senkes med 20 bar = 02 Nmm2 Vannvolumet i denne ledningen er

ldmdm

Ld

V i 9067860004

09244

222

=sdotsdot

=sdotsdot

=ππ

Uttrykket inne i parentesen

Nmm

mmNmmNESDR

mmN R

2

222 011501000

112100

12100

1=+=+

Den fullstendige formelen blir slik

lNmmmmNlESDRpVV

R

272011502090678512100

151 22max =sdotsdotsdot=⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+sdotΔsdotsdot=Δ

Avtappet vannmengde i dette eksemplet faringr ikke overstige 272 liter

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 40 Pipelife Norge AS

PE 100 PVC Dim SDR 17 SDR 11 SDR 74 Dim SDR 21 SDR 136

Maksimum tillatt avtappet vannmengde pr km PE 100 roslashr ved trykkfallsproslashving - trykkfall 20 bar (02 Nmm2)

110 386 219 118 110 174 104 125 500 282 153 160 368 220 140 627 355 192 225 729 434 160 819 463 251 280 113 180 104 586 317 315 143 200 128 724 391 400 231 225 162 915 495 Maksimum tillatt avtappet 250 200 113 612 vannmengde pr km PVC-roslashr ved 280 251 142 768 trykkfallsproslashving 315 317 180 971 - trykkfall 20 bar (02 Nmm2) 355 403 228 124 400 512 290 157 500 799 453 630 1269 719

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 41 Pipelife Norge AS

Trykkproslashverapport Trykkroslashr av plast proslashvd i ht NS-EN 805 (forenklet metode beskrevet av Pipelife Norge AS) Ledningseierhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Anlegghelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Entreprenoslashrhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Dimensjon og roslashrtypehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Proslashvetrykkhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip (Den minste av 15sdotmaksimum driftstrykk eller maksimum driftstrykk + 5 bar) Kontrolliste

Alle ender avvinklinger og T-roslashr er med strekkfaste skjoslashter ogeller forankret Ledningen er gradvis oppfylt fra laveste punkt og luftet Driftstrykket er paringfoslashrt og ledningen har staringtt med dette i minst ett doslashgn Proslashvetrykket er paringfoslashrt ledningen er avstengt og manometer som registrerer innvendig trykk er

montert Etter at ledningen er avstengt avleses trykket i ledningen hvert tiende minutt i en time Trykket kan falle med inntil 02 bar og trykkfallet skal vise en avtagende tendens Tabell Tidspunkt [min] 0 10 20 30 40 50 60 Avlest trykk [bar] Diagram fyll inn maringlepunktene og dra en linje gjennom punktene Trykkproslashving er utfoslashrt med godkjent resultat

Sted dato Underskrift

helliphellip bar

10 20 30 40 50 60 0

helliphellip bar

Tid [min]

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 42 Pipelife Norge AS

Avvinkling og boslashying

PE trykkroslashr PE-roslashrets fleksibilitet kan utnyttes ved aring boslashye roslashret En vanlig maringte aring lage riktig boslashyeradius paring er aring benytte et tau like langt som radien og merke sirkelbuen Hvor mye roslashrenden skal flyttes kan ogsaring beregnes ut fra formel Se formler og figur

Normale verdier I enkelte tilfeller boslashr dette beregnes mer noslashyaktig (Alle enheter i meter) R = 60sdotde (Roslashr med trykk) R = 30sdotde (Trykkloslashst roslashr og under installasjon av trykkroslashr)

Rahmsdot

=2

2

πα

sdotsdot

=Ra 180ο

Boslashying av PE-roslashr

PVC trykkroslashr Retningsforandringer skal i prinsippet utfoslashres ved hjelp av bend I tillegg til standard bend kan det leveres bend med annen avvinkling Smaring retningsforandringer kan utfoslashres ved boslashying av roslashr PVC trykkroslashr med muffe kan boslashyes i groslashfta i henhold til skisse og tabell nedenfor Se ogsaring formler i forrige avsnitt Merk at roslashrenden maring sikres slik at det ikke foregaringr ukontrollert avvinkling i muffa

de [mm] R [ m ] hm [ m ] 63 19 054 75 22 045 90 27 038 110 33 031 160 48 021 225 60 015 280 125 007 315 158 006 400 200 005

Boslashying av PVC trykkroslashr Boslashying av PVC trykkroslashr

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 43 Pipelife Norge AS

NB Boslashyde roslashr maring ikke anbores Boslashying av roslashr maring ikke foslashre til at avvinkling i muffe overstiger verdiene nedenfor

Avvinkling i muffe under legging boslashr unngarings Dette for at avvinklingen ikke skal bli for stor ved utilsiktede forskyvninger under arbeidet i ledningssonen eller ved uforutsette setninger Hvis man likevel velger aring avvinkle paring denne maringten gjelder foslashlgende grenseverdier Stoslashrste tillatte avvinkling i muffe Tom 315 mm 20deg - Tilsvarer 20 cm fra senterlinjen for en roslashrlengde (6 m) Mellom 315 mm og 630 mm 15deg - Tilsvarer 15 cm fra senterlinjen for en roslashrlengde (6 m)

Klamring av roslashr i hus Naringr plastroslashr skal monteres over bakken i en kulvert eller i en bygning er det viktig aring passe paring at klamringene er sterke nok baringde for aring baeligre roslashret taringle rystelser (trykksvingninger) og tilfredsstille krav til forankring samt at ekspansjon eller temperaturkrefter haringndteres forsvarlig Glideklammer og fastklammer maring ha et 5 mm tykt mellomlegg av neoprengummi Klamrene maring ogsaring kunne holde roslashret sirkulaeligrt Horisontal PE- eller PVC-ledning

Klamringsavstand horisontale vaeligskefylte PVC-roslashr med maksimum 2 mm nedboslashyning

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 44 Pipelife Norge AS

Klamringsavstand horisontale vaeligskefylte PE 100 roslashr med maksimum 10 mm nedboslashyning PE 80 roslashr maring ha 5 mindre klamringsavstand enn PE 100 roslashr med samme SDR-verdi Bend T-roslashr og lignende utsatt for innvendig trykk maring i tillegg forankres med tanke paring forskyvninger Se avsnitt Forankring for beregning av resultantkrefter Vertikal PE- eller PVC-ledning Vertikale ledninger uten vibrasjoner fra og med 110 mm boslashr ha en klamringsavstand paring maksimum tre meter For ledninger med vibrasjoner gjelder de samme avstandene som for horisontale roslashr PP innomhus avloslashpsroslashr Se ogsaring monteringsanvisningen

Dim [mm]

Horisontal ledning

[m]

Vertikal ledning

[m] 32 05 12 50 05 15 75 08 20 90 09 20

110 11 20 Klamringsavstand for horisontale innomhus PP-roslashr

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 19 Pipelife Norge AS

Dimensjonerende vannmengder Ved dimensjonering av vannledninger brukes Qmax (dvs maksimalt timeforbruk i maksimaldoslashgnet) som dimensjonerende vannmengde Qmax = Qmid middot fmax middot kmax + Qbrannvann + Qindustri + Qoff bygg + Qjordbruk Qmid midlere doslashgnforbruk (= qhmiddotpe) fmax maksimal doslashgnfaktor kmax maksimal timefaktor qh midlere spesifikt doslashgnforbruk pr pe eventuelt inkludert lekkasjevann pe antall personekvivalenter Qbrannvann brannvesenets krav til vannmengde Qindustri lokal industris behov for vann Qoff bygg behov for vann til offentlige bygg (skole raringdhus osv) Qjordbruk behov for vann til ulike primaeligrnaeligringer Behovet for vann til ulike formaringl maring kartlegges ved hvert enkelt tilfelle Det kan imidlertid vaeligre vanskelig aring forutsi utviklingen i dette behovet Derfor anslarings behovet ut fra oslashnsket om utvikling av samfunnet Dvs befolkningsvekst utvikling mhp lekkasjer utvikling av industri osv

Ruhetsfaktor Nyproduserte plastroslashr har lav ruhetsfaktor og betraktes ofte som hydraulisk glatte Men skjoslashter og litt belegg innvendig i roslashrene vil foslashre til at den virkelige verdien over tid oslashker noe Vi anbefaler aring benytte foslashlgende k-verdier baringde for trykkroslashr av PE og PVC for vannforsyning

Dimensjon k - verdi [mm]

d le 200mm 001 d gt 200mm 005

Disse verdiene gjelder roslashr uten mange bend tilknytninger og ventiler Hvis det er mye utstyr paring nettet brukes 5 - 10 lavere disponibelt trykktap (energigradient) Se neste avsnitt Ved hastigheter over 20 ms og marginal dimensjonering anbefaler vi aring utfoslashre en beregning av singulaeligrtapene I trykkroslashr for spillvann (kloakkpumpeledninger) vil det dannes en kloakkhud som vil oslashke ruheten ytterligere Inntaks- og utslippsledninger i saltvann kan faring kraftig begroing og dermed veldig hoslashye k-verdier Korrosjon i metallroslashr og mangan i raringvannet vil ogsaring gi hoslashye k-verdier For avloslashpsledninger av plast benyttes hoslashyere bruksruhetsfaktorer Her foslashlger vi den gamle veiledningen fra SFT som sier

Type ledning k - verdi [mm]

Overfoslashringsledninger 025 Roslashrledning med bend og tilknytninger 040

For korrugerte drensroslashr (kveildrens) reduseres kapasiteten med ca 30 i ft innvendig glatte roslashr

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 20 Pipelife Norge AS

Dimensjonering av vannledninger Ved vanlig dimensjonering benyttes kapasitetsdiagrammer Noslashdvendige data er - disponibel trykkhoslashyde (hf) [m] - ledningens lengde (L) [km] - oslashnsket vannmengde (Qmax) [ls] eller innvendig diameter paring eksisterende roslashr (di) [mm] - krav om vannhastighet (v) [ms]

Skisse av en roslashrledning som skal transportere en oslashnsket vannmengde fra kilde til hoslashydebasseng eller forbrukssted

Lh

I f= Disponibel trykkhoslashyde (hf) dividert med ledningens lengde (L) gir oss energigradient (I)- ogsaring kalt disponibelt trykktap eller fall [permil mkm mmm]

Total trykkhoslashyde dividert paring ledningens lengde er ledningens virkelige fall [permil mkm mmm] Beregninger basert paring denne verdien gir maksimal kapasitet men med null trykk paring vannet ved endepunktet Normalt anbefales vannhastigheter mellom 05 - 20 ms i kommunale vannledninger Vannhastigheter inntil 35 ms kan i enkelte tilfeller godtas Oslashnsket trykk ved utloslashpet er normalt mer enn 2 bar Ved trykk stoslashrre enn 4 bar ved en bygning maring det monteres trykkreduksjonsventiler Utstyr i hus er beregnet for trykk mindre enn 4 bar

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 21 Pipelife Norge AS

Vannfoslashringsdiagram for trykkroslashr k=001 mm

Vannfoslashringsdiagram for plastroslashr fra di 20 mm til di 200 mm k = 001 mm

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 22 Pipelife Norge AS

Vannfoslashringsdiagram for trykkroslashr k=005 mm

Vannfoslashringsdiagram for plastroslashr fra di 200 mm til di 2000 mm k = 005 mm

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 23 Pipelife Norge AS

Lengdeutvidelse Lengden paring et roslashr oppgis normalt ved romtemperatur (ca +20 degC) Naringr ett roslashr oppvarmes eller avkjoslashles vil det forandre lengde dersom det kan bevege seg uhindret Ta hensyn til dette ved legging av lange lengder (PE) og ved montering av mufferoslashr (tilpass innstikkslengde) ΔL = αLoΔT [m] ΔL Lengdeforskjell [m] α Temperaturutvidelseskoeffisient [mmmdegC] Lo Opprinnelig lengde [m] ΔT Temperaturforskjell [degC]

Materiale α [mmmdegC]

PVC 008 PP 013 PE 80 018 PE 100 016 Utvidelseskoeffisienter Eksempel Et 200 meter langt PE 100 roslashr legges en god sommerdag med temperatur i roslashrveggen paring +40 degC Normal temperatur i grunnen paring den tiden er +10 degC Hvor mye vil roslashret trekke seg sammen

ΔL = αLoΔT

ΔL = 016 mmmdegC middot 200 m middot (40 ndash 10)degC

ΔL = 960 mm I et roslashr som er fastspent og ute av stand til aring bevege seg vil en slik lengdeendring i stedet opptre som spenninger i roslashrveggen Ved store og uunngaringelige temperaturendringer boslashr man vaeligre spesielt oppmerksom og foreta noslashdvendige beregninger

Februar 2009 Roslashrharingndboka side 24 Pipelife Norge AS

Hookes lov og materialspenninger For et viskoelastiske materialer som for eksempel termoplastene krever bruk av Hookes lov et bevisst valg av stoslashrrelsen av parametrene Hookes lov

[Nmm2]

E Elastisitetsmodul [Nmm2] σ Spenning [Nmm2] ε Relativ forlengelse [ ] Eksempel I forrige eksempel ville et 200 meter langt PE 100 roslashr ha faringtt en lengdeendring paring 960 mm hvis det ikke hadde vaeligrt forankret Hvis det forankres i begge ender vil det oppstaring spenninger i roslashrveggen som gradvis vil relaksere

Den relativ forlengelsen ville blitt

Vi velger langtids E-modul for PE 100 som er 200 Nmm2 fordi temperaturendringen er varig - og benytter Hookes lov

Materialspenningen i lengderetning etter lang tid som foslashlge av at roslashret ikke faringr bevege seg er 096 Nmm2 Umiddelbart etter installasjon blir spenningen stoslashrre For aring beregne denne maring en bruke korttids E-modul for PE 100 som er 1000 Nmm2 Da blir materialspenningen 48 Nmm2 Til tross for den relativt hoslashye spenningen er ikke dette saring ille - som vi skal se senere Men summen av maksimumspenninger i lengderetning blir dimensjonerende for forankringene Naringr roslashret utsettes for et innvendig trykk saring oppstaringr det spenninger i ringretning og lengderetning i tillegg Disse er som regel betydelige Forhold omkring flere sammenfallende spenninger og spenninger i to plan omhandles under

Februar 2009 Roslashrharingndboka side 24 Pipelife Norge AS

Materialspenning i ringretning som foslashlge av innvendig trykk Naringr roslashret utsettes for et innvendig trykk saring oppstaringr det spenninger i ringretning (tangensialt) Denne spenningen kan beregnes slik

[Nmm2]

dm er middeldiameteren dm=de-e Eksempel Hvis trykket er 10 bar (10 Nmm2) for et 225 mm SDR 11 PE 100 roslashr med veggtykkelse 205 mm saring blir resultatet

Materialspenning i lengderetning paring grunn av innvendig trykk Hvis man setter trykk paring en frittliggende ledning vil den krympe mens i en fastspent ledning vil det oppstaring materialspenninger i stedet Spenninger i lengderetningen for fastspente ledninger paring grunn av paringfoslashrt trykk (tverrkontraksjon) finnes ved aring multiplisere spenningen i ringretning med tverrkontraksjonstallet - som er en materialkonstant

[Nmm2] Tverrkontraksjonstallet for PE er oppgitt som et intervall fra 035 til 05 Lengre belastningstid gir hoslashyere tverrkontraksjonstall For aring beregne paringfoslashrt spenning i lengderetning paring grunn av paringfoslashrt trykk benyttes vanligvis tverrkontraksjonstallet 05 Eksempel I dette tilfellet blir strekkspenningen i lengderetning

Resulterende materialspenning Da har vi flere spenninger som virker baringde i ringretning (σr) og i lengderetning (σl) For aring finne den samlede spenningen - resultantspenningen - benyttes von Mieses teori

[Nmm2] Ved overtrykk i ledningen blir spenningen i ringretning en positiv strekkspenning Spenningen i lengderetning blir en positiv strekkspenning ved tverrkontraksjon og temperaturreduksjon Spenningen paring grunn av temperaturoslashkning blir en negativ trykkspenning Av formelen ser vi at resultantspenningen blir stoslashrre om spenningene har motsatt fortegn enn om spenningene har samme fortegn

Februar 2009 Roslashrharingndboka side 24 Pipelife Norge AS

Eksempel Vi bruker verdier fra eksemplene over - Positiv strekkspenning i ringretning pga innvendig overtrykk 50 Nmm2 - Positiv strekkspenning i lengderetning pga tverrkontraksjon 25 Nmm2 - Positiv strekkspenning i lengderetning pga varig temperaturreduksjon 096 Nmm2 - Summen av de positive spenningene i lengderetning 35 Nmm2

OBS Trykkspenninger for eksempel ved undertrykk eller ved temperaturoslashkning er negative Pass paring fortegnene Ved beregning av sikkerhetsfaktor benyttes langtids spenning som foslashlge av temperaturendringen mens korttids spenning benyttes ved dimensjonering av forankring Kraften som virker paring forankringen finnes ved aring multiplisere resultantspenningen i lengderetning med tverrsnittsarealet av roslashrveggen I dette tilfellet er summen av maksimumspenningene i lengderetning 73 Nmm2 mens tverrsnittsarealet er 13170 mm2 Kraften blir da 961 kN Bruddspenningen for PE 100 er 10 Nmm2 Sikkerhetsfaktoren for eksemplet over blir da

Altsaring hoslashyere enn om vi bare hadde tatt hensyn til spenningen i ringretning som foslashlge av det innvendige overtrykket Maksimum dimensjonerende spenning for PE 100 materialet er 80 Nmm2 for 50 aringrs belastningstid mens minimum bruddspenning er 100 Nmm2 - noe som gir en design faktor (sikkerhetsfaktor) paring 125 Man boslashr soslashrge for at sikkerhetsfaktoren er tilfredsstillende - noe som boslashr vurderes fra gang til gang Men det advares mot aring ikke ta hensyn til uforutsette tilleggsbelastninger som paringfoslashres under installasjon eller drift I Norge har det vaeligrt vanlig aring dimensjonere i forhold til vanntrykket og ha en hoslashy sikkerhetsfaktor (16 for PE) til disposisjon for kjente og ukjente tilleggsspenninger Vi ser at dette er i endring og det er viktig at den prosjekterende er kjent med ulike forhold og at den utfoslashrende ikke paringfoslashrer unoslashdvendige tilleggsspenninger i installasjonsfasen - for eksempel ved aring spenne fast roslashret foslashr det er akklimatisert

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 24 Pipelife Norge AS

Tillatt utvendig overtrykkinnvendig undertrykk For et mufferoslashr vil tetningsringens evne til aring taringle undertrykk ofte vaeligre dimensjonerende I et roslashr som belastes med et jevnt utvendig trykk eller innvendig undertrykk vil det oppstaring spenninger som vi kan kalle ringtrykkspenninger i roslashrveggen som illustrert i figuren Naringr stoslashrrelsen paring disse spenningene naringr et visst punkt vil roslashret kollapse (knekke) Denne spenningen kalles knekkspenning Knekkspenningens stoslashrrelse avhenger av ovalitet om roslashret kan bevege seg i lengderetning om det er forsterket med udeformerbare avstivningsringer (belastningslodd) og om det er nedgravd eller om det ligger fritt uten sidestoslashtte (sjoslashledning eller roslashr over bakken) Et utvendig overtrykk gir den samme situasjonen som et innvendig undertrykk I det foslashlgende benytter vi bare betegnelsen undertrykk som tilsvarer utvendig overtrykk innvendig undertrykk eller negativ differanse mellom disse

Roslashr utsatt for et utvendig overtrykk eller innvendig undertrykk p

Ringtrykkspenning som oppstaringr ved undertrykk σt = edp m

sdotsdot

2 [Nmm2]

Oslashkes det innvendige undertrykket oppnarings til slutt den ringtrykkspenning i roslashrveggen som foslashrer til kollaps - eller knekking Dette undertrykket kalles kritisk undertrykk

Knekkspenning σkn = 2

21 ⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minus mdeE

υ [Nmm2]

Kritisk undertrykk pkr = 3

212 ⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minussdot

mdeE

υ [Nmm2]

p trykkforskjell mellom utsiden og innsiden av roslashret (undertrykk) [Nmm2] E materialets E-modul [Nmm2]

ν tverrkontraksjonskoeffisient (Poissons ratio) vanlige verdier er - bevegelig nedgravd roslashr 03 ndash 04 - nedgravd roslashr som er helt forhindret fra aring bevege seg i lengderetningen 05 - fritt opplagt fastspent roslashr uten sidestoslashtte 05 - fritt opplagt bevegelig roslashr uten sidestoslashtte 0

e veggtykkelse [mm] dm roslashrets middeldiameter dm = de-e [mm] Forutsetninger for formlenes gyldighet er at roslashrmaterialet er elastisk og at roslashret er fullkomment sirkulaeligrt

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 25 Pipelife Norge AS

Termoplastroslashr er ikke elastiske men viskoelastiske Dette betyr at man i hvert tilfelle maring vurdere hvilken E-modul som skal benyttes - korttids E-modul eller krypmodulen Ved trykkstoslasht benyttes for eksempel korttids E-moduler Ved konstante belastninger over tid som for eksempel ved undertrykk i en inntaksledning benyttes krypmodul Krypmodulen er vanskelig aring bestemme fordi den avhenger av tid temperatur og spenningens stoslashrrelse Man benytter derfor vanligvis de konservative verdiene oppgitt i avsnittet vi har kalt rdquomaterialdatardquo Paring grunn av materialets viskoelastiske egenskaper varierer ogsaring tverrkontraksjonskoeffisienten med materialtype belastningstilfelle og -tid Men her er det ogsaring vanlig aring benytte vanlige verdier som er oppgitt Det er en forutsetning for krypknekking at roslashret har en initialdeformasjon og slik er det i praksis Se figur i neste avsnitt For et teoretisk fullkomment sirkulaeligrt roslashr inntreffer en elastisk knekking i stedet for en krypknekking Ved bestemmelse av kritisk undertrykk ved elastisk knekking maring man anvende en verdi paring E-modul (E) som gjelder for korttidsbelastning Da E-modul ved korttidsbelastning er stoslashrre enn ved langtidsbelastning (krypmodul) vil elastisk knekklast vaeligre stoslashrre enn krypknekklast Dette betyr at plastroslashr taringler stoslashrre undertrykk i kort tid enn over lang tid

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 26 Pipelife Norge AS

Beregning av kritisk undertrykk for roslashr som ikke har sidestoslashtte

Kritisk undertrykk kdeEPm

kr sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minussdot=

3

212

υ [Nmm2]

der k er reduksjonsfaktor paring grunn av ovalitet se diagram under I tillegg er det vanlig aring legge inn en sikkerhetsfaktor paring 20 for aring fastsette tillatt undertrykk

Reduksjonsfaktor k for kritisk undertrykk ved ovalitet (δde) - illustrasjon fra Lars-Eric Jansons bok Av diagrammet ser man at roslashrets evne til aring taringle undertrykk reduseres med ca 50 ved 3 ovalitet Hvis vi innfoslashrer SDR-verdien blir formelen

kSDR

EPkr sdot⎟⎠⎞

⎜⎝⎛

minussdot

minussdot=

3

2 11

12

υ

Eksempel En 315 mm PE 100 SDR 11 roslashrledning som ligger fritt og ikke fastspent utsettes i lange perioder for et undertrykk ned mot - 5 mVs Roslashrets deformasjon maringles til 3 og tverrkontraksjons- koeffisienten er 05

Kritisk undertrykk kdeEPm

kr sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minussdot=

3

212

υ [Nmm2]

504286

62801

20023

2

2

sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minussdot=

mmmmmmN

= 020 Nmm2 = 203 mVs Sikkerhetsfaktor mot knekkingbuckling er 203 mVs5 mVs = 41 Sikkerhetsfaktoren er stoslashrre enn 2 og det vil ikke vaeligre fare for at roslashret klapper sammen

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 27 Pipelife Norge AS

Tabeller for tillatt undertrykk for frittliggende roslashr uten sidestoslashtte Kort tid SDR 344 SDR 26 SDR 21 SDR 17176 SDR 136 SDR 11 PE 80 - 52middotk - 18middotk - 82middotk PE 100 - 65middotk - 25middotk 51middotk 102middotk PVC 82middotk - (38middotk) - (153middotk) - Svaret har benevning mVs (1 mVs asymp 01 bar) ν er 0 E er 3 000 Nmm2 for PVC 1 000 Nmm2 for PE 100 og 800 Nmm2 for PE 80 Verdier for k hentes fra diagram over Det er tatt hensyn til en sikkerhetsfaktor 2 mot knekking For fastspente roslashr er verdiene 33 hoslashyere Lang tid SDR 344 SDR 26 SDR 21 SDR 17176 SDR 136 SDR 11 PE 80 - 10middotk - 36middotk - 16middotk PE 100 - 13middotk - 50middotk 10middotk 20middotk PVC 27middotk - (13middotk) - (51middotk) - Svaret har benevning mVs (1 mVs asymp 01 bar) ν er 0 E er 1 000 Nmm2 for PVC 200 Nmm2 for PE 100 og 160 Nmm2 for PE 80 Verdier for k hentes fra diagram over Det er tatt hensyn til en sikkerhetsfaktor 2 mot knekking For fastspente roslashr er verdiene 33 hoslashyere Eksempel Hva er tillatt undertrykk ved lang tids belastning for en PE 100 SDR 11 ledning som ligger fritt med 2 deformasjon Av tabellen som viser kritisk undertrykk ved lang tid ser vi at uttrykket er Ptill = 20middotk [mVs] Av figuren som viser reduksjonsfaktor paring grunn av ovalitet ser vi at k er lik 055

Ptill = 20middot055 = 110 mVs asymp 11 bar Tillatt undertrykk for denne ledningen er 110 mVs med en belastningstid paring 50 aringr og en sikkerhetsfaktor paring 2 En viktig forutsetning er selvsagt at deformasjonen holder seg paring 2 - noe som fordrer godt utfoslashrt ledningssone Utregningen gir oss veiledende konservative verdier I kritiske tilfeller maring valg av verdier for ν og E vurderes mer noslashye

Beregning av kritisk undertrykk for PE-roslashr som avstives med betonglodd Hvis et roslashr som kan bevege seg fritt i lengderetningen forsterkes med udeformerbare avstivningsringer (belastningslodd) med innbyrdes avstand L kan kritisk undertrykk beregnes slik

krkrL PL

EeP sdotsdotsdot

=22

[Nmm2]

e Veggtykkelse [mm] E Materialets E-modul eller krypmodul [Nmm2] Pkr Kritisk undertrykk uten avstivningsringer [Nmm2] L Avstanden mellom avstivningsringene [mm] Uttrykket gjelder innenfor foslashlgende grenser for L

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 28 Pipelife Norge AS

( ) 24561

23m

m

deLdee sdot

sdotgtgesdot

dm Middeldiameter dm = de-e

Dimensjon [mm]

SDR 73

SDR 11 SDR 17 SDR 26

110 lt 037 lt 049 lt 065 lt 083 160 lt 054 lt 072 lt 094 lt 12 225 lt 076 lt 10 lt 13 lt 17 280 lt 095 lt 13 lt 16 lt 21 315 lt 11 lt 14 lt 18 lt 24 400 lt 14 lt 18 lt 23 lt 30 500 lt 17 lt 22 lt 29 lt 38 600 lt 20 lt 27 lt 35 lt 45 710 lt 24 lt 32 lt 42 lt 53 800 lt 27 lt 36 lt 47 lt 60

1000 lt 34 lt 45 lt 59 lt 75 1200 lt 41 lt 54 lt 70 lt 90 1400 lt 47 lt 63 lt 82 lt 105 1600 lt 54 lt 72 lt 94 lt 120 1800 lt 61 lt 81 lt 106 lt 135 2000 lt 68 lt 90 lt 117 lt 150

Maksimumavstand [m] mellom lodd for at beregningen skal vaeligre gyldig Ved stoslashrre avstander benyttes formel for fritt roslashr uten avstivningsringer Se forrige avsnitt Ut fra tabellen kan man lese at disse beregningene ikke er relevante foslashr dimensjonene blir rimelig store - kanskje stoslashrre enn 400 mm og ved hoslashye SDR-verdier Eksempel En 600 mm PE 100 SDR 11 sjoslashledning paring 50 meters dyp kan bli utsatt for trykksvingninger med trykk ned mot 0 mVs ved en uforutsett braring endring av vannhastigheten Avstanden mellom belastningsloddene er 20 meter Ovalitet er 1 Sjekk foslashrst at avstanden mellom betongloddene gjoslashr formelen gyldig

( ) 2

456123

m

m

deLdee sdot

sdotgtgesdot

dArr

( ) 2

554555445545554554561

23

sdotsdotgtge

sdot L [mm]

dArr 269 m ge L gt 049 m

dArr L = 20 m

dArr Formelen er gyldig

Finn kritisk undertrykk uten avstivningsringer

kdeEPm

kr sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minussdot=

3

212

υ [Nmm2]

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 29 Pipelife Norge AS

6505545554

0110002

3

2

2

sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minussdot=

mmmmmmN

= 129 Nmm2 = 132 mVs

Kritisk undertrykk med avstivningsringer

krkrL PL

EeP sdotsdotsdot

=22

[Nmm2]

= 22

2912000

100055422mmN

mmmmNmm

sdotsdotsdot

= 215 Nmm2 = 220 mVs

Ledningen ligger paring 50 meters dyp og innvendig trykk er 0 mVs Trykkforskjellen er altsaring 50 mVs som er mye mindre enn det kritiske undertrykket Ledningen vil med stor sannsynlighet taringle en slik belastning - selv om roslashrets ovalitet oslashker

Beregning av tillatt undertrykk for roslashr som ligger nedgravd i groslashft - Beregning av det totale undertrykket roslashret blir utsatt for Plastroslashr som ligger nedgravd i gode masser har vesentlig stoslashrre motstandsevne mot kollaps enn et frittliggende roslashr paring grunn av stoslashtten fra massene i ledningssonen I veldig loslashse masser kan man risikere at roslashret ikke har nevneverdig stoslashtte og ovalisering faringr utvikle seg fritt Stoslashrst betydning for stoslashrrelsen paring det kritiske undertrykket har roslashrets ringstivhet og massenes stoslashtteevne (sekantmodul) Nedgravde roslashr vil i tillegg til et eventuelt innvendig undertrykk bli utsatt for et utvendig trykk fra jordmassene grunnvann ogeller trafikk Vertikalt utvendig trykk paring roslashret q = qjord + qvann + qtr [kNm2] Vekt av jordmasser qjord = ρmiddotH [kNm2] Vanntrykk qvann = 10middotHvann [kNm2] ρ Jordens densitet normalt 18 - 19 kNm3 over grunnvannstanden og 11 kNm3 under

grunnvannstanden H Overdekningens hoslashyde [m] Hvann Grunnvannstandens hoslashyde over senter roslashr [m] Trykk paring grunn av trafikklast (qtr) hentes ut fra diagrammet under Hjultrykket er 75 kN (asymp75 tonn) pluss en dynamisk effekt som er gitt en faktor 175

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 30 Pipelife Norge AS

qtr vertikalt trykk som foslashlge av trafikklast (delt500 mm) - Illustrasjon fra Lars-Eric Jansons bok Summen av undertrykk i roslashret og utvendig overtrykk paring roslashret utgjoslashr det totale undertrykket roslashret blir utsatt for - Ringstivhet og undertrykk Nedgravde roslashr som kollapser er en sjeldenhet i Norge Aringrsaken til dette er at vi generelt har brukt roslashr med stor veggtykkelse i forhold til trykklassen - og dermed hoslashy ringstivhet De nye europeiske standardene aringpner etter hvert for tynnere roslashr med lavere ringstivhet og da maring vi vaeligre mer paring vakt ved undertrykk For det aller meste skal man benytte de vanlige korttidsverdiene for ringstivhet fordi kollaps opptrer plutselig som foslashlge av en plutselig oslashkning i belastningen Langtidsverdier for ringstivhet paring plastroslashr oppgis normalt ikke Dette fordi ringstivheten paring plastroslashr ikke reduseres men heller oslashker noe over tid Paring grunn av materialets oppfoslashrsel under lang tids belastning maring en av og til benytte verdier i beregningene som er reduserte i samme forhold som mellom korttids- og krypmodul - Roslashr lagt i gode masser (friksjonsmasser) Formel for tillatt undertrykk i forbindelse med friksjonsmasser er

635tRtill ESP sdotsdot=

β [kNm2]

β Sikkerhetsfaktor Ersquot Massenes tangentmodul Ersquot = 2 middot Ersquos [kNm2] Ersquos Massenes sekantmodul - diagram under [kNm2] SR Roslashrets ringstivhet [kNm2] Bruk oppgitt verdier for ringstivhetsklasser (for eksempel 8 kNm2 for de fleste avloslashpsroslashrsystemer) eller regn ut ved hjelp av foslashlgende formel

[kNm2] OBS E (roslashrmaterialets E-modul) settes inn i kNm2 33

3

)1(1212 minussdot=

sdotsdot

=SDRE

deESm

R

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 31 Pipelife Norge AS

Paring grunn av stoslashtten fra omkringliggende masser vil kollaps oppstaring plutselig Benytt derfor vanlige korttidsverdier for roslashrmaterialets E-modul (E) i kNm2 Stoslashtteevnen til massene i ledningssonen oppgis som massenes sekantmodul Sekantmodulen er avhengig av dybde og komprimeringsgrad og verdier for generelt gode masser tas ut fra figuren under Tillatt undertrykk for roslashr lagt i masser som gir liten stoslashtte omtales senere Massenes tangentmodul som benyttes i beregningene settes til to ganger massenes sekantmodul

Sekantmodul hos friksjonsmasser avhengig av overdekningens hoslashyde og komprimeringsgrad Massenes tangentmodul settes til det doble av sekantmodulen - Illustrasjon fra Lars-Eric Jansons bok - Roslashr lagt i daringrlige masser Formel for tillatt undertrykk i forbindelse med veldig loslashse masser er

ββ sdotsdot

+sdot

=3

224 tRtill

ESP (Gjelder for SR gt 00275middotErsquot hellipeller Ersquot gt 290 kPa for SN 8)

β Sikkerhetsfaktor SR Roslashrets ringstivhet [kNm2] Ersquot Massenes tangentmodul Ersquot = 2 middot Ersquos [kNm2] Ersquos Massenes sekantmodul fra diagrammet over [kNm2] I dype groslashfter eller ved bruk av myk leire eller silt i ledningssonen med roslashr med lav ringstivhet kan det oppstaring kryp i roslashrmaterialet og en ringstivhet relatert til krypmodulen boslashr benyttes i beregningene Sett inn krypmodulen i stedet for korttids E-modul i beregningen av ringstivhet - Roslashr i grunne groslashfter med trafikklast (firkantede roslashr) Ved grunne groslashfter med trafikkbelastning og roslashr med lav ringstivhet kan roslashret bli mer eller mindre firkantet For denne situasjonen gjelder foslashlgende formel

( )( )353164

e

Rtill d

SPδsdot+sdot

=

SR = Roslashrets ringstivhet [kNm2] δde = Relativ deformasjon [ ]

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 32 Pipelife Norge AS

Forankring Forankring av ledning er noslashdvendig der hvor systemet utsettes for krefter som har mulighet for aring forskyve ledningen Dette gjelder spesielt mufferoslashr med bend i horisontal- og vertikalplanet T-roslashr reduksjoner og endeflenser ved innvendig overtrykk Ledninger i brattere hellinger (ge 250 permil i grove masser eller fjellgroslashft ge 150 permil i finere masser) forankres ogsaring for aring unngaring utglidninger Helsveiste PE-roslashr maring forankres i hver ende Dette gjelder ogsaring i tilknytning til flenseforbindelser mot armatur og annet i kum hvor demontering for vedlikehold og utskifting er noslashdvendig I tillegg boslashr bend stoslashrre enn 60ordm og T-roslashr forankres spesielt Annen spesiell forankring er ofte unoslashdvendig fordi kreftene overfoslashres via strekkfaste skjoslashter til roslashr og friksjonsmasser i groslashfta Bend for mufferoslashr kan forankres med bruk av strekkfaste koblinger paring tilliggende skjoslashter I daringrlige masser kan man da risikere aring forflytte problemet til neste skjoslasht Forankring kan altsaring utfoslashres paring to prinsipielt forskjellige maringter

1 Bruk av forankringskloss 2 Strekkfaste koblinger eller sveist ledning

Vi skal i det etterfoslashlgende ta for oss forankring ved hjelp av betongkloss Dimensjonering av forankringskloss tar utgangspunkt i

bull Innvendig trykk bull Ledningsdimensjon bull Kraftresultant bull Groslashftesidens fasthet

For T-roslashr og endeflenser nyttes foslashlgende formel for beregning av resultantkraft

4

2idPAPR sdot

sdot=sdot=π

R resultantkraft [N] P trykk [Nmm2]

A areal = 4

2idsdotπ

[mm2]

di innvendig diameter π 314

T-roslashr med forankringskloss Eksempel Resultantkraften for et 160 mm T-roslashr for PVC SDR 21 roslashr med maksimum opptredende trykk 7 bar finnes paring foslashlgende maringte P = innvendig trykk = 70 bar = 07 Nmm2 de = 160 mm rarr di = 1446 mm

( )4614470

22 mmmmNR sdotsdot=π

R = 11 500 N = 115 kN (Vannet skyver med en kraft tilsvarende 12 tonn)

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 33 Pipelife Norge AS

For bend baringde i vertikal- og horisontalplanet nyttes formelen

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛sdot

sdotsdotsdot=⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛sdotsdotsdot=

2sin

42

2sin2

2 απα idPAPR

til bestemmelse av resultantkraften R resultantkraft [N] P trykk [Nmm2]

A areal = 4

2idsdotπ

[mm2]

di innvendig diameter π 314 α bendets vinkel

Et muffebend utsatt for krefter fra innvendig trykk Eksempel Resultantkraften for et 110 mm 45ordm bend i PVC SDR 21 utsatt for 7 bars trykk finnes paring foslashlgende maringte P = innvendig trykk = 70 bar = 07 Nmm2 α = 45ordm de = 110 mm rarr di = 994 mm

( )⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ deg

sdotsdot

sdotsdot=⎟⎠⎞

⎜⎝⎛sdotsdotsdot=

245sin

4499702

2sin2

22 mmmmNAPR πα

R = 4157 N = 42 kN Bestemmelse av areal til forankringskloss Ved horisontale bend T-roslashr og overganger oslashnsker man aring oppnaring at de opptredende kreftene fordeles i jordmassene bak For aring faring til dette maring de overfoslashres paring et areal som er stort nok i forhold til massenes evne til aring absorbere trykk Dette gjoslashres ved at kreftene forplanter seg til bakenforliggende masser via en betongkloss med et visst areal Det er dette arealet som maring beregnes ut fra massenes beskaffenhet og krefter foraringrsaket av et innvendig trykk Mellom roslashr og betong legges et lag av papir eller papp Dette for at betongen ikke skal hefte mot plasten

Noslashdvendig betongareal βσ

sdot=jord

betongRA [m2]

R resultantkraft [kN] β sikkerhetsfaktor σjord skjaeligrfasthet eller tillatt jordtrykk for jordtypen [kNm2] (se tabell paring neste side)

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 34 Pipelife Norge AS

Jordtypen Skjaeligrfasthet

[kNm2] Merknader

Bloslasht leire 25 - 50 Leira formes med et lett fingertrykk Middels leire 50 - 150 Leira er fuktig og noe plastisk

Formes med moderat fingertrykk Stiv leire 150 - 300 Leira er toslashrr og relativt fast

Kan formes med hardt fingertrykk Meget stiv leire 300 - 500 Leira er toslashrr og fast

Kan ikke formes med fingertrykk Tillatt jordtrykk

[kNm2]

Fin sand - loslashst lagret 100 Fin sand - komprimert 200 Grov sand - komprimert 300 σjord (skjaeligrfasthet eller tillatt jordtrykk) for ulike jordarter Eksempel

Bend med kraftvektorer og forankringskloss

Horisontalt bend P 15 bar Roslashr 160 mm PVC SDR 21 (Maksimum driftstrykk 10 bar er valgt) α 45˚ σjord 200 kNm2 β sikkerhetsfaktor 15 NB Ved maksimalt 10 bar driftstrykk er maksimalt proslashvetrykk 15 bar Derfor benyttes P = 15 bar i den beregningen Aring sette inn driftstrykket ville gitt for lite areal paring forankringsklossen Proslashvetrykket for et PVC SDR 21 roslashr kan ogsaring vaeligre 175 bar - noe som gir en enda stoslashrre forankringskloss

Resultantkraft

( ) kNNmmmmNAPR 918853182

45sin46144512

2sin2

22 ==⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛ deg

sdotsdot

sdotsdot=⎟⎠⎞

⎜⎝⎛sdotsdotsdot=

πα

Noslashdvendig betongareal

22 142051

200918 mmkNkNRA

jordbetong =sdot=sdot= β

σ

Velger h = 030 m hoslashyde paring betongkloss - som gir bredde

mmm

hA

b betong 470300

1420 2

===

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 35 Pipelife Norge AS

Vertikalt bend Summen av nedoverrettede vertikale krefter maring vaeligre stoslashrre enn eller lik oppoverrettet kraftresultant fra bend Det betyr at massen av overliggende jord med belastningsplate maring tilsvare kraftresultant Vaeligr oppmerksom paring massenes deformasjonsegenskaper Multipliser noslashdvendig tyngde paring belastningsplate med 15 som sikkerhet Eksempel Resultantkraften fra forrige eksempel er 189 kN For aring holde bendet paring plass behoslashves en masse tilsvarende m = (Rg)middotβ = (18 900 N981 ms2)middot15 = 2 890 kg = 29 tonn g = tyngdeaksellerasjonen 981 ms2 β = sikkerhetsfaktor Betong har en densitet paring ca 24 tonnm3 mens densiteten til jord er ca 15 tonnm3 Ved aring velge et passende areal for bunnen av betongklossen og naringr hoslashyden fra bunn betongkloss til terreng er kjent kan man benytte foslashlgende formel for aring finne noslashdvendig hoslashyde paring betongklossen

AAHmhbetong sdotsdotsdotminus

=9051

hbetong Hoslashyden av en betongkloss med flateareal A m Noslashdvendig masse for aring sikre et vertikalt bend utsatt for trykk H Hoslashyde fra bunn av betongkloss til terreng A Betongklossens flateareal Hvis svaret blir negativt betyr det at jorden over dette arealet har nok tyngde i seg selv Likevel er det noslashdvendig med en armert betongplate for aring fordele kreftene til en mengde jord med tilstrekkelig tyngde Hvis hbetong blir stoslashrre enn den totale hoslashyden (H) vil betongklossen stikke opp over terrenget Velg i saring fall et stoslashrre areal (A)

Tetthetsproslashving av trykkroslashr (trykkproslashving) Tetthetsproslashving av trykkroslashr etter legging foretas for aring sikre at roslashrsystemet ikke har eller faringr lekkasje paring grunn av feil i skjoslasht feil i materialet eller feil utfoslashrelse Bruddanvisninger paring plastroslashr vil raskt garing til brudd og svake forankringer vil svikte under hoslashyt trykk Trykkproslashving garingr over en viss tid for at slike svakheter skal kunne avsloslashres Dessuten trenger roslashr og pakninger litt tid for aring sette seg i forhold til et paringfoslashrt innvendig overtrykk Pass paring sikkerheten under trykkproslashving og stans alle arbeider i kummer eller paring andre steder naeligr roslashr og armaturer Pass paring at ventiler paring proslashvestrekningen staringr aringpne og at alle stikkledninger inn til hus er stengt av Trykkproslashving av roslashr for vannforsyning er beskrevet i NS-EN 805 (Vannforsyning Krav til systemer og komponenter utenfor bygninger) Denne standarden er ikke gjengitt her Ledningseier kan stille krav om at hele eller deler av prosedyren i NS-EN 805 foslashlges Norske standarder maring kjoslashpes fra Pronorm Standard Norges salgsselskap (wwwpronormno)

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 36 Pipelife Norge AS

Roslashret maring vaeligre overfylt og loslashse ender T-roslashr dimensjonsoverganger og bend forankret foslashr trykket settes paring Man kan velge aring la skjoslashtene ligge aringpne Luft maring evakueres fra ledningen Luftlommer gir forstyrrelser i maringlingene og er ofte aringrsak til feilaktige maringleresultater Om mulig boslashr vann fylles sakte inn fra ledningens laveste punkt Resultatet fra trykkfallsproslashvingen vil indikere om det er luft i ledningen Krav til omfang bull Proslashvetrykket skal kunne oppnarings paring det laveste punkt paring ledningen bull Et trykk tilsvarende maksimum tillatt driftstrykk maring oppnarings paring ledningens hoslashyeste punkt med

mindre ledningseier bestemmer noe annet Proslashvetrykk = Maksimum tillatt driftstrykk middot 15 eller = Maksimum tillatt driftstrykk + 5 bar den minste av

de to verdiene Maksimum tillatt driftstrykk 6 bar rArr Proslashvetrykk 9 bar Maksimum tillatt driftstrykk 75 bar rArr Proslashvetrykk 1125 bar Maksimum tillatt driftstrykk 10 bar rArr Proslashvetrykk 15 bar Maksimum tillatt driftstrykk 125 bar rArr Proslashvetrykk 175 bar Maksimum tillatt driftstrykk 16 bar rArr Proslashvetrykk 21 bar Maksimum tillatt driftstrykk 20 bar rArr Proslashvetrykk 25 bar OBS Maksimum tillatt driftstrykk kan vaeligre lavere enn roslashrets trykklasse Det tillates hoslashyere trykk i PVC- og PE-roslashr etter nye europeiske standarder For eksempel blir gamle PVC PN 10 roslashr fra og med 110 mm merket PN 125 Pipelife merker sine trykkroslashr med begge trykklasser - i dette tilfellet PN 10 og PN 125 Men det betyr uansett at maksimum tillatt innvendig trykk oslashker fra 10 bar til 125 bar Ved aring foslashlge anvisningene og forholde seg til roslashrets merking kan derfor ledningssystem for 10 bar trykk proslashves med inntil 175 bar trykk (125 bar + 5 bar) Roslashret vil taringle dette men det advares mot aring paringfoslashre ledningssystemet saring hoslashye trykk hvis ikke armaturer forankringer mm er spesielt dimensjonert for dette (Se ogsaring avsnitt om trykklasser og designfaktor (sikkerhetsfaktor)) Under normale forhold skal proslashveutstyret kobles til ledningens laveste punkt Hvis dette ikke er mulig skal trykket tilpasses hoslashyden over ledningens laveste punkt slik at det der ikke overstiger proslashvetrykket Tilpasning av proslashvetrykk ved plassering av manometer over laveste punkt paring ledningen For korte strekninger (lt100 m) og for stikkledninger mindre enn DN 80 er det tilstrekkelig aring benytte driftstrykket som proslashvetrykk Selve proslashveprosedyren fastsettes av ledningseier og kan utfoslashres i tre trinn

minus Forproslashving (kondisjonering) minus Trykkfallsproslashving (avdekker om det er luft i ledningen) minus Hovedtrykkproslashving

Paring grunn av polyetylenmaterialets oppfoslashrsel naringr roslashret utsettes for et stort innvendig vanntrykk kan vanlig trykkproslashving gi resultater som ikke tilfredsstiller kravene selv om ledningen er tett Det er derfor utviklet en egen trykkproslashvingsmetode for PE-roslashr som boslashr gjennomfoslashres ved tvil om tetthet

ΔH

Proslashvetrykk Proslashvetrykk - ΔH

Trykkproslashvingsutstyr Pumpe trykkmaringler mm

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 37 Pipelife Norge AS

Oversikt over komplett trykkproslashving i tre steg

Enkel proslashving Vi anbefaler generelt en forenklet proslashve som bestaringr av forproslashving (kondisjoneringsfase) og en hovedproslashving med trykktapsmetoden Men gjenvaeligrende luft i ledningen kan forstyrre maringlingene Luft komprimeres i stoslashrre grad enn vann og gjenvaeligrende luft kan gi tegn som tyder paring lekkasje eller kamuflere en liten lekkasje Hvis man er usikker paring om all luft er ventilert ut boslashr det ogsaring gjennomfoslashres en trykkfallsproslashving (se neste avsnitt) Flytskjema for anbefalt prosedyre

PVC og PE trykkroslashr Evt PE trykkroslashr Forproslashvingkondisjonering Forproslashvingkondisjonering

darr darr (Evt trykkfallsproslashving - se neste avsnitt) Metode for PE-roslashr med integrert trykkfallsproslashving

darr Hovedproslashving i ht trykktapsmetoden

Forproslashvingkondisjonering Forproslashving bestaringr i at roslashrledningen paringsettes driftstrykk som anbefales holdt i cirka et doslashgn I loslashpet av denne perioden skal man observere ledningen for tegn til lekkasje Samtidig vil roslashr og skjoslashter sette seg Hovedproslashving i ht trykktapsmetoden Under proslashving i ht trykktapsmetoden paringfoslashres proslashvetrykket gradvis og ledningen stenges av Trykkfallet registreres jevnlig i loslashpet av en time eller mer Trykkfallet skal vise en gradvis minkende tendens Krav til maksimum trykkfall i loslashpet av en time er 02 bar Trykket synker fordi roslashret utvider seg noe Aringrsaken til for mye trykkfall kan ogsaring vaeligre gjenvaeligrende luft i ledningen Eventuelt kan trykkfallsproslashving utfoslashres for aring avdekke uoslashnsket luft i ledningen

Forproslashving

Trykkfallsproslashving

Vanntapsmetoden - maringlt avtappet mengde

- maringlt paringfylt mengde

Trykktapsmetoden

Metode for PE-roslashr

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 38 Pipelife Norge AS

Tidspunkt [min] 0 10 20 30 40 50 60 Avlest trykk [bar] 1500 1492 1488 1486 1485 1484 1484

Eksempel paring maringlinger i forbindelse med trykktapsmetoden Metode med integrert trykkfallstest for PE trykkroslashr Prinsipp Naringr trykket i PE-roslashr reduseres raskt vil materialets viskoelastiske egenskaper foslashre til at roslashret etterparing sakte trekker seg sammen Da vil trykket i ledningen stiger noe - hvis ledningen er tett 1 Etter at ledningen er fylt og all tilgjengelig luft evakuert senkes trykket til null La dette staring i en

time 2 Oslashk trykket i loslashpet av maksimum ti minutter til proslashvetrykket og hold dette ved aring etterfylle jevnlig i en

halv time 3 La ledningen staring avstengt i en time og les av trykket Trykket skal ikke synke mer enn 30 av

proslashvetrykket Hvis proslashvetrykket er 15 bar tillates inntil 45 bar trykkfall 4 Reduser trykket raskt med 10-15 av proslashvetrykket Samtidig skal trykkfallet leses av avtappet

vannmengde maringles og dette kontrolleres mot utregning av teoretisk formel for aring avdekke gjenvaeligrende luft i ledningen Denne formelen for maksimalt tillatt avtappet vannmengde er

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+Δsdotsdot=Δ

RESDR

mmNpVV 2maks 2100

121 (se neste avsnitt)

5 Hovedproslashving Steng ledningen igjen og observer trykket i minst en halv time Trykket skal stige noe og overhodet ikke vise en fallende tendens Ved tvil kan proslashveperioden forlenges til 90 minutter og trykkfallet fra maksimumstrykket observert i den foslashrste halvtimen skal ikke vaeligre stoslashrre enn 25 kPa (025 bar eller 25 mVs)

Hvis proslashvingen maring gjentas maring den nye proslashvingen starte med punkt 1 - en time uten trykk

Eksempel paring trykkforloslashp ved trykkproslashving av PE-roslashr 1 time uten trykk - trykkoslashkning - 30 min proslashvetrykk - 1 time avstengt - trykkreduksjon - 30 min avstengt

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 39 Pipelife Norge AS

Trykkfallsproslashving Trykkfallsproslashving gjennomfoslashres for aring avdekke uoslashnsket luft i ledningen Den er integrert i den egne metoden for PE-roslashr i forbindelse med reduksjonen av trykket 1 Oslashk trykket i ledningen til proslashvetrykket 2 Ta ut en maringlbar mengde vann fra ledningen og maringl trykkfallet (Δp) 3 Sammenlign mengden av det avtappede vannet med kalkulert tillatt mengde vann (ΔVmax) ved

maringlt trykkfall i henhold til foslashlgende formel

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+sdotΔsdotsdot=Δ

Rmax E

SDRpVV2100

151 [liter]

Regn ut innholdet i parentesen foslashr du multipliserer dette med det oslashvrige

LdV i sdotsdot

=4

2π Ledningens vannvolum [liter]

di Innvendig diameter [dm] L Ledningens lengde [dm] Pass paring aring sette inn verdiene for di og L i desimeter (dm) 1 kubikkdesimeter (dm3) = 1 liter Δp Maringlt trykkfall [Nmm2] (1 bar = 01 MPa = 01 Nmm2)

edSDR e= Standard dimensjonsforhold [ ]

de Roslashrets utvendig diameter [mm] e Roslashrets veggtykkelse [mm] ER Roslashrmaterialets korttids E-modul

PVC 3 000 Nmm2 PE 80 800 Nmm2 PE 100 1000 Nmm2 Eksempel 600 m 500 mm PE 100 SDR 11 skal kontrolleres med hensyn paring luftinnhold Trykket senkes med 20 bar = 02 Nmm2 Vannvolumet i denne ledningen er

ldmdm

Ld

V i 9067860004

09244

222

=sdotsdot

=sdotsdot

=ππ

Uttrykket inne i parentesen

Nmm

mmNmmNESDR

mmN R

2

222 011501000

112100

12100

1=+=+

Den fullstendige formelen blir slik

lNmmmmNlESDRpVV

R

272011502090678512100

151 22max =sdotsdotsdot=⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+sdotΔsdotsdot=Δ

Avtappet vannmengde i dette eksemplet faringr ikke overstige 272 liter

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 40 Pipelife Norge AS

PE 100 PVC Dim SDR 17 SDR 11 SDR 74 Dim SDR 21 SDR 136

Maksimum tillatt avtappet vannmengde pr km PE 100 roslashr ved trykkfallsproslashving - trykkfall 20 bar (02 Nmm2)

110 386 219 118 110 174 104 125 500 282 153 160 368 220 140 627 355 192 225 729 434 160 819 463 251 280 113 180 104 586 317 315 143 200 128 724 391 400 231 225 162 915 495 Maksimum tillatt avtappet 250 200 113 612 vannmengde pr km PVC-roslashr ved 280 251 142 768 trykkfallsproslashving 315 317 180 971 - trykkfall 20 bar (02 Nmm2) 355 403 228 124 400 512 290 157 500 799 453 630 1269 719

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 41 Pipelife Norge AS

Trykkproslashverapport Trykkroslashr av plast proslashvd i ht NS-EN 805 (forenklet metode beskrevet av Pipelife Norge AS) Ledningseierhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Anlegghelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Entreprenoslashrhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Dimensjon og roslashrtypehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Proslashvetrykkhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip (Den minste av 15sdotmaksimum driftstrykk eller maksimum driftstrykk + 5 bar) Kontrolliste

Alle ender avvinklinger og T-roslashr er med strekkfaste skjoslashter ogeller forankret Ledningen er gradvis oppfylt fra laveste punkt og luftet Driftstrykket er paringfoslashrt og ledningen har staringtt med dette i minst ett doslashgn Proslashvetrykket er paringfoslashrt ledningen er avstengt og manometer som registrerer innvendig trykk er

montert Etter at ledningen er avstengt avleses trykket i ledningen hvert tiende minutt i en time Trykket kan falle med inntil 02 bar og trykkfallet skal vise en avtagende tendens Tabell Tidspunkt [min] 0 10 20 30 40 50 60 Avlest trykk [bar] Diagram fyll inn maringlepunktene og dra en linje gjennom punktene Trykkproslashving er utfoslashrt med godkjent resultat

Sted dato Underskrift

helliphellip bar

10 20 30 40 50 60 0

helliphellip bar

Tid [min]

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 42 Pipelife Norge AS

Avvinkling og boslashying

PE trykkroslashr PE-roslashrets fleksibilitet kan utnyttes ved aring boslashye roslashret En vanlig maringte aring lage riktig boslashyeradius paring er aring benytte et tau like langt som radien og merke sirkelbuen Hvor mye roslashrenden skal flyttes kan ogsaring beregnes ut fra formel Se formler og figur

Normale verdier I enkelte tilfeller boslashr dette beregnes mer noslashyaktig (Alle enheter i meter) R = 60sdotde (Roslashr med trykk) R = 30sdotde (Trykkloslashst roslashr og under installasjon av trykkroslashr)

Rahmsdot

=2

2

πα

sdotsdot

=Ra 180ο

Boslashying av PE-roslashr

PVC trykkroslashr Retningsforandringer skal i prinsippet utfoslashres ved hjelp av bend I tillegg til standard bend kan det leveres bend med annen avvinkling Smaring retningsforandringer kan utfoslashres ved boslashying av roslashr PVC trykkroslashr med muffe kan boslashyes i groslashfta i henhold til skisse og tabell nedenfor Se ogsaring formler i forrige avsnitt Merk at roslashrenden maring sikres slik at det ikke foregaringr ukontrollert avvinkling i muffa

de [mm] R [ m ] hm [ m ] 63 19 054 75 22 045 90 27 038 110 33 031 160 48 021 225 60 015 280 125 007 315 158 006 400 200 005

Boslashying av PVC trykkroslashr Boslashying av PVC trykkroslashr

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 43 Pipelife Norge AS

NB Boslashyde roslashr maring ikke anbores Boslashying av roslashr maring ikke foslashre til at avvinkling i muffe overstiger verdiene nedenfor

Avvinkling i muffe under legging boslashr unngarings Dette for at avvinklingen ikke skal bli for stor ved utilsiktede forskyvninger under arbeidet i ledningssonen eller ved uforutsette setninger Hvis man likevel velger aring avvinkle paring denne maringten gjelder foslashlgende grenseverdier Stoslashrste tillatte avvinkling i muffe Tom 315 mm 20deg - Tilsvarer 20 cm fra senterlinjen for en roslashrlengde (6 m) Mellom 315 mm og 630 mm 15deg - Tilsvarer 15 cm fra senterlinjen for en roslashrlengde (6 m)

Klamring av roslashr i hus Naringr plastroslashr skal monteres over bakken i en kulvert eller i en bygning er det viktig aring passe paring at klamringene er sterke nok baringde for aring baeligre roslashret taringle rystelser (trykksvingninger) og tilfredsstille krav til forankring samt at ekspansjon eller temperaturkrefter haringndteres forsvarlig Glideklammer og fastklammer maring ha et 5 mm tykt mellomlegg av neoprengummi Klamrene maring ogsaring kunne holde roslashret sirkulaeligrt Horisontal PE- eller PVC-ledning

Klamringsavstand horisontale vaeligskefylte PVC-roslashr med maksimum 2 mm nedboslashyning

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 44 Pipelife Norge AS

Klamringsavstand horisontale vaeligskefylte PE 100 roslashr med maksimum 10 mm nedboslashyning PE 80 roslashr maring ha 5 mindre klamringsavstand enn PE 100 roslashr med samme SDR-verdi Bend T-roslashr og lignende utsatt for innvendig trykk maring i tillegg forankres med tanke paring forskyvninger Se avsnitt Forankring for beregning av resultantkrefter Vertikal PE- eller PVC-ledning Vertikale ledninger uten vibrasjoner fra og med 110 mm boslashr ha en klamringsavstand paring maksimum tre meter For ledninger med vibrasjoner gjelder de samme avstandene som for horisontale roslashr PP innomhus avloslashpsroslashr Se ogsaring monteringsanvisningen

Dim [mm]

Horisontal ledning

[m]

Vertikal ledning

[m] 32 05 12 50 05 15 75 08 20 90 09 20

110 11 20 Klamringsavstand for horisontale innomhus PP-roslashr

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 20 Pipelife Norge AS

Dimensjonering av vannledninger Ved vanlig dimensjonering benyttes kapasitetsdiagrammer Noslashdvendige data er - disponibel trykkhoslashyde (hf) [m] - ledningens lengde (L) [km] - oslashnsket vannmengde (Qmax) [ls] eller innvendig diameter paring eksisterende roslashr (di) [mm] - krav om vannhastighet (v) [ms]

Skisse av en roslashrledning som skal transportere en oslashnsket vannmengde fra kilde til hoslashydebasseng eller forbrukssted

Lh

I f= Disponibel trykkhoslashyde (hf) dividert med ledningens lengde (L) gir oss energigradient (I)- ogsaring kalt disponibelt trykktap eller fall [permil mkm mmm]

Total trykkhoslashyde dividert paring ledningens lengde er ledningens virkelige fall [permil mkm mmm] Beregninger basert paring denne verdien gir maksimal kapasitet men med null trykk paring vannet ved endepunktet Normalt anbefales vannhastigheter mellom 05 - 20 ms i kommunale vannledninger Vannhastigheter inntil 35 ms kan i enkelte tilfeller godtas Oslashnsket trykk ved utloslashpet er normalt mer enn 2 bar Ved trykk stoslashrre enn 4 bar ved en bygning maring det monteres trykkreduksjonsventiler Utstyr i hus er beregnet for trykk mindre enn 4 bar

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 21 Pipelife Norge AS

Vannfoslashringsdiagram for trykkroslashr k=001 mm

Vannfoslashringsdiagram for plastroslashr fra di 20 mm til di 200 mm k = 001 mm

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 22 Pipelife Norge AS

Vannfoslashringsdiagram for trykkroslashr k=005 mm

Vannfoslashringsdiagram for plastroslashr fra di 200 mm til di 2000 mm k = 005 mm

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 23 Pipelife Norge AS

Lengdeutvidelse Lengden paring et roslashr oppgis normalt ved romtemperatur (ca +20 degC) Naringr ett roslashr oppvarmes eller avkjoslashles vil det forandre lengde dersom det kan bevege seg uhindret Ta hensyn til dette ved legging av lange lengder (PE) og ved montering av mufferoslashr (tilpass innstikkslengde) ΔL = αLoΔT [m] ΔL Lengdeforskjell [m] α Temperaturutvidelseskoeffisient [mmmdegC] Lo Opprinnelig lengde [m] ΔT Temperaturforskjell [degC]

Materiale α [mmmdegC]

PVC 008 PP 013 PE 80 018 PE 100 016 Utvidelseskoeffisienter Eksempel Et 200 meter langt PE 100 roslashr legges en god sommerdag med temperatur i roslashrveggen paring +40 degC Normal temperatur i grunnen paring den tiden er +10 degC Hvor mye vil roslashret trekke seg sammen

ΔL = αLoΔT

ΔL = 016 mmmdegC middot 200 m middot (40 ndash 10)degC

ΔL = 960 mm I et roslashr som er fastspent og ute av stand til aring bevege seg vil en slik lengdeendring i stedet opptre som spenninger i roslashrveggen Ved store og uunngaringelige temperaturendringer boslashr man vaeligre spesielt oppmerksom og foreta noslashdvendige beregninger

Februar 2009 Roslashrharingndboka side 24 Pipelife Norge AS

Hookes lov og materialspenninger For et viskoelastiske materialer som for eksempel termoplastene krever bruk av Hookes lov et bevisst valg av stoslashrrelsen av parametrene Hookes lov

[Nmm2]

E Elastisitetsmodul [Nmm2] σ Spenning [Nmm2] ε Relativ forlengelse [ ] Eksempel I forrige eksempel ville et 200 meter langt PE 100 roslashr ha faringtt en lengdeendring paring 960 mm hvis det ikke hadde vaeligrt forankret Hvis det forankres i begge ender vil det oppstaring spenninger i roslashrveggen som gradvis vil relaksere

Den relativ forlengelsen ville blitt

Vi velger langtids E-modul for PE 100 som er 200 Nmm2 fordi temperaturendringen er varig - og benytter Hookes lov

Materialspenningen i lengderetning etter lang tid som foslashlge av at roslashret ikke faringr bevege seg er 096 Nmm2 Umiddelbart etter installasjon blir spenningen stoslashrre For aring beregne denne maring en bruke korttids E-modul for PE 100 som er 1000 Nmm2 Da blir materialspenningen 48 Nmm2 Til tross for den relativt hoslashye spenningen er ikke dette saring ille - som vi skal se senere Men summen av maksimumspenninger i lengderetning blir dimensjonerende for forankringene Naringr roslashret utsettes for et innvendig trykk saring oppstaringr det spenninger i ringretning og lengderetning i tillegg Disse er som regel betydelige Forhold omkring flere sammenfallende spenninger og spenninger i to plan omhandles under

Februar 2009 Roslashrharingndboka side 24 Pipelife Norge AS

Materialspenning i ringretning som foslashlge av innvendig trykk Naringr roslashret utsettes for et innvendig trykk saring oppstaringr det spenninger i ringretning (tangensialt) Denne spenningen kan beregnes slik

[Nmm2]

dm er middeldiameteren dm=de-e Eksempel Hvis trykket er 10 bar (10 Nmm2) for et 225 mm SDR 11 PE 100 roslashr med veggtykkelse 205 mm saring blir resultatet

Materialspenning i lengderetning paring grunn av innvendig trykk Hvis man setter trykk paring en frittliggende ledning vil den krympe mens i en fastspent ledning vil det oppstaring materialspenninger i stedet Spenninger i lengderetningen for fastspente ledninger paring grunn av paringfoslashrt trykk (tverrkontraksjon) finnes ved aring multiplisere spenningen i ringretning med tverrkontraksjonstallet - som er en materialkonstant

[Nmm2] Tverrkontraksjonstallet for PE er oppgitt som et intervall fra 035 til 05 Lengre belastningstid gir hoslashyere tverrkontraksjonstall For aring beregne paringfoslashrt spenning i lengderetning paring grunn av paringfoslashrt trykk benyttes vanligvis tverrkontraksjonstallet 05 Eksempel I dette tilfellet blir strekkspenningen i lengderetning

Resulterende materialspenning Da har vi flere spenninger som virker baringde i ringretning (σr) og i lengderetning (σl) For aring finne den samlede spenningen - resultantspenningen - benyttes von Mieses teori

[Nmm2] Ved overtrykk i ledningen blir spenningen i ringretning en positiv strekkspenning Spenningen i lengderetning blir en positiv strekkspenning ved tverrkontraksjon og temperaturreduksjon Spenningen paring grunn av temperaturoslashkning blir en negativ trykkspenning Av formelen ser vi at resultantspenningen blir stoslashrre om spenningene har motsatt fortegn enn om spenningene har samme fortegn

Februar 2009 Roslashrharingndboka side 24 Pipelife Norge AS

Eksempel Vi bruker verdier fra eksemplene over - Positiv strekkspenning i ringretning pga innvendig overtrykk 50 Nmm2 - Positiv strekkspenning i lengderetning pga tverrkontraksjon 25 Nmm2 - Positiv strekkspenning i lengderetning pga varig temperaturreduksjon 096 Nmm2 - Summen av de positive spenningene i lengderetning 35 Nmm2

OBS Trykkspenninger for eksempel ved undertrykk eller ved temperaturoslashkning er negative Pass paring fortegnene Ved beregning av sikkerhetsfaktor benyttes langtids spenning som foslashlge av temperaturendringen mens korttids spenning benyttes ved dimensjonering av forankring Kraften som virker paring forankringen finnes ved aring multiplisere resultantspenningen i lengderetning med tverrsnittsarealet av roslashrveggen I dette tilfellet er summen av maksimumspenningene i lengderetning 73 Nmm2 mens tverrsnittsarealet er 13170 mm2 Kraften blir da 961 kN Bruddspenningen for PE 100 er 10 Nmm2 Sikkerhetsfaktoren for eksemplet over blir da

Altsaring hoslashyere enn om vi bare hadde tatt hensyn til spenningen i ringretning som foslashlge av det innvendige overtrykket Maksimum dimensjonerende spenning for PE 100 materialet er 80 Nmm2 for 50 aringrs belastningstid mens minimum bruddspenning er 100 Nmm2 - noe som gir en design faktor (sikkerhetsfaktor) paring 125 Man boslashr soslashrge for at sikkerhetsfaktoren er tilfredsstillende - noe som boslashr vurderes fra gang til gang Men det advares mot aring ikke ta hensyn til uforutsette tilleggsbelastninger som paringfoslashres under installasjon eller drift I Norge har det vaeligrt vanlig aring dimensjonere i forhold til vanntrykket og ha en hoslashy sikkerhetsfaktor (16 for PE) til disposisjon for kjente og ukjente tilleggsspenninger Vi ser at dette er i endring og det er viktig at den prosjekterende er kjent med ulike forhold og at den utfoslashrende ikke paringfoslashrer unoslashdvendige tilleggsspenninger i installasjonsfasen - for eksempel ved aring spenne fast roslashret foslashr det er akklimatisert

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 24 Pipelife Norge AS

Tillatt utvendig overtrykkinnvendig undertrykk For et mufferoslashr vil tetningsringens evne til aring taringle undertrykk ofte vaeligre dimensjonerende I et roslashr som belastes med et jevnt utvendig trykk eller innvendig undertrykk vil det oppstaring spenninger som vi kan kalle ringtrykkspenninger i roslashrveggen som illustrert i figuren Naringr stoslashrrelsen paring disse spenningene naringr et visst punkt vil roslashret kollapse (knekke) Denne spenningen kalles knekkspenning Knekkspenningens stoslashrrelse avhenger av ovalitet om roslashret kan bevege seg i lengderetning om det er forsterket med udeformerbare avstivningsringer (belastningslodd) og om det er nedgravd eller om det ligger fritt uten sidestoslashtte (sjoslashledning eller roslashr over bakken) Et utvendig overtrykk gir den samme situasjonen som et innvendig undertrykk I det foslashlgende benytter vi bare betegnelsen undertrykk som tilsvarer utvendig overtrykk innvendig undertrykk eller negativ differanse mellom disse

Roslashr utsatt for et utvendig overtrykk eller innvendig undertrykk p

Ringtrykkspenning som oppstaringr ved undertrykk σt = edp m

sdotsdot

2 [Nmm2]

Oslashkes det innvendige undertrykket oppnarings til slutt den ringtrykkspenning i roslashrveggen som foslashrer til kollaps - eller knekking Dette undertrykket kalles kritisk undertrykk

Knekkspenning σkn = 2

21 ⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minus mdeE

υ [Nmm2]

Kritisk undertrykk pkr = 3

212 ⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minussdot

mdeE

υ [Nmm2]

p trykkforskjell mellom utsiden og innsiden av roslashret (undertrykk) [Nmm2] E materialets E-modul [Nmm2]

ν tverrkontraksjonskoeffisient (Poissons ratio) vanlige verdier er - bevegelig nedgravd roslashr 03 ndash 04 - nedgravd roslashr som er helt forhindret fra aring bevege seg i lengderetningen 05 - fritt opplagt fastspent roslashr uten sidestoslashtte 05 - fritt opplagt bevegelig roslashr uten sidestoslashtte 0

e veggtykkelse [mm] dm roslashrets middeldiameter dm = de-e [mm] Forutsetninger for formlenes gyldighet er at roslashrmaterialet er elastisk og at roslashret er fullkomment sirkulaeligrt

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 25 Pipelife Norge AS

Termoplastroslashr er ikke elastiske men viskoelastiske Dette betyr at man i hvert tilfelle maring vurdere hvilken E-modul som skal benyttes - korttids E-modul eller krypmodulen Ved trykkstoslasht benyttes for eksempel korttids E-moduler Ved konstante belastninger over tid som for eksempel ved undertrykk i en inntaksledning benyttes krypmodul Krypmodulen er vanskelig aring bestemme fordi den avhenger av tid temperatur og spenningens stoslashrrelse Man benytter derfor vanligvis de konservative verdiene oppgitt i avsnittet vi har kalt rdquomaterialdatardquo Paring grunn av materialets viskoelastiske egenskaper varierer ogsaring tverrkontraksjonskoeffisienten med materialtype belastningstilfelle og -tid Men her er det ogsaring vanlig aring benytte vanlige verdier som er oppgitt Det er en forutsetning for krypknekking at roslashret har en initialdeformasjon og slik er det i praksis Se figur i neste avsnitt For et teoretisk fullkomment sirkulaeligrt roslashr inntreffer en elastisk knekking i stedet for en krypknekking Ved bestemmelse av kritisk undertrykk ved elastisk knekking maring man anvende en verdi paring E-modul (E) som gjelder for korttidsbelastning Da E-modul ved korttidsbelastning er stoslashrre enn ved langtidsbelastning (krypmodul) vil elastisk knekklast vaeligre stoslashrre enn krypknekklast Dette betyr at plastroslashr taringler stoslashrre undertrykk i kort tid enn over lang tid

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 26 Pipelife Norge AS

Beregning av kritisk undertrykk for roslashr som ikke har sidestoslashtte

Kritisk undertrykk kdeEPm

kr sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minussdot=

3

212

υ [Nmm2]

der k er reduksjonsfaktor paring grunn av ovalitet se diagram under I tillegg er det vanlig aring legge inn en sikkerhetsfaktor paring 20 for aring fastsette tillatt undertrykk

Reduksjonsfaktor k for kritisk undertrykk ved ovalitet (δde) - illustrasjon fra Lars-Eric Jansons bok Av diagrammet ser man at roslashrets evne til aring taringle undertrykk reduseres med ca 50 ved 3 ovalitet Hvis vi innfoslashrer SDR-verdien blir formelen

kSDR

EPkr sdot⎟⎠⎞

⎜⎝⎛

minussdot

minussdot=

3

2 11

12

υ

Eksempel En 315 mm PE 100 SDR 11 roslashrledning som ligger fritt og ikke fastspent utsettes i lange perioder for et undertrykk ned mot - 5 mVs Roslashrets deformasjon maringles til 3 og tverrkontraksjons- koeffisienten er 05

Kritisk undertrykk kdeEPm

kr sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minussdot=

3

212

υ [Nmm2]

504286

62801

20023

2

2

sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minussdot=

mmmmmmN

= 020 Nmm2 = 203 mVs Sikkerhetsfaktor mot knekkingbuckling er 203 mVs5 mVs = 41 Sikkerhetsfaktoren er stoslashrre enn 2 og det vil ikke vaeligre fare for at roslashret klapper sammen

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 27 Pipelife Norge AS

Tabeller for tillatt undertrykk for frittliggende roslashr uten sidestoslashtte Kort tid SDR 344 SDR 26 SDR 21 SDR 17176 SDR 136 SDR 11 PE 80 - 52middotk - 18middotk - 82middotk PE 100 - 65middotk - 25middotk 51middotk 102middotk PVC 82middotk - (38middotk) - (153middotk) - Svaret har benevning mVs (1 mVs asymp 01 bar) ν er 0 E er 3 000 Nmm2 for PVC 1 000 Nmm2 for PE 100 og 800 Nmm2 for PE 80 Verdier for k hentes fra diagram over Det er tatt hensyn til en sikkerhetsfaktor 2 mot knekking For fastspente roslashr er verdiene 33 hoslashyere Lang tid SDR 344 SDR 26 SDR 21 SDR 17176 SDR 136 SDR 11 PE 80 - 10middotk - 36middotk - 16middotk PE 100 - 13middotk - 50middotk 10middotk 20middotk PVC 27middotk - (13middotk) - (51middotk) - Svaret har benevning mVs (1 mVs asymp 01 bar) ν er 0 E er 1 000 Nmm2 for PVC 200 Nmm2 for PE 100 og 160 Nmm2 for PE 80 Verdier for k hentes fra diagram over Det er tatt hensyn til en sikkerhetsfaktor 2 mot knekking For fastspente roslashr er verdiene 33 hoslashyere Eksempel Hva er tillatt undertrykk ved lang tids belastning for en PE 100 SDR 11 ledning som ligger fritt med 2 deformasjon Av tabellen som viser kritisk undertrykk ved lang tid ser vi at uttrykket er Ptill = 20middotk [mVs] Av figuren som viser reduksjonsfaktor paring grunn av ovalitet ser vi at k er lik 055

Ptill = 20middot055 = 110 mVs asymp 11 bar Tillatt undertrykk for denne ledningen er 110 mVs med en belastningstid paring 50 aringr og en sikkerhetsfaktor paring 2 En viktig forutsetning er selvsagt at deformasjonen holder seg paring 2 - noe som fordrer godt utfoslashrt ledningssone Utregningen gir oss veiledende konservative verdier I kritiske tilfeller maring valg av verdier for ν og E vurderes mer noslashye

Beregning av kritisk undertrykk for PE-roslashr som avstives med betonglodd Hvis et roslashr som kan bevege seg fritt i lengderetningen forsterkes med udeformerbare avstivningsringer (belastningslodd) med innbyrdes avstand L kan kritisk undertrykk beregnes slik

krkrL PL

EeP sdotsdotsdot

=22

[Nmm2]

e Veggtykkelse [mm] E Materialets E-modul eller krypmodul [Nmm2] Pkr Kritisk undertrykk uten avstivningsringer [Nmm2] L Avstanden mellom avstivningsringene [mm] Uttrykket gjelder innenfor foslashlgende grenser for L

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 28 Pipelife Norge AS

( ) 24561

23m

m

deLdee sdot

sdotgtgesdot

dm Middeldiameter dm = de-e

Dimensjon [mm]

SDR 73

SDR 11 SDR 17 SDR 26

110 lt 037 lt 049 lt 065 lt 083 160 lt 054 lt 072 lt 094 lt 12 225 lt 076 lt 10 lt 13 lt 17 280 lt 095 lt 13 lt 16 lt 21 315 lt 11 lt 14 lt 18 lt 24 400 lt 14 lt 18 lt 23 lt 30 500 lt 17 lt 22 lt 29 lt 38 600 lt 20 lt 27 lt 35 lt 45 710 lt 24 lt 32 lt 42 lt 53 800 lt 27 lt 36 lt 47 lt 60

1000 lt 34 lt 45 lt 59 lt 75 1200 lt 41 lt 54 lt 70 lt 90 1400 lt 47 lt 63 lt 82 lt 105 1600 lt 54 lt 72 lt 94 lt 120 1800 lt 61 lt 81 lt 106 lt 135 2000 lt 68 lt 90 lt 117 lt 150

Maksimumavstand [m] mellom lodd for at beregningen skal vaeligre gyldig Ved stoslashrre avstander benyttes formel for fritt roslashr uten avstivningsringer Se forrige avsnitt Ut fra tabellen kan man lese at disse beregningene ikke er relevante foslashr dimensjonene blir rimelig store - kanskje stoslashrre enn 400 mm og ved hoslashye SDR-verdier Eksempel En 600 mm PE 100 SDR 11 sjoslashledning paring 50 meters dyp kan bli utsatt for trykksvingninger med trykk ned mot 0 mVs ved en uforutsett braring endring av vannhastigheten Avstanden mellom belastningsloddene er 20 meter Ovalitet er 1 Sjekk foslashrst at avstanden mellom betongloddene gjoslashr formelen gyldig

( ) 2

456123

m

m

deLdee sdot

sdotgtgesdot

dArr

( ) 2

554555445545554554561

23

sdotsdotgtge

sdot L [mm]

dArr 269 m ge L gt 049 m

dArr L = 20 m

dArr Formelen er gyldig

Finn kritisk undertrykk uten avstivningsringer

kdeEPm

kr sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minussdot=

3

212

υ [Nmm2]

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 29 Pipelife Norge AS

6505545554

0110002

3

2

2

sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minussdot=

mmmmmmN

= 129 Nmm2 = 132 mVs

Kritisk undertrykk med avstivningsringer

krkrL PL

EeP sdotsdotsdot

=22

[Nmm2]

= 22

2912000

100055422mmN

mmmmNmm

sdotsdotsdot

= 215 Nmm2 = 220 mVs

Ledningen ligger paring 50 meters dyp og innvendig trykk er 0 mVs Trykkforskjellen er altsaring 50 mVs som er mye mindre enn det kritiske undertrykket Ledningen vil med stor sannsynlighet taringle en slik belastning - selv om roslashrets ovalitet oslashker

Beregning av tillatt undertrykk for roslashr som ligger nedgravd i groslashft - Beregning av det totale undertrykket roslashret blir utsatt for Plastroslashr som ligger nedgravd i gode masser har vesentlig stoslashrre motstandsevne mot kollaps enn et frittliggende roslashr paring grunn av stoslashtten fra massene i ledningssonen I veldig loslashse masser kan man risikere at roslashret ikke har nevneverdig stoslashtte og ovalisering faringr utvikle seg fritt Stoslashrst betydning for stoslashrrelsen paring det kritiske undertrykket har roslashrets ringstivhet og massenes stoslashtteevne (sekantmodul) Nedgravde roslashr vil i tillegg til et eventuelt innvendig undertrykk bli utsatt for et utvendig trykk fra jordmassene grunnvann ogeller trafikk Vertikalt utvendig trykk paring roslashret q = qjord + qvann + qtr [kNm2] Vekt av jordmasser qjord = ρmiddotH [kNm2] Vanntrykk qvann = 10middotHvann [kNm2] ρ Jordens densitet normalt 18 - 19 kNm3 over grunnvannstanden og 11 kNm3 under

grunnvannstanden H Overdekningens hoslashyde [m] Hvann Grunnvannstandens hoslashyde over senter roslashr [m] Trykk paring grunn av trafikklast (qtr) hentes ut fra diagrammet under Hjultrykket er 75 kN (asymp75 tonn) pluss en dynamisk effekt som er gitt en faktor 175

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 30 Pipelife Norge AS

qtr vertikalt trykk som foslashlge av trafikklast (delt500 mm) - Illustrasjon fra Lars-Eric Jansons bok Summen av undertrykk i roslashret og utvendig overtrykk paring roslashret utgjoslashr det totale undertrykket roslashret blir utsatt for - Ringstivhet og undertrykk Nedgravde roslashr som kollapser er en sjeldenhet i Norge Aringrsaken til dette er at vi generelt har brukt roslashr med stor veggtykkelse i forhold til trykklassen - og dermed hoslashy ringstivhet De nye europeiske standardene aringpner etter hvert for tynnere roslashr med lavere ringstivhet og da maring vi vaeligre mer paring vakt ved undertrykk For det aller meste skal man benytte de vanlige korttidsverdiene for ringstivhet fordi kollaps opptrer plutselig som foslashlge av en plutselig oslashkning i belastningen Langtidsverdier for ringstivhet paring plastroslashr oppgis normalt ikke Dette fordi ringstivheten paring plastroslashr ikke reduseres men heller oslashker noe over tid Paring grunn av materialets oppfoslashrsel under lang tids belastning maring en av og til benytte verdier i beregningene som er reduserte i samme forhold som mellom korttids- og krypmodul - Roslashr lagt i gode masser (friksjonsmasser) Formel for tillatt undertrykk i forbindelse med friksjonsmasser er

635tRtill ESP sdotsdot=

β [kNm2]

β Sikkerhetsfaktor Ersquot Massenes tangentmodul Ersquot = 2 middot Ersquos [kNm2] Ersquos Massenes sekantmodul - diagram under [kNm2] SR Roslashrets ringstivhet [kNm2] Bruk oppgitt verdier for ringstivhetsklasser (for eksempel 8 kNm2 for de fleste avloslashpsroslashrsystemer) eller regn ut ved hjelp av foslashlgende formel

[kNm2] OBS E (roslashrmaterialets E-modul) settes inn i kNm2 33

3

)1(1212 minussdot=

sdotsdot

=SDRE

deESm

R

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 31 Pipelife Norge AS

Paring grunn av stoslashtten fra omkringliggende masser vil kollaps oppstaring plutselig Benytt derfor vanlige korttidsverdier for roslashrmaterialets E-modul (E) i kNm2 Stoslashtteevnen til massene i ledningssonen oppgis som massenes sekantmodul Sekantmodulen er avhengig av dybde og komprimeringsgrad og verdier for generelt gode masser tas ut fra figuren under Tillatt undertrykk for roslashr lagt i masser som gir liten stoslashtte omtales senere Massenes tangentmodul som benyttes i beregningene settes til to ganger massenes sekantmodul

Sekantmodul hos friksjonsmasser avhengig av overdekningens hoslashyde og komprimeringsgrad Massenes tangentmodul settes til det doble av sekantmodulen - Illustrasjon fra Lars-Eric Jansons bok - Roslashr lagt i daringrlige masser Formel for tillatt undertrykk i forbindelse med veldig loslashse masser er

ββ sdotsdot

+sdot

=3

224 tRtill

ESP (Gjelder for SR gt 00275middotErsquot hellipeller Ersquot gt 290 kPa for SN 8)

β Sikkerhetsfaktor SR Roslashrets ringstivhet [kNm2] Ersquot Massenes tangentmodul Ersquot = 2 middot Ersquos [kNm2] Ersquos Massenes sekantmodul fra diagrammet over [kNm2] I dype groslashfter eller ved bruk av myk leire eller silt i ledningssonen med roslashr med lav ringstivhet kan det oppstaring kryp i roslashrmaterialet og en ringstivhet relatert til krypmodulen boslashr benyttes i beregningene Sett inn krypmodulen i stedet for korttids E-modul i beregningen av ringstivhet - Roslashr i grunne groslashfter med trafikklast (firkantede roslashr) Ved grunne groslashfter med trafikkbelastning og roslashr med lav ringstivhet kan roslashret bli mer eller mindre firkantet For denne situasjonen gjelder foslashlgende formel

( )( )353164

e

Rtill d

SPδsdot+sdot

=

SR = Roslashrets ringstivhet [kNm2] δde = Relativ deformasjon [ ]

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 32 Pipelife Norge AS

Forankring Forankring av ledning er noslashdvendig der hvor systemet utsettes for krefter som har mulighet for aring forskyve ledningen Dette gjelder spesielt mufferoslashr med bend i horisontal- og vertikalplanet T-roslashr reduksjoner og endeflenser ved innvendig overtrykk Ledninger i brattere hellinger (ge 250 permil i grove masser eller fjellgroslashft ge 150 permil i finere masser) forankres ogsaring for aring unngaring utglidninger Helsveiste PE-roslashr maring forankres i hver ende Dette gjelder ogsaring i tilknytning til flenseforbindelser mot armatur og annet i kum hvor demontering for vedlikehold og utskifting er noslashdvendig I tillegg boslashr bend stoslashrre enn 60ordm og T-roslashr forankres spesielt Annen spesiell forankring er ofte unoslashdvendig fordi kreftene overfoslashres via strekkfaste skjoslashter til roslashr og friksjonsmasser i groslashfta Bend for mufferoslashr kan forankres med bruk av strekkfaste koblinger paring tilliggende skjoslashter I daringrlige masser kan man da risikere aring forflytte problemet til neste skjoslasht Forankring kan altsaring utfoslashres paring to prinsipielt forskjellige maringter

1 Bruk av forankringskloss 2 Strekkfaste koblinger eller sveist ledning

Vi skal i det etterfoslashlgende ta for oss forankring ved hjelp av betongkloss Dimensjonering av forankringskloss tar utgangspunkt i

bull Innvendig trykk bull Ledningsdimensjon bull Kraftresultant bull Groslashftesidens fasthet

For T-roslashr og endeflenser nyttes foslashlgende formel for beregning av resultantkraft

4

2idPAPR sdot

sdot=sdot=π

R resultantkraft [N] P trykk [Nmm2]

A areal = 4

2idsdotπ

[mm2]

di innvendig diameter π 314

T-roslashr med forankringskloss Eksempel Resultantkraften for et 160 mm T-roslashr for PVC SDR 21 roslashr med maksimum opptredende trykk 7 bar finnes paring foslashlgende maringte P = innvendig trykk = 70 bar = 07 Nmm2 de = 160 mm rarr di = 1446 mm

( )4614470

22 mmmmNR sdotsdot=π

R = 11 500 N = 115 kN (Vannet skyver med en kraft tilsvarende 12 tonn)

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 33 Pipelife Norge AS

For bend baringde i vertikal- og horisontalplanet nyttes formelen

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛sdot

sdotsdotsdot=⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛sdotsdotsdot=

2sin

42

2sin2

2 απα idPAPR

til bestemmelse av resultantkraften R resultantkraft [N] P trykk [Nmm2]

A areal = 4

2idsdotπ

[mm2]

di innvendig diameter π 314 α bendets vinkel

Et muffebend utsatt for krefter fra innvendig trykk Eksempel Resultantkraften for et 110 mm 45ordm bend i PVC SDR 21 utsatt for 7 bars trykk finnes paring foslashlgende maringte P = innvendig trykk = 70 bar = 07 Nmm2 α = 45ordm de = 110 mm rarr di = 994 mm

( )⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ deg

sdotsdot

sdotsdot=⎟⎠⎞

⎜⎝⎛sdotsdotsdot=

245sin

4499702

2sin2

22 mmmmNAPR πα

R = 4157 N = 42 kN Bestemmelse av areal til forankringskloss Ved horisontale bend T-roslashr og overganger oslashnsker man aring oppnaring at de opptredende kreftene fordeles i jordmassene bak For aring faring til dette maring de overfoslashres paring et areal som er stort nok i forhold til massenes evne til aring absorbere trykk Dette gjoslashres ved at kreftene forplanter seg til bakenforliggende masser via en betongkloss med et visst areal Det er dette arealet som maring beregnes ut fra massenes beskaffenhet og krefter foraringrsaket av et innvendig trykk Mellom roslashr og betong legges et lag av papir eller papp Dette for at betongen ikke skal hefte mot plasten

Noslashdvendig betongareal βσ

sdot=jord

betongRA [m2]

R resultantkraft [kN] β sikkerhetsfaktor σjord skjaeligrfasthet eller tillatt jordtrykk for jordtypen [kNm2] (se tabell paring neste side)

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 34 Pipelife Norge AS

Jordtypen Skjaeligrfasthet

[kNm2] Merknader

Bloslasht leire 25 - 50 Leira formes med et lett fingertrykk Middels leire 50 - 150 Leira er fuktig og noe plastisk

Formes med moderat fingertrykk Stiv leire 150 - 300 Leira er toslashrr og relativt fast

Kan formes med hardt fingertrykk Meget stiv leire 300 - 500 Leira er toslashrr og fast

Kan ikke formes med fingertrykk Tillatt jordtrykk

[kNm2]

Fin sand - loslashst lagret 100 Fin sand - komprimert 200 Grov sand - komprimert 300 σjord (skjaeligrfasthet eller tillatt jordtrykk) for ulike jordarter Eksempel

Bend med kraftvektorer og forankringskloss

Horisontalt bend P 15 bar Roslashr 160 mm PVC SDR 21 (Maksimum driftstrykk 10 bar er valgt) α 45˚ σjord 200 kNm2 β sikkerhetsfaktor 15 NB Ved maksimalt 10 bar driftstrykk er maksimalt proslashvetrykk 15 bar Derfor benyttes P = 15 bar i den beregningen Aring sette inn driftstrykket ville gitt for lite areal paring forankringsklossen Proslashvetrykket for et PVC SDR 21 roslashr kan ogsaring vaeligre 175 bar - noe som gir en enda stoslashrre forankringskloss

Resultantkraft

( ) kNNmmmmNAPR 918853182

45sin46144512

2sin2

22 ==⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛ deg

sdotsdot

sdotsdot=⎟⎠⎞

⎜⎝⎛sdotsdotsdot=

πα

Noslashdvendig betongareal

22 142051

200918 mmkNkNRA

jordbetong =sdot=sdot= β

σ

Velger h = 030 m hoslashyde paring betongkloss - som gir bredde

mmm

hA

b betong 470300

1420 2

===

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 35 Pipelife Norge AS

Vertikalt bend Summen av nedoverrettede vertikale krefter maring vaeligre stoslashrre enn eller lik oppoverrettet kraftresultant fra bend Det betyr at massen av overliggende jord med belastningsplate maring tilsvare kraftresultant Vaeligr oppmerksom paring massenes deformasjonsegenskaper Multipliser noslashdvendig tyngde paring belastningsplate med 15 som sikkerhet Eksempel Resultantkraften fra forrige eksempel er 189 kN For aring holde bendet paring plass behoslashves en masse tilsvarende m = (Rg)middotβ = (18 900 N981 ms2)middot15 = 2 890 kg = 29 tonn g = tyngdeaksellerasjonen 981 ms2 β = sikkerhetsfaktor Betong har en densitet paring ca 24 tonnm3 mens densiteten til jord er ca 15 tonnm3 Ved aring velge et passende areal for bunnen av betongklossen og naringr hoslashyden fra bunn betongkloss til terreng er kjent kan man benytte foslashlgende formel for aring finne noslashdvendig hoslashyde paring betongklossen

AAHmhbetong sdotsdotsdotminus

=9051

hbetong Hoslashyden av en betongkloss med flateareal A m Noslashdvendig masse for aring sikre et vertikalt bend utsatt for trykk H Hoslashyde fra bunn av betongkloss til terreng A Betongklossens flateareal Hvis svaret blir negativt betyr det at jorden over dette arealet har nok tyngde i seg selv Likevel er det noslashdvendig med en armert betongplate for aring fordele kreftene til en mengde jord med tilstrekkelig tyngde Hvis hbetong blir stoslashrre enn den totale hoslashyden (H) vil betongklossen stikke opp over terrenget Velg i saring fall et stoslashrre areal (A)

Tetthetsproslashving av trykkroslashr (trykkproslashving) Tetthetsproslashving av trykkroslashr etter legging foretas for aring sikre at roslashrsystemet ikke har eller faringr lekkasje paring grunn av feil i skjoslasht feil i materialet eller feil utfoslashrelse Bruddanvisninger paring plastroslashr vil raskt garing til brudd og svake forankringer vil svikte under hoslashyt trykk Trykkproslashving garingr over en viss tid for at slike svakheter skal kunne avsloslashres Dessuten trenger roslashr og pakninger litt tid for aring sette seg i forhold til et paringfoslashrt innvendig overtrykk Pass paring sikkerheten under trykkproslashving og stans alle arbeider i kummer eller paring andre steder naeligr roslashr og armaturer Pass paring at ventiler paring proslashvestrekningen staringr aringpne og at alle stikkledninger inn til hus er stengt av Trykkproslashving av roslashr for vannforsyning er beskrevet i NS-EN 805 (Vannforsyning Krav til systemer og komponenter utenfor bygninger) Denne standarden er ikke gjengitt her Ledningseier kan stille krav om at hele eller deler av prosedyren i NS-EN 805 foslashlges Norske standarder maring kjoslashpes fra Pronorm Standard Norges salgsselskap (wwwpronormno)

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 36 Pipelife Norge AS

Roslashret maring vaeligre overfylt og loslashse ender T-roslashr dimensjonsoverganger og bend forankret foslashr trykket settes paring Man kan velge aring la skjoslashtene ligge aringpne Luft maring evakueres fra ledningen Luftlommer gir forstyrrelser i maringlingene og er ofte aringrsak til feilaktige maringleresultater Om mulig boslashr vann fylles sakte inn fra ledningens laveste punkt Resultatet fra trykkfallsproslashvingen vil indikere om det er luft i ledningen Krav til omfang bull Proslashvetrykket skal kunne oppnarings paring det laveste punkt paring ledningen bull Et trykk tilsvarende maksimum tillatt driftstrykk maring oppnarings paring ledningens hoslashyeste punkt med

mindre ledningseier bestemmer noe annet Proslashvetrykk = Maksimum tillatt driftstrykk middot 15 eller = Maksimum tillatt driftstrykk + 5 bar den minste av

de to verdiene Maksimum tillatt driftstrykk 6 bar rArr Proslashvetrykk 9 bar Maksimum tillatt driftstrykk 75 bar rArr Proslashvetrykk 1125 bar Maksimum tillatt driftstrykk 10 bar rArr Proslashvetrykk 15 bar Maksimum tillatt driftstrykk 125 bar rArr Proslashvetrykk 175 bar Maksimum tillatt driftstrykk 16 bar rArr Proslashvetrykk 21 bar Maksimum tillatt driftstrykk 20 bar rArr Proslashvetrykk 25 bar OBS Maksimum tillatt driftstrykk kan vaeligre lavere enn roslashrets trykklasse Det tillates hoslashyere trykk i PVC- og PE-roslashr etter nye europeiske standarder For eksempel blir gamle PVC PN 10 roslashr fra og med 110 mm merket PN 125 Pipelife merker sine trykkroslashr med begge trykklasser - i dette tilfellet PN 10 og PN 125 Men det betyr uansett at maksimum tillatt innvendig trykk oslashker fra 10 bar til 125 bar Ved aring foslashlge anvisningene og forholde seg til roslashrets merking kan derfor ledningssystem for 10 bar trykk proslashves med inntil 175 bar trykk (125 bar + 5 bar) Roslashret vil taringle dette men det advares mot aring paringfoslashre ledningssystemet saring hoslashye trykk hvis ikke armaturer forankringer mm er spesielt dimensjonert for dette (Se ogsaring avsnitt om trykklasser og designfaktor (sikkerhetsfaktor)) Under normale forhold skal proslashveutstyret kobles til ledningens laveste punkt Hvis dette ikke er mulig skal trykket tilpasses hoslashyden over ledningens laveste punkt slik at det der ikke overstiger proslashvetrykket Tilpasning av proslashvetrykk ved plassering av manometer over laveste punkt paring ledningen For korte strekninger (lt100 m) og for stikkledninger mindre enn DN 80 er det tilstrekkelig aring benytte driftstrykket som proslashvetrykk Selve proslashveprosedyren fastsettes av ledningseier og kan utfoslashres i tre trinn

minus Forproslashving (kondisjonering) minus Trykkfallsproslashving (avdekker om det er luft i ledningen) minus Hovedtrykkproslashving

Paring grunn av polyetylenmaterialets oppfoslashrsel naringr roslashret utsettes for et stort innvendig vanntrykk kan vanlig trykkproslashving gi resultater som ikke tilfredsstiller kravene selv om ledningen er tett Det er derfor utviklet en egen trykkproslashvingsmetode for PE-roslashr som boslashr gjennomfoslashres ved tvil om tetthet

ΔH

Proslashvetrykk Proslashvetrykk - ΔH

Trykkproslashvingsutstyr Pumpe trykkmaringler mm

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 37 Pipelife Norge AS

Oversikt over komplett trykkproslashving i tre steg

Enkel proslashving Vi anbefaler generelt en forenklet proslashve som bestaringr av forproslashving (kondisjoneringsfase) og en hovedproslashving med trykktapsmetoden Men gjenvaeligrende luft i ledningen kan forstyrre maringlingene Luft komprimeres i stoslashrre grad enn vann og gjenvaeligrende luft kan gi tegn som tyder paring lekkasje eller kamuflere en liten lekkasje Hvis man er usikker paring om all luft er ventilert ut boslashr det ogsaring gjennomfoslashres en trykkfallsproslashving (se neste avsnitt) Flytskjema for anbefalt prosedyre

PVC og PE trykkroslashr Evt PE trykkroslashr Forproslashvingkondisjonering Forproslashvingkondisjonering

darr darr (Evt trykkfallsproslashving - se neste avsnitt) Metode for PE-roslashr med integrert trykkfallsproslashving

darr Hovedproslashving i ht trykktapsmetoden

Forproslashvingkondisjonering Forproslashving bestaringr i at roslashrledningen paringsettes driftstrykk som anbefales holdt i cirka et doslashgn I loslashpet av denne perioden skal man observere ledningen for tegn til lekkasje Samtidig vil roslashr og skjoslashter sette seg Hovedproslashving i ht trykktapsmetoden Under proslashving i ht trykktapsmetoden paringfoslashres proslashvetrykket gradvis og ledningen stenges av Trykkfallet registreres jevnlig i loslashpet av en time eller mer Trykkfallet skal vise en gradvis minkende tendens Krav til maksimum trykkfall i loslashpet av en time er 02 bar Trykket synker fordi roslashret utvider seg noe Aringrsaken til for mye trykkfall kan ogsaring vaeligre gjenvaeligrende luft i ledningen Eventuelt kan trykkfallsproslashving utfoslashres for aring avdekke uoslashnsket luft i ledningen

Forproslashving

Trykkfallsproslashving

Vanntapsmetoden - maringlt avtappet mengde

- maringlt paringfylt mengde

Trykktapsmetoden

Metode for PE-roslashr

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 38 Pipelife Norge AS

Tidspunkt [min] 0 10 20 30 40 50 60 Avlest trykk [bar] 1500 1492 1488 1486 1485 1484 1484

Eksempel paring maringlinger i forbindelse med trykktapsmetoden Metode med integrert trykkfallstest for PE trykkroslashr Prinsipp Naringr trykket i PE-roslashr reduseres raskt vil materialets viskoelastiske egenskaper foslashre til at roslashret etterparing sakte trekker seg sammen Da vil trykket i ledningen stiger noe - hvis ledningen er tett 1 Etter at ledningen er fylt og all tilgjengelig luft evakuert senkes trykket til null La dette staring i en

time 2 Oslashk trykket i loslashpet av maksimum ti minutter til proslashvetrykket og hold dette ved aring etterfylle jevnlig i en

halv time 3 La ledningen staring avstengt i en time og les av trykket Trykket skal ikke synke mer enn 30 av

proslashvetrykket Hvis proslashvetrykket er 15 bar tillates inntil 45 bar trykkfall 4 Reduser trykket raskt med 10-15 av proslashvetrykket Samtidig skal trykkfallet leses av avtappet

vannmengde maringles og dette kontrolleres mot utregning av teoretisk formel for aring avdekke gjenvaeligrende luft i ledningen Denne formelen for maksimalt tillatt avtappet vannmengde er

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+Δsdotsdot=Δ

RESDR

mmNpVV 2maks 2100

121 (se neste avsnitt)

5 Hovedproslashving Steng ledningen igjen og observer trykket i minst en halv time Trykket skal stige noe og overhodet ikke vise en fallende tendens Ved tvil kan proslashveperioden forlenges til 90 minutter og trykkfallet fra maksimumstrykket observert i den foslashrste halvtimen skal ikke vaeligre stoslashrre enn 25 kPa (025 bar eller 25 mVs)

Hvis proslashvingen maring gjentas maring den nye proslashvingen starte med punkt 1 - en time uten trykk

Eksempel paring trykkforloslashp ved trykkproslashving av PE-roslashr 1 time uten trykk - trykkoslashkning - 30 min proslashvetrykk - 1 time avstengt - trykkreduksjon - 30 min avstengt

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 39 Pipelife Norge AS

Trykkfallsproslashving Trykkfallsproslashving gjennomfoslashres for aring avdekke uoslashnsket luft i ledningen Den er integrert i den egne metoden for PE-roslashr i forbindelse med reduksjonen av trykket 1 Oslashk trykket i ledningen til proslashvetrykket 2 Ta ut en maringlbar mengde vann fra ledningen og maringl trykkfallet (Δp) 3 Sammenlign mengden av det avtappede vannet med kalkulert tillatt mengde vann (ΔVmax) ved

maringlt trykkfall i henhold til foslashlgende formel

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+sdotΔsdotsdot=Δ

Rmax E

SDRpVV2100

151 [liter]

Regn ut innholdet i parentesen foslashr du multipliserer dette med det oslashvrige

LdV i sdotsdot

=4

2π Ledningens vannvolum [liter]

di Innvendig diameter [dm] L Ledningens lengde [dm] Pass paring aring sette inn verdiene for di og L i desimeter (dm) 1 kubikkdesimeter (dm3) = 1 liter Δp Maringlt trykkfall [Nmm2] (1 bar = 01 MPa = 01 Nmm2)

edSDR e= Standard dimensjonsforhold [ ]

de Roslashrets utvendig diameter [mm] e Roslashrets veggtykkelse [mm] ER Roslashrmaterialets korttids E-modul

PVC 3 000 Nmm2 PE 80 800 Nmm2 PE 100 1000 Nmm2 Eksempel 600 m 500 mm PE 100 SDR 11 skal kontrolleres med hensyn paring luftinnhold Trykket senkes med 20 bar = 02 Nmm2 Vannvolumet i denne ledningen er

ldmdm

Ld

V i 9067860004

09244

222

=sdotsdot

=sdotsdot

=ππ

Uttrykket inne i parentesen

Nmm

mmNmmNESDR

mmN R

2

222 011501000

112100

12100

1=+=+

Den fullstendige formelen blir slik

lNmmmmNlESDRpVV

R

272011502090678512100

151 22max =sdotsdotsdot=⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+sdotΔsdotsdot=Δ

Avtappet vannmengde i dette eksemplet faringr ikke overstige 272 liter

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 40 Pipelife Norge AS

PE 100 PVC Dim SDR 17 SDR 11 SDR 74 Dim SDR 21 SDR 136

Maksimum tillatt avtappet vannmengde pr km PE 100 roslashr ved trykkfallsproslashving - trykkfall 20 bar (02 Nmm2)

110 386 219 118 110 174 104 125 500 282 153 160 368 220 140 627 355 192 225 729 434 160 819 463 251 280 113 180 104 586 317 315 143 200 128 724 391 400 231 225 162 915 495 Maksimum tillatt avtappet 250 200 113 612 vannmengde pr km PVC-roslashr ved 280 251 142 768 trykkfallsproslashving 315 317 180 971 - trykkfall 20 bar (02 Nmm2) 355 403 228 124 400 512 290 157 500 799 453 630 1269 719

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 41 Pipelife Norge AS

Trykkproslashverapport Trykkroslashr av plast proslashvd i ht NS-EN 805 (forenklet metode beskrevet av Pipelife Norge AS) Ledningseierhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Anlegghelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Entreprenoslashrhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Dimensjon og roslashrtypehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Proslashvetrykkhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip (Den minste av 15sdotmaksimum driftstrykk eller maksimum driftstrykk + 5 bar) Kontrolliste

Alle ender avvinklinger og T-roslashr er med strekkfaste skjoslashter ogeller forankret Ledningen er gradvis oppfylt fra laveste punkt og luftet Driftstrykket er paringfoslashrt og ledningen har staringtt med dette i minst ett doslashgn Proslashvetrykket er paringfoslashrt ledningen er avstengt og manometer som registrerer innvendig trykk er

montert Etter at ledningen er avstengt avleses trykket i ledningen hvert tiende minutt i en time Trykket kan falle med inntil 02 bar og trykkfallet skal vise en avtagende tendens Tabell Tidspunkt [min] 0 10 20 30 40 50 60 Avlest trykk [bar] Diagram fyll inn maringlepunktene og dra en linje gjennom punktene Trykkproslashving er utfoslashrt med godkjent resultat

Sted dato Underskrift

helliphellip bar

10 20 30 40 50 60 0

helliphellip bar

Tid [min]

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 42 Pipelife Norge AS

Avvinkling og boslashying

PE trykkroslashr PE-roslashrets fleksibilitet kan utnyttes ved aring boslashye roslashret En vanlig maringte aring lage riktig boslashyeradius paring er aring benytte et tau like langt som radien og merke sirkelbuen Hvor mye roslashrenden skal flyttes kan ogsaring beregnes ut fra formel Se formler og figur

Normale verdier I enkelte tilfeller boslashr dette beregnes mer noslashyaktig (Alle enheter i meter) R = 60sdotde (Roslashr med trykk) R = 30sdotde (Trykkloslashst roslashr og under installasjon av trykkroslashr)

Rahmsdot

=2

2

πα

sdotsdot

=Ra 180ο

Boslashying av PE-roslashr

PVC trykkroslashr Retningsforandringer skal i prinsippet utfoslashres ved hjelp av bend I tillegg til standard bend kan det leveres bend med annen avvinkling Smaring retningsforandringer kan utfoslashres ved boslashying av roslashr PVC trykkroslashr med muffe kan boslashyes i groslashfta i henhold til skisse og tabell nedenfor Se ogsaring formler i forrige avsnitt Merk at roslashrenden maring sikres slik at det ikke foregaringr ukontrollert avvinkling i muffa

de [mm] R [ m ] hm [ m ] 63 19 054 75 22 045 90 27 038 110 33 031 160 48 021 225 60 015 280 125 007 315 158 006 400 200 005

Boslashying av PVC trykkroslashr Boslashying av PVC trykkroslashr

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 43 Pipelife Norge AS

NB Boslashyde roslashr maring ikke anbores Boslashying av roslashr maring ikke foslashre til at avvinkling i muffe overstiger verdiene nedenfor

Avvinkling i muffe under legging boslashr unngarings Dette for at avvinklingen ikke skal bli for stor ved utilsiktede forskyvninger under arbeidet i ledningssonen eller ved uforutsette setninger Hvis man likevel velger aring avvinkle paring denne maringten gjelder foslashlgende grenseverdier Stoslashrste tillatte avvinkling i muffe Tom 315 mm 20deg - Tilsvarer 20 cm fra senterlinjen for en roslashrlengde (6 m) Mellom 315 mm og 630 mm 15deg - Tilsvarer 15 cm fra senterlinjen for en roslashrlengde (6 m)

Klamring av roslashr i hus Naringr plastroslashr skal monteres over bakken i en kulvert eller i en bygning er det viktig aring passe paring at klamringene er sterke nok baringde for aring baeligre roslashret taringle rystelser (trykksvingninger) og tilfredsstille krav til forankring samt at ekspansjon eller temperaturkrefter haringndteres forsvarlig Glideklammer og fastklammer maring ha et 5 mm tykt mellomlegg av neoprengummi Klamrene maring ogsaring kunne holde roslashret sirkulaeligrt Horisontal PE- eller PVC-ledning

Klamringsavstand horisontale vaeligskefylte PVC-roslashr med maksimum 2 mm nedboslashyning

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 44 Pipelife Norge AS

Klamringsavstand horisontale vaeligskefylte PE 100 roslashr med maksimum 10 mm nedboslashyning PE 80 roslashr maring ha 5 mindre klamringsavstand enn PE 100 roslashr med samme SDR-verdi Bend T-roslashr og lignende utsatt for innvendig trykk maring i tillegg forankres med tanke paring forskyvninger Se avsnitt Forankring for beregning av resultantkrefter Vertikal PE- eller PVC-ledning Vertikale ledninger uten vibrasjoner fra og med 110 mm boslashr ha en klamringsavstand paring maksimum tre meter For ledninger med vibrasjoner gjelder de samme avstandene som for horisontale roslashr PP innomhus avloslashpsroslashr Se ogsaring monteringsanvisningen

Dim [mm]

Horisontal ledning

[m]

Vertikal ledning

[m] 32 05 12 50 05 15 75 08 20 90 09 20

110 11 20 Klamringsavstand for horisontale innomhus PP-roslashr

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 21 Pipelife Norge AS

Vannfoslashringsdiagram for trykkroslashr k=001 mm

Vannfoslashringsdiagram for plastroslashr fra di 20 mm til di 200 mm k = 001 mm

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 22 Pipelife Norge AS

Vannfoslashringsdiagram for trykkroslashr k=005 mm

Vannfoslashringsdiagram for plastroslashr fra di 200 mm til di 2000 mm k = 005 mm

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 23 Pipelife Norge AS

Lengdeutvidelse Lengden paring et roslashr oppgis normalt ved romtemperatur (ca +20 degC) Naringr ett roslashr oppvarmes eller avkjoslashles vil det forandre lengde dersom det kan bevege seg uhindret Ta hensyn til dette ved legging av lange lengder (PE) og ved montering av mufferoslashr (tilpass innstikkslengde) ΔL = αLoΔT [m] ΔL Lengdeforskjell [m] α Temperaturutvidelseskoeffisient [mmmdegC] Lo Opprinnelig lengde [m] ΔT Temperaturforskjell [degC]

Materiale α [mmmdegC]

PVC 008 PP 013 PE 80 018 PE 100 016 Utvidelseskoeffisienter Eksempel Et 200 meter langt PE 100 roslashr legges en god sommerdag med temperatur i roslashrveggen paring +40 degC Normal temperatur i grunnen paring den tiden er +10 degC Hvor mye vil roslashret trekke seg sammen

ΔL = αLoΔT

ΔL = 016 mmmdegC middot 200 m middot (40 ndash 10)degC

ΔL = 960 mm I et roslashr som er fastspent og ute av stand til aring bevege seg vil en slik lengdeendring i stedet opptre som spenninger i roslashrveggen Ved store og uunngaringelige temperaturendringer boslashr man vaeligre spesielt oppmerksom og foreta noslashdvendige beregninger

Februar 2009 Roslashrharingndboka side 24 Pipelife Norge AS

Hookes lov og materialspenninger For et viskoelastiske materialer som for eksempel termoplastene krever bruk av Hookes lov et bevisst valg av stoslashrrelsen av parametrene Hookes lov

[Nmm2]

E Elastisitetsmodul [Nmm2] σ Spenning [Nmm2] ε Relativ forlengelse [ ] Eksempel I forrige eksempel ville et 200 meter langt PE 100 roslashr ha faringtt en lengdeendring paring 960 mm hvis det ikke hadde vaeligrt forankret Hvis det forankres i begge ender vil det oppstaring spenninger i roslashrveggen som gradvis vil relaksere

Den relativ forlengelsen ville blitt

Vi velger langtids E-modul for PE 100 som er 200 Nmm2 fordi temperaturendringen er varig - og benytter Hookes lov

Materialspenningen i lengderetning etter lang tid som foslashlge av at roslashret ikke faringr bevege seg er 096 Nmm2 Umiddelbart etter installasjon blir spenningen stoslashrre For aring beregne denne maring en bruke korttids E-modul for PE 100 som er 1000 Nmm2 Da blir materialspenningen 48 Nmm2 Til tross for den relativt hoslashye spenningen er ikke dette saring ille - som vi skal se senere Men summen av maksimumspenninger i lengderetning blir dimensjonerende for forankringene Naringr roslashret utsettes for et innvendig trykk saring oppstaringr det spenninger i ringretning og lengderetning i tillegg Disse er som regel betydelige Forhold omkring flere sammenfallende spenninger og spenninger i to plan omhandles under

Februar 2009 Roslashrharingndboka side 24 Pipelife Norge AS

Materialspenning i ringretning som foslashlge av innvendig trykk Naringr roslashret utsettes for et innvendig trykk saring oppstaringr det spenninger i ringretning (tangensialt) Denne spenningen kan beregnes slik

[Nmm2]

dm er middeldiameteren dm=de-e Eksempel Hvis trykket er 10 bar (10 Nmm2) for et 225 mm SDR 11 PE 100 roslashr med veggtykkelse 205 mm saring blir resultatet

Materialspenning i lengderetning paring grunn av innvendig trykk Hvis man setter trykk paring en frittliggende ledning vil den krympe mens i en fastspent ledning vil det oppstaring materialspenninger i stedet Spenninger i lengderetningen for fastspente ledninger paring grunn av paringfoslashrt trykk (tverrkontraksjon) finnes ved aring multiplisere spenningen i ringretning med tverrkontraksjonstallet - som er en materialkonstant

[Nmm2] Tverrkontraksjonstallet for PE er oppgitt som et intervall fra 035 til 05 Lengre belastningstid gir hoslashyere tverrkontraksjonstall For aring beregne paringfoslashrt spenning i lengderetning paring grunn av paringfoslashrt trykk benyttes vanligvis tverrkontraksjonstallet 05 Eksempel I dette tilfellet blir strekkspenningen i lengderetning

Resulterende materialspenning Da har vi flere spenninger som virker baringde i ringretning (σr) og i lengderetning (σl) For aring finne den samlede spenningen - resultantspenningen - benyttes von Mieses teori

[Nmm2] Ved overtrykk i ledningen blir spenningen i ringretning en positiv strekkspenning Spenningen i lengderetning blir en positiv strekkspenning ved tverrkontraksjon og temperaturreduksjon Spenningen paring grunn av temperaturoslashkning blir en negativ trykkspenning Av formelen ser vi at resultantspenningen blir stoslashrre om spenningene har motsatt fortegn enn om spenningene har samme fortegn

Februar 2009 Roslashrharingndboka side 24 Pipelife Norge AS

Eksempel Vi bruker verdier fra eksemplene over - Positiv strekkspenning i ringretning pga innvendig overtrykk 50 Nmm2 - Positiv strekkspenning i lengderetning pga tverrkontraksjon 25 Nmm2 - Positiv strekkspenning i lengderetning pga varig temperaturreduksjon 096 Nmm2 - Summen av de positive spenningene i lengderetning 35 Nmm2

OBS Trykkspenninger for eksempel ved undertrykk eller ved temperaturoslashkning er negative Pass paring fortegnene Ved beregning av sikkerhetsfaktor benyttes langtids spenning som foslashlge av temperaturendringen mens korttids spenning benyttes ved dimensjonering av forankring Kraften som virker paring forankringen finnes ved aring multiplisere resultantspenningen i lengderetning med tverrsnittsarealet av roslashrveggen I dette tilfellet er summen av maksimumspenningene i lengderetning 73 Nmm2 mens tverrsnittsarealet er 13170 mm2 Kraften blir da 961 kN Bruddspenningen for PE 100 er 10 Nmm2 Sikkerhetsfaktoren for eksemplet over blir da

Altsaring hoslashyere enn om vi bare hadde tatt hensyn til spenningen i ringretning som foslashlge av det innvendige overtrykket Maksimum dimensjonerende spenning for PE 100 materialet er 80 Nmm2 for 50 aringrs belastningstid mens minimum bruddspenning er 100 Nmm2 - noe som gir en design faktor (sikkerhetsfaktor) paring 125 Man boslashr soslashrge for at sikkerhetsfaktoren er tilfredsstillende - noe som boslashr vurderes fra gang til gang Men det advares mot aring ikke ta hensyn til uforutsette tilleggsbelastninger som paringfoslashres under installasjon eller drift I Norge har det vaeligrt vanlig aring dimensjonere i forhold til vanntrykket og ha en hoslashy sikkerhetsfaktor (16 for PE) til disposisjon for kjente og ukjente tilleggsspenninger Vi ser at dette er i endring og det er viktig at den prosjekterende er kjent med ulike forhold og at den utfoslashrende ikke paringfoslashrer unoslashdvendige tilleggsspenninger i installasjonsfasen - for eksempel ved aring spenne fast roslashret foslashr det er akklimatisert

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 24 Pipelife Norge AS

Tillatt utvendig overtrykkinnvendig undertrykk For et mufferoslashr vil tetningsringens evne til aring taringle undertrykk ofte vaeligre dimensjonerende I et roslashr som belastes med et jevnt utvendig trykk eller innvendig undertrykk vil det oppstaring spenninger som vi kan kalle ringtrykkspenninger i roslashrveggen som illustrert i figuren Naringr stoslashrrelsen paring disse spenningene naringr et visst punkt vil roslashret kollapse (knekke) Denne spenningen kalles knekkspenning Knekkspenningens stoslashrrelse avhenger av ovalitet om roslashret kan bevege seg i lengderetning om det er forsterket med udeformerbare avstivningsringer (belastningslodd) og om det er nedgravd eller om det ligger fritt uten sidestoslashtte (sjoslashledning eller roslashr over bakken) Et utvendig overtrykk gir den samme situasjonen som et innvendig undertrykk I det foslashlgende benytter vi bare betegnelsen undertrykk som tilsvarer utvendig overtrykk innvendig undertrykk eller negativ differanse mellom disse

Roslashr utsatt for et utvendig overtrykk eller innvendig undertrykk p

Ringtrykkspenning som oppstaringr ved undertrykk σt = edp m

sdotsdot

2 [Nmm2]

Oslashkes det innvendige undertrykket oppnarings til slutt den ringtrykkspenning i roslashrveggen som foslashrer til kollaps - eller knekking Dette undertrykket kalles kritisk undertrykk

Knekkspenning σkn = 2

21 ⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minus mdeE

υ [Nmm2]

Kritisk undertrykk pkr = 3

212 ⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minussdot

mdeE

υ [Nmm2]

p trykkforskjell mellom utsiden og innsiden av roslashret (undertrykk) [Nmm2] E materialets E-modul [Nmm2]

ν tverrkontraksjonskoeffisient (Poissons ratio) vanlige verdier er - bevegelig nedgravd roslashr 03 ndash 04 - nedgravd roslashr som er helt forhindret fra aring bevege seg i lengderetningen 05 - fritt opplagt fastspent roslashr uten sidestoslashtte 05 - fritt opplagt bevegelig roslashr uten sidestoslashtte 0

e veggtykkelse [mm] dm roslashrets middeldiameter dm = de-e [mm] Forutsetninger for formlenes gyldighet er at roslashrmaterialet er elastisk og at roslashret er fullkomment sirkulaeligrt

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 25 Pipelife Norge AS

Termoplastroslashr er ikke elastiske men viskoelastiske Dette betyr at man i hvert tilfelle maring vurdere hvilken E-modul som skal benyttes - korttids E-modul eller krypmodulen Ved trykkstoslasht benyttes for eksempel korttids E-moduler Ved konstante belastninger over tid som for eksempel ved undertrykk i en inntaksledning benyttes krypmodul Krypmodulen er vanskelig aring bestemme fordi den avhenger av tid temperatur og spenningens stoslashrrelse Man benytter derfor vanligvis de konservative verdiene oppgitt i avsnittet vi har kalt rdquomaterialdatardquo Paring grunn av materialets viskoelastiske egenskaper varierer ogsaring tverrkontraksjonskoeffisienten med materialtype belastningstilfelle og -tid Men her er det ogsaring vanlig aring benytte vanlige verdier som er oppgitt Det er en forutsetning for krypknekking at roslashret har en initialdeformasjon og slik er det i praksis Se figur i neste avsnitt For et teoretisk fullkomment sirkulaeligrt roslashr inntreffer en elastisk knekking i stedet for en krypknekking Ved bestemmelse av kritisk undertrykk ved elastisk knekking maring man anvende en verdi paring E-modul (E) som gjelder for korttidsbelastning Da E-modul ved korttidsbelastning er stoslashrre enn ved langtidsbelastning (krypmodul) vil elastisk knekklast vaeligre stoslashrre enn krypknekklast Dette betyr at plastroslashr taringler stoslashrre undertrykk i kort tid enn over lang tid

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 26 Pipelife Norge AS

Beregning av kritisk undertrykk for roslashr som ikke har sidestoslashtte

Kritisk undertrykk kdeEPm

kr sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minussdot=

3

212

υ [Nmm2]

der k er reduksjonsfaktor paring grunn av ovalitet se diagram under I tillegg er det vanlig aring legge inn en sikkerhetsfaktor paring 20 for aring fastsette tillatt undertrykk

Reduksjonsfaktor k for kritisk undertrykk ved ovalitet (δde) - illustrasjon fra Lars-Eric Jansons bok Av diagrammet ser man at roslashrets evne til aring taringle undertrykk reduseres med ca 50 ved 3 ovalitet Hvis vi innfoslashrer SDR-verdien blir formelen

kSDR

EPkr sdot⎟⎠⎞

⎜⎝⎛

minussdot

minussdot=

3

2 11

12

υ

Eksempel En 315 mm PE 100 SDR 11 roslashrledning som ligger fritt og ikke fastspent utsettes i lange perioder for et undertrykk ned mot - 5 mVs Roslashrets deformasjon maringles til 3 og tverrkontraksjons- koeffisienten er 05

Kritisk undertrykk kdeEPm

kr sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minussdot=

3

212

υ [Nmm2]

504286

62801

20023

2

2

sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minussdot=

mmmmmmN

= 020 Nmm2 = 203 mVs Sikkerhetsfaktor mot knekkingbuckling er 203 mVs5 mVs = 41 Sikkerhetsfaktoren er stoslashrre enn 2 og det vil ikke vaeligre fare for at roslashret klapper sammen

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 27 Pipelife Norge AS

Tabeller for tillatt undertrykk for frittliggende roslashr uten sidestoslashtte Kort tid SDR 344 SDR 26 SDR 21 SDR 17176 SDR 136 SDR 11 PE 80 - 52middotk - 18middotk - 82middotk PE 100 - 65middotk - 25middotk 51middotk 102middotk PVC 82middotk - (38middotk) - (153middotk) - Svaret har benevning mVs (1 mVs asymp 01 bar) ν er 0 E er 3 000 Nmm2 for PVC 1 000 Nmm2 for PE 100 og 800 Nmm2 for PE 80 Verdier for k hentes fra diagram over Det er tatt hensyn til en sikkerhetsfaktor 2 mot knekking For fastspente roslashr er verdiene 33 hoslashyere Lang tid SDR 344 SDR 26 SDR 21 SDR 17176 SDR 136 SDR 11 PE 80 - 10middotk - 36middotk - 16middotk PE 100 - 13middotk - 50middotk 10middotk 20middotk PVC 27middotk - (13middotk) - (51middotk) - Svaret har benevning mVs (1 mVs asymp 01 bar) ν er 0 E er 1 000 Nmm2 for PVC 200 Nmm2 for PE 100 og 160 Nmm2 for PE 80 Verdier for k hentes fra diagram over Det er tatt hensyn til en sikkerhetsfaktor 2 mot knekking For fastspente roslashr er verdiene 33 hoslashyere Eksempel Hva er tillatt undertrykk ved lang tids belastning for en PE 100 SDR 11 ledning som ligger fritt med 2 deformasjon Av tabellen som viser kritisk undertrykk ved lang tid ser vi at uttrykket er Ptill = 20middotk [mVs] Av figuren som viser reduksjonsfaktor paring grunn av ovalitet ser vi at k er lik 055

Ptill = 20middot055 = 110 mVs asymp 11 bar Tillatt undertrykk for denne ledningen er 110 mVs med en belastningstid paring 50 aringr og en sikkerhetsfaktor paring 2 En viktig forutsetning er selvsagt at deformasjonen holder seg paring 2 - noe som fordrer godt utfoslashrt ledningssone Utregningen gir oss veiledende konservative verdier I kritiske tilfeller maring valg av verdier for ν og E vurderes mer noslashye

Beregning av kritisk undertrykk for PE-roslashr som avstives med betonglodd Hvis et roslashr som kan bevege seg fritt i lengderetningen forsterkes med udeformerbare avstivningsringer (belastningslodd) med innbyrdes avstand L kan kritisk undertrykk beregnes slik

krkrL PL

EeP sdotsdotsdot

=22

[Nmm2]

e Veggtykkelse [mm] E Materialets E-modul eller krypmodul [Nmm2] Pkr Kritisk undertrykk uten avstivningsringer [Nmm2] L Avstanden mellom avstivningsringene [mm] Uttrykket gjelder innenfor foslashlgende grenser for L

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 28 Pipelife Norge AS

( ) 24561

23m

m

deLdee sdot

sdotgtgesdot

dm Middeldiameter dm = de-e

Dimensjon [mm]

SDR 73

SDR 11 SDR 17 SDR 26

110 lt 037 lt 049 lt 065 lt 083 160 lt 054 lt 072 lt 094 lt 12 225 lt 076 lt 10 lt 13 lt 17 280 lt 095 lt 13 lt 16 lt 21 315 lt 11 lt 14 lt 18 lt 24 400 lt 14 lt 18 lt 23 lt 30 500 lt 17 lt 22 lt 29 lt 38 600 lt 20 lt 27 lt 35 lt 45 710 lt 24 lt 32 lt 42 lt 53 800 lt 27 lt 36 lt 47 lt 60

1000 lt 34 lt 45 lt 59 lt 75 1200 lt 41 lt 54 lt 70 lt 90 1400 lt 47 lt 63 lt 82 lt 105 1600 lt 54 lt 72 lt 94 lt 120 1800 lt 61 lt 81 lt 106 lt 135 2000 lt 68 lt 90 lt 117 lt 150

Maksimumavstand [m] mellom lodd for at beregningen skal vaeligre gyldig Ved stoslashrre avstander benyttes formel for fritt roslashr uten avstivningsringer Se forrige avsnitt Ut fra tabellen kan man lese at disse beregningene ikke er relevante foslashr dimensjonene blir rimelig store - kanskje stoslashrre enn 400 mm og ved hoslashye SDR-verdier Eksempel En 600 mm PE 100 SDR 11 sjoslashledning paring 50 meters dyp kan bli utsatt for trykksvingninger med trykk ned mot 0 mVs ved en uforutsett braring endring av vannhastigheten Avstanden mellom belastningsloddene er 20 meter Ovalitet er 1 Sjekk foslashrst at avstanden mellom betongloddene gjoslashr formelen gyldig

( ) 2

456123

m

m

deLdee sdot

sdotgtgesdot

dArr

( ) 2

554555445545554554561

23

sdotsdotgtge

sdot L [mm]

dArr 269 m ge L gt 049 m

dArr L = 20 m

dArr Formelen er gyldig

Finn kritisk undertrykk uten avstivningsringer

kdeEPm

kr sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minussdot=

3

212

υ [Nmm2]

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 29 Pipelife Norge AS

6505545554

0110002

3

2

2

sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minussdot=

mmmmmmN

= 129 Nmm2 = 132 mVs

Kritisk undertrykk med avstivningsringer

krkrL PL

EeP sdotsdotsdot

=22

[Nmm2]

= 22

2912000

100055422mmN

mmmmNmm

sdotsdotsdot

= 215 Nmm2 = 220 mVs

Ledningen ligger paring 50 meters dyp og innvendig trykk er 0 mVs Trykkforskjellen er altsaring 50 mVs som er mye mindre enn det kritiske undertrykket Ledningen vil med stor sannsynlighet taringle en slik belastning - selv om roslashrets ovalitet oslashker

Beregning av tillatt undertrykk for roslashr som ligger nedgravd i groslashft - Beregning av det totale undertrykket roslashret blir utsatt for Plastroslashr som ligger nedgravd i gode masser har vesentlig stoslashrre motstandsevne mot kollaps enn et frittliggende roslashr paring grunn av stoslashtten fra massene i ledningssonen I veldig loslashse masser kan man risikere at roslashret ikke har nevneverdig stoslashtte og ovalisering faringr utvikle seg fritt Stoslashrst betydning for stoslashrrelsen paring det kritiske undertrykket har roslashrets ringstivhet og massenes stoslashtteevne (sekantmodul) Nedgravde roslashr vil i tillegg til et eventuelt innvendig undertrykk bli utsatt for et utvendig trykk fra jordmassene grunnvann ogeller trafikk Vertikalt utvendig trykk paring roslashret q = qjord + qvann + qtr [kNm2] Vekt av jordmasser qjord = ρmiddotH [kNm2] Vanntrykk qvann = 10middotHvann [kNm2] ρ Jordens densitet normalt 18 - 19 kNm3 over grunnvannstanden og 11 kNm3 under

grunnvannstanden H Overdekningens hoslashyde [m] Hvann Grunnvannstandens hoslashyde over senter roslashr [m] Trykk paring grunn av trafikklast (qtr) hentes ut fra diagrammet under Hjultrykket er 75 kN (asymp75 tonn) pluss en dynamisk effekt som er gitt en faktor 175

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 30 Pipelife Norge AS

qtr vertikalt trykk som foslashlge av trafikklast (delt500 mm) - Illustrasjon fra Lars-Eric Jansons bok Summen av undertrykk i roslashret og utvendig overtrykk paring roslashret utgjoslashr det totale undertrykket roslashret blir utsatt for - Ringstivhet og undertrykk Nedgravde roslashr som kollapser er en sjeldenhet i Norge Aringrsaken til dette er at vi generelt har brukt roslashr med stor veggtykkelse i forhold til trykklassen - og dermed hoslashy ringstivhet De nye europeiske standardene aringpner etter hvert for tynnere roslashr med lavere ringstivhet og da maring vi vaeligre mer paring vakt ved undertrykk For det aller meste skal man benytte de vanlige korttidsverdiene for ringstivhet fordi kollaps opptrer plutselig som foslashlge av en plutselig oslashkning i belastningen Langtidsverdier for ringstivhet paring plastroslashr oppgis normalt ikke Dette fordi ringstivheten paring plastroslashr ikke reduseres men heller oslashker noe over tid Paring grunn av materialets oppfoslashrsel under lang tids belastning maring en av og til benytte verdier i beregningene som er reduserte i samme forhold som mellom korttids- og krypmodul - Roslashr lagt i gode masser (friksjonsmasser) Formel for tillatt undertrykk i forbindelse med friksjonsmasser er

635tRtill ESP sdotsdot=

β [kNm2]

β Sikkerhetsfaktor Ersquot Massenes tangentmodul Ersquot = 2 middot Ersquos [kNm2] Ersquos Massenes sekantmodul - diagram under [kNm2] SR Roslashrets ringstivhet [kNm2] Bruk oppgitt verdier for ringstivhetsklasser (for eksempel 8 kNm2 for de fleste avloslashpsroslashrsystemer) eller regn ut ved hjelp av foslashlgende formel

[kNm2] OBS E (roslashrmaterialets E-modul) settes inn i kNm2 33

3

)1(1212 minussdot=

sdotsdot

=SDRE

deESm

R

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 31 Pipelife Norge AS

Paring grunn av stoslashtten fra omkringliggende masser vil kollaps oppstaring plutselig Benytt derfor vanlige korttidsverdier for roslashrmaterialets E-modul (E) i kNm2 Stoslashtteevnen til massene i ledningssonen oppgis som massenes sekantmodul Sekantmodulen er avhengig av dybde og komprimeringsgrad og verdier for generelt gode masser tas ut fra figuren under Tillatt undertrykk for roslashr lagt i masser som gir liten stoslashtte omtales senere Massenes tangentmodul som benyttes i beregningene settes til to ganger massenes sekantmodul

Sekantmodul hos friksjonsmasser avhengig av overdekningens hoslashyde og komprimeringsgrad Massenes tangentmodul settes til det doble av sekantmodulen - Illustrasjon fra Lars-Eric Jansons bok - Roslashr lagt i daringrlige masser Formel for tillatt undertrykk i forbindelse med veldig loslashse masser er

ββ sdotsdot

+sdot

=3

224 tRtill

ESP (Gjelder for SR gt 00275middotErsquot hellipeller Ersquot gt 290 kPa for SN 8)

β Sikkerhetsfaktor SR Roslashrets ringstivhet [kNm2] Ersquot Massenes tangentmodul Ersquot = 2 middot Ersquos [kNm2] Ersquos Massenes sekantmodul fra diagrammet over [kNm2] I dype groslashfter eller ved bruk av myk leire eller silt i ledningssonen med roslashr med lav ringstivhet kan det oppstaring kryp i roslashrmaterialet og en ringstivhet relatert til krypmodulen boslashr benyttes i beregningene Sett inn krypmodulen i stedet for korttids E-modul i beregningen av ringstivhet - Roslashr i grunne groslashfter med trafikklast (firkantede roslashr) Ved grunne groslashfter med trafikkbelastning og roslashr med lav ringstivhet kan roslashret bli mer eller mindre firkantet For denne situasjonen gjelder foslashlgende formel

( )( )353164

e

Rtill d

SPδsdot+sdot

=

SR = Roslashrets ringstivhet [kNm2] δde = Relativ deformasjon [ ]

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 32 Pipelife Norge AS

Forankring Forankring av ledning er noslashdvendig der hvor systemet utsettes for krefter som har mulighet for aring forskyve ledningen Dette gjelder spesielt mufferoslashr med bend i horisontal- og vertikalplanet T-roslashr reduksjoner og endeflenser ved innvendig overtrykk Ledninger i brattere hellinger (ge 250 permil i grove masser eller fjellgroslashft ge 150 permil i finere masser) forankres ogsaring for aring unngaring utglidninger Helsveiste PE-roslashr maring forankres i hver ende Dette gjelder ogsaring i tilknytning til flenseforbindelser mot armatur og annet i kum hvor demontering for vedlikehold og utskifting er noslashdvendig I tillegg boslashr bend stoslashrre enn 60ordm og T-roslashr forankres spesielt Annen spesiell forankring er ofte unoslashdvendig fordi kreftene overfoslashres via strekkfaste skjoslashter til roslashr og friksjonsmasser i groslashfta Bend for mufferoslashr kan forankres med bruk av strekkfaste koblinger paring tilliggende skjoslashter I daringrlige masser kan man da risikere aring forflytte problemet til neste skjoslasht Forankring kan altsaring utfoslashres paring to prinsipielt forskjellige maringter

1 Bruk av forankringskloss 2 Strekkfaste koblinger eller sveist ledning

Vi skal i det etterfoslashlgende ta for oss forankring ved hjelp av betongkloss Dimensjonering av forankringskloss tar utgangspunkt i

bull Innvendig trykk bull Ledningsdimensjon bull Kraftresultant bull Groslashftesidens fasthet

For T-roslashr og endeflenser nyttes foslashlgende formel for beregning av resultantkraft

4

2idPAPR sdot

sdot=sdot=π

R resultantkraft [N] P trykk [Nmm2]

A areal = 4

2idsdotπ

[mm2]

di innvendig diameter π 314

T-roslashr med forankringskloss Eksempel Resultantkraften for et 160 mm T-roslashr for PVC SDR 21 roslashr med maksimum opptredende trykk 7 bar finnes paring foslashlgende maringte P = innvendig trykk = 70 bar = 07 Nmm2 de = 160 mm rarr di = 1446 mm

( )4614470

22 mmmmNR sdotsdot=π

R = 11 500 N = 115 kN (Vannet skyver med en kraft tilsvarende 12 tonn)

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 33 Pipelife Norge AS

For bend baringde i vertikal- og horisontalplanet nyttes formelen

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛sdot

sdotsdotsdot=⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛sdotsdotsdot=

2sin

42

2sin2

2 απα idPAPR

til bestemmelse av resultantkraften R resultantkraft [N] P trykk [Nmm2]

A areal = 4

2idsdotπ

[mm2]

di innvendig diameter π 314 α bendets vinkel

Et muffebend utsatt for krefter fra innvendig trykk Eksempel Resultantkraften for et 110 mm 45ordm bend i PVC SDR 21 utsatt for 7 bars trykk finnes paring foslashlgende maringte P = innvendig trykk = 70 bar = 07 Nmm2 α = 45ordm de = 110 mm rarr di = 994 mm

( )⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ deg

sdotsdot

sdotsdot=⎟⎠⎞

⎜⎝⎛sdotsdotsdot=

245sin

4499702

2sin2

22 mmmmNAPR πα

R = 4157 N = 42 kN Bestemmelse av areal til forankringskloss Ved horisontale bend T-roslashr og overganger oslashnsker man aring oppnaring at de opptredende kreftene fordeles i jordmassene bak For aring faring til dette maring de overfoslashres paring et areal som er stort nok i forhold til massenes evne til aring absorbere trykk Dette gjoslashres ved at kreftene forplanter seg til bakenforliggende masser via en betongkloss med et visst areal Det er dette arealet som maring beregnes ut fra massenes beskaffenhet og krefter foraringrsaket av et innvendig trykk Mellom roslashr og betong legges et lag av papir eller papp Dette for at betongen ikke skal hefte mot plasten

Noslashdvendig betongareal βσ

sdot=jord

betongRA [m2]

R resultantkraft [kN] β sikkerhetsfaktor σjord skjaeligrfasthet eller tillatt jordtrykk for jordtypen [kNm2] (se tabell paring neste side)

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 34 Pipelife Norge AS

Jordtypen Skjaeligrfasthet

[kNm2] Merknader

Bloslasht leire 25 - 50 Leira formes med et lett fingertrykk Middels leire 50 - 150 Leira er fuktig og noe plastisk

Formes med moderat fingertrykk Stiv leire 150 - 300 Leira er toslashrr og relativt fast

Kan formes med hardt fingertrykk Meget stiv leire 300 - 500 Leira er toslashrr og fast

Kan ikke formes med fingertrykk Tillatt jordtrykk

[kNm2]

Fin sand - loslashst lagret 100 Fin sand - komprimert 200 Grov sand - komprimert 300 σjord (skjaeligrfasthet eller tillatt jordtrykk) for ulike jordarter Eksempel

Bend med kraftvektorer og forankringskloss

Horisontalt bend P 15 bar Roslashr 160 mm PVC SDR 21 (Maksimum driftstrykk 10 bar er valgt) α 45˚ σjord 200 kNm2 β sikkerhetsfaktor 15 NB Ved maksimalt 10 bar driftstrykk er maksimalt proslashvetrykk 15 bar Derfor benyttes P = 15 bar i den beregningen Aring sette inn driftstrykket ville gitt for lite areal paring forankringsklossen Proslashvetrykket for et PVC SDR 21 roslashr kan ogsaring vaeligre 175 bar - noe som gir en enda stoslashrre forankringskloss

Resultantkraft

( ) kNNmmmmNAPR 918853182

45sin46144512

2sin2

22 ==⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛ deg

sdotsdot

sdotsdot=⎟⎠⎞

⎜⎝⎛sdotsdotsdot=

πα

Noslashdvendig betongareal

22 142051

200918 mmkNkNRA

jordbetong =sdot=sdot= β

σ

Velger h = 030 m hoslashyde paring betongkloss - som gir bredde

mmm

hA

b betong 470300

1420 2

===

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 35 Pipelife Norge AS

Vertikalt bend Summen av nedoverrettede vertikale krefter maring vaeligre stoslashrre enn eller lik oppoverrettet kraftresultant fra bend Det betyr at massen av overliggende jord med belastningsplate maring tilsvare kraftresultant Vaeligr oppmerksom paring massenes deformasjonsegenskaper Multipliser noslashdvendig tyngde paring belastningsplate med 15 som sikkerhet Eksempel Resultantkraften fra forrige eksempel er 189 kN For aring holde bendet paring plass behoslashves en masse tilsvarende m = (Rg)middotβ = (18 900 N981 ms2)middot15 = 2 890 kg = 29 tonn g = tyngdeaksellerasjonen 981 ms2 β = sikkerhetsfaktor Betong har en densitet paring ca 24 tonnm3 mens densiteten til jord er ca 15 tonnm3 Ved aring velge et passende areal for bunnen av betongklossen og naringr hoslashyden fra bunn betongkloss til terreng er kjent kan man benytte foslashlgende formel for aring finne noslashdvendig hoslashyde paring betongklossen

AAHmhbetong sdotsdotsdotminus

=9051

hbetong Hoslashyden av en betongkloss med flateareal A m Noslashdvendig masse for aring sikre et vertikalt bend utsatt for trykk H Hoslashyde fra bunn av betongkloss til terreng A Betongklossens flateareal Hvis svaret blir negativt betyr det at jorden over dette arealet har nok tyngde i seg selv Likevel er det noslashdvendig med en armert betongplate for aring fordele kreftene til en mengde jord med tilstrekkelig tyngde Hvis hbetong blir stoslashrre enn den totale hoslashyden (H) vil betongklossen stikke opp over terrenget Velg i saring fall et stoslashrre areal (A)

Tetthetsproslashving av trykkroslashr (trykkproslashving) Tetthetsproslashving av trykkroslashr etter legging foretas for aring sikre at roslashrsystemet ikke har eller faringr lekkasje paring grunn av feil i skjoslasht feil i materialet eller feil utfoslashrelse Bruddanvisninger paring plastroslashr vil raskt garing til brudd og svake forankringer vil svikte under hoslashyt trykk Trykkproslashving garingr over en viss tid for at slike svakheter skal kunne avsloslashres Dessuten trenger roslashr og pakninger litt tid for aring sette seg i forhold til et paringfoslashrt innvendig overtrykk Pass paring sikkerheten under trykkproslashving og stans alle arbeider i kummer eller paring andre steder naeligr roslashr og armaturer Pass paring at ventiler paring proslashvestrekningen staringr aringpne og at alle stikkledninger inn til hus er stengt av Trykkproslashving av roslashr for vannforsyning er beskrevet i NS-EN 805 (Vannforsyning Krav til systemer og komponenter utenfor bygninger) Denne standarden er ikke gjengitt her Ledningseier kan stille krav om at hele eller deler av prosedyren i NS-EN 805 foslashlges Norske standarder maring kjoslashpes fra Pronorm Standard Norges salgsselskap (wwwpronormno)

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 36 Pipelife Norge AS

Roslashret maring vaeligre overfylt og loslashse ender T-roslashr dimensjonsoverganger og bend forankret foslashr trykket settes paring Man kan velge aring la skjoslashtene ligge aringpne Luft maring evakueres fra ledningen Luftlommer gir forstyrrelser i maringlingene og er ofte aringrsak til feilaktige maringleresultater Om mulig boslashr vann fylles sakte inn fra ledningens laveste punkt Resultatet fra trykkfallsproslashvingen vil indikere om det er luft i ledningen Krav til omfang bull Proslashvetrykket skal kunne oppnarings paring det laveste punkt paring ledningen bull Et trykk tilsvarende maksimum tillatt driftstrykk maring oppnarings paring ledningens hoslashyeste punkt med

mindre ledningseier bestemmer noe annet Proslashvetrykk = Maksimum tillatt driftstrykk middot 15 eller = Maksimum tillatt driftstrykk + 5 bar den minste av

de to verdiene Maksimum tillatt driftstrykk 6 bar rArr Proslashvetrykk 9 bar Maksimum tillatt driftstrykk 75 bar rArr Proslashvetrykk 1125 bar Maksimum tillatt driftstrykk 10 bar rArr Proslashvetrykk 15 bar Maksimum tillatt driftstrykk 125 bar rArr Proslashvetrykk 175 bar Maksimum tillatt driftstrykk 16 bar rArr Proslashvetrykk 21 bar Maksimum tillatt driftstrykk 20 bar rArr Proslashvetrykk 25 bar OBS Maksimum tillatt driftstrykk kan vaeligre lavere enn roslashrets trykklasse Det tillates hoslashyere trykk i PVC- og PE-roslashr etter nye europeiske standarder For eksempel blir gamle PVC PN 10 roslashr fra og med 110 mm merket PN 125 Pipelife merker sine trykkroslashr med begge trykklasser - i dette tilfellet PN 10 og PN 125 Men det betyr uansett at maksimum tillatt innvendig trykk oslashker fra 10 bar til 125 bar Ved aring foslashlge anvisningene og forholde seg til roslashrets merking kan derfor ledningssystem for 10 bar trykk proslashves med inntil 175 bar trykk (125 bar + 5 bar) Roslashret vil taringle dette men det advares mot aring paringfoslashre ledningssystemet saring hoslashye trykk hvis ikke armaturer forankringer mm er spesielt dimensjonert for dette (Se ogsaring avsnitt om trykklasser og designfaktor (sikkerhetsfaktor)) Under normale forhold skal proslashveutstyret kobles til ledningens laveste punkt Hvis dette ikke er mulig skal trykket tilpasses hoslashyden over ledningens laveste punkt slik at det der ikke overstiger proslashvetrykket Tilpasning av proslashvetrykk ved plassering av manometer over laveste punkt paring ledningen For korte strekninger (lt100 m) og for stikkledninger mindre enn DN 80 er det tilstrekkelig aring benytte driftstrykket som proslashvetrykk Selve proslashveprosedyren fastsettes av ledningseier og kan utfoslashres i tre trinn

minus Forproslashving (kondisjonering) minus Trykkfallsproslashving (avdekker om det er luft i ledningen) minus Hovedtrykkproslashving

Paring grunn av polyetylenmaterialets oppfoslashrsel naringr roslashret utsettes for et stort innvendig vanntrykk kan vanlig trykkproslashving gi resultater som ikke tilfredsstiller kravene selv om ledningen er tett Det er derfor utviklet en egen trykkproslashvingsmetode for PE-roslashr som boslashr gjennomfoslashres ved tvil om tetthet

ΔH

Proslashvetrykk Proslashvetrykk - ΔH

Trykkproslashvingsutstyr Pumpe trykkmaringler mm

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 37 Pipelife Norge AS

Oversikt over komplett trykkproslashving i tre steg

Enkel proslashving Vi anbefaler generelt en forenklet proslashve som bestaringr av forproslashving (kondisjoneringsfase) og en hovedproslashving med trykktapsmetoden Men gjenvaeligrende luft i ledningen kan forstyrre maringlingene Luft komprimeres i stoslashrre grad enn vann og gjenvaeligrende luft kan gi tegn som tyder paring lekkasje eller kamuflere en liten lekkasje Hvis man er usikker paring om all luft er ventilert ut boslashr det ogsaring gjennomfoslashres en trykkfallsproslashving (se neste avsnitt) Flytskjema for anbefalt prosedyre

PVC og PE trykkroslashr Evt PE trykkroslashr Forproslashvingkondisjonering Forproslashvingkondisjonering

darr darr (Evt trykkfallsproslashving - se neste avsnitt) Metode for PE-roslashr med integrert trykkfallsproslashving

darr Hovedproslashving i ht trykktapsmetoden

Forproslashvingkondisjonering Forproslashving bestaringr i at roslashrledningen paringsettes driftstrykk som anbefales holdt i cirka et doslashgn I loslashpet av denne perioden skal man observere ledningen for tegn til lekkasje Samtidig vil roslashr og skjoslashter sette seg Hovedproslashving i ht trykktapsmetoden Under proslashving i ht trykktapsmetoden paringfoslashres proslashvetrykket gradvis og ledningen stenges av Trykkfallet registreres jevnlig i loslashpet av en time eller mer Trykkfallet skal vise en gradvis minkende tendens Krav til maksimum trykkfall i loslashpet av en time er 02 bar Trykket synker fordi roslashret utvider seg noe Aringrsaken til for mye trykkfall kan ogsaring vaeligre gjenvaeligrende luft i ledningen Eventuelt kan trykkfallsproslashving utfoslashres for aring avdekke uoslashnsket luft i ledningen

Forproslashving

Trykkfallsproslashving

Vanntapsmetoden - maringlt avtappet mengde

- maringlt paringfylt mengde

Trykktapsmetoden

Metode for PE-roslashr

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 38 Pipelife Norge AS

Tidspunkt [min] 0 10 20 30 40 50 60 Avlest trykk [bar] 1500 1492 1488 1486 1485 1484 1484

Eksempel paring maringlinger i forbindelse med trykktapsmetoden Metode med integrert trykkfallstest for PE trykkroslashr Prinsipp Naringr trykket i PE-roslashr reduseres raskt vil materialets viskoelastiske egenskaper foslashre til at roslashret etterparing sakte trekker seg sammen Da vil trykket i ledningen stiger noe - hvis ledningen er tett 1 Etter at ledningen er fylt og all tilgjengelig luft evakuert senkes trykket til null La dette staring i en

time 2 Oslashk trykket i loslashpet av maksimum ti minutter til proslashvetrykket og hold dette ved aring etterfylle jevnlig i en

halv time 3 La ledningen staring avstengt i en time og les av trykket Trykket skal ikke synke mer enn 30 av

proslashvetrykket Hvis proslashvetrykket er 15 bar tillates inntil 45 bar trykkfall 4 Reduser trykket raskt med 10-15 av proslashvetrykket Samtidig skal trykkfallet leses av avtappet

vannmengde maringles og dette kontrolleres mot utregning av teoretisk formel for aring avdekke gjenvaeligrende luft i ledningen Denne formelen for maksimalt tillatt avtappet vannmengde er

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+Δsdotsdot=Δ

RESDR

mmNpVV 2maks 2100

121 (se neste avsnitt)

5 Hovedproslashving Steng ledningen igjen og observer trykket i minst en halv time Trykket skal stige noe og overhodet ikke vise en fallende tendens Ved tvil kan proslashveperioden forlenges til 90 minutter og trykkfallet fra maksimumstrykket observert i den foslashrste halvtimen skal ikke vaeligre stoslashrre enn 25 kPa (025 bar eller 25 mVs)

Hvis proslashvingen maring gjentas maring den nye proslashvingen starte med punkt 1 - en time uten trykk

Eksempel paring trykkforloslashp ved trykkproslashving av PE-roslashr 1 time uten trykk - trykkoslashkning - 30 min proslashvetrykk - 1 time avstengt - trykkreduksjon - 30 min avstengt

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 39 Pipelife Norge AS

Trykkfallsproslashving Trykkfallsproslashving gjennomfoslashres for aring avdekke uoslashnsket luft i ledningen Den er integrert i den egne metoden for PE-roslashr i forbindelse med reduksjonen av trykket 1 Oslashk trykket i ledningen til proslashvetrykket 2 Ta ut en maringlbar mengde vann fra ledningen og maringl trykkfallet (Δp) 3 Sammenlign mengden av det avtappede vannet med kalkulert tillatt mengde vann (ΔVmax) ved

maringlt trykkfall i henhold til foslashlgende formel

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+sdotΔsdotsdot=Δ

Rmax E

SDRpVV2100

151 [liter]

Regn ut innholdet i parentesen foslashr du multipliserer dette med det oslashvrige

LdV i sdotsdot

=4

2π Ledningens vannvolum [liter]

di Innvendig diameter [dm] L Ledningens lengde [dm] Pass paring aring sette inn verdiene for di og L i desimeter (dm) 1 kubikkdesimeter (dm3) = 1 liter Δp Maringlt trykkfall [Nmm2] (1 bar = 01 MPa = 01 Nmm2)

edSDR e= Standard dimensjonsforhold [ ]

de Roslashrets utvendig diameter [mm] e Roslashrets veggtykkelse [mm] ER Roslashrmaterialets korttids E-modul

PVC 3 000 Nmm2 PE 80 800 Nmm2 PE 100 1000 Nmm2 Eksempel 600 m 500 mm PE 100 SDR 11 skal kontrolleres med hensyn paring luftinnhold Trykket senkes med 20 bar = 02 Nmm2 Vannvolumet i denne ledningen er

ldmdm

Ld

V i 9067860004

09244

222

=sdotsdot

=sdotsdot

=ππ

Uttrykket inne i parentesen

Nmm

mmNmmNESDR

mmN R

2

222 011501000

112100

12100

1=+=+

Den fullstendige formelen blir slik

lNmmmmNlESDRpVV

R

272011502090678512100

151 22max =sdotsdotsdot=⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+sdotΔsdotsdot=Δ

Avtappet vannmengde i dette eksemplet faringr ikke overstige 272 liter

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 40 Pipelife Norge AS

PE 100 PVC Dim SDR 17 SDR 11 SDR 74 Dim SDR 21 SDR 136

Maksimum tillatt avtappet vannmengde pr km PE 100 roslashr ved trykkfallsproslashving - trykkfall 20 bar (02 Nmm2)

110 386 219 118 110 174 104 125 500 282 153 160 368 220 140 627 355 192 225 729 434 160 819 463 251 280 113 180 104 586 317 315 143 200 128 724 391 400 231 225 162 915 495 Maksimum tillatt avtappet 250 200 113 612 vannmengde pr km PVC-roslashr ved 280 251 142 768 trykkfallsproslashving 315 317 180 971 - trykkfall 20 bar (02 Nmm2) 355 403 228 124 400 512 290 157 500 799 453 630 1269 719

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 41 Pipelife Norge AS

Trykkproslashverapport Trykkroslashr av plast proslashvd i ht NS-EN 805 (forenklet metode beskrevet av Pipelife Norge AS) Ledningseierhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Anlegghelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Entreprenoslashrhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Dimensjon og roslashrtypehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Proslashvetrykkhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip (Den minste av 15sdotmaksimum driftstrykk eller maksimum driftstrykk + 5 bar) Kontrolliste

Alle ender avvinklinger og T-roslashr er med strekkfaste skjoslashter ogeller forankret Ledningen er gradvis oppfylt fra laveste punkt og luftet Driftstrykket er paringfoslashrt og ledningen har staringtt med dette i minst ett doslashgn Proslashvetrykket er paringfoslashrt ledningen er avstengt og manometer som registrerer innvendig trykk er

montert Etter at ledningen er avstengt avleses trykket i ledningen hvert tiende minutt i en time Trykket kan falle med inntil 02 bar og trykkfallet skal vise en avtagende tendens Tabell Tidspunkt [min] 0 10 20 30 40 50 60 Avlest trykk [bar] Diagram fyll inn maringlepunktene og dra en linje gjennom punktene Trykkproslashving er utfoslashrt med godkjent resultat

Sted dato Underskrift

helliphellip bar

10 20 30 40 50 60 0

helliphellip bar

Tid [min]

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 42 Pipelife Norge AS

Avvinkling og boslashying

PE trykkroslashr PE-roslashrets fleksibilitet kan utnyttes ved aring boslashye roslashret En vanlig maringte aring lage riktig boslashyeradius paring er aring benytte et tau like langt som radien og merke sirkelbuen Hvor mye roslashrenden skal flyttes kan ogsaring beregnes ut fra formel Se formler og figur

Normale verdier I enkelte tilfeller boslashr dette beregnes mer noslashyaktig (Alle enheter i meter) R = 60sdotde (Roslashr med trykk) R = 30sdotde (Trykkloslashst roslashr og under installasjon av trykkroslashr)

Rahmsdot

=2

2

πα

sdotsdot

=Ra 180ο

Boslashying av PE-roslashr

PVC trykkroslashr Retningsforandringer skal i prinsippet utfoslashres ved hjelp av bend I tillegg til standard bend kan det leveres bend med annen avvinkling Smaring retningsforandringer kan utfoslashres ved boslashying av roslashr PVC trykkroslashr med muffe kan boslashyes i groslashfta i henhold til skisse og tabell nedenfor Se ogsaring formler i forrige avsnitt Merk at roslashrenden maring sikres slik at det ikke foregaringr ukontrollert avvinkling i muffa

de [mm] R [ m ] hm [ m ] 63 19 054 75 22 045 90 27 038 110 33 031 160 48 021 225 60 015 280 125 007 315 158 006 400 200 005

Boslashying av PVC trykkroslashr Boslashying av PVC trykkroslashr

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 43 Pipelife Norge AS

NB Boslashyde roslashr maring ikke anbores Boslashying av roslashr maring ikke foslashre til at avvinkling i muffe overstiger verdiene nedenfor

Avvinkling i muffe under legging boslashr unngarings Dette for at avvinklingen ikke skal bli for stor ved utilsiktede forskyvninger under arbeidet i ledningssonen eller ved uforutsette setninger Hvis man likevel velger aring avvinkle paring denne maringten gjelder foslashlgende grenseverdier Stoslashrste tillatte avvinkling i muffe Tom 315 mm 20deg - Tilsvarer 20 cm fra senterlinjen for en roslashrlengde (6 m) Mellom 315 mm og 630 mm 15deg - Tilsvarer 15 cm fra senterlinjen for en roslashrlengde (6 m)

Klamring av roslashr i hus Naringr plastroslashr skal monteres over bakken i en kulvert eller i en bygning er det viktig aring passe paring at klamringene er sterke nok baringde for aring baeligre roslashret taringle rystelser (trykksvingninger) og tilfredsstille krav til forankring samt at ekspansjon eller temperaturkrefter haringndteres forsvarlig Glideklammer og fastklammer maring ha et 5 mm tykt mellomlegg av neoprengummi Klamrene maring ogsaring kunne holde roslashret sirkulaeligrt Horisontal PE- eller PVC-ledning

Klamringsavstand horisontale vaeligskefylte PVC-roslashr med maksimum 2 mm nedboslashyning

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 44 Pipelife Norge AS

Klamringsavstand horisontale vaeligskefylte PE 100 roslashr med maksimum 10 mm nedboslashyning PE 80 roslashr maring ha 5 mindre klamringsavstand enn PE 100 roslashr med samme SDR-verdi Bend T-roslashr og lignende utsatt for innvendig trykk maring i tillegg forankres med tanke paring forskyvninger Se avsnitt Forankring for beregning av resultantkrefter Vertikal PE- eller PVC-ledning Vertikale ledninger uten vibrasjoner fra og med 110 mm boslashr ha en klamringsavstand paring maksimum tre meter For ledninger med vibrasjoner gjelder de samme avstandene som for horisontale roslashr PP innomhus avloslashpsroslashr Se ogsaring monteringsanvisningen

Dim [mm]

Horisontal ledning

[m]

Vertikal ledning

[m] 32 05 12 50 05 15 75 08 20 90 09 20

110 11 20 Klamringsavstand for horisontale innomhus PP-roslashr

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 22 Pipelife Norge AS

Vannfoslashringsdiagram for trykkroslashr k=005 mm

Vannfoslashringsdiagram for plastroslashr fra di 200 mm til di 2000 mm k = 005 mm

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 23 Pipelife Norge AS

Lengdeutvidelse Lengden paring et roslashr oppgis normalt ved romtemperatur (ca +20 degC) Naringr ett roslashr oppvarmes eller avkjoslashles vil det forandre lengde dersom det kan bevege seg uhindret Ta hensyn til dette ved legging av lange lengder (PE) og ved montering av mufferoslashr (tilpass innstikkslengde) ΔL = αLoΔT [m] ΔL Lengdeforskjell [m] α Temperaturutvidelseskoeffisient [mmmdegC] Lo Opprinnelig lengde [m] ΔT Temperaturforskjell [degC]

Materiale α [mmmdegC]

PVC 008 PP 013 PE 80 018 PE 100 016 Utvidelseskoeffisienter Eksempel Et 200 meter langt PE 100 roslashr legges en god sommerdag med temperatur i roslashrveggen paring +40 degC Normal temperatur i grunnen paring den tiden er +10 degC Hvor mye vil roslashret trekke seg sammen

ΔL = αLoΔT

ΔL = 016 mmmdegC middot 200 m middot (40 ndash 10)degC

ΔL = 960 mm I et roslashr som er fastspent og ute av stand til aring bevege seg vil en slik lengdeendring i stedet opptre som spenninger i roslashrveggen Ved store og uunngaringelige temperaturendringer boslashr man vaeligre spesielt oppmerksom og foreta noslashdvendige beregninger

Februar 2009 Roslashrharingndboka side 24 Pipelife Norge AS

Hookes lov og materialspenninger For et viskoelastiske materialer som for eksempel termoplastene krever bruk av Hookes lov et bevisst valg av stoslashrrelsen av parametrene Hookes lov

[Nmm2]

E Elastisitetsmodul [Nmm2] σ Spenning [Nmm2] ε Relativ forlengelse [ ] Eksempel I forrige eksempel ville et 200 meter langt PE 100 roslashr ha faringtt en lengdeendring paring 960 mm hvis det ikke hadde vaeligrt forankret Hvis det forankres i begge ender vil det oppstaring spenninger i roslashrveggen som gradvis vil relaksere

Den relativ forlengelsen ville blitt

Vi velger langtids E-modul for PE 100 som er 200 Nmm2 fordi temperaturendringen er varig - og benytter Hookes lov

Materialspenningen i lengderetning etter lang tid som foslashlge av at roslashret ikke faringr bevege seg er 096 Nmm2 Umiddelbart etter installasjon blir spenningen stoslashrre For aring beregne denne maring en bruke korttids E-modul for PE 100 som er 1000 Nmm2 Da blir materialspenningen 48 Nmm2 Til tross for den relativt hoslashye spenningen er ikke dette saring ille - som vi skal se senere Men summen av maksimumspenninger i lengderetning blir dimensjonerende for forankringene Naringr roslashret utsettes for et innvendig trykk saring oppstaringr det spenninger i ringretning og lengderetning i tillegg Disse er som regel betydelige Forhold omkring flere sammenfallende spenninger og spenninger i to plan omhandles under

Februar 2009 Roslashrharingndboka side 24 Pipelife Norge AS

Materialspenning i ringretning som foslashlge av innvendig trykk Naringr roslashret utsettes for et innvendig trykk saring oppstaringr det spenninger i ringretning (tangensialt) Denne spenningen kan beregnes slik

[Nmm2]

dm er middeldiameteren dm=de-e Eksempel Hvis trykket er 10 bar (10 Nmm2) for et 225 mm SDR 11 PE 100 roslashr med veggtykkelse 205 mm saring blir resultatet

Materialspenning i lengderetning paring grunn av innvendig trykk Hvis man setter trykk paring en frittliggende ledning vil den krympe mens i en fastspent ledning vil det oppstaring materialspenninger i stedet Spenninger i lengderetningen for fastspente ledninger paring grunn av paringfoslashrt trykk (tverrkontraksjon) finnes ved aring multiplisere spenningen i ringretning med tverrkontraksjonstallet - som er en materialkonstant

[Nmm2] Tverrkontraksjonstallet for PE er oppgitt som et intervall fra 035 til 05 Lengre belastningstid gir hoslashyere tverrkontraksjonstall For aring beregne paringfoslashrt spenning i lengderetning paring grunn av paringfoslashrt trykk benyttes vanligvis tverrkontraksjonstallet 05 Eksempel I dette tilfellet blir strekkspenningen i lengderetning

Resulterende materialspenning Da har vi flere spenninger som virker baringde i ringretning (σr) og i lengderetning (σl) For aring finne den samlede spenningen - resultantspenningen - benyttes von Mieses teori

[Nmm2] Ved overtrykk i ledningen blir spenningen i ringretning en positiv strekkspenning Spenningen i lengderetning blir en positiv strekkspenning ved tverrkontraksjon og temperaturreduksjon Spenningen paring grunn av temperaturoslashkning blir en negativ trykkspenning Av formelen ser vi at resultantspenningen blir stoslashrre om spenningene har motsatt fortegn enn om spenningene har samme fortegn

Februar 2009 Roslashrharingndboka side 24 Pipelife Norge AS

Eksempel Vi bruker verdier fra eksemplene over - Positiv strekkspenning i ringretning pga innvendig overtrykk 50 Nmm2 - Positiv strekkspenning i lengderetning pga tverrkontraksjon 25 Nmm2 - Positiv strekkspenning i lengderetning pga varig temperaturreduksjon 096 Nmm2 - Summen av de positive spenningene i lengderetning 35 Nmm2

OBS Trykkspenninger for eksempel ved undertrykk eller ved temperaturoslashkning er negative Pass paring fortegnene Ved beregning av sikkerhetsfaktor benyttes langtids spenning som foslashlge av temperaturendringen mens korttids spenning benyttes ved dimensjonering av forankring Kraften som virker paring forankringen finnes ved aring multiplisere resultantspenningen i lengderetning med tverrsnittsarealet av roslashrveggen I dette tilfellet er summen av maksimumspenningene i lengderetning 73 Nmm2 mens tverrsnittsarealet er 13170 mm2 Kraften blir da 961 kN Bruddspenningen for PE 100 er 10 Nmm2 Sikkerhetsfaktoren for eksemplet over blir da

Altsaring hoslashyere enn om vi bare hadde tatt hensyn til spenningen i ringretning som foslashlge av det innvendige overtrykket Maksimum dimensjonerende spenning for PE 100 materialet er 80 Nmm2 for 50 aringrs belastningstid mens minimum bruddspenning er 100 Nmm2 - noe som gir en design faktor (sikkerhetsfaktor) paring 125 Man boslashr soslashrge for at sikkerhetsfaktoren er tilfredsstillende - noe som boslashr vurderes fra gang til gang Men det advares mot aring ikke ta hensyn til uforutsette tilleggsbelastninger som paringfoslashres under installasjon eller drift I Norge har det vaeligrt vanlig aring dimensjonere i forhold til vanntrykket og ha en hoslashy sikkerhetsfaktor (16 for PE) til disposisjon for kjente og ukjente tilleggsspenninger Vi ser at dette er i endring og det er viktig at den prosjekterende er kjent med ulike forhold og at den utfoslashrende ikke paringfoslashrer unoslashdvendige tilleggsspenninger i installasjonsfasen - for eksempel ved aring spenne fast roslashret foslashr det er akklimatisert

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 24 Pipelife Norge AS

Tillatt utvendig overtrykkinnvendig undertrykk For et mufferoslashr vil tetningsringens evne til aring taringle undertrykk ofte vaeligre dimensjonerende I et roslashr som belastes med et jevnt utvendig trykk eller innvendig undertrykk vil det oppstaring spenninger som vi kan kalle ringtrykkspenninger i roslashrveggen som illustrert i figuren Naringr stoslashrrelsen paring disse spenningene naringr et visst punkt vil roslashret kollapse (knekke) Denne spenningen kalles knekkspenning Knekkspenningens stoslashrrelse avhenger av ovalitet om roslashret kan bevege seg i lengderetning om det er forsterket med udeformerbare avstivningsringer (belastningslodd) og om det er nedgravd eller om det ligger fritt uten sidestoslashtte (sjoslashledning eller roslashr over bakken) Et utvendig overtrykk gir den samme situasjonen som et innvendig undertrykk I det foslashlgende benytter vi bare betegnelsen undertrykk som tilsvarer utvendig overtrykk innvendig undertrykk eller negativ differanse mellom disse

Roslashr utsatt for et utvendig overtrykk eller innvendig undertrykk p

Ringtrykkspenning som oppstaringr ved undertrykk σt = edp m

sdotsdot

2 [Nmm2]

Oslashkes det innvendige undertrykket oppnarings til slutt den ringtrykkspenning i roslashrveggen som foslashrer til kollaps - eller knekking Dette undertrykket kalles kritisk undertrykk

Knekkspenning σkn = 2

21 ⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minus mdeE

υ [Nmm2]

Kritisk undertrykk pkr = 3

212 ⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minussdot

mdeE

υ [Nmm2]

p trykkforskjell mellom utsiden og innsiden av roslashret (undertrykk) [Nmm2] E materialets E-modul [Nmm2]

ν tverrkontraksjonskoeffisient (Poissons ratio) vanlige verdier er - bevegelig nedgravd roslashr 03 ndash 04 - nedgravd roslashr som er helt forhindret fra aring bevege seg i lengderetningen 05 - fritt opplagt fastspent roslashr uten sidestoslashtte 05 - fritt opplagt bevegelig roslashr uten sidestoslashtte 0

e veggtykkelse [mm] dm roslashrets middeldiameter dm = de-e [mm] Forutsetninger for formlenes gyldighet er at roslashrmaterialet er elastisk og at roslashret er fullkomment sirkulaeligrt

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 25 Pipelife Norge AS

Termoplastroslashr er ikke elastiske men viskoelastiske Dette betyr at man i hvert tilfelle maring vurdere hvilken E-modul som skal benyttes - korttids E-modul eller krypmodulen Ved trykkstoslasht benyttes for eksempel korttids E-moduler Ved konstante belastninger over tid som for eksempel ved undertrykk i en inntaksledning benyttes krypmodul Krypmodulen er vanskelig aring bestemme fordi den avhenger av tid temperatur og spenningens stoslashrrelse Man benytter derfor vanligvis de konservative verdiene oppgitt i avsnittet vi har kalt rdquomaterialdatardquo Paring grunn av materialets viskoelastiske egenskaper varierer ogsaring tverrkontraksjonskoeffisienten med materialtype belastningstilfelle og -tid Men her er det ogsaring vanlig aring benytte vanlige verdier som er oppgitt Det er en forutsetning for krypknekking at roslashret har en initialdeformasjon og slik er det i praksis Se figur i neste avsnitt For et teoretisk fullkomment sirkulaeligrt roslashr inntreffer en elastisk knekking i stedet for en krypknekking Ved bestemmelse av kritisk undertrykk ved elastisk knekking maring man anvende en verdi paring E-modul (E) som gjelder for korttidsbelastning Da E-modul ved korttidsbelastning er stoslashrre enn ved langtidsbelastning (krypmodul) vil elastisk knekklast vaeligre stoslashrre enn krypknekklast Dette betyr at plastroslashr taringler stoslashrre undertrykk i kort tid enn over lang tid

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 26 Pipelife Norge AS

Beregning av kritisk undertrykk for roslashr som ikke har sidestoslashtte

Kritisk undertrykk kdeEPm

kr sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minussdot=

3

212

υ [Nmm2]

der k er reduksjonsfaktor paring grunn av ovalitet se diagram under I tillegg er det vanlig aring legge inn en sikkerhetsfaktor paring 20 for aring fastsette tillatt undertrykk

Reduksjonsfaktor k for kritisk undertrykk ved ovalitet (δde) - illustrasjon fra Lars-Eric Jansons bok Av diagrammet ser man at roslashrets evne til aring taringle undertrykk reduseres med ca 50 ved 3 ovalitet Hvis vi innfoslashrer SDR-verdien blir formelen

kSDR

EPkr sdot⎟⎠⎞

⎜⎝⎛

minussdot

minussdot=

3

2 11

12

υ

Eksempel En 315 mm PE 100 SDR 11 roslashrledning som ligger fritt og ikke fastspent utsettes i lange perioder for et undertrykk ned mot - 5 mVs Roslashrets deformasjon maringles til 3 og tverrkontraksjons- koeffisienten er 05

Kritisk undertrykk kdeEPm

kr sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minussdot=

3

212

υ [Nmm2]

504286

62801

20023

2

2

sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minussdot=

mmmmmmN

= 020 Nmm2 = 203 mVs Sikkerhetsfaktor mot knekkingbuckling er 203 mVs5 mVs = 41 Sikkerhetsfaktoren er stoslashrre enn 2 og det vil ikke vaeligre fare for at roslashret klapper sammen

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 27 Pipelife Norge AS

Tabeller for tillatt undertrykk for frittliggende roslashr uten sidestoslashtte Kort tid SDR 344 SDR 26 SDR 21 SDR 17176 SDR 136 SDR 11 PE 80 - 52middotk - 18middotk - 82middotk PE 100 - 65middotk - 25middotk 51middotk 102middotk PVC 82middotk - (38middotk) - (153middotk) - Svaret har benevning mVs (1 mVs asymp 01 bar) ν er 0 E er 3 000 Nmm2 for PVC 1 000 Nmm2 for PE 100 og 800 Nmm2 for PE 80 Verdier for k hentes fra diagram over Det er tatt hensyn til en sikkerhetsfaktor 2 mot knekking For fastspente roslashr er verdiene 33 hoslashyere Lang tid SDR 344 SDR 26 SDR 21 SDR 17176 SDR 136 SDR 11 PE 80 - 10middotk - 36middotk - 16middotk PE 100 - 13middotk - 50middotk 10middotk 20middotk PVC 27middotk - (13middotk) - (51middotk) - Svaret har benevning mVs (1 mVs asymp 01 bar) ν er 0 E er 1 000 Nmm2 for PVC 200 Nmm2 for PE 100 og 160 Nmm2 for PE 80 Verdier for k hentes fra diagram over Det er tatt hensyn til en sikkerhetsfaktor 2 mot knekking For fastspente roslashr er verdiene 33 hoslashyere Eksempel Hva er tillatt undertrykk ved lang tids belastning for en PE 100 SDR 11 ledning som ligger fritt med 2 deformasjon Av tabellen som viser kritisk undertrykk ved lang tid ser vi at uttrykket er Ptill = 20middotk [mVs] Av figuren som viser reduksjonsfaktor paring grunn av ovalitet ser vi at k er lik 055

Ptill = 20middot055 = 110 mVs asymp 11 bar Tillatt undertrykk for denne ledningen er 110 mVs med en belastningstid paring 50 aringr og en sikkerhetsfaktor paring 2 En viktig forutsetning er selvsagt at deformasjonen holder seg paring 2 - noe som fordrer godt utfoslashrt ledningssone Utregningen gir oss veiledende konservative verdier I kritiske tilfeller maring valg av verdier for ν og E vurderes mer noslashye

Beregning av kritisk undertrykk for PE-roslashr som avstives med betonglodd Hvis et roslashr som kan bevege seg fritt i lengderetningen forsterkes med udeformerbare avstivningsringer (belastningslodd) med innbyrdes avstand L kan kritisk undertrykk beregnes slik

krkrL PL

EeP sdotsdotsdot

=22

[Nmm2]

e Veggtykkelse [mm] E Materialets E-modul eller krypmodul [Nmm2] Pkr Kritisk undertrykk uten avstivningsringer [Nmm2] L Avstanden mellom avstivningsringene [mm] Uttrykket gjelder innenfor foslashlgende grenser for L

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 28 Pipelife Norge AS

( ) 24561

23m

m

deLdee sdot

sdotgtgesdot

dm Middeldiameter dm = de-e

Dimensjon [mm]

SDR 73

SDR 11 SDR 17 SDR 26

110 lt 037 lt 049 lt 065 lt 083 160 lt 054 lt 072 lt 094 lt 12 225 lt 076 lt 10 lt 13 lt 17 280 lt 095 lt 13 lt 16 lt 21 315 lt 11 lt 14 lt 18 lt 24 400 lt 14 lt 18 lt 23 lt 30 500 lt 17 lt 22 lt 29 lt 38 600 lt 20 lt 27 lt 35 lt 45 710 lt 24 lt 32 lt 42 lt 53 800 lt 27 lt 36 lt 47 lt 60

1000 lt 34 lt 45 lt 59 lt 75 1200 lt 41 lt 54 lt 70 lt 90 1400 lt 47 lt 63 lt 82 lt 105 1600 lt 54 lt 72 lt 94 lt 120 1800 lt 61 lt 81 lt 106 lt 135 2000 lt 68 lt 90 lt 117 lt 150

Maksimumavstand [m] mellom lodd for at beregningen skal vaeligre gyldig Ved stoslashrre avstander benyttes formel for fritt roslashr uten avstivningsringer Se forrige avsnitt Ut fra tabellen kan man lese at disse beregningene ikke er relevante foslashr dimensjonene blir rimelig store - kanskje stoslashrre enn 400 mm og ved hoslashye SDR-verdier Eksempel En 600 mm PE 100 SDR 11 sjoslashledning paring 50 meters dyp kan bli utsatt for trykksvingninger med trykk ned mot 0 mVs ved en uforutsett braring endring av vannhastigheten Avstanden mellom belastningsloddene er 20 meter Ovalitet er 1 Sjekk foslashrst at avstanden mellom betongloddene gjoslashr formelen gyldig

( ) 2

456123

m

m

deLdee sdot

sdotgtgesdot

dArr

( ) 2

554555445545554554561

23

sdotsdotgtge

sdot L [mm]

dArr 269 m ge L gt 049 m

dArr L = 20 m

dArr Formelen er gyldig

Finn kritisk undertrykk uten avstivningsringer

kdeEPm

kr sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minussdot=

3

212

υ [Nmm2]

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 29 Pipelife Norge AS

6505545554

0110002

3

2

2

sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minussdot=

mmmmmmN

= 129 Nmm2 = 132 mVs

Kritisk undertrykk med avstivningsringer

krkrL PL

EeP sdotsdotsdot

=22

[Nmm2]

= 22

2912000

100055422mmN

mmmmNmm

sdotsdotsdot

= 215 Nmm2 = 220 mVs

Ledningen ligger paring 50 meters dyp og innvendig trykk er 0 mVs Trykkforskjellen er altsaring 50 mVs som er mye mindre enn det kritiske undertrykket Ledningen vil med stor sannsynlighet taringle en slik belastning - selv om roslashrets ovalitet oslashker

Beregning av tillatt undertrykk for roslashr som ligger nedgravd i groslashft - Beregning av det totale undertrykket roslashret blir utsatt for Plastroslashr som ligger nedgravd i gode masser har vesentlig stoslashrre motstandsevne mot kollaps enn et frittliggende roslashr paring grunn av stoslashtten fra massene i ledningssonen I veldig loslashse masser kan man risikere at roslashret ikke har nevneverdig stoslashtte og ovalisering faringr utvikle seg fritt Stoslashrst betydning for stoslashrrelsen paring det kritiske undertrykket har roslashrets ringstivhet og massenes stoslashtteevne (sekantmodul) Nedgravde roslashr vil i tillegg til et eventuelt innvendig undertrykk bli utsatt for et utvendig trykk fra jordmassene grunnvann ogeller trafikk Vertikalt utvendig trykk paring roslashret q = qjord + qvann + qtr [kNm2] Vekt av jordmasser qjord = ρmiddotH [kNm2] Vanntrykk qvann = 10middotHvann [kNm2] ρ Jordens densitet normalt 18 - 19 kNm3 over grunnvannstanden og 11 kNm3 under

grunnvannstanden H Overdekningens hoslashyde [m] Hvann Grunnvannstandens hoslashyde over senter roslashr [m] Trykk paring grunn av trafikklast (qtr) hentes ut fra diagrammet under Hjultrykket er 75 kN (asymp75 tonn) pluss en dynamisk effekt som er gitt en faktor 175

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 30 Pipelife Norge AS

qtr vertikalt trykk som foslashlge av trafikklast (delt500 mm) - Illustrasjon fra Lars-Eric Jansons bok Summen av undertrykk i roslashret og utvendig overtrykk paring roslashret utgjoslashr det totale undertrykket roslashret blir utsatt for - Ringstivhet og undertrykk Nedgravde roslashr som kollapser er en sjeldenhet i Norge Aringrsaken til dette er at vi generelt har brukt roslashr med stor veggtykkelse i forhold til trykklassen - og dermed hoslashy ringstivhet De nye europeiske standardene aringpner etter hvert for tynnere roslashr med lavere ringstivhet og da maring vi vaeligre mer paring vakt ved undertrykk For det aller meste skal man benytte de vanlige korttidsverdiene for ringstivhet fordi kollaps opptrer plutselig som foslashlge av en plutselig oslashkning i belastningen Langtidsverdier for ringstivhet paring plastroslashr oppgis normalt ikke Dette fordi ringstivheten paring plastroslashr ikke reduseres men heller oslashker noe over tid Paring grunn av materialets oppfoslashrsel under lang tids belastning maring en av og til benytte verdier i beregningene som er reduserte i samme forhold som mellom korttids- og krypmodul - Roslashr lagt i gode masser (friksjonsmasser) Formel for tillatt undertrykk i forbindelse med friksjonsmasser er

635tRtill ESP sdotsdot=

β [kNm2]

β Sikkerhetsfaktor Ersquot Massenes tangentmodul Ersquot = 2 middot Ersquos [kNm2] Ersquos Massenes sekantmodul - diagram under [kNm2] SR Roslashrets ringstivhet [kNm2] Bruk oppgitt verdier for ringstivhetsklasser (for eksempel 8 kNm2 for de fleste avloslashpsroslashrsystemer) eller regn ut ved hjelp av foslashlgende formel

[kNm2] OBS E (roslashrmaterialets E-modul) settes inn i kNm2 33

3

)1(1212 minussdot=

sdotsdot

=SDRE

deESm

R

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 31 Pipelife Norge AS

Paring grunn av stoslashtten fra omkringliggende masser vil kollaps oppstaring plutselig Benytt derfor vanlige korttidsverdier for roslashrmaterialets E-modul (E) i kNm2 Stoslashtteevnen til massene i ledningssonen oppgis som massenes sekantmodul Sekantmodulen er avhengig av dybde og komprimeringsgrad og verdier for generelt gode masser tas ut fra figuren under Tillatt undertrykk for roslashr lagt i masser som gir liten stoslashtte omtales senere Massenes tangentmodul som benyttes i beregningene settes til to ganger massenes sekantmodul

Sekantmodul hos friksjonsmasser avhengig av overdekningens hoslashyde og komprimeringsgrad Massenes tangentmodul settes til det doble av sekantmodulen - Illustrasjon fra Lars-Eric Jansons bok - Roslashr lagt i daringrlige masser Formel for tillatt undertrykk i forbindelse med veldig loslashse masser er

ββ sdotsdot

+sdot

=3

224 tRtill

ESP (Gjelder for SR gt 00275middotErsquot hellipeller Ersquot gt 290 kPa for SN 8)

β Sikkerhetsfaktor SR Roslashrets ringstivhet [kNm2] Ersquot Massenes tangentmodul Ersquot = 2 middot Ersquos [kNm2] Ersquos Massenes sekantmodul fra diagrammet over [kNm2] I dype groslashfter eller ved bruk av myk leire eller silt i ledningssonen med roslashr med lav ringstivhet kan det oppstaring kryp i roslashrmaterialet og en ringstivhet relatert til krypmodulen boslashr benyttes i beregningene Sett inn krypmodulen i stedet for korttids E-modul i beregningen av ringstivhet - Roslashr i grunne groslashfter med trafikklast (firkantede roslashr) Ved grunne groslashfter med trafikkbelastning og roslashr med lav ringstivhet kan roslashret bli mer eller mindre firkantet For denne situasjonen gjelder foslashlgende formel

( )( )353164

e

Rtill d

SPδsdot+sdot

=

SR = Roslashrets ringstivhet [kNm2] δde = Relativ deformasjon [ ]

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 32 Pipelife Norge AS

Forankring Forankring av ledning er noslashdvendig der hvor systemet utsettes for krefter som har mulighet for aring forskyve ledningen Dette gjelder spesielt mufferoslashr med bend i horisontal- og vertikalplanet T-roslashr reduksjoner og endeflenser ved innvendig overtrykk Ledninger i brattere hellinger (ge 250 permil i grove masser eller fjellgroslashft ge 150 permil i finere masser) forankres ogsaring for aring unngaring utglidninger Helsveiste PE-roslashr maring forankres i hver ende Dette gjelder ogsaring i tilknytning til flenseforbindelser mot armatur og annet i kum hvor demontering for vedlikehold og utskifting er noslashdvendig I tillegg boslashr bend stoslashrre enn 60ordm og T-roslashr forankres spesielt Annen spesiell forankring er ofte unoslashdvendig fordi kreftene overfoslashres via strekkfaste skjoslashter til roslashr og friksjonsmasser i groslashfta Bend for mufferoslashr kan forankres med bruk av strekkfaste koblinger paring tilliggende skjoslashter I daringrlige masser kan man da risikere aring forflytte problemet til neste skjoslasht Forankring kan altsaring utfoslashres paring to prinsipielt forskjellige maringter

1 Bruk av forankringskloss 2 Strekkfaste koblinger eller sveist ledning

Vi skal i det etterfoslashlgende ta for oss forankring ved hjelp av betongkloss Dimensjonering av forankringskloss tar utgangspunkt i

bull Innvendig trykk bull Ledningsdimensjon bull Kraftresultant bull Groslashftesidens fasthet

For T-roslashr og endeflenser nyttes foslashlgende formel for beregning av resultantkraft

4

2idPAPR sdot

sdot=sdot=π

R resultantkraft [N] P trykk [Nmm2]

A areal = 4

2idsdotπ

[mm2]

di innvendig diameter π 314

T-roslashr med forankringskloss Eksempel Resultantkraften for et 160 mm T-roslashr for PVC SDR 21 roslashr med maksimum opptredende trykk 7 bar finnes paring foslashlgende maringte P = innvendig trykk = 70 bar = 07 Nmm2 de = 160 mm rarr di = 1446 mm

( )4614470

22 mmmmNR sdotsdot=π

R = 11 500 N = 115 kN (Vannet skyver med en kraft tilsvarende 12 tonn)

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 33 Pipelife Norge AS

For bend baringde i vertikal- og horisontalplanet nyttes formelen

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛sdot

sdotsdotsdot=⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛sdotsdotsdot=

2sin

42

2sin2

2 απα idPAPR

til bestemmelse av resultantkraften R resultantkraft [N] P trykk [Nmm2]

A areal = 4

2idsdotπ

[mm2]

di innvendig diameter π 314 α bendets vinkel

Et muffebend utsatt for krefter fra innvendig trykk Eksempel Resultantkraften for et 110 mm 45ordm bend i PVC SDR 21 utsatt for 7 bars trykk finnes paring foslashlgende maringte P = innvendig trykk = 70 bar = 07 Nmm2 α = 45ordm de = 110 mm rarr di = 994 mm

( )⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ deg

sdotsdot

sdotsdot=⎟⎠⎞

⎜⎝⎛sdotsdotsdot=

245sin

4499702

2sin2

22 mmmmNAPR πα

R = 4157 N = 42 kN Bestemmelse av areal til forankringskloss Ved horisontale bend T-roslashr og overganger oslashnsker man aring oppnaring at de opptredende kreftene fordeles i jordmassene bak For aring faring til dette maring de overfoslashres paring et areal som er stort nok i forhold til massenes evne til aring absorbere trykk Dette gjoslashres ved at kreftene forplanter seg til bakenforliggende masser via en betongkloss med et visst areal Det er dette arealet som maring beregnes ut fra massenes beskaffenhet og krefter foraringrsaket av et innvendig trykk Mellom roslashr og betong legges et lag av papir eller papp Dette for at betongen ikke skal hefte mot plasten

Noslashdvendig betongareal βσ

sdot=jord

betongRA [m2]

R resultantkraft [kN] β sikkerhetsfaktor σjord skjaeligrfasthet eller tillatt jordtrykk for jordtypen [kNm2] (se tabell paring neste side)

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 34 Pipelife Norge AS

Jordtypen Skjaeligrfasthet

[kNm2] Merknader

Bloslasht leire 25 - 50 Leira formes med et lett fingertrykk Middels leire 50 - 150 Leira er fuktig og noe plastisk

Formes med moderat fingertrykk Stiv leire 150 - 300 Leira er toslashrr og relativt fast

Kan formes med hardt fingertrykk Meget stiv leire 300 - 500 Leira er toslashrr og fast

Kan ikke formes med fingertrykk Tillatt jordtrykk

[kNm2]

Fin sand - loslashst lagret 100 Fin sand - komprimert 200 Grov sand - komprimert 300 σjord (skjaeligrfasthet eller tillatt jordtrykk) for ulike jordarter Eksempel

Bend med kraftvektorer og forankringskloss

Horisontalt bend P 15 bar Roslashr 160 mm PVC SDR 21 (Maksimum driftstrykk 10 bar er valgt) α 45˚ σjord 200 kNm2 β sikkerhetsfaktor 15 NB Ved maksimalt 10 bar driftstrykk er maksimalt proslashvetrykk 15 bar Derfor benyttes P = 15 bar i den beregningen Aring sette inn driftstrykket ville gitt for lite areal paring forankringsklossen Proslashvetrykket for et PVC SDR 21 roslashr kan ogsaring vaeligre 175 bar - noe som gir en enda stoslashrre forankringskloss

Resultantkraft

( ) kNNmmmmNAPR 918853182

45sin46144512

2sin2

22 ==⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛ deg

sdotsdot

sdotsdot=⎟⎠⎞

⎜⎝⎛sdotsdotsdot=

πα

Noslashdvendig betongareal

22 142051

200918 mmkNkNRA

jordbetong =sdot=sdot= β

σ

Velger h = 030 m hoslashyde paring betongkloss - som gir bredde

mmm

hA

b betong 470300

1420 2

===

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 35 Pipelife Norge AS

Vertikalt bend Summen av nedoverrettede vertikale krefter maring vaeligre stoslashrre enn eller lik oppoverrettet kraftresultant fra bend Det betyr at massen av overliggende jord med belastningsplate maring tilsvare kraftresultant Vaeligr oppmerksom paring massenes deformasjonsegenskaper Multipliser noslashdvendig tyngde paring belastningsplate med 15 som sikkerhet Eksempel Resultantkraften fra forrige eksempel er 189 kN For aring holde bendet paring plass behoslashves en masse tilsvarende m = (Rg)middotβ = (18 900 N981 ms2)middot15 = 2 890 kg = 29 tonn g = tyngdeaksellerasjonen 981 ms2 β = sikkerhetsfaktor Betong har en densitet paring ca 24 tonnm3 mens densiteten til jord er ca 15 tonnm3 Ved aring velge et passende areal for bunnen av betongklossen og naringr hoslashyden fra bunn betongkloss til terreng er kjent kan man benytte foslashlgende formel for aring finne noslashdvendig hoslashyde paring betongklossen

AAHmhbetong sdotsdotsdotminus

=9051

hbetong Hoslashyden av en betongkloss med flateareal A m Noslashdvendig masse for aring sikre et vertikalt bend utsatt for trykk H Hoslashyde fra bunn av betongkloss til terreng A Betongklossens flateareal Hvis svaret blir negativt betyr det at jorden over dette arealet har nok tyngde i seg selv Likevel er det noslashdvendig med en armert betongplate for aring fordele kreftene til en mengde jord med tilstrekkelig tyngde Hvis hbetong blir stoslashrre enn den totale hoslashyden (H) vil betongklossen stikke opp over terrenget Velg i saring fall et stoslashrre areal (A)

Tetthetsproslashving av trykkroslashr (trykkproslashving) Tetthetsproslashving av trykkroslashr etter legging foretas for aring sikre at roslashrsystemet ikke har eller faringr lekkasje paring grunn av feil i skjoslasht feil i materialet eller feil utfoslashrelse Bruddanvisninger paring plastroslashr vil raskt garing til brudd og svake forankringer vil svikte under hoslashyt trykk Trykkproslashving garingr over en viss tid for at slike svakheter skal kunne avsloslashres Dessuten trenger roslashr og pakninger litt tid for aring sette seg i forhold til et paringfoslashrt innvendig overtrykk Pass paring sikkerheten under trykkproslashving og stans alle arbeider i kummer eller paring andre steder naeligr roslashr og armaturer Pass paring at ventiler paring proslashvestrekningen staringr aringpne og at alle stikkledninger inn til hus er stengt av Trykkproslashving av roslashr for vannforsyning er beskrevet i NS-EN 805 (Vannforsyning Krav til systemer og komponenter utenfor bygninger) Denne standarden er ikke gjengitt her Ledningseier kan stille krav om at hele eller deler av prosedyren i NS-EN 805 foslashlges Norske standarder maring kjoslashpes fra Pronorm Standard Norges salgsselskap (wwwpronormno)

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 36 Pipelife Norge AS

Roslashret maring vaeligre overfylt og loslashse ender T-roslashr dimensjonsoverganger og bend forankret foslashr trykket settes paring Man kan velge aring la skjoslashtene ligge aringpne Luft maring evakueres fra ledningen Luftlommer gir forstyrrelser i maringlingene og er ofte aringrsak til feilaktige maringleresultater Om mulig boslashr vann fylles sakte inn fra ledningens laveste punkt Resultatet fra trykkfallsproslashvingen vil indikere om det er luft i ledningen Krav til omfang bull Proslashvetrykket skal kunne oppnarings paring det laveste punkt paring ledningen bull Et trykk tilsvarende maksimum tillatt driftstrykk maring oppnarings paring ledningens hoslashyeste punkt med

mindre ledningseier bestemmer noe annet Proslashvetrykk = Maksimum tillatt driftstrykk middot 15 eller = Maksimum tillatt driftstrykk + 5 bar den minste av

de to verdiene Maksimum tillatt driftstrykk 6 bar rArr Proslashvetrykk 9 bar Maksimum tillatt driftstrykk 75 bar rArr Proslashvetrykk 1125 bar Maksimum tillatt driftstrykk 10 bar rArr Proslashvetrykk 15 bar Maksimum tillatt driftstrykk 125 bar rArr Proslashvetrykk 175 bar Maksimum tillatt driftstrykk 16 bar rArr Proslashvetrykk 21 bar Maksimum tillatt driftstrykk 20 bar rArr Proslashvetrykk 25 bar OBS Maksimum tillatt driftstrykk kan vaeligre lavere enn roslashrets trykklasse Det tillates hoslashyere trykk i PVC- og PE-roslashr etter nye europeiske standarder For eksempel blir gamle PVC PN 10 roslashr fra og med 110 mm merket PN 125 Pipelife merker sine trykkroslashr med begge trykklasser - i dette tilfellet PN 10 og PN 125 Men det betyr uansett at maksimum tillatt innvendig trykk oslashker fra 10 bar til 125 bar Ved aring foslashlge anvisningene og forholde seg til roslashrets merking kan derfor ledningssystem for 10 bar trykk proslashves med inntil 175 bar trykk (125 bar + 5 bar) Roslashret vil taringle dette men det advares mot aring paringfoslashre ledningssystemet saring hoslashye trykk hvis ikke armaturer forankringer mm er spesielt dimensjonert for dette (Se ogsaring avsnitt om trykklasser og designfaktor (sikkerhetsfaktor)) Under normale forhold skal proslashveutstyret kobles til ledningens laveste punkt Hvis dette ikke er mulig skal trykket tilpasses hoslashyden over ledningens laveste punkt slik at det der ikke overstiger proslashvetrykket Tilpasning av proslashvetrykk ved plassering av manometer over laveste punkt paring ledningen For korte strekninger (lt100 m) og for stikkledninger mindre enn DN 80 er det tilstrekkelig aring benytte driftstrykket som proslashvetrykk Selve proslashveprosedyren fastsettes av ledningseier og kan utfoslashres i tre trinn

minus Forproslashving (kondisjonering) minus Trykkfallsproslashving (avdekker om det er luft i ledningen) minus Hovedtrykkproslashving

Paring grunn av polyetylenmaterialets oppfoslashrsel naringr roslashret utsettes for et stort innvendig vanntrykk kan vanlig trykkproslashving gi resultater som ikke tilfredsstiller kravene selv om ledningen er tett Det er derfor utviklet en egen trykkproslashvingsmetode for PE-roslashr som boslashr gjennomfoslashres ved tvil om tetthet

ΔH

Proslashvetrykk Proslashvetrykk - ΔH

Trykkproslashvingsutstyr Pumpe trykkmaringler mm

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 37 Pipelife Norge AS

Oversikt over komplett trykkproslashving i tre steg

Enkel proslashving Vi anbefaler generelt en forenklet proslashve som bestaringr av forproslashving (kondisjoneringsfase) og en hovedproslashving med trykktapsmetoden Men gjenvaeligrende luft i ledningen kan forstyrre maringlingene Luft komprimeres i stoslashrre grad enn vann og gjenvaeligrende luft kan gi tegn som tyder paring lekkasje eller kamuflere en liten lekkasje Hvis man er usikker paring om all luft er ventilert ut boslashr det ogsaring gjennomfoslashres en trykkfallsproslashving (se neste avsnitt) Flytskjema for anbefalt prosedyre

PVC og PE trykkroslashr Evt PE trykkroslashr Forproslashvingkondisjonering Forproslashvingkondisjonering

darr darr (Evt trykkfallsproslashving - se neste avsnitt) Metode for PE-roslashr med integrert trykkfallsproslashving

darr Hovedproslashving i ht trykktapsmetoden

Forproslashvingkondisjonering Forproslashving bestaringr i at roslashrledningen paringsettes driftstrykk som anbefales holdt i cirka et doslashgn I loslashpet av denne perioden skal man observere ledningen for tegn til lekkasje Samtidig vil roslashr og skjoslashter sette seg Hovedproslashving i ht trykktapsmetoden Under proslashving i ht trykktapsmetoden paringfoslashres proslashvetrykket gradvis og ledningen stenges av Trykkfallet registreres jevnlig i loslashpet av en time eller mer Trykkfallet skal vise en gradvis minkende tendens Krav til maksimum trykkfall i loslashpet av en time er 02 bar Trykket synker fordi roslashret utvider seg noe Aringrsaken til for mye trykkfall kan ogsaring vaeligre gjenvaeligrende luft i ledningen Eventuelt kan trykkfallsproslashving utfoslashres for aring avdekke uoslashnsket luft i ledningen

Forproslashving

Trykkfallsproslashving

Vanntapsmetoden - maringlt avtappet mengde

- maringlt paringfylt mengde

Trykktapsmetoden

Metode for PE-roslashr

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 38 Pipelife Norge AS

Tidspunkt [min] 0 10 20 30 40 50 60 Avlest trykk [bar] 1500 1492 1488 1486 1485 1484 1484

Eksempel paring maringlinger i forbindelse med trykktapsmetoden Metode med integrert trykkfallstest for PE trykkroslashr Prinsipp Naringr trykket i PE-roslashr reduseres raskt vil materialets viskoelastiske egenskaper foslashre til at roslashret etterparing sakte trekker seg sammen Da vil trykket i ledningen stiger noe - hvis ledningen er tett 1 Etter at ledningen er fylt og all tilgjengelig luft evakuert senkes trykket til null La dette staring i en

time 2 Oslashk trykket i loslashpet av maksimum ti minutter til proslashvetrykket og hold dette ved aring etterfylle jevnlig i en

halv time 3 La ledningen staring avstengt i en time og les av trykket Trykket skal ikke synke mer enn 30 av

proslashvetrykket Hvis proslashvetrykket er 15 bar tillates inntil 45 bar trykkfall 4 Reduser trykket raskt med 10-15 av proslashvetrykket Samtidig skal trykkfallet leses av avtappet

vannmengde maringles og dette kontrolleres mot utregning av teoretisk formel for aring avdekke gjenvaeligrende luft i ledningen Denne formelen for maksimalt tillatt avtappet vannmengde er

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+Δsdotsdot=Δ

RESDR

mmNpVV 2maks 2100

121 (se neste avsnitt)

5 Hovedproslashving Steng ledningen igjen og observer trykket i minst en halv time Trykket skal stige noe og overhodet ikke vise en fallende tendens Ved tvil kan proslashveperioden forlenges til 90 minutter og trykkfallet fra maksimumstrykket observert i den foslashrste halvtimen skal ikke vaeligre stoslashrre enn 25 kPa (025 bar eller 25 mVs)

Hvis proslashvingen maring gjentas maring den nye proslashvingen starte med punkt 1 - en time uten trykk

Eksempel paring trykkforloslashp ved trykkproslashving av PE-roslashr 1 time uten trykk - trykkoslashkning - 30 min proslashvetrykk - 1 time avstengt - trykkreduksjon - 30 min avstengt

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 39 Pipelife Norge AS

Trykkfallsproslashving Trykkfallsproslashving gjennomfoslashres for aring avdekke uoslashnsket luft i ledningen Den er integrert i den egne metoden for PE-roslashr i forbindelse med reduksjonen av trykket 1 Oslashk trykket i ledningen til proslashvetrykket 2 Ta ut en maringlbar mengde vann fra ledningen og maringl trykkfallet (Δp) 3 Sammenlign mengden av det avtappede vannet med kalkulert tillatt mengde vann (ΔVmax) ved

maringlt trykkfall i henhold til foslashlgende formel

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+sdotΔsdotsdot=Δ

Rmax E

SDRpVV2100

151 [liter]

Regn ut innholdet i parentesen foslashr du multipliserer dette med det oslashvrige

LdV i sdotsdot

=4

2π Ledningens vannvolum [liter]

di Innvendig diameter [dm] L Ledningens lengde [dm] Pass paring aring sette inn verdiene for di og L i desimeter (dm) 1 kubikkdesimeter (dm3) = 1 liter Δp Maringlt trykkfall [Nmm2] (1 bar = 01 MPa = 01 Nmm2)

edSDR e= Standard dimensjonsforhold [ ]

de Roslashrets utvendig diameter [mm] e Roslashrets veggtykkelse [mm] ER Roslashrmaterialets korttids E-modul

PVC 3 000 Nmm2 PE 80 800 Nmm2 PE 100 1000 Nmm2 Eksempel 600 m 500 mm PE 100 SDR 11 skal kontrolleres med hensyn paring luftinnhold Trykket senkes med 20 bar = 02 Nmm2 Vannvolumet i denne ledningen er

ldmdm

Ld

V i 9067860004

09244

222

=sdotsdot

=sdotsdot

=ππ

Uttrykket inne i parentesen

Nmm

mmNmmNESDR

mmN R

2

222 011501000

112100

12100

1=+=+

Den fullstendige formelen blir slik

lNmmmmNlESDRpVV

R

272011502090678512100

151 22max =sdotsdotsdot=⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+sdotΔsdotsdot=Δ

Avtappet vannmengde i dette eksemplet faringr ikke overstige 272 liter

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 40 Pipelife Norge AS

PE 100 PVC Dim SDR 17 SDR 11 SDR 74 Dim SDR 21 SDR 136

Maksimum tillatt avtappet vannmengde pr km PE 100 roslashr ved trykkfallsproslashving - trykkfall 20 bar (02 Nmm2)

110 386 219 118 110 174 104 125 500 282 153 160 368 220 140 627 355 192 225 729 434 160 819 463 251 280 113 180 104 586 317 315 143 200 128 724 391 400 231 225 162 915 495 Maksimum tillatt avtappet 250 200 113 612 vannmengde pr km PVC-roslashr ved 280 251 142 768 trykkfallsproslashving 315 317 180 971 - trykkfall 20 bar (02 Nmm2) 355 403 228 124 400 512 290 157 500 799 453 630 1269 719

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 41 Pipelife Norge AS

Trykkproslashverapport Trykkroslashr av plast proslashvd i ht NS-EN 805 (forenklet metode beskrevet av Pipelife Norge AS) Ledningseierhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Anlegghelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Entreprenoslashrhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Dimensjon og roslashrtypehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Proslashvetrykkhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip (Den minste av 15sdotmaksimum driftstrykk eller maksimum driftstrykk + 5 bar) Kontrolliste

Alle ender avvinklinger og T-roslashr er med strekkfaste skjoslashter ogeller forankret Ledningen er gradvis oppfylt fra laveste punkt og luftet Driftstrykket er paringfoslashrt og ledningen har staringtt med dette i minst ett doslashgn Proslashvetrykket er paringfoslashrt ledningen er avstengt og manometer som registrerer innvendig trykk er

montert Etter at ledningen er avstengt avleses trykket i ledningen hvert tiende minutt i en time Trykket kan falle med inntil 02 bar og trykkfallet skal vise en avtagende tendens Tabell Tidspunkt [min] 0 10 20 30 40 50 60 Avlest trykk [bar] Diagram fyll inn maringlepunktene og dra en linje gjennom punktene Trykkproslashving er utfoslashrt med godkjent resultat

Sted dato Underskrift

helliphellip bar

10 20 30 40 50 60 0

helliphellip bar

Tid [min]

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 42 Pipelife Norge AS

Avvinkling og boslashying

PE trykkroslashr PE-roslashrets fleksibilitet kan utnyttes ved aring boslashye roslashret En vanlig maringte aring lage riktig boslashyeradius paring er aring benytte et tau like langt som radien og merke sirkelbuen Hvor mye roslashrenden skal flyttes kan ogsaring beregnes ut fra formel Se formler og figur

Normale verdier I enkelte tilfeller boslashr dette beregnes mer noslashyaktig (Alle enheter i meter) R = 60sdotde (Roslashr med trykk) R = 30sdotde (Trykkloslashst roslashr og under installasjon av trykkroslashr)

Rahmsdot

=2

2

πα

sdotsdot

=Ra 180ο

Boslashying av PE-roslashr

PVC trykkroslashr Retningsforandringer skal i prinsippet utfoslashres ved hjelp av bend I tillegg til standard bend kan det leveres bend med annen avvinkling Smaring retningsforandringer kan utfoslashres ved boslashying av roslashr PVC trykkroslashr med muffe kan boslashyes i groslashfta i henhold til skisse og tabell nedenfor Se ogsaring formler i forrige avsnitt Merk at roslashrenden maring sikres slik at det ikke foregaringr ukontrollert avvinkling i muffa

de [mm] R [ m ] hm [ m ] 63 19 054 75 22 045 90 27 038 110 33 031 160 48 021 225 60 015 280 125 007 315 158 006 400 200 005

Boslashying av PVC trykkroslashr Boslashying av PVC trykkroslashr

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 43 Pipelife Norge AS

NB Boslashyde roslashr maring ikke anbores Boslashying av roslashr maring ikke foslashre til at avvinkling i muffe overstiger verdiene nedenfor

Avvinkling i muffe under legging boslashr unngarings Dette for at avvinklingen ikke skal bli for stor ved utilsiktede forskyvninger under arbeidet i ledningssonen eller ved uforutsette setninger Hvis man likevel velger aring avvinkle paring denne maringten gjelder foslashlgende grenseverdier Stoslashrste tillatte avvinkling i muffe Tom 315 mm 20deg - Tilsvarer 20 cm fra senterlinjen for en roslashrlengde (6 m) Mellom 315 mm og 630 mm 15deg - Tilsvarer 15 cm fra senterlinjen for en roslashrlengde (6 m)

Klamring av roslashr i hus Naringr plastroslashr skal monteres over bakken i en kulvert eller i en bygning er det viktig aring passe paring at klamringene er sterke nok baringde for aring baeligre roslashret taringle rystelser (trykksvingninger) og tilfredsstille krav til forankring samt at ekspansjon eller temperaturkrefter haringndteres forsvarlig Glideklammer og fastklammer maring ha et 5 mm tykt mellomlegg av neoprengummi Klamrene maring ogsaring kunne holde roslashret sirkulaeligrt Horisontal PE- eller PVC-ledning

Klamringsavstand horisontale vaeligskefylte PVC-roslashr med maksimum 2 mm nedboslashyning

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 44 Pipelife Norge AS

Klamringsavstand horisontale vaeligskefylte PE 100 roslashr med maksimum 10 mm nedboslashyning PE 80 roslashr maring ha 5 mindre klamringsavstand enn PE 100 roslashr med samme SDR-verdi Bend T-roslashr og lignende utsatt for innvendig trykk maring i tillegg forankres med tanke paring forskyvninger Se avsnitt Forankring for beregning av resultantkrefter Vertikal PE- eller PVC-ledning Vertikale ledninger uten vibrasjoner fra og med 110 mm boslashr ha en klamringsavstand paring maksimum tre meter For ledninger med vibrasjoner gjelder de samme avstandene som for horisontale roslashr PP innomhus avloslashpsroslashr Se ogsaring monteringsanvisningen

Dim [mm]

Horisontal ledning

[m]

Vertikal ledning

[m] 32 05 12 50 05 15 75 08 20 90 09 20

110 11 20 Klamringsavstand for horisontale innomhus PP-roslashr

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 23 Pipelife Norge AS

Lengdeutvidelse Lengden paring et roslashr oppgis normalt ved romtemperatur (ca +20 degC) Naringr ett roslashr oppvarmes eller avkjoslashles vil det forandre lengde dersom det kan bevege seg uhindret Ta hensyn til dette ved legging av lange lengder (PE) og ved montering av mufferoslashr (tilpass innstikkslengde) ΔL = αLoΔT [m] ΔL Lengdeforskjell [m] α Temperaturutvidelseskoeffisient [mmmdegC] Lo Opprinnelig lengde [m] ΔT Temperaturforskjell [degC]

Materiale α [mmmdegC]

PVC 008 PP 013 PE 80 018 PE 100 016 Utvidelseskoeffisienter Eksempel Et 200 meter langt PE 100 roslashr legges en god sommerdag med temperatur i roslashrveggen paring +40 degC Normal temperatur i grunnen paring den tiden er +10 degC Hvor mye vil roslashret trekke seg sammen

ΔL = αLoΔT

ΔL = 016 mmmdegC middot 200 m middot (40 ndash 10)degC

ΔL = 960 mm I et roslashr som er fastspent og ute av stand til aring bevege seg vil en slik lengdeendring i stedet opptre som spenninger i roslashrveggen Ved store og uunngaringelige temperaturendringer boslashr man vaeligre spesielt oppmerksom og foreta noslashdvendige beregninger

Februar 2009 Roslashrharingndboka side 24 Pipelife Norge AS

Hookes lov og materialspenninger For et viskoelastiske materialer som for eksempel termoplastene krever bruk av Hookes lov et bevisst valg av stoslashrrelsen av parametrene Hookes lov

[Nmm2]

E Elastisitetsmodul [Nmm2] σ Spenning [Nmm2] ε Relativ forlengelse [ ] Eksempel I forrige eksempel ville et 200 meter langt PE 100 roslashr ha faringtt en lengdeendring paring 960 mm hvis det ikke hadde vaeligrt forankret Hvis det forankres i begge ender vil det oppstaring spenninger i roslashrveggen som gradvis vil relaksere

Den relativ forlengelsen ville blitt

Vi velger langtids E-modul for PE 100 som er 200 Nmm2 fordi temperaturendringen er varig - og benytter Hookes lov

Materialspenningen i lengderetning etter lang tid som foslashlge av at roslashret ikke faringr bevege seg er 096 Nmm2 Umiddelbart etter installasjon blir spenningen stoslashrre For aring beregne denne maring en bruke korttids E-modul for PE 100 som er 1000 Nmm2 Da blir materialspenningen 48 Nmm2 Til tross for den relativt hoslashye spenningen er ikke dette saring ille - som vi skal se senere Men summen av maksimumspenninger i lengderetning blir dimensjonerende for forankringene Naringr roslashret utsettes for et innvendig trykk saring oppstaringr det spenninger i ringretning og lengderetning i tillegg Disse er som regel betydelige Forhold omkring flere sammenfallende spenninger og spenninger i to plan omhandles under

Februar 2009 Roslashrharingndboka side 24 Pipelife Norge AS

Materialspenning i ringretning som foslashlge av innvendig trykk Naringr roslashret utsettes for et innvendig trykk saring oppstaringr det spenninger i ringretning (tangensialt) Denne spenningen kan beregnes slik

[Nmm2]

dm er middeldiameteren dm=de-e Eksempel Hvis trykket er 10 bar (10 Nmm2) for et 225 mm SDR 11 PE 100 roslashr med veggtykkelse 205 mm saring blir resultatet

Materialspenning i lengderetning paring grunn av innvendig trykk Hvis man setter trykk paring en frittliggende ledning vil den krympe mens i en fastspent ledning vil det oppstaring materialspenninger i stedet Spenninger i lengderetningen for fastspente ledninger paring grunn av paringfoslashrt trykk (tverrkontraksjon) finnes ved aring multiplisere spenningen i ringretning med tverrkontraksjonstallet - som er en materialkonstant

[Nmm2] Tverrkontraksjonstallet for PE er oppgitt som et intervall fra 035 til 05 Lengre belastningstid gir hoslashyere tverrkontraksjonstall For aring beregne paringfoslashrt spenning i lengderetning paring grunn av paringfoslashrt trykk benyttes vanligvis tverrkontraksjonstallet 05 Eksempel I dette tilfellet blir strekkspenningen i lengderetning

Resulterende materialspenning Da har vi flere spenninger som virker baringde i ringretning (σr) og i lengderetning (σl) For aring finne den samlede spenningen - resultantspenningen - benyttes von Mieses teori

[Nmm2] Ved overtrykk i ledningen blir spenningen i ringretning en positiv strekkspenning Spenningen i lengderetning blir en positiv strekkspenning ved tverrkontraksjon og temperaturreduksjon Spenningen paring grunn av temperaturoslashkning blir en negativ trykkspenning Av formelen ser vi at resultantspenningen blir stoslashrre om spenningene har motsatt fortegn enn om spenningene har samme fortegn

Februar 2009 Roslashrharingndboka side 24 Pipelife Norge AS

Eksempel Vi bruker verdier fra eksemplene over - Positiv strekkspenning i ringretning pga innvendig overtrykk 50 Nmm2 - Positiv strekkspenning i lengderetning pga tverrkontraksjon 25 Nmm2 - Positiv strekkspenning i lengderetning pga varig temperaturreduksjon 096 Nmm2 - Summen av de positive spenningene i lengderetning 35 Nmm2

OBS Trykkspenninger for eksempel ved undertrykk eller ved temperaturoslashkning er negative Pass paring fortegnene Ved beregning av sikkerhetsfaktor benyttes langtids spenning som foslashlge av temperaturendringen mens korttids spenning benyttes ved dimensjonering av forankring Kraften som virker paring forankringen finnes ved aring multiplisere resultantspenningen i lengderetning med tverrsnittsarealet av roslashrveggen I dette tilfellet er summen av maksimumspenningene i lengderetning 73 Nmm2 mens tverrsnittsarealet er 13170 mm2 Kraften blir da 961 kN Bruddspenningen for PE 100 er 10 Nmm2 Sikkerhetsfaktoren for eksemplet over blir da

Altsaring hoslashyere enn om vi bare hadde tatt hensyn til spenningen i ringretning som foslashlge av det innvendige overtrykket Maksimum dimensjonerende spenning for PE 100 materialet er 80 Nmm2 for 50 aringrs belastningstid mens minimum bruddspenning er 100 Nmm2 - noe som gir en design faktor (sikkerhetsfaktor) paring 125 Man boslashr soslashrge for at sikkerhetsfaktoren er tilfredsstillende - noe som boslashr vurderes fra gang til gang Men det advares mot aring ikke ta hensyn til uforutsette tilleggsbelastninger som paringfoslashres under installasjon eller drift I Norge har det vaeligrt vanlig aring dimensjonere i forhold til vanntrykket og ha en hoslashy sikkerhetsfaktor (16 for PE) til disposisjon for kjente og ukjente tilleggsspenninger Vi ser at dette er i endring og det er viktig at den prosjekterende er kjent med ulike forhold og at den utfoslashrende ikke paringfoslashrer unoslashdvendige tilleggsspenninger i installasjonsfasen - for eksempel ved aring spenne fast roslashret foslashr det er akklimatisert

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 24 Pipelife Norge AS

Tillatt utvendig overtrykkinnvendig undertrykk For et mufferoslashr vil tetningsringens evne til aring taringle undertrykk ofte vaeligre dimensjonerende I et roslashr som belastes med et jevnt utvendig trykk eller innvendig undertrykk vil det oppstaring spenninger som vi kan kalle ringtrykkspenninger i roslashrveggen som illustrert i figuren Naringr stoslashrrelsen paring disse spenningene naringr et visst punkt vil roslashret kollapse (knekke) Denne spenningen kalles knekkspenning Knekkspenningens stoslashrrelse avhenger av ovalitet om roslashret kan bevege seg i lengderetning om det er forsterket med udeformerbare avstivningsringer (belastningslodd) og om det er nedgravd eller om det ligger fritt uten sidestoslashtte (sjoslashledning eller roslashr over bakken) Et utvendig overtrykk gir den samme situasjonen som et innvendig undertrykk I det foslashlgende benytter vi bare betegnelsen undertrykk som tilsvarer utvendig overtrykk innvendig undertrykk eller negativ differanse mellom disse

Roslashr utsatt for et utvendig overtrykk eller innvendig undertrykk p

Ringtrykkspenning som oppstaringr ved undertrykk σt = edp m

sdotsdot

2 [Nmm2]

Oslashkes det innvendige undertrykket oppnarings til slutt den ringtrykkspenning i roslashrveggen som foslashrer til kollaps - eller knekking Dette undertrykket kalles kritisk undertrykk

Knekkspenning σkn = 2

21 ⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minus mdeE

υ [Nmm2]

Kritisk undertrykk pkr = 3

212 ⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minussdot

mdeE

υ [Nmm2]

p trykkforskjell mellom utsiden og innsiden av roslashret (undertrykk) [Nmm2] E materialets E-modul [Nmm2]

ν tverrkontraksjonskoeffisient (Poissons ratio) vanlige verdier er - bevegelig nedgravd roslashr 03 ndash 04 - nedgravd roslashr som er helt forhindret fra aring bevege seg i lengderetningen 05 - fritt opplagt fastspent roslashr uten sidestoslashtte 05 - fritt opplagt bevegelig roslashr uten sidestoslashtte 0

e veggtykkelse [mm] dm roslashrets middeldiameter dm = de-e [mm] Forutsetninger for formlenes gyldighet er at roslashrmaterialet er elastisk og at roslashret er fullkomment sirkulaeligrt

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 25 Pipelife Norge AS

Termoplastroslashr er ikke elastiske men viskoelastiske Dette betyr at man i hvert tilfelle maring vurdere hvilken E-modul som skal benyttes - korttids E-modul eller krypmodulen Ved trykkstoslasht benyttes for eksempel korttids E-moduler Ved konstante belastninger over tid som for eksempel ved undertrykk i en inntaksledning benyttes krypmodul Krypmodulen er vanskelig aring bestemme fordi den avhenger av tid temperatur og spenningens stoslashrrelse Man benytter derfor vanligvis de konservative verdiene oppgitt i avsnittet vi har kalt rdquomaterialdatardquo Paring grunn av materialets viskoelastiske egenskaper varierer ogsaring tverrkontraksjonskoeffisienten med materialtype belastningstilfelle og -tid Men her er det ogsaring vanlig aring benytte vanlige verdier som er oppgitt Det er en forutsetning for krypknekking at roslashret har en initialdeformasjon og slik er det i praksis Se figur i neste avsnitt For et teoretisk fullkomment sirkulaeligrt roslashr inntreffer en elastisk knekking i stedet for en krypknekking Ved bestemmelse av kritisk undertrykk ved elastisk knekking maring man anvende en verdi paring E-modul (E) som gjelder for korttidsbelastning Da E-modul ved korttidsbelastning er stoslashrre enn ved langtidsbelastning (krypmodul) vil elastisk knekklast vaeligre stoslashrre enn krypknekklast Dette betyr at plastroslashr taringler stoslashrre undertrykk i kort tid enn over lang tid

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 26 Pipelife Norge AS

Beregning av kritisk undertrykk for roslashr som ikke har sidestoslashtte

Kritisk undertrykk kdeEPm

kr sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minussdot=

3

212

υ [Nmm2]

der k er reduksjonsfaktor paring grunn av ovalitet se diagram under I tillegg er det vanlig aring legge inn en sikkerhetsfaktor paring 20 for aring fastsette tillatt undertrykk

Reduksjonsfaktor k for kritisk undertrykk ved ovalitet (δde) - illustrasjon fra Lars-Eric Jansons bok Av diagrammet ser man at roslashrets evne til aring taringle undertrykk reduseres med ca 50 ved 3 ovalitet Hvis vi innfoslashrer SDR-verdien blir formelen

kSDR

EPkr sdot⎟⎠⎞

⎜⎝⎛

minussdot

minussdot=

3

2 11

12

υ

Eksempel En 315 mm PE 100 SDR 11 roslashrledning som ligger fritt og ikke fastspent utsettes i lange perioder for et undertrykk ned mot - 5 mVs Roslashrets deformasjon maringles til 3 og tverrkontraksjons- koeffisienten er 05

Kritisk undertrykk kdeEPm

kr sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minussdot=

3

212

υ [Nmm2]

504286

62801

20023

2

2

sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minussdot=

mmmmmmN

= 020 Nmm2 = 203 mVs Sikkerhetsfaktor mot knekkingbuckling er 203 mVs5 mVs = 41 Sikkerhetsfaktoren er stoslashrre enn 2 og det vil ikke vaeligre fare for at roslashret klapper sammen

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 27 Pipelife Norge AS

Tabeller for tillatt undertrykk for frittliggende roslashr uten sidestoslashtte Kort tid SDR 344 SDR 26 SDR 21 SDR 17176 SDR 136 SDR 11 PE 80 - 52middotk - 18middotk - 82middotk PE 100 - 65middotk - 25middotk 51middotk 102middotk PVC 82middotk - (38middotk) - (153middotk) - Svaret har benevning mVs (1 mVs asymp 01 bar) ν er 0 E er 3 000 Nmm2 for PVC 1 000 Nmm2 for PE 100 og 800 Nmm2 for PE 80 Verdier for k hentes fra diagram over Det er tatt hensyn til en sikkerhetsfaktor 2 mot knekking For fastspente roslashr er verdiene 33 hoslashyere Lang tid SDR 344 SDR 26 SDR 21 SDR 17176 SDR 136 SDR 11 PE 80 - 10middotk - 36middotk - 16middotk PE 100 - 13middotk - 50middotk 10middotk 20middotk PVC 27middotk - (13middotk) - (51middotk) - Svaret har benevning mVs (1 mVs asymp 01 bar) ν er 0 E er 1 000 Nmm2 for PVC 200 Nmm2 for PE 100 og 160 Nmm2 for PE 80 Verdier for k hentes fra diagram over Det er tatt hensyn til en sikkerhetsfaktor 2 mot knekking For fastspente roslashr er verdiene 33 hoslashyere Eksempel Hva er tillatt undertrykk ved lang tids belastning for en PE 100 SDR 11 ledning som ligger fritt med 2 deformasjon Av tabellen som viser kritisk undertrykk ved lang tid ser vi at uttrykket er Ptill = 20middotk [mVs] Av figuren som viser reduksjonsfaktor paring grunn av ovalitet ser vi at k er lik 055

Ptill = 20middot055 = 110 mVs asymp 11 bar Tillatt undertrykk for denne ledningen er 110 mVs med en belastningstid paring 50 aringr og en sikkerhetsfaktor paring 2 En viktig forutsetning er selvsagt at deformasjonen holder seg paring 2 - noe som fordrer godt utfoslashrt ledningssone Utregningen gir oss veiledende konservative verdier I kritiske tilfeller maring valg av verdier for ν og E vurderes mer noslashye

Beregning av kritisk undertrykk for PE-roslashr som avstives med betonglodd Hvis et roslashr som kan bevege seg fritt i lengderetningen forsterkes med udeformerbare avstivningsringer (belastningslodd) med innbyrdes avstand L kan kritisk undertrykk beregnes slik

krkrL PL

EeP sdotsdotsdot

=22

[Nmm2]

e Veggtykkelse [mm] E Materialets E-modul eller krypmodul [Nmm2] Pkr Kritisk undertrykk uten avstivningsringer [Nmm2] L Avstanden mellom avstivningsringene [mm] Uttrykket gjelder innenfor foslashlgende grenser for L

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 28 Pipelife Norge AS

( ) 24561

23m

m

deLdee sdot

sdotgtgesdot

dm Middeldiameter dm = de-e

Dimensjon [mm]

SDR 73

SDR 11 SDR 17 SDR 26

110 lt 037 lt 049 lt 065 lt 083 160 lt 054 lt 072 lt 094 lt 12 225 lt 076 lt 10 lt 13 lt 17 280 lt 095 lt 13 lt 16 lt 21 315 lt 11 lt 14 lt 18 lt 24 400 lt 14 lt 18 lt 23 lt 30 500 lt 17 lt 22 lt 29 lt 38 600 lt 20 lt 27 lt 35 lt 45 710 lt 24 lt 32 lt 42 lt 53 800 lt 27 lt 36 lt 47 lt 60

1000 lt 34 lt 45 lt 59 lt 75 1200 lt 41 lt 54 lt 70 lt 90 1400 lt 47 lt 63 lt 82 lt 105 1600 lt 54 lt 72 lt 94 lt 120 1800 lt 61 lt 81 lt 106 lt 135 2000 lt 68 lt 90 lt 117 lt 150

Maksimumavstand [m] mellom lodd for at beregningen skal vaeligre gyldig Ved stoslashrre avstander benyttes formel for fritt roslashr uten avstivningsringer Se forrige avsnitt Ut fra tabellen kan man lese at disse beregningene ikke er relevante foslashr dimensjonene blir rimelig store - kanskje stoslashrre enn 400 mm og ved hoslashye SDR-verdier Eksempel En 600 mm PE 100 SDR 11 sjoslashledning paring 50 meters dyp kan bli utsatt for trykksvingninger med trykk ned mot 0 mVs ved en uforutsett braring endring av vannhastigheten Avstanden mellom belastningsloddene er 20 meter Ovalitet er 1 Sjekk foslashrst at avstanden mellom betongloddene gjoslashr formelen gyldig

( ) 2

456123

m

m

deLdee sdot

sdotgtgesdot

dArr

( ) 2

554555445545554554561

23

sdotsdotgtge

sdot L [mm]

dArr 269 m ge L gt 049 m

dArr L = 20 m

dArr Formelen er gyldig

Finn kritisk undertrykk uten avstivningsringer

kdeEPm

kr sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minussdot=

3

212

υ [Nmm2]

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 29 Pipelife Norge AS

6505545554

0110002

3

2

2

sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minussdot=

mmmmmmN

= 129 Nmm2 = 132 mVs

Kritisk undertrykk med avstivningsringer

krkrL PL

EeP sdotsdotsdot

=22

[Nmm2]

= 22

2912000

100055422mmN

mmmmNmm

sdotsdotsdot

= 215 Nmm2 = 220 mVs

Ledningen ligger paring 50 meters dyp og innvendig trykk er 0 mVs Trykkforskjellen er altsaring 50 mVs som er mye mindre enn det kritiske undertrykket Ledningen vil med stor sannsynlighet taringle en slik belastning - selv om roslashrets ovalitet oslashker

Beregning av tillatt undertrykk for roslashr som ligger nedgravd i groslashft - Beregning av det totale undertrykket roslashret blir utsatt for Plastroslashr som ligger nedgravd i gode masser har vesentlig stoslashrre motstandsevne mot kollaps enn et frittliggende roslashr paring grunn av stoslashtten fra massene i ledningssonen I veldig loslashse masser kan man risikere at roslashret ikke har nevneverdig stoslashtte og ovalisering faringr utvikle seg fritt Stoslashrst betydning for stoslashrrelsen paring det kritiske undertrykket har roslashrets ringstivhet og massenes stoslashtteevne (sekantmodul) Nedgravde roslashr vil i tillegg til et eventuelt innvendig undertrykk bli utsatt for et utvendig trykk fra jordmassene grunnvann ogeller trafikk Vertikalt utvendig trykk paring roslashret q = qjord + qvann + qtr [kNm2] Vekt av jordmasser qjord = ρmiddotH [kNm2] Vanntrykk qvann = 10middotHvann [kNm2] ρ Jordens densitet normalt 18 - 19 kNm3 over grunnvannstanden og 11 kNm3 under

grunnvannstanden H Overdekningens hoslashyde [m] Hvann Grunnvannstandens hoslashyde over senter roslashr [m] Trykk paring grunn av trafikklast (qtr) hentes ut fra diagrammet under Hjultrykket er 75 kN (asymp75 tonn) pluss en dynamisk effekt som er gitt en faktor 175

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 30 Pipelife Norge AS

qtr vertikalt trykk som foslashlge av trafikklast (delt500 mm) - Illustrasjon fra Lars-Eric Jansons bok Summen av undertrykk i roslashret og utvendig overtrykk paring roslashret utgjoslashr det totale undertrykket roslashret blir utsatt for - Ringstivhet og undertrykk Nedgravde roslashr som kollapser er en sjeldenhet i Norge Aringrsaken til dette er at vi generelt har brukt roslashr med stor veggtykkelse i forhold til trykklassen - og dermed hoslashy ringstivhet De nye europeiske standardene aringpner etter hvert for tynnere roslashr med lavere ringstivhet og da maring vi vaeligre mer paring vakt ved undertrykk For det aller meste skal man benytte de vanlige korttidsverdiene for ringstivhet fordi kollaps opptrer plutselig som foslashlge av en plutselig oslashkning i belastningen Langtidsverdier for ringstivhet paring plastroslashr oppgis normalt ikke Dette fordi ringstivheten paring plastroslashr ikke reduseres men heller oslashker noe over tid Paring grunn av materialets oppfoslashrsel under lang tids belastning maring en av og til benytte verdier i beregningene som er reduserte i samme forhold som mellom korttids- og krypmodul - Roslashr lagt i gode masser (friksjonsmasser) Formel for tillatt undertrykk i forbindelse med friksjonsmasser er

635tRtill ESP sdotsdot=

β [kNm2]

β Sikkerhetsfaktor Ersquot Massenes tangentmodul Ersquot = 2 middot Ersquos [kNm2] Ersquos Massenes sekantmodul - diagram under [kNm2] SR Roslashrets ringstivhet [kNm2] Bruk oppgitt verdier for ringstivhetsklasser (for eksempel 8 kNm2 for de fleste avloslashpsroslashrsystemer) eller regn ut ved hjelp av foslashlgende formel

[kNm2] OBS E (roslashrmaterialets E-modul) settes inn i kNm2 33

3

)1(1212 minussdot=

sdotsdot

=SDRE

deESm

R

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 31 Pipelife Norge AS

Paring grunn av stoslashtten fra omkringliggende masser vil kollaps oppstaring plutselig Benytt derfor vanlige korttidsverdier for roslashrmaterialets E-modul (E) i kNm2 Stoslashtteevnen til massene i ledningssonen oppgis som massenes sekantmodul Sekantmodulen er avhengig av dybde og komprimeringsgrad og verdier for generelt gode masser tas ut fra figuren under Tillatt undertrykk for roslashr lagt i masser som gir liten stoslashtte omtales senere Massenes tangentmodul som benyttes i beregningene settes til to ganger massenes sekantmodul

Sekantmodul hos friksjonsmasser avhengig av overdekningens hoslashyde og komprimeringsgrad Massenes tangentmodul settes til det doble av sekantmodulen - Illustrasjon fra Lars-Eric Jansons bok - Roslashr lagt i daringrlige masser Formel for tillatt undertrykk i forbindelse med veldig loslashse masser er

ββ sdotsdot

+sdot

=3

224 tRtill

ESP (Gjelder for SR gt 00275middotErsquot hellipeller Ersquot gt 290 kPa for SN 8)

β Sikkerhetsfaktor SR Roslashrets ringstivhet [kNm2] Ersquot Massenes tangentmodul Ersquot = 2 middot Ersquos [kNm2] Ersquos Massenes sekantmodul fra diagrammet over [kNm2] I dype groslashfter eller ved bruk av myk leire eller silt i ledningssonen med roslashr med lav ringstivhet kan det oppstaring kryp i roslashrmaterialet og en ringstivhet relatert til krypmodulen boslashr benyttes i beregningene Sett inn krypmodulen i stedet for korttids E-modul i beregningen av ringstivhet - Roslashr i grunne groslashfter med trafikklast (firkantede roslashr) Ved grunne groslashfter med trafikkbelastning og roslashr med lav ringstivhet kan roslashret bli mer eller mindre firkantet For denne situasjonen gjelder foslashlgende formel

( )( )353164

e

Rtill d

SPδsdot+sdot

=

SR = Roslashrets ringstivhet [kNm2] δde = Relativ deformasjon [ ]

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 32 Pipelife Norge AS

Forankring Forankring av ledning er noslashdvendig der hvor systemet utsettes for krefter som har mulighet for aring forskyve ledningen Dette gjelder spesielt mufferoslashr med bend i horisontal- og vertikalplanet T-roslashr reduksjoner og endeflenser ved innvendig overtrykk Ledninger i brattere hellinger (ge 250 permil i grove masser eller fjellgroslashft ge 150 permil i finere masser) forankres ogsaring for aring unngaring utglidninger Helsveiste PE-roslashr maring forankres i hver ende Dette gjelder ogsaring i tilknytning til flenseforbindelser mot armatur og annet i kum hvor demontering for vedlikehold og utskifting er noslashdvendig I tillegg boslashr bend stoslashrre enn 60ordm og T-roslashr forankres spesielt Annen spesiell forankring er ofte unoslashdvendig fordi kreftene overfoslashres via strekkfaste skjoslashter til roslashr og friksjonsmasser i groslashfta Bend for mufferoslashr kan forankres med bruk av strekkfaste koblinger paring tilliggende skjoslashter I daringrlige masser kan man da risikere aring forflytte problemet til neste skjoslasht Forankring kan altsaring utfoslashres paring to prinsipielt forskjellige maringter

1 Bruk av forankringskloss 2 Strekkfaste koblinger eller sveist ledning

Vi skal i det etterfoslashlgende ta for oss forankring ved hjelp av betongkloss Dimensjonering av forankringskloss tar utgangspunkt i

bull Innvendig trykk bull Ledningsdimensjon bull Kraftresultant bull Groslashftesidens fasthet

For T-roslashr og endeflenser nyttes foslashlgende formel for beregning av resultantkraft

4

2idPAPR sdot

sdot=sdot=π

R resultantkraft [N] P trykk [Nmm2]

A areal = 4

2idsdotπ

[mm2]

di innvendig diameter π 314

T-roslashr med forankringskloss Eksempel Resultantkraften for et 160 mm T-roslashr for PVC SDR 21 roslashr med maksimum opptredende trykk 7 bar finnes paring foslashlgende maringte P = innvendig trykk = 70 bar = 07 Nmm2 de = 160 mm rarr di = 1446 mm

( )4614470

22 mmmmNR sdotsdot=π

R = 11 500 N = 115 kN (Vannet skyver med en kraft tilsvarende 12 tonn)

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 33 Pipelife Norge AS

For bend baringde i vertikal- og horisontalplanet nyttes formelen

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛sdot

sdotsdotsdot=⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛sdotsdotsdot=

2sin

42

2sin2

2 απα idPAPR

til bestemmelse av resultantkraften R resultantkraft [N] P trykk [Nmm2]

A areal = 4

2idsdotπ

[mm2]

di innvendig diameter π 314 α bendets vinkel

Et muffebend utsatt for krefter fra innvendig trykk Eksempel Resultantkraften for et 110 mm 45ordm bend i PVC SDR 21 utsatt for 7 bars trykk finnes paring foslashlgende maringte P = innvendig trykk = 70 bar = 07 Nmm2 α = 45ordm de = 110 mm rarr di = 994 mm

( )⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ deg

sdotsdot

sdotsdot=⎟⎠⎞

⎜⎝⎛sdotsdotsdot=

245sin

4499702

2sin2

22 mmmmNAPR πα

R = 4157 N = 42 kN Bestemmelse av areal til forankringskloss Ved horisontale bend T-roslashr og overganger oslashnsker man aring oppnaring at de opptredende kreftene fordeles i jordmassene bak For aring faring til dette maring de overfoslashres paring et areal som er stort nok i forhold til massenes evne til aring absorbere trykk Dette gjoslashres ved at kreftene forplanter seg til bakenforliggende masser via en betongkloss med et visst areal Det er dette arealet som maring beregnes ut fra massenes beskaffenhet og krefter foraringrsaket av et innvendig trykk Mellom roslashr og betong legges et lag av papir eller papp Dette for at betongen ikke skal hefte mot plasten

Noslashdvendig betongareal βσ

sdot=jord

betongRA [m2]

R resultantkraft [kN] β sikkerhetsfaktor σjord skjaeligrfasthet eller tillatt jordtrykk for jordtypen [kNm2] (se tabell paring neste side)

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 34 Pipelife Norge AS

Jordtypen Skjaeligrfasthet

[kNm2] Merknader

Bloslasht leire 25 - 50 Leira formes med et lett fingertrykk Middels leire 50 - 150 Leira er fuktig og noe plastisk

Formes med moderat fingertrykk Stiv leire 150 - 300 Leira er toslashrr og relativt fast

Kan formes med hardt fingertrykk Meget stiv leire 300 - 500 Leira er toslashrr og fast

Kan ikke formes med fingertrykk Tillatt jordtrykk

[kNm2]

Fin sand - loslashst lagret 100 Fin sand - komprimert 200 Grov sand - komprimert 300 σjord (skjaeligrfasthet eller tillatt jordtrykk) for ulike jordarter Eksempel

Bend med kraftvektorer og forankringskloss

Horisontalt bend P 15 bar Roslashr 160 mm PVC SDR 21 (Maksimum driftstrykk 10 bar er valgt) α 45˚ σjord 200 kNm2 β sikkerhetsfaktor 15 NB Ved maksimalt 10 bar driftstrykk er maksimalt proslashvetrykk 15 bar Derfor benyttes P = 15 bar i den beregningen Aring sette inn driftstrykket ville gitt for lite areal paring forankringsklossen Proslashvetrykket for et PVC SDR 21 roslashr kan ogsaring vaeligre 175 bar - noe som gir en enda stoslashrre forankringskloss

Resultantkraft

( ) kNNmmmmNAPR 918853182

45sin46144512

2sin2

22 ==⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛ deg

sdotsdot

sdotsdot=⎟⎠⎞

⎜⎝⎛sdotsdotsdot=

πα

Noslashdvendig betongareal

22 142051

200918 mmkNkNRA

jordbetong =sdot=sdot= β

σ

Velger h = 030 m hoslashyde paring betongkloss - som gir bredde

mmm

hA

b betong 470300

1420 2

===

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 35 Pipelife Norge AS

Vertikalt bend Summen av nedoverrettede vertikale krefter maring vaeligre stoslashrre enn eller lik oppoverrettet kraftresultant fra bend Det betyr at massen av overliggende jord med belastningsplate maring tilsvare kraftresultant Vaeligr oppmerksom paring massenes deformasjonsegenskaper Multipliser noslashdvendig tyngde paring belastningsplate med 15 som sikkerhet Eksempel Resultantkraften fra forrige eksempel er 189 kN For aring holde bendet paring plass behoslashves en masse tilsvarende m = (Rg)middotβ = (18 900 N981 ms2)middot15 = 2 890 kg = 29 tonn g = tyngdeaksellerasjonen 981 ms2 β = sikkerhetsfaktor Betong har en densitet paring ca 24 tonnm3 mens densiteten til jord er ca 15 tonnm3 Ved aring velge et passende areal for bunnen av betongklossen og naringr hoslashyden fra bunn betongkloss til terreng er kjent kan man benytte foslashlgende formel for aring finne noslashdvendig hoslashyde paring betongklossen

AAHmhbetong sdotsdotsdotminus

=9051

hbetong Hoslashyden av en betongkloss med flateareal A m Noslashdvendig masse for aring sikre et vertikalt bend utsatt for trykk H Hoslashyde fra bunn av betongkloss til terreng A Betongklossens flateareal Hvis svaret blir negativt betyr det at jorden over dette arealet har nok tyngde i seg selv Likevel er det noslashdvendig med en armert betongplate for aring fordele kreftene til en mengde jord med tilstrekkelig tyngde Hvis hbetong blir stoslashrre enn den totale hoslashyden (H) vil betongklossen stikke opp over terrenget Velg i saring fall et stoslashrre areal (A)

Tetthetsproslashving av trykkroslashr (trykkproslashving) Tetthetsproslashving av trykkroslashr etter legging foretas for aring sikre at roslashrsystemet ikke har eller faringr lekkasje paring grunn av feil i skjoslasht feil i materialet eller feil utfoslashrelse Bruddanvisninger paring plastroslashr vil raskt garing til brudd og svake forankringer vil svikte under hoslashyt trykk Trykkproslashving garingr over en viss tid for at slike svakheter skal kunne avsloslashres Dessuten trenger roslashr og pakninger litt tid for aring sette seg i forhold til et paringfoslashrt innvendig overtrykk Pass paring sikkerheten under trykkproslashving og stans alle arbeider i kummer eller paring andre steder naeligr roslashr og armaturer Pass paring at ventiler paring proslashvestrekningen staringr aringpne og at alle stikkledninger inn til hus er stengt av Trykkproslashving av roslashr for vannforsyning er beskrevet i NS-EN 805 (Vannforsyning Krav til systemer og komponenter utenfor bygninger) Denne standarden er ikke gjengitt her Ledningseier kan stille krav om at hele eller deler av prosedyren i NS-EN 805 foslashlges Norske standarder maring kjoslashpes fra Pronorm Standard Norges salgsselskap (wwwpronormno)

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 36 Pipelife Norge AS

Roslashret maring vaeligre overfylt og loslashse ender T-roslashr dimensjonsoverganger og bend forankret foslashr trykket settes paring Man kan velge aring la skjoslashtene ligge aringpne Luft maring evakueres fra ledningen Luftlommer gir forstyrrelser i maringlingene og er ofte aringrsak til feilaktige maringleresultater Om mulig boslashr vann fylles sakte inn fra ledningens laveste punkt Resultatet fra trykkfallsproslashvingen vil indikere om det er luft i ledningen Krav til omfang bull Proslashvetrykket skal kunne oppnarings paring det laveste punkt paring ledningen bull Et trykk tilsvarende maksimum tillatt driftstrykk maring oppnarings paring ledningens hoslashyeste punkt med

mindre ledningseier bestemmer noe annet Proslashvetrykk = Maksimum tillatt driftstrykk middot 15 eller = Maksimum tillatt driftstrykk + 5 bar den minste av

de to verdiene Maksimum tillatt driftstrykk 6 bar rArr Proslashvetrykk 9 bar Maksimum tillatt driftstrykk 75 bar rArr Proslashvetrykk 1125 bar Maksimum tillatt driftstrykk 10 bar rArr Proslashvetrykk 15 bar Maksimum tillatt driftstrykk 125 bar rArr Proslashvetrykk 175 bar Maksimum tillatt driftstrykk 16 bar rArr Proslashvetrykk 21 bar Maksimum tillatt driftstrykk 20 bar rArr Proslashvetrykk 25 bar OBS Maksimum tillatt driftstrykk kan vaeligre lavere enn roslashrets trykklasse Det tillates hoslashyere trykk i PVC- og PE-roslashr etter nye europeiske standarder For eksempel blir gamle PVC PN 10 roslashr fra og med 110 mm merket PN 125 Pipelife merker sine trykkroslashr med begge trykklasser - i dette tilfellet PN 10 og PN 125 Men det betyr uansett at maksimum tillatt innvendig trykk oslashker fra 10 bar til 125 bar Ved aring foslashlge anvisningene og forholde seg til roslashrets merking kan derfor ledningssystem for 10 bar trykk proslashves med inntil 175 bar trykk (125 bar + 5 bar) Roslashret vil taringle dette men det advares mot aring paringfoslashre ledningssystemet saring hoslashye trykk hvis ikke armaturer forankringer mm er spesielt dimensjonert for dette (Se ogsaring avsnitt om trykklasser og designfaktor (sikkerhetsfaktor)) Under normale forhold skal proslashveutstyret kobles til ledningens laveste punkt Hvis dette ikke er mulig skal trykket tilpasses hoslashyden over ledningens laveste punkt slik at det der ikke overstiger proslashvetrykket Tilpasning av proslashvetrykk ved plassering av manometer over laveste punkt paring ledningen For korte strekninger (lt100 m) og for stikkledninger mindre enn DN 80 er det tilstrekkelig aring benytte driftstrykket som proslashvetrykk Selve proslashveprosedyren fastsettes av ledningseier og kan utfoslashres i tre trinn

minus Forproslashving (kondisjonering) minus Trykkfallsproslashving (avdekker om det er luft i ledningen) minus Hovedtrykkproslashving

Paring grunn av polyetylenmaterialets oppfoslashrsel naringr roslashret utsettes for et stort innvendig vanntrykk kan vanlig trykkproslashving gi resultater som ikke tilfredsstiller kravene selv om ledningen er tett Det er derfor utviklet en egen trykkproslashvingsmetode for PE-roslashr som boslashr gjennomfoslashres ved tvil om tetthet

ΔH

Proslashvetrykk Proslashvetrykk - ΔH

Trykkproslashvingsutstyr Pumpe trykkmaringler mm

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 37 Pipelife Norge AS

Oversikt over komplett trykkproslashving i tre steg

Enkel proslashving Vi anbefaler generelt en forenklet proslashve som bestaringr av forproslashving (kondisjoneringsfase) og en hovedproslashving med trykktapsmetoden Men gjenvaeligrende luft i ledningen kan forstyrre maringlingene Luft komprimeres i stoslashrre grad enn vann og gjenvaeligrende luft kan gi tegn som tyder paring lekkasje eller kamuflere en liten lekkasje Hvis man er usikker paring om all luft er ventilert ut boslashr det ogsaring gjennomfoslashres en trykkfallsproslashving (se neste avsnitt) Flytskjema for anbefalt prosedyre

PVC og PE trykkroslashr Evt PE trykkroslashr Forproslashvingkondisjonering Forproslashvingkondisjonering

darr darr (Evt trykkfallsproslashving - se neste avsnitt) Metode for PE-roslashr med integrert trykkfallsproslashving

darr Hovedproslashving i ht trykktapsmetoden

Forproslashvingkondisjonering Forproslashving bestaringr i at roslashrledningen paringsettes driftstrykk som anbefales holdt i cirka et doslashgn I loslashpet av denne perioden skal man observere ledningen for tegn til lekkasje Samtidig vil roslashr og skjoslashter sette seg Hovedproslashving i ht trykktapsmetoden Under proslashving i ht trykktapsmetoden paringfoslashres proslashvetrykket gradvis og ledningen stenges av Trykkfallet registreres jevnlig i loslashpet av en time eller mer Trykkfallet skal vise en gradvis minkende tendens Krav til maksimum trykkfall i loslashpet av en time er 02 bar Trykket synker fordi roslashret utvider seg noe Aringrsaken til for mye trykkfall kan ogsaring vaeligre gjenvaeligrende luft i ledningen Eventuelt kan trykkfallsproslashving utfoslashres for aring avdekke uoslashnsket luft i ledningen

Forproslashving

Trykkfallsproslashving

Vanntapsmetoden - maringlt avtappet mengde

- maringlt paringfylt mengde

Trykktapsmetoden

Metode for PE-roslashr

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 38 Pipelife Norge AS

Tidspunkt [min] 0 10 20 30 40 50 60 Avlest trykk [bar] 1500 1492 1488 1486 1485 1484 1484

Eksempel paring maringlinger i forbindelse med trykktapsmetoden Metode med integrert trykkfallstest for PE trykkroslashr Prinsipp Naringr trykket i PE-roslashr reduseres raskt vil materialets viskoelastiske egenskaper foslashre til at roslashret etterparing sakte trekker seg sammen Da vil trykket i ledningen stiger noe - hvis ledningen er tett 1 Etter at ledningen er fylt og all tilgjengelig luft evakuert senkes trykket til null La dette staring i en

time 2 Oslashk trykket i loslashpet av maksimum ti minutter til proslashvetrykket og hold dette ved aring etterfylle jevnlig i en

halv time 3 La ledningen staring avstengt i en time og les av trykket Trykket skal ikke synke mer enn 30 av

proslashvetrykket Hvis proslashvetrykket er 15 bar tillates inntil 45 bar trykkfall 4 Reduser trykket raskt med 10-15 av proslashvetrykket Samtidig skal trykkfallet leses av avtappet

vannmengde maringles og dette kontrolleres mot utregning av teoretisk formel for aring avdekke gjenvaeligrende luft i ledningen Denne formelen for maksimalt tillatt avtappet vannmengde er

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+Δsdotsdot=Δ

RESDR

mmNpVV 2maks 2100

121 (se neste avsnitt)

5 Hovedproslashving Steng ledningen igjen og observer trykket i minst en halv time Trykket skal stige noe og overhodet ikke vise en fallende tendens Ved tvil kan proslashveperioden forlenges til 90 minutter og trykkfallet fra maksimumstrykket observert i den foslashrste halvtimen skal ikke vaeligre stoslashrre enn 25 kPa (025 bar eller 25 mVs)

Hvis proslashvingen maring gjentas maring den nye proslashvingen starte med punkt 1 - en time uten trykk

Eksempel paring trykkforloslashp ved trykkproslashving av PE-roslashr 1 time uten trykk - trykkoslashkning - 30 min proslashvetrykk - 1 time avstengt - trykkreduksjon - 30 min avstengt

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 39 Pipelife Norge AS

Trykkfallsproslashving Trykkfallsproslashving gjennomfoslashres for aring avdekke uoslashnsket luft i ledningen Den er integrert i den egne metoden for PE-roslashr i forbindelse med reduksjonen av trykket 1 Oslashk trykket i ledningen til proslashvetrykket 2 Ta ut en maringlbar mengde vann fra ledningen og maringl trykkfallet (Δp) 3 Sammenlign mengden av det avtappede vannet med kalkulert tillatt mengde vann (ΔVmax) ved

maringlt trykkfall i henhold til foslashlgende formel

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+sdotΔsdotsdot=Δ

Rmax E

SDRpVV2100

151 [liter]

Regn ut innholdet i parentesen foslashr du multipliserer dette med det oslashvrige

LdV i sdotsdot

=4

2π Ledningens vannvolum [liter]

di Innvendig diameter [dm] L Ledningens lengde [dm] Pass paring aring sette inn verdiene for di og L i desimeter (dm) 1 kubikkdesimeter (dm3) = 1 liter Δp Maringlt trykkfall [Nmm2] (1 bar = 01 MPa = 01 Nmm2)

edSDR e= Standard dimensjonsforhold [ ]

de Roslashrets utvendig diameter [mm] e Roslashrets veggtykkelse [mm] ER Roslashrmaterialets korttids E-modul

PVC 3 000 Nmm2 PE 80 800 Nmm2 PE 100 1000 Nmm2 Eksempel 600 m 500 mm PE 100 SDR 11 skal kontrolleres med hensyn paring luftinnhold Trykket senkes med 20 bar = 02 Nmm2 Vannvolumet i denne ledningen er

ldmdm

Ld

V i 9067860004

09244

222

=sdotsdot

=sdotsdot

=ππ

Uttrykket inne i parentesen

Nmm

mmNmmNESDR

mmN R

2

222 011501000

112100

12100

1=+=+

Den fullstendige formelen blir slik

lNmmmmNlESDRpVV

R

272011502090678512100

151 22max =sdotsdotsdot=⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+sdotΔsdotsdot=Δ

Avtappet vannmengde i dette eksemplet faringr ikke overstige 272 liter

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 40 Pipelife Norge AS

PE 100 PVC Dim SDR 17 SDR 11 SDR 74 Dim SDR 21 SDR 136

Maksimum tillatt avtappet vannmengde pr km PE 100 roslashr ved trykkfallsproslashving - trykkfall 20 bar (02 Nmm2)

110 386 219 118 110 174 104 125 500 282 153 160 368 220 140 627 355 192 225 729 434 160 819 463 251 280 113 180 104 586 317 315 143 200 128 724 391 400 231 225 162 915 495 Maksimum tillatt avtappet 250 200 113 612 vannmengde pr km PVC-roslashr ved 280 251 142 768 trykkfallsproslashving 315 317 180 971 - trykkfall 20 bar (02 Nmm2) 355 403 228 124 400 512 290 157 500 799 453 630 1269 719

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 41 Pipelife Norge AS

Trykkproslashverapport Trykkroslashr av plast proslashvd i ht NS-EN 805 (forenklet metode beskrevet av Pipelife Norge AS) Ledningseierhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Anlegghelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Entreprenoslashrhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Dimensjon og roslashrtypehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Proslashvetrykkhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip (Den minste av 15sdotmaksimum driftstrykk eller maksimum driftstrykk + 5 bar) Kontrolliste

Alle ender avvinklinger og T-roslashr er med strekkfaste skjoslashter ogeller forankret Ledningen er gradvis oppfylt fra laveste punkt og luftet Driftstrykket er paringfoslashrt og ledningen har staringtt med dette i minst ett doslashgn Proslashvetrykket er paringfoslashrt ledningen er avstengt og manometer som registrerer innvendig trykk er

montert Etter at ledningen er avstengt avleses trykket i ledningen hvert tiende minutt i en time Trykket kan falle med inntil 02 bar og trykkfallet skal vise en avtagende tendens Tabell Tidspunkt [min] 0 10 20 30 40 50 60 Avlest trykk [bar] Diagram fyll inn maringlepunktene og dra en linje gjennom punktene Trykkproslashving er utfoslashrt med godkjent resultat

Sted dato Underskrift

helliphellip bar

10 20 30 40 50 60 0

helliphellip bar

Tid [min]

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 42 Pipelife Norge AS

Avvinkling og boslashying

PE trykkroslashr PE-roslashrets fleksibilitet kan utnyttes ved aring boslashye roslashret En vanlig maringte aring lage riktig boslashyeradius paring er aring benytte et tau like langt som radien og merke sirkelbuen Hvor mye roslashrenden skal flyttes kan ogsaring beregnes ut fra formel Se formler og figur

Normale verdier I enkelte tilfeller boslashr dette beregnes mer noslashyaktig (Alle enheter i meter) R = 60sdotde (Roslashr med trykk) R = 30sdotde (Trykkloslashst roslashr og under installasjon av trykkroslashr)

Rahmsdot

=2

2

πα

sdotsdot

=Ra 180ο

Boslashying av PE-roslashr

PVC trykkroslashr Retningsforandringer skal i prinsippet utfoslashres ved hjelp av bend I tillegg til standard bend kan det leveres bend med annen avvinkling Smaring retningsforandringer kan utfoslashres ved boslashying av roslashr PVC trykkroslashr med muffe kan boslashyes i groslashfta i henhold til skisse og tabell nedenfor Se ogsaring formler i forrige avsnitt Merk at roslashrenden maring sikres slik at det ikke foregaringr ukontrollert avvinkling i muffa

de [mm] R [ m ] hm [ m ] 63 19 054 75 22 045 90 27 038 110 33 031 160 48 021 225 60 015 280 125 007 315 158 006 400 200 005

Boslashying av PVC trykkroslashr Boslashying av PVC trykkroslashr

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 43 Pipelife Norge AS

NB Boslashyde roslashr maring ikke anbores Boslashying av roslashr maring ikke foslashre til at avvinkling i muffe overstiger verdiene nedenfor

Avvinkling i muffe under legging boslashr unngarings Dette for at avvinklingen ikke skal bli for stor ved utilsiktede forskyvninger under arbeidet i ledningssonen eller ved uforutsette setninger Hvis man likevel velger aring avvinkle paring denne maringten gjelder foslashlgende grenseverdier Stoslashrste tillatte avvinkling i muffe Tom 315 mm 20deg - Tilsvarer 20 cm fra senterlinjen for en roslashrlengde (6 m) Mellom 315 mm og 630 mm 15deg - Tilsvarer 15 cm fra senterlinjen for en roslashrlengde (6 m)

Klamring av roslashr i hus Naringr plastroslashr skal monteres over bakken i en kulvert eller i en bygning er det viktig aring passe paring at klamringene er sterke nok baringde for aring baeligre roslashret taringle rystelser (trykksvingninger) og tilfredsstille krav til forankring samt at ekspansjon eller temperaturkrefter haringndteres forsvarlig Glideklammer og fastklammer maring ha et 5 mm tykt mellomlegg av neoprengummi Klamrene maring ogsaring kunne holde roslashret sirkulaeligrt Horisontal PE- eller PVC-ledning

Klamringsavstand horisontale vaeligskefylte PVC-roslashr med maksimum 2 mm nedboslashyning

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 44 Pipelife Norge AS

Klamringsavstand horisontale vaeligskefylte PE 100 roslashr med maksimum 10 mm nedboslashyning PE 80 roslashr maring ha 5 mindre klamringsavstand enn PE 100 roslashr med samme SDR-verdi Bend T-roslashr og lignende utsatt for innvendig trykk maring i tillegg forankres med tanke paring forskyvninger Se avsnitt Forankring for beregning av resultantkrefter Vertikal PE- eller PVC-ledning Vertikale ledninger uten vibrasjoner fra og med 110 mm boslashr ha en klamringsavstand paring maksimum tre meter For ledninger med vibrasjoner gjelder de samme avstandene som for horisontale roslashr PP innomhus avloslashpsroslashr Se ogsaring monteringsanvisningen

Dim [mm]

Horisontal ledning

[m]

Vertikal ledning

[m] 32 05 12 50 05 15 75 08 20 90 09 20

110 11 20 Klamringsavstand for horisontale innomhus PP-roslashr

Februar 2009 Roslashrharingndboka side 24 Pipelife Norge AS

Hookes lov og materialspenninger For et viskoelastiske materialer som for eksempel termoplastene krever bruk av Hookes lov et bevisst valg av stoslashrrelsen av parametrene Hookes lov

[Nmm2]

E Elastisitetsmodul [Nmm2] σ Spenning [Nmm2] ε Relativ forlengelse [ ] Eksempel I forrige eksempel ville et 200 meter langt PE 100 roslashr ha faringtt en lengdeendring paring 960 mm hvis det ikke hadde vaeligrt forankret Hvis det forankres i begge ender vil det oppstaring spenninger i roslashrveggen som gradvis vil relaksere

Den relativ forlengelsen ville blitt

Vi velger langtids E-modul for PE 100 som er 200 Nmm2 fordi temperaturendringen er varig - og benytter Hookes lov

Materialspenningen i lengderetning etter lang tid som foslashlge av at roslashret ikke faringr bevege seg er 096 Nmm2 Umiddelbart etter installasjon blir spenningen stoslashrre For aring beregne denne maring en bruke korttids E-modul for PE 100 som er 1000 Nmm2 Da blir materialspenningen 48 Nmm2 Til tross for den relativt hoslashye spenningen er ikke dette saring ille - som vi skal se senere Men summen av maksimumspenninger i lengderetning blir dimensjonerende for forankringene Naringr roslashret utsettes for et innvendig trykk saring oppstaringr det spenninger i ringretning og lengderetning i tillegg Disse er som regel betydelige Forhold omkring flere sammenfallende spenninger og spenninger i to plan omhandles under

Februar 2009 Roslashrharingndboka side 24 Pipelife Norge AS

Materialspenning i ringretning som foslashlge av innvendig trykk Naringr roslashret utsettes for et innvendig trykk saring oppstaringr det spenninger i ringretning (tangensialt) Denne spenningen kan beregnes slik

[Nmm2]

dm er middeldiameteren dm=de-e Eksempel Hvis trykket er 10 bar (10 Nmm2) for et 225 mm SDR 11 PE 100 roslashr med veggtykkelse 205 mm saring blir resultatet

Materialspenning i lengderetning paring grunn av innvendig trykk Hvis man setter trykk paring en frittliggende ledning vil den krympe mens i en fastspent ledning vil det oppstaring materialspenninger i stedet Spenninger i lengderetningen for fastspente ledninger paring grunn av paringfoslashrt trykk (tverrkontraksjon) finnes ved aring multiplisere spenningen i ringretning med tverrkontraksjonstallet - som er en materialkonstant

[Nmm2] Tverrkontraksjonstallet for PE er oppgitt som et intervall fra 035 til 05 Lengre belastningstid gir hoslashyere tverrkontraksjonstall For aring beregne paringfoslashrt spenning i lengderetning paring grunn av paringfoslashrt trykk benyttes vanligvis tverrkontraksjonstallet 05 Eksempel I dette tilfellet blir strekkspenningen i lengderetning

Resulterende materialspenning Da har vi flere spenninger som virker baringde i ringretning (σr) og i lengderetning (σl) For aring finne den samlede spenningen - resultantspenningen - benyttes von Mieses teori

[Nmm2] Ved overtrykk i ledningen blir spenningen i ringretning en positiv strekkspenning Spenningen i lengderetning blir en positiv strekkspenning ved tverrkontraksjon og temperaturreduksjon Spenningen paring grunn av temperaturoslashkning blir en negativ trykkspenning Av formelen ser vi at resultantspenningen blir stoslashrre om spenningene har motsatt fortegn enn om spenningene har samme fortegn

Februar 2009 Roslashrharingndboka side 24 Pipelife Norge AS

Eksempel Vi bruker verdier fra eksemplene over - Positiv strekkspenning i ringretning pga innvendig overtrykk 50 Nmm2 - Positiv strekkspenning i lengderetning pga tverrkontraksjon 25 Nmm2 - Positiv strekkspenning i lengderetning pga varig temperaturreduksjon 096 Nmm2 - Summen av de positive spenningene i lengderetning 35 Nmm2

OBS Trykkspenninger for eksempel ved undertrykk eller ved temperaturoslashkning er negative Pass paring fortegnene Ved beregning av sikkerhetsfaktor benyttes langtids spenning som foslashlge av temperaturendringen mens korttids spenning benyttes ved dimensjonering av forankring Kraften som virker paring forankringen finnes ved aring multiplisere resultantspenningen i lengderetning med tverrsnittsarealet av roslashrveggen I dette tilfellet er summen av maksimumspenningene i lengderetning 73 Nmm2 mens tverrsnittsarealet er 13170 mm2 Kraften blir da 961 kN Bruddspenningen for PE 100 er 10 Nmm2 Sikkerhetsfaktoren for eksemplet over blir da

Altsaring hoslashyere enn om vi bare hadde tatt hensyn til spenningen i ringretning som foslashlge av det innvendige overtrykket Maksimum dimensjonerende spenning for PE 100 materialet er 80 Nmm2 for 50 aringrs belastningstid mens minimum bruddspenning er 100 Nmm2 - noe som gir en design faktor (sikkerhetsfaktor) paring 125 Man boslashr soslashrge for at sikkerhetsfaktoren er tilfredsstillende - noe som boslashr vurderes fra gang til gang Men det advares mot aring ikke ta hensyn til uforutsette tilleggsbelastninger som paringfoslashres under installasjon eller drift I Norge har det vaeligrt vanlig aring dimensjonere i forhold til vanntrykket og ha en hoslashy sikkerhetsfaktor (16 for PE) til disposisjon for kjente og ukjente tilleggsspenninger Vi ser at dette er i endring og det er viktig at den prosjekterende er kjent med ulike forhold og at den utfoslashrende ikke paringfoslashrer unoslashdvendige tilleggsspenninger i installasjonsfasen - for eksempel ved aring spenne fast roslashret foslashr det er akklimatisert

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 24 Pipelife Norge AS

Tillatt utvendig overtrykkinnvendig undertrykk For et mufferoslashr vil tetningsringens evne til aring taringle undertrykk ofte vaeligre dimensjonerende I et roslashr som belastes med et jevnt utvendig trykk eller innvendig undertrykk vil det oppstaring spenninger som vi kan kalle ringtrykkspenninger i roslashrveggen som illustrert i figuren Naringr stoslashrrelsen paring disse spenningene naringr et visst punkt vil roslashret kollapse (knekke) Denne spenningen kalles knekkspenning Knekkspenningens stoslashrrelse avhenger av ovalitet om roslashret kan bevege seg i lengderetning om det er forsterket med udeformerbare avstivningsringer (belastningslodd) og om det er nedgravd eller om det ligger fritt uten sidestoslashtte (sjoslashledning eller roslashr over bakken) Et utvendig overtrykk gir den samme situasjonen som et innvendig undertrykk I det foslashlgende benytter vi bare betegnelsen undertrykk som tilsvarer utvendig overtrykk innvendig undertrykk eller negativ differanse mellom disse

Roslashr utsatt for et utvendig overtrykk eller innvendig undertrykk p

Ringtrykkspenning som oppstaringr ved undertrykk σt = edp m

sdotsdot

2 [Nmm2]

Oslashkes det innvendige undertrykket oppnarings til slutt den ringtrykkspenning i roslashrveggen som foslashrer til kollaps - eller knekking Dette undertrykket kalles kritisk undertrykk

Knekkspenning σkn = 2

21 ⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minus mdeE

υ [Nmm2]

Kritisk undertrykk pkr = 3

212 ⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minussdot

mdeE

υ [Nmm2]

p trykkforskjell mellom utsiden og innsiden av roslashret (undertrykk) [Nmm2] E materialets E-modul [Nmm2]

ν tverrkontraksjonskoeffisient (Poissons ratio) vanlige verdier er - bevegelig nedgravd roslashr 03 ndash 04 - nedgravd roslashr som er helt forhindret fra aring bevege seg i lengderetningen 05 - fritt opplagt fastspent roslashr uten sidestoslashtte 05 - fritt opplagt bevegelig roslashr uten sidestoslashtte 0

e veggtykkelse [mm] dm roslashrets middeldiameter dm = de-e [mm] Forutsetninger for formlenes gyldighet er at roslashrmaterialet er elastisk og at roslashret er fullkomment sirkulaeligrt

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 25 Pipelife Norge AS

Termoplastroslashr er ikke elastiske men viskoelastiske Dette betyr at man i hvert tilfelle maring vurdere hvilken E-modul som skal benyttes - korttids E-modul eller krypmodulen Ved trykkstoslasht benyttes for eksempel korttids E-moduler Ved konstante belastninger over tid som for eksempel ved undertrykk i en inntaksledning benyttes krypmodul Krypmodulen er vanskelig aring bestemme fordi den avhenger av tid temperatur og spenningens stoslashrrelse Man benytter derfor vanligvis de konservative verdiene oppgitt i avsnittet vi har kalt rdquomaterialdatardquo Paring grunn av materialets viskoelastiske egenskaper varierer ogsaring tverrkontraksjonskoeffisienten med materialtype belastningstilfelle og -tid Men her er det ogsaring vanlig aring benytte vanlige verdier som er oppgitt Det er en forutsetning for krypknekking at roslashret har en initialdeformasjon og slik er det i praksis Se figur i neste avsnitt For et teoretisk fullkomment sirkulaeligrt roslashr inntreffer en elastisk knekking i stedet for en krypknekking Ved bestemmelse av kritisk undertrykk ved elastisk knekking maring man anvende en verdi paring E-modul (E) som gjelder for korttidsbelastning Da E-modul ved korttidsbelastning er stoslashrre enn ved langtidsbelastning (krypmodul) vil elastisk knekklast vaeligre stoslashrre enn krypknekklast Dette betyr at plastroslashr taringler stoslashrre undertrykk i kort tid enn over lang tid

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 26 Pipelife Norge AS

Beregning av kritisk undertrykk for roslashr som ikke har sidestoslashtte

Kritisk undertrykk kdeEPm

kr sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minussdot=

3

212

υ [Nmm2]

der k er reduksjonsfaktor paring grunn av ovalitet se diagram under I tillegg er det vanlig aring legge inn en sikkerhetsfaktor paring 20 for aring fastsette tillatt undertrykk

Reduksjonsfaktor k for kritisk undertrykk ved ovalitet (δde) - illustrasjon fra Lars-Eric Jansons bok Av diagrammet ser man at roslashrets evne til aring taringle undertrykk reduseres med ca 50 ved 3 ovalitet Hvis vi innfoslashrer SDR-verdien blir formelen

kSDR

EPkr sdot⎟⎠⎞

⎜⎝⎛

minussdot

minussdot=

3

2 11

12

υ

Eksempel En 315 mm PE 100 SDR 11 roslashrledning som ligger fritt og ikke fastspent utsettes i lange perioder for et undertrykk ned mot - 5 mVs Roslashrets deformasjon maringles til 3 og tverrkontraksjons- koeffisienten er 05

Kritisk undertrykk kdeEPm

kr sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minussdot=

3

212

υ [Nmm2]

504286

62801

20023

2

2

sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minussdot=

mmmmmmN

= 020 Nmm2 = 203 mVs Sikkerhetsfaktor mot knekkingbuckling er 203 mVs5 mVs = 41 Sikkerhetsfaktoren er stoslashrre enn 2 og det vil ikke vaeligre fare for at roslashret klapper sammen

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 27 Pipelife Norge AS

Tabeller for tillatt undertrykk for frittliggende roslashr uten sidestoslashtte Kort tid SDR 344 SDR 26 SDR 21 SDR 17176 SDR 136 SDR 11 PE 80 - 52middotk - 18middotk - 82middotk PE 100 - 65middotk - 25middotk 51middotk 102middotk PVC 82middotk - (38middotk) - (153middotk) - Svaret har benevning mVs (1 mVs asymp 01 bar) ν er 0 E er 3 000 Nmm2 for PVC 1 000 Nmm2 for PE 100 og 800 Nmm2 for PE 80 Verdier for k hentes fra diagram over Det er tatt hensyn til en sikkerhetsfaktor 2 mot knekking For fastspente roslashr er verdiene 33 hoslashyere Lang tid SDR 344 SDR 26 SDR 21 SDR 17176 SDR 136 SDR 11 PE 80 - 10middotk - 36middotk - 16middotk PE 100 - 13middotk - 50middotk 10middotk 20middotk PVC 27middotk - (13middotk) - (51middotk) - Svaret har benevning mVs (1 mVs asymp 01 bar) ν er 0 E er 1 000 Nmm2 for PVC 200 Nmm2 for PE 100 og 160 Nmm2 for PE 80 Verdier for k hentes fra diagram over Det er tatt hensyn til en sikkerhetsfaktor 2 mot knekking For fastspente roslashr er verdiene 33 hoslashyere Eksempel Hva er tillatt undertrykk ved lang tids belastning for en PE 100 SDR 11 ledning som ligger fritt med 2 deformasjon Av tabellen som viser kritisk undertrykk ved lang tid ser vi at uttrykket er Ptill = 20middotk [mVs] Av figuren som viser reduksjonsfaktor paring grunn av ovalitet ser vi at k er lik 055

Ptill = 20middot055 = 110 mVs asymp 11 bar Tillatt undertrykk for denne ledningen er 110 mVs med en belastningstid paring 50 aringr og en sikkerhetsfaktor paring 2 En viktig forutsetning er selvsagt at deformasjonen holder seg paring 2 - noe som fordrer godt utfoslashrt ledningssone Utregningen gir oss veiledende konservative verdier I kritiske tilfeller maring valg av verdier for ν og E vurderes mer noslashye

Beregning av kritisk undertrykk for PE-roslashr som avstives med betonglodd Hvis et roslashr som kan bevege seg fritt i lengderetningen forsterkes med udeformerbare avstivningsringer (belastningslodd) med innbyrdes avstand L kan kritisk undertrykk beregnes slik

krkrL PL

EeP sdotsdotsdot

=22

[Nmm2]

e Veggtykkelse [mm] E Materialets E-modul eller krypmodul [Nmm2] Pkr Kritisk undertrykk uten avstivningsringer [Nmm2] L Avstanden mellom avstivningsringene [mm] Uttrykket gjelder innenfor foslashlgende grenser for L

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 28 Pipelife Norge AS

( ) 24561

23m

m

deLdee sdot

sdotgtgesdot

dm Middeldiameter dm = de-e

Dimensjon [mm]

SDR 73

SDR 11 SDR 17 SDR 26

110 lt 037 lt 049 lt 065 lt 083 160 lt 054 lt 072 lt 094 lt 12 225 lt 076 lt 10 lt 13 lt 17 280 lt 095 lt 13 lt 16 lt 21 315 lt 11 lt 14 lt 18 lt 24 400 lt 14 lt 18 lt 23 lt 30 500 lt 17 lt 22 lt 29 lt 38 600 lt 20 lt 27 lt 35 lt 45 710 lt 24 lt 32 lt 42 lt 53 800 lt 27 lt 36 lt 47 lt 60

1000 lt 34 lt 45 lt 59 lt 75 1200 lt 41 lt 54 lt 70 lt 90 1400 lt 47 lt 63 lt 82 lt 105 1600 lt 54 lt 72 lt 94 lt 120 1800 lt 61 lt 81 lt 106 lt 135 2000 lt 68 lt 90 lt 117 lt 150

Maksimumavstand [m] mellom lodd for at beregningen skal vaeligre gyldig Ved stoslashrre avstander benyttes formel for fritt roslashr uten avstivningsringer Se forrige avsnitt Ut fra tabellen kan man lese at disse beregningene ikke er relevante foslashr dimensjonene blir rimelig store - kanskje stoslashrre enn 400 mm og ved hoslashye SDR-verdier Eksempel En 600 mm PE 100 SDR 11 sjoslashledning paring 50 meters dyp kan bli utsatt for trykksvingninger med trykk ned mot 0 mVs ved en uforutsett braring endring av vannhastigheten Avstanden mellom belastningsloddene er 20 meter Ovalitet er 1 Sjekk foslashrst at avstanden mellom betongloddene gjoslashr formelen gyldig

( ) 2

456123

m

m

deLdee sdot

sdotgtgesdot

dArr

( ) 2

554555445545554554561

23

sdotsdotgtge

sdot L [mm]

dArr 269 m ge L gt 049 m

dArr L = 20 m

dArr Formelen er gyldig

Finn kritisk undertrykk uten avstivningsringer

kdeEPm

kr sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minussdot=

3

212

υ [Nmm2]

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 29 Pipelife Norge AS

6505545554

0110002

3

2

2

sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minussdot=

mmmmmmN

= 129 Nmm2 = 132 mVs

Kritisk undertrykk med avstivningsringer

krkrL PL

EeP sdotsdotsdot

=22

[Nmm2]

= 22

2912000

100055422mmN

mmmmNmm

sdotsdotsdot

= 215 Nmm2 = 220 mVs

Ledningen ligger paring 50 meters dyp og innvendig trykk er 0 mVs Trykkforskjellen er altsaring 50 mVs som er mye mindre enn det kritiske undertrykket Ledningen vil med stor sannsynlighet taringle en slik belastning - selv om roslashrets ovalitet oslashker

Beregning av tillatt undertrykk for roslashr som ligger nedgravd i groslashft - Beregning av det totale undertrykket roslashret blir utsatt for Plastroslashr som ligger nedgravd i gode masser har vesentlig stoslashrre motstandsevne mot kollaps enn et frittliggende roslashr paring grunn av stoslashtten fra massene i ledningssonen I veldig loslashse masser kan man risikere at roslashret ikke har nevneverdig stoslashtte og ovalisering faringr utvikle seg fritt Stoslashrst betydning for stoslashrrelsen paring det kritiske undertrykket har roslashrets ringstivhet og massenes stoslashtteevne (sekantmodul) Nedgravde roslashr vil i tillegg til et eventuelt innvendig undertrykk bli utsatt for et utvendig trykk fra jordmassene grunnvann ogeller trafikk Vertikalt utvendig trykk paring roslashret q = qjord + qvann + qtr [kNm2] Vekt av jordmasser qjord = ρmiddotH [kNm2] Vanntrykk qvann = 10middotHvann [kNm2] ρ Jordens densitet normalt 18 - 19 kNm3 over grunnvannstanden og 11 kNm3 under

grunnvannstanden H Overdekningens hoslashyde [m] Hvann Grunnvannstandens hoslashyde over senter roslashr [m] Trykk paring grunn av trafikklast (qtr) hentes ut fra diagrammet under Hjultrykket er 75 kN (asymp75 tonn) pluss en dynamisk effekt som er gitt en faktor 175

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 30 Pipelife Norge AS

qtr vertikalt trykk som foslashlge av trafikklast (delt500 mm) - Illustrasjon fra Lars-Eric Jansons bok Summen av undertrykk i roslashret og utvendig overtrykk paring roslashret utgjoslashr det totale undertrykket roslashret blir utsatt for - Ringstivhet og undertrykk Nedgravde roslashr som kollapser er en sjeldenhet i Norge Aringrsaken til dette er at vi generelt har brukt roslashr med stor veggtykkelse i forhold til trykklassen - og dermed hoslashy ringstivhet De nye europeiske standardene aringpner etter hvert for tynnere roslashr med lavere ringstivhet og da maring vi vaeligre mer paring vakt ved undertrykk For det aller meste skal man benytte de vanlige korttidsverdiene for ringstivhet fordi kollaps opptrer plutselig som foslashlge av en plutselig oslashkning i belastningen Langtidsverdier for ringstivhet paring plastroslashr oppgis normalt ikke Dette fordi ringstivheten paring plastroslashr ikke reduseres men heller oslashker noe over tid Paring grunn av materialets oppfoslashrsel under lang tids belastning maring en av og til benytte verdier i beregningene som er reduserte i samme forhold som mellom korttids- og krypmodul - Roslashr lagt i gode masser (friksjonsmasser) Formel for tillatt undertrykk i forbindelse med friksjonsmasser er

635tRtill ESP sdotsdot=

β [kNm2]

β Sikkerhetsfaktor Ersquot Massenes tangentmodul Ersquot = 2 middot Ersquos [kNm2] Ersquos Massenes sekantmodul - diagram under [kNm2] SR Roslashrets ringstivhet [kNm2] Bruk oppgitt verdier for ringstivhetsklasser (for eksempel 8 kNm2 for de fleste avloslashpsroslashrsystemer) eller regn ut ved hjelp av foslashlgende formel

[kNm2] OBS E (roslashrmaterialets E-modul) settes inn i kNm2 33

3

)1(1212 minussdot=

sdotsdot

=SDRE

deESm

R

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 31 Pipelife Norge AS

Paring grunn av stoslashtten fra omkringliggende masser vil kollaps oppstaring plutselig Benytt derfor vanlige korttidsverdier for roslashrmaterialets E-modul (E) i kNm2 Stoslashtteevnen til massene i ledningssonen oppgis som massenes sekantmodul Sekantmodulen er avhengig av dybde og komprimeringsgrad og verdier for generelt gode masser tas ut fra figuren under Tillatt undertrykk for roslashr lagt i masser som gir liten stoslashtte omtales senere Massenes tangentmodul som benyttes i beregningene settes til to ganger massenes sekantmodul

Sekantmodul hos friksjonsmasser avhengig av overdekningens hoslashyde og komprimeringsgrad Massenes tangentmodul settes til det doble av sekantmodulen - Illustrasjon fra Lars-Eric Jansons bok - Roslashr lagt i daringrlige masser Formel for tillatt undertrykk i forbindelse med veldig loslashse masser er

ββ sdotsdot

+sdot

=3

224 tRtill

ESP (Gjelder for SR gt 00275middotErsquot hellipeller Ersquot gt 290 kPa for SN 8)

β Sikkerhetsfaktor SR Roslashrets ringstivhet [kNm2] Ersquot Massenes tangentmodul Ersquot = 2 middot Ersquos [kNm2] Ersquos Massenes sekantmodul fra diagrammet over [kNm2] I dype groslashfter eller ved bruk av myk leire eller silt i ledningssonen med roslashr med lav ringstivhet kan det oppstaring kryp i roslashrmaterialet og en ringstivhet relatert til krypmodulen boslashr benyttes i beregningene Sett inn krypmodulen i stedet for korttids E-modul i beregningen av ringstivhet - Roslashr i grunne groslashfter med trafikklast (firkantede roslashr) Ved grunne groslashfter med trafikkbelastning og roslashr med lav ringstivhet kan roslashret bli mer eller mindre firkantet For denne situasjonen gjelder foslashlgende formel

( )( )353164

e

Rtill d

SPδsdot+sdot

=

SR = Roslashrets ringstivhet [kNm2] δde = Relativ deformasjon [ ]

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 32 Pipelife Norge AS

Forankring Forankring av ledning er noslashdvendig der hvor systemet utsettes for krefter som har mulighet for aring forskyve ledningen Dette gjelder spesielt mufferoslashr med bend i horisontal- og vertikalplanet T-roslashr reduksjoner og endeflenser ved innvendig overtrykk Ledninger i brattere hellinger (ge 250 permil i grove masser eller fjellgroslashft ge 150 permil i finere masser) forankres ogsaring for aring unngaring utglidninger Helsveiste PE-roslashr maring forankres i hver ende Dette gjelder ogsaring i tilknytning til flenseforbindelser mot armatur og annet i kum hvor demontering for vedlikehold og utskifting er noslashdvendig I tillegg boslashr bend stoslashrre enn 60ordm og T-roslashr forankres spesielt Annen spesiell forankring er ofte unoslashdvendig fordi kreftene overfoslashres via strekkfaste skjoslashter til roslashr og friksjonsmasser i groslashfta Bend for mufferoslashr kan forankres med bruk av strekkfaste koblinger paring tilliggende skjoslashter I daringrlige masser kan man da risikere aring forflytte problemet til neste skjoslasht Forankring kan altsaring utfoslashres paring to prinsipielt forskjellige maringter

1 Bruk av forankringskloss 2 Strekkfaste koblinger eller sveist ledning

Vi skal i det etterfoslashlgende ta for oss forankring ved hjelp av betongkloss Dimensjonering av forankringskloss tar utgangspunkt i

bull Innvendig trykk bull Ledningsdimensjon bull Kraftresultant bull Groslashftesidens fasthet

For T-roslashr og endeflenser nyttes foslashlgende formel for beregning av resultantkraft

4

2idPAPR sdot

sdot=sdot=π

R resultantkraft [N] P trykk [Nmm2]

A areal = 4

2idsdotπ

[mm2]

di innvendig diameter π 314

T-roslashr med forankringskloss Eksempel Resultantkraften for et 160 mm T-roslashr for PVC SDR 21 roslashr med maksimum opptredende trykk 7 bar finnes paring foslashlgende maringte P = innvendig trykk = 70 bar = 07 Nmm2 de = 160 mm rarr di = 1446 mm

( )4614470

22 mmmmNR sdotsdot=π

R = 11 500 N = 115 kN (Vannet skyver med en kraft tilsvarende 12 tonn)

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 33 Pipelife Norge AS

For bend baringde i vertikal- og horisontalplanet nyttes formelen

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛sdot

sdotsdotsdot=⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛sdotsdotsdot=

2sin

42

2sin2

2 απα idPAPR

til bestemmelse av resultantkraften R resultantkraft [N] P trykk [Nmm2]

A areal = 4

2idsdotπ

[mm2]

di innvendig diameter π 314 α bendets vinkel

Et muffebend utsatt for krefter fra innvendig trykk Eksempel Resultantkraften for et 110 mm 45ordm bend i PVC SDR 21 utsatt for 7 bars trykk finnes paring foslashlgende maringte P = innvendig trykk = 70 bar = 07 Nmm2 α = 45ordm de = 110 mm rarr di = 994 mm

( )⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ deg

sdotsdot

sdotsdot=⎟⎠⎞

⎜⎝⎛sdotsdotsdot=

245sin

4499702

2sin2

22 mmmmNAPR πα

R = 4157 N = 42 kN Bestemmelse av areal til forankringskloss Ved horisontale bend T-roslashr og overganger oslashnsker man aring oppnaring at de opptredende kreftene fordeles i jordmassene bak For aring faring til dette maring de overfoslashres paring et areal som er stort nok i forhold til massenes evne til aring absorbere trykk Dette gjoslashres ved at kreftene forplanter seg til bakenforliggende masser via en betongkloss med et visst areal Det er dette arealet som maring beregnes ut fra massenes beskaffenhet og krefter foraringrsaket av et innvendig trykk Mellom roslashr og betong legges et lag av papir eller papp Dette for at betongen ikke skal hefte mot plasten

Noslashdvendig betongareal βσ

sdot=jord

betongRA [m2]

R resultantkraft [kN] β sikkerhetsfaktor σjord skjaeligrfasthet eller tillatt jordtrykk for jordtypen [kNm2] (se tabell paring neste side)

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 34 Pipelife Norge AS

Jordtypen Skjaeligrfasthet

[kNm2] Merknader

Bloslasht leire 25 - 50 Leira formes med et lett fingertrykk Middels leire 50 - 150 Leira er fuktig og noe plastisk

Formes med moderat fingertrykk Stiv leire 150 - 300 Leira er toslashrr og relativt fast

Kan formes med hardt fingertrykk Meget stiv leire 300 - 500 Leira er toslashrr og fast

Kan ikke formes med fingertrykk Tillatt jordtrykk

[kNm2]

Fin sand - loslashst lagret 100 Fin sand - komprimert 200 Grov sand - komprimert 300 σjord (skjaeligrfasthet eller tillatt jordtrykk) for ulike jordarter Eksempel

Bend med kraftvektorer og forankringskloss

Horisontalt bend P 15 bar Roslashr 160 mm PVC SDR 21 (Maksimum driftstrykk 10 bar er valgt) α 45˚ σjord 200 kNm2 β sikkerhetsfaktor 15 NB Ved maksimalt 10 bar driftstrykk er maksimalt proslashvetrykk 15 bar Derfor benyttes P = 15 bar i den beregningen Aring sette inn driftstrykket ville gitt for lite areal paring forankringsklossen Proslashvetrykket for et PVC SDR 21 roslashr kan ogsaring vaeligre 175 bar - noe som gir en enda stoslashrre forankringskloss

Resultantkraft

( ) kNNmmmmNAPR 918853182

45sin46144512

2sin2

22 ==⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛ deg

sdotsdot

sdotsdot=⎟⎠⎞

⎜⎝⎛sdotsdotsdot=

πα

Noslashdvendig betongareal

22 142051

200918 mmkNkNRA

jordbetong =sdot=sdot= β

σ

Velger h = 030 m hoslashyde paring betongkloss - som gir bredde

mmm

hA

b betong 470300

1420 2

===

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 35 Pipelife Norge AS

Vertikalt bend Summen av nedoverrettede vertikale krefter maring vaeligre stoslashrre enn eller lik oppoverrettet kraftresultant fra bend Det betyr at massen av overliggende jord med belastningsplate maring tilsvare kraftresultant Vaeligr oppmerksom paring massenes deformasjonsegenskaper Multipliser noslashdvendig tyngde paring belastningsplate med 15 som sikkerhet Eksempel Resultantkraften fra forrige eksempel er 189 kN For aring holde bendet paring plass behoslashves en masse tilsvarende m = (Rg)middotβ = (18 900 N981 ms2)middot15 = 2 890 kg = 29 tonn g = tyngdeaksellerasjonen 981 ms2 β = sikkerhetsfaktor Betong har en densitet paring ca 24 tonnm3 mens densiteten til jord er ca 15 tonnm3 Ved aring velge et passende areal for bunnen av betongklossen og naringr hoslashyden fra bunn betongkloss til terreng er kjent kan man benytte foslashlgende formel for aring finne noslashdvendig hoslashyde paring betongklossen

AAHmhbetong sdotsdotsdotminus

=9051

hbetong Hoslashyden av en betongkloss med flateareal A m Noslashdvendig masse for aring sikre et vertikalt bend utsatt for trykk H Hoslashyde fra bunn av betongkloss til terreng A Betongklossens flateareal Hvis svaret blir negativt betyr det at jorden over dette arealet har nok tyngde i seg selv Likevel er det noslashdvendig med en armert betongplate for aring fordele kreftene til en mengde jord med tilstrekkelig tyngde Hvis hbetong blir stoslashrre enn den totale hoslashyden (H) vil betongklossen stikke opp over terrenget Velg i saring fall et stoslashrre areal (A)

Tetthetsproslashving av trykkroslashr (trykkproslashving) Tetthetsproslashving av trykkroslashr etter legging foretas for aring sikre at roslashrsystemet ikke har eller faringr lekkasje paring grunn av feil i skjoslasht feil i materialet eller feil utfoslashrelse Bruddanvisninger paring plastroslashr vil raskt garing til brudd og svake forankringer vil svikte under hoslashyt trykk Trykkproslashving garingr over en viss tid for at slike svakheter skal kunne avsloslashres Dessuten trenger roslashr og pakninger litt tid for aring sette seg i forhold til et paringfoslashrt innvendig overtrykk Pass paring sikkerheten under trykkproslashving og stans alle arbeider i kummer eller paring andre steder naeligr roslashr og armaturer Pass paring at ventiler paring proslashvestrekningen staringr aringpne og at alle stikkledninger inn til hus er stengt av Trykkproslashving av roslashr for vannforsyning er beskrevet i NS-EN 805 (Vannforsyning Krav til systemer og komponenter utenfor bygninger) Denne standarden er ikke gjengitt her Ledningseier kan stille krav om at hele eller deler av prosedyren i NS-EN 805 foslashlges Norske standarder maring kjoslashpes fra Pronorm Standard Norges salgsselskap (wwwpronormno)

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 36 Pipelife Norge AS

Roslashret maring vaeligre overfylt og loslashse ender T-roslashr dimensjonsoverganger og bend forankret foslashr trykket settes paring Man kan velge aring la skjoslashtene ligge aringpne Luft maring evakueres fra ledningen Luftlommer gir forstyrrelser i maringlingene og er ofte aringrsak til feilaktige maringleresultater Om mulig boslashr vann fylles sakte inn fra ledningens laveste punkt Resultatet fra trykkfallsproslashvingen vil indikere om det er luft i ledningen Krav til omfang bull Proslashvetrykket skal kunne oppnarings paring det laveste punkt paring ledningen bull Et trykk tilsvarende maksimum tillatt driftstrykk maring oppnarings paring ledningens hoslashyeste punkt med

mindre ledningseier bestemmer noe annet Proslashvetrykk = Maksimum tillatt driftstrykk middot 15 eller = Maksimum tillatt driftstrykk + 5 bar den minste av

de to verdiene Maksimum tillatt driftstrykk 6 bar rArr Proslashvetrykk 9 bar Maksimum tillatt driftstrykk 75 bar rArr Proslashvetrykk 1125 bar Maksimum tillatt driftstrykk 10 bar rArr Proslashvetrykk 15 bar Maksimum tillatt driftstrykk 125 bar rArr Proslashvetrykk 175 bar Maksimum tillatt driftstrykk 16 bar rArr Proslashvetrykk 21 bar Maksimum tillatt driftstrykk 20 bar rArr Proslashvetrykk 25 bar OBS Maksimum tillatt driftstrykk kan vaeligre lavere enn roslashrets trykklasse Det tillates hoslashyere trykk i PVC- og PE-roslashr etter nye europeiske standarder For eksempel blir gamle PVC PN 10 roslashr fra og med 110 mm merket PN 125 Pipelife merker sine trykkroslashr med begge trykklasser - i dette tilfellet PN 10 og PN 125 Men det betyr uansett at maksimum tillatt innvendig trykk oslashker fra 10 bar til 125 bar Ved aring foslashlge anvisningene og forholde seg til roslashrets merking kan derfor ledningssystem for 10 bar trykk proslashves med inntil 175 bar trykk (125 bar + 5 bar) Roslashret vil taringle dette men det advares mot aring paringfoslashre ledningssystemet saring hoslashye trykk hvis ikke armaturer forankringer mm er spesielt dimensjonert for dette (Se ogsaring avsnitt om trykklasser og designfaktor (sikkerhetsfaktor)) Under normale forhold skal proslashveutstyret kobles til ledningens laveste punkt Hvis dette ikke er mulig skal trykket tilpasses hoslashyden over ledningens laveste punkt slik at det der ikke overstiger proslashvetrykket Tilpasning av proslashvetrykk ved plassering av manometer over laveste punkt paring ledningen For korte strekninger (lt100 m) og for stikkledninger mindre enn DN 80 er det tilstrekkelig aring benytte driftstrykket som proslashvetrykk Selve proslashveprosedyren fastsettes av ledningseier og kan utfoslashres i tre trinn

minus Forproslashving (kondisjonering) minus Trykkfallsproslashving (avdekker om det er luft i ledningen) minus Hovedtrykkproslashving

Paring grunn av polyetylenmaterialets oppfoslashrsel naringr roslashret utsettes for et stort innvendig vanntrykk kan vanlig trykkproslashving gi resultater som ikke tilfredsstiller kravene selv om ledningen er tett Det er derfor utviklet en egen trykkproslashvingsmetode for PE-roslashr som boslashr gjennomfoslashres ved tvil om tetthet

ΔH

Proslashvetrykk Proslashvetrykk - ΔH

Trykkproslashvingsutstyr Pumpe trykkmaringler mm

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 37 Pipelife Norge AS

Oversikt over komplett trykkproslashving i tre steg

Enkel proslashving Vi anbefaler generelt en forenklet proslashve som bestaringr av forproslashving (kondisjoneringsfase) og en hovedproslashving med trykktapsmetoden Men gjenvaeligrende luft i ledningen kan forstyrre maringlingene Luft komprimeres i stoslashrre grad enn vann og gjenvaeligrende luft kan gi tegn som tyder paring lekkasje eller kamuflere en liten lekkasje Hvis man er usikker paring om all luft er ventilert ut boslashr det ogsaring gjennomfoslashres en trykkfallsproslashving (se neste avsnitt) Flytskjema for anbefalt prosedyre

PVC og PE trykkroslashr Evt PE trykkroslashr Forproslashvingkondisjonering Forproslashvingkondisjonering

darr darr (Evt trykkfallsproslashving - se neste avsnitt) Metode for PE-roslashr med integrert trykkfallsproslashving

darr Hovedproslashving i ht trykktapsmetoden

Forproslashvingkondisjonering Forproslashving bestaringr i at roslashrledningen paringsettes driftstrykk som anbefales holdt i cirka et doslashgn I loslashpet av denne perioden skal man observere ledningen for tegn til lekkasje Samtidig vil roslashr og skjoslashter sette seg Hovedproslashving i ht trykktapsmetoden Under proslashving i ht trykktapsmetoden paringfoslashres proslashvetrykket gradvis og ledningen stenges av Trykkfallet registreres jevnlig i loslashpet av en time eller mer Trykkfallet skal vise en gradvis minkende tendens Krav til maksimum trykkfall i loslashpet av en time er 02 bar Trykket synker fordi roslashret utvider seg noe Aringrsaken til for mye trykkfall kan ogsaring vaeligre gjenvaeligrende luft i ledningen Eventuelt kan trykkfallsproslashving utfoslashres for aring avdekke uoslashnsket luft i ledningen

Forproslashving

Trykkfallsproslashving

Vanntapsmetoden - maringlt avtappet mengde

- maringlt paringfylt mengde

Trykktapsmetoden

Metode for PE-roslashr

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 38 Pipelife Norge AS

Tidspunkt [min] 0 10 20 30 40 50 60 Avlest trykk [bar] 1500 1492 1488 1486 1485 1484 1484

Eksempel paring maringlinger i forbindelse med trykktapsmetoden Metode med integrert trykkfallstest for PE trykkroslashr Prinsipp Naringr trykket i PE-roslashr reduseres raskt vil materialets viskoelastiske egenskaper foslashre til at roslashret etterparing sakte trekker seg sammen Da vil trykket i ledningen stiger noe - hvis ledningen er tett 1 Etter at ledningen er fylt og all tilgjengelig luft evakuert senkes trykket til null La dette staring i en

time 2 Oslashk trykket i loslashpet av maksimum ti minutter til proslashvetrykket og hold dette ved aring etterfylle jevnlig i en

halv time 3 La ledningen staring avstengt i en time og les av trykket Trykket skal ikke synke mer enn 30 av

proslashvetrykket Hvis proslashvetrykket er 15 bar tillates inntil 45 bar trykkfall 4 Reduser trykket raskt med 10-15 av proslashvetrykket Samtidig skal trykkfallet leses av avtappet

vannmengde maringles og dette kontrolleres mot utregning av teoretisk formel for aring avdekke gjenvaeligrende luft i ledningen Denne formelen for maksimalt tillatt avtappet vannmengde er

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+Δsdotsdot=Δ

RESDR

mmNpVV 2maks 2100

121 (se neste avsnitt)

5 Hovedproslashving Steng ledningen igjen og observer trykket i minst en halv time Trykket skal stige noe og overhodet ikke vise en fallende tendens Ved tvil kan proslashveperioden forlenges til 90 minutter og trykkfallet fra maksimumstrykket observert i den foslashrste halvtimen skal ikke vaeligre stoslashrre enn 25 kPa (025 bar eller 25 mVs)

Hvis proslashvingen maring gjentas maring den nye proslashvingen starte med punkt 1 - en time uten trykk

Eksempel paring trykkforloslashp ved trykkproslashving av PE-roslashr 1 time uten trykk - trykkoslashkning - 30 min proslashvetrykk - 1 time avstengt - trykkreduksjon - 30 min avstengt

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 39 Pipelife Norge AS

Trykkfallsproslashving Trykkfallsproslashving gjennomfoslashres for aring avdekke uoslashnsket luft i ledningen Den er integrert i den egne metoden for PE-roslashr i forbindelse med reduksjonen av trykket 1 Oslashk trykket i ledningen til proslashvetrykket 2 Ta ut en maringlbar mengde vann fra ledningen og maringl trykkfallet (Δp) 3 Sammenlign mengden av det avtappede vannet med kalkulert tillatt mengde vann (ΔVmax) ved

maringlt trykkfall i henhold til foslashlgende formel

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+sdotΔsdotsdot=Δ

Rmax E

SDRpVV2100

151 [liter]

Regn ut innholdet i parentesen foslashr du multipliserer dette med det oslashvrige

LdV i sdotsdot

=4

2π Ledningens vannvolum [liter]

di Innvendig diameter [dm] L Ledningens lengde [dm] Pass paring aring sette inn verdiene for di og L i desimeter (dm) 1 kubikkdesimeter (dm3) = 1 liter Δp Maringlt trykkfall [Nmm2] (1 bar = 01 MPa = 01 Nmm2)

edSDR e= Standard dimensjonsforhold [ ]

de Roslashrets utvendig diameter [mm] e Roslashrets veggtykkelse [mm] ER Roslashrmaterialets korttids E-modul

PVC 3 000 Nmm2 PE 80 800 Nmm2 PE 100 1000 Nmm2 Eksempel 600 m 500 mm PE 100 SDR 11 skal kontrolleres med hensyn paring luftinnhold Trykket senkes med 20 bar = 02 Nmm2 Vannvolumet i denne ledningen er

ldmdm

Ld

V i 9067860004

09244

222

=sdotsdot

=sdotsdot

=ππ

Uttrykket inne i parentesen

Nmm

mmNmmNESDR

mmN R

2

222 011501000

112100

12100

1=+=+

Den fullstendige formelen blir slik

lNmmmmNlESDRpVV

R

272011502090678512100

151 22max =sdotsdotsdot=⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+sdotΔsdotsdot=Δ

Avtappet vannmengde i dette eksemplet faringr ikke overstige 272 liter

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 40 Pipelife Norge AS

PE 100 PVC Dim SDR 17 SDR 11 SDR 74 Dim SDR 21 SDR 136

Maksimum tillatt avtappet vannmengde pr km PE 100 roslashr ved trykkfallsproslashving - trykkfall 20 bar (02 Nmm2)

110 386 219 118 110 174 104 125 500 282 153 160 368 220 140 627 355 192 225 729 434 160 819 463 251 280 113 180 104 586 317 315 143 200 128 724 391 400 231 225 162 915 495 Maksimum tillatt avtappet 250 200 113 612 vannmengde pr km PVC-roslashr ved 280 251 142 768 trykkfallsproslashving 315 317 180 971 - trykkfall 20 bar (02 Nmm2) 355 403 228 124 400 512 290 157 500 799 453 630 1269 719

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 41 Pipelife Norge AS

Trykkproslashverapport Trykkroslashr av plast proslashvd i ht NS-EN 805 (forenklet metode beskrevet av Pipelife Norge AS) Ledningseierhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Anlegghelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Entreprenoslashrhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Dimensjon og roslashrtypehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Proslashvetrykkhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip (Den minste av 15sdotmaksimum driftstrykk eller maksimum driftstrykk + 5 bar) Kontrolliste

Alle ender avvinklinger og T-roslashr er med strekkfaste skjoslashter ogeller forankret Ledningen er gradvis oppfylt fra laveste punkt og luftet Driftstrykket er paringfoslashrt og ledningen har staringtt med dette i minst ett doslashgn Proslashvetrykket er paringfoslashrt ledningen er avstengt og manometer som registrerer innvendig trykk er

montert Etter at ledningen er avstengt avleses trykket i ledningen hvert tiende minutt i en time Trykket kan falle med inntil 02 bar og trykkfallet skal vise en avtagende tendens Tabell Tidspunkt [min] 0 10 20 30 40 50 60 Avlest trykk [bar] Diagram fyll inn maringlepunktene og dra en linje gjennom punktene Trykkproslashving er utfoslashrt med godkjent resultat

Sted dato Underskrift

helliphellip bar

10 20 30 40 50 60 0

helliphellip bar

Tid [min]

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 42 Pipelife Norge AS

Avvinkling og boslashying

PE trykkroslashr PE-roslashrets fleksibilitet kan utnyttes ved aring boslashye roslashret En vanlig maringte aring lage riktig boslashyeradius paring er aring benytte et tau like langt som radien og merke sirkelbuen Hvor mye roslashrenden skal flyttes kan ogsaring beregnes ut fra formel Se formler og figur

Normale verdier I enkelte tilfeller boslashr dette beregnes mer noslashyaktig (Alle enheter i meter) R = 60sdotde (Roslashr med trykk) R = 30sdotde (Trykkloslashst roslashr og under installasjon av trykkroslashr)

Rahmsdot

=2

2

πα

sdotsdot

=Ra 180ο

Boslashying av PE-roslashr

PVC trykkroslashr Retningsforandringer skal i prinsippet utfoslashres ved hjelp av bend I tillegg til standard bend kan det leveres bend med annen avvinkling Smaring retningsforandringer kan utfoslashres ved boslashying av roslashr PVC trykkroslashr med muffe kan boslashyes i groslashfta i henhold til skisse og tabell nedenfor Se ogsaring formler i forrige avsnitt Merk at roslashrenden maring sikres slik at det ikke foregaringr ukontrollert avvinkling i muffa

de [mm] R [ m ] hm [ m ] 63 19 054 75 22 045 90 27 038 110 33 031 160 48 021 225 60 015 280 125 007 315 158 006 400 200 005

Boslashying av PVC trykkroslashr Boslashying av PVC trykkroslashr

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 43 Pipelife Norge AS

NB Boslashyde roslashr maring ikke anbores Boslashying av roslashr maring ikke foslashre til at avvinkling i muffe overstiger verdiene nedenfor

Avvinkling i muffe under legging boslashr unngarings Dette for at avvinklingen ikke skal bli for stor ved utilsiktede forskyvninger under arbeidet i ledningssonen eller ved uforutsette setninger Hvis man likevel velger aring avvinkle paring denne maringten gjelder foslashlgende grenseverdier Stoslashrste tillatte avvinkling i muffe Tom 315 mm 20deg - Tilsvarer 20 cm fra senterlinjen for en roslashrlengde (6 m) Mellom 315 mm og 630 mm 15deg - Tilsvarer 15 cm fra senterlinjen for en roslashrlengde (6 m)

Klamring av roslashr i hus Naringr plastroslashr skal monteres over bakken i en kulvert eller i en bygning er det viktig aring passe paring at klamringene er sterke nok baringde for aring baeligre roslashret taringle rystelser (trykksvingninger) og tilfredsstille krav til forankring samt at ekspansjon eller temperaturkrefter haringndteres forsvarlig Glideklammer og fastklammer maring ha et 5 mm tykt mellomlegg av neoprengummi Klamrene maring ogsaring kunne holde roslashret sirkulaeligrt Horisontal PE- eller PVC-ledning

Klamringsavstand horisontale vaeligskefylte PVC-roslashr med maksimum 2 mm nedboslashyning

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 44 Pipelife Norge AS

Klamringsavstand horisontale vaeligskefylte PE 100 roslashr med maksimum 10 mm nedboslashyning PE 80 roslashr maring ha 5 mindre klamringsavstand enn PE 100 roslashr med samme SDR-verdi Bend T-roslashr og lignende utsatt for innvendig trykk maring i tillegg forankres med tanke paring forskyvninger Se avsnitt Forankring for beregning av resultantkrefter Vertikal PE- eller PVC-ledning Vertikale ledninger uten vibrasjoner fra og med 110 mm boslashr ha en klamringsavstand paring maksimum tre meter For ledninger med vibrasjoner gjelder de samme avstandene som for horisontale roslashr PP innomhus avloslashpsroslashr Se ogsaring monteringsanvisningen

Dim [mm]

Horisontal ledning

[m]

Vertikal ledning

[m] 32 05 12 50 05 15 75 08 20 90 09 20

110 11 20 Klamringsavstand for horisontale innomhus PP-roslashr

Februar 2009 Roslashrharingndboka side 24 Pipelife Norge AS

Materialspenning i ringretning som foslashlge av innvendig trykk Naringr roslashret utsettes for et innvendig trykk saring oppstaringr det spenninger i ringretning (tangensialt) Denne spenningen kan beregnes slik

[Nmm2]

dm er middeldiameteren dm=de-e Eksempel Hvis trykket er 10 bar (10 Nmm2) for et 225 mm SDR 11 PE 100 roslashr med veggtykkelse 205 mm saring blir resultatet

Materialspenning i lengderetning paring grunn av innvendig trykk Hvis man setter trykk paring en frittliggende ledning vil den krympe mens i en fastspent ledning vil det oppstaring materialspenninger i stedet Spenninger i lengderetningen for fastspente ledninger paring grunn av paringfoslashrt trykk (tverrkontraksjon) finnes ved aring multiplisere spenningen i ringretning med tverrkontraksjonstallet - som er en materialkonstant

[Nmm2] Tverrkontraksjonstallet for PE er oppgitt som et intervall fra 035 til 05 Lengre belastningstid gir hoslashyere tverrkontraksjonstall For aring beregne paringfoslashrt spenning i lengderetning paring grunn av paringfoslashrt trykk benyttes vanligvis tverrkontraksjonstallet 05 Eksempel I dette tilfellet blir strekkspenningen i lengderetning

Resulterende materialspenning Da har vi flere spenninger som virker baringde i ringretning (σr) og i lengderetning (σl) For aring finne den samlede spenningen - resultantspenningen - benyttes von Mieses teori

[Nmm2] Ved overtrykk i ledningen blir spenningen i ringretning en positiv strekkspenning Spenningen i lengderetning blir en positiv strekkspenning ved tverrkontraksjon og temperaturreduksjon Spenningen paring grunn av temperaturoslashkning blir en negativ trykkspenning Av formelen ser vi at resultantspenningen blir stoslashrre om spenningene har motsatt fortegn enn om spenningene har samme fortegn

Februar 2009 Roslashrharingndboka side 24 Pipelife Norge AS

Eksempel Vi bruker verdier fra eksemplene over - Positiv strekkspenning i ringretning pga innvendig overtrykk 50 Nmm2 - Positiv strekkspenning i lengderetning pga tverrkontraksjon 25 Nmm2 - Positiv strekkspenning i lengderetning pga varig temperaturreduksjon 096 Nmm2 - Summen av de positive spenningene i lengderetning 35 Nmm2

OBS Trykkspenninger for eksempel ved undertrykk eller ved temperaturoslashkning er negative Pass paring fortegnene Ved beregning av sikkerhetsfaktor benyttes langtids spenning som foslashlge av temperaturendringen mens korttids spenning benyttes ved dimensjonering av forankring Kraften som virker paring forankringen finnes ved aring multiplisere resultantspenningen i lengderetning med tverrsnittsarealet av roslashrveggen I dette tilfellet er summen av maksimumspenningene i lengderetning 73 Nmm2 mens tverrsnittsarealet er 13170 mm2 Kraften blir da 961 kN Bruddspenningen for PE 100 er 10 Nmm2 Sikkerhetsfaktoren for eksemplet over blir da

Altsaring hoslashyere enn om vi bare hadde tatt hensyn til spenningen i ringretning som foslashlge av det innvendige overtrykket Maksimum dimensjonerende spenning for PE 100 materialet er 80 Nmm2 for 50 aringrs belastningstid mens minimum bruddspenning er 100 Nmm2 - noe som gir en design faktor (sikkerhetsfaktor) paring 125 Man boslashr soslashrge for at sikkerhetsfaktoren er tilfredsstillende - noe som boslashr vurderes fra gang til gang Men det advares mot aring ikke ta hensyn til uforutsette tilleggsbelastninger som paringfoslashres under installasjon eller drift I Norge har det vaeligrt vanlig aring dimensjonere i forhold til vanntrykket og ha en hoslashy sikkerhetsfaktor (16 for PE) til disposisjon for kjente og ukjente tilleggsspenninger Vi ser at dette er i endring og det er viktig at den prosjekterende er kjent med ulike forhold og at den utfoslashrende ikke paringfoslashrer unoslashdvendige tilleggsspenninger i installasjonsfasen - for eksempel ved aring spenne fast roslashret foslashr det er akklimatisert

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 24 Pipelife Norge AS

Tillatt utvendig overtrykkinnvendig undertrykk For et mufferoslashr vil tetningsringens evne til aring taringle undertrykk ofte vaeligre dimensjonerende I et roslashr som belastes med et jevnt utvendig trykk eller innvendig undertrykk vil det oppstaring spenninger som vi kan kalle ringtrykkspenninger i roslashrveggen som illustrert i figuren Naringr stoslashrrelsen paring disse spenningene naringr et visst punkt vil roslashret kollapse (knekke) Denne spenningen kalles knekkspenning Knekkspenningens stoslashrrelse avhenger av ovalitet om roslashret kan bevege seg i lengderetning om det er forsterket med udeformerbare avstivningsringer (belastningslodd) og om det er nedgravd eller om det ligger fritt uten sidestoslashtte (sjoslashledning eller roslashr over bakken) Et utvendig overtrykk gir den samme situasjonen som et innvendig undertrykk I det foslashlgende benytter vi bare betegnelsen undertrykk som tilsvarer utvendig overtrykk innvendig undertrykk eller negativ differanse mellom disse

Roslashr utsatt for et utvendig overtrykk eller innvendig undertrykk p

Ringtrykkspenning som oppstaringr ved undertrykk σt = edp m

sdotsdot

2 [Nmm2]

Oslashkes det innvendige undertrykket oppnarings til slutt den ringtrykkspenning i roslashrveggen som foslashrer til kollaps - eller knekking Dette undertrykket kalles kritisk undertrykk

Knekkspenning σkn = 2

21 ⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minus mdeE

υ [Nmm2]

Kritisk undertrykk pkr = 3

212 ⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minussdot

mdeE

υ [Nmm2]

p trykkforskjell mellom utsiden og innsiden av roslashret (undertrykk) [Nmm2] E materialets E-modul [Nmm2]

ν tverrkontraksjonskoeffisient (Poissons ratio) vanlige verdier er - bevegelig nedgravd roslashr 03 ndash 04 - nedgravd roslashr som er helt forhindret fra aring bevege seg i lengderetningen 05 - fritt opplagt fastspent roslashr uten sidestoslashtte 05 - fritt opplagt bevegelig roslashr uten sidestoslashtte 0

e veggtykkelse [mm] dm roslashrets middeldiameter dm = de-e [mm] Forutsetninger for formlenes gyldighet er at roslashrmaterialet er elastisk og at roslashret er fullkomment sirkulaeligrt

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 25 Pipelife Norge AS

Termoplastroslashr er ikke elastiske men viskoelastiske Dette betyr at man i hvert tilfelle maring vurdere hvilken E-modul som skal benyttes - korttids E-modul eller krypmodulen Ved trykkstoslasht benyttes for eksempel korttids E-moduler Ved konstante belastninger over tid som for eksempel ved undertrykk i en inntaksledning benyttes krypmodul Krypmodulen er vanskelig aring bestemme fordi den avhenger av tid temperatur og spenningens stoslashrrelse Man benytter derfor vanligvis de konservative verdiene oppgitt i avsnittet vi har kalt rdquomaterialdatardquo Paring grunn av materialets viskoelastiske egenskaper varierer ogsaring tverrkontraksjonskoeffisienten med materialtype belastningstilfelle og -tid Men her er det ogsaring vanlig aring benytte vanlige verdier som er oppgitt Det er en forutsetning for krypknekking at roslashret har en initialdeformasjon og slik er det i praksis Se figur i neste avsnitt For et teoretisk fullkomment sirkulaeligrt roslashr inntreffer en elastisk knekking i stedet for en krypknekking Ved bestemmelse av kritisk undertrykk ved elastisk knekking maring man anvende en verdi paring E-modul (E) som gjelder for korttidsbelastning Da E-modul ved korttidsbelastning er stoslashrre enn ved langtidsbelastning (krypmodul) vil elastisk knekklast vaeligre stoslashrre enn krypknekklast Dette betyr at plastroslashr taringler stoslashrre undertrykk i kort tid enn over lang tid

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 26 Pipelife Norge AS

Beregning av kritisk undertrykk for roslashr som ikke har sidestoslashtte

Kritisk undertrykk kdeEPm

kr sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minussdot=

3

212

υ [Nmm2]

der k er reduksjonsfaktor paring grunn av ovalitet se diagram under I tillegg er det vanlig aring legge inn en sikkerhetsfaktor paring 20 for aring fastsette tillatt undertrykk

Reduksjonsfaktor k for kritisk undertrykk ved ovalitet (δde) - illustrasjon fra Lars-Eric Jansons bok Av diagrammet ser man at roslashrets evne til aring taringle undertrykk reduseres med ca 50 ved 3 ovalitet Hvis vi innfoslashrer SDR-verdien blir formelen

kSDR

EPkr sdot⎟⎠⎞

⎜⎝⎛

minussdot

minussdot=

3

2 11

12

υ

Eksempel En 315 mm PE 100 SDR 11 roslashrledning som ligger fritt og ikke fastspent utsettes i lange perioder for et undertrykk ned mot - 5 mVs Roslashrets deformasjon maringles til 3 og tverrkontraksjons- koeffisienten er 05

Kritisk undertrykk kdeEPm

kr sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minussdot=

3

212

υ [Nmm2]

504286

62801

20023

2

2

sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minussdot=

mmmmmmN

= 020 Nmm2 = 203 mVs Sikkerhetsfaktor mot knekkingbuckling er 203 mVs5 mVs = 41 Sikkerhetsfaktoren er stoslashrre enn 2 og det vil ikke vaeligre fare for at roslashret klapper sammen

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 27 Pipelife Norge AS

Tabeller for tillatt undertrykk for frittliggende roslashr uten sidestoslashtte Kort tid SDR 344 SDR 26 SDR 21 SDR 17176 SDR 136 SDR 11 PE 80 - 52middotk - 18middotk - 82middotk PE 100 - 65middotk - 25middotk 51middotk 102middotk PVC 82middotk - (38middotk) - (153middotk) - Svaret har benevning mVs (1 mVs asymp 01 bar) ν er 0 E er 3 000 Nmm2 for PVC 1 000 Nmm2 for PE 100 og 800 Nmm2 for PE 80 Verdier for k hentes fra diagram over Det er tatt hensyn til en sikkerhetsfaktor 2 mot knekking For fastspente roslashr er verdiene 33 hoslashyere Lang tid SDR 344 SDR 26 SDR 21 SDR 17176 SDR 136 SDR 11 PE 80 - 10middotk - 36middotk - 16middotk PE 100 - 13middotk - 50middotk 10middotk 20middotk PVC 27middotk - (13middotk) - (51middotk) - Svaret har benevning mVs (1 mVs asymp 01 bar) ν er 0 E er 1 000 Nmm2 for PVC 200 Nmm2 for PE 100 og 160 Nmm2 for PE 80 Verdier for k hentes fra diagram over Det er tatt hensyn til en sikkerhetsfaktor 2 mot knekking For fastspente roslashr er verdiene 33 hoslashyere Eksempel Hva er tillatt undertrykk ved lang tids belastning for en PE 100 SDR 11 ledning som ligger fritt med 2 deformasjon Av tabellen som viser kritisk undertrykk ved lang tid ser vi at uttrykket er Ptill = 20middotk [mVs] Av figuren som viser reduksjonsfaktor paring grunn av ovalitet ser vi at k er lik 055

Ptill = 20middot055 = 110 mVs asymp 11 bar Tillatt undertrykk for denne ledningen er 110 mVs med en belastningstid paring 50 aringr og en sikkerhetsfaktor paring 2 En viktig forutsetning er selvsagt at deformasjonen holder seg paring 2 - noe som fordrer godt utfoslashrt ledningssone Utregningen gir oss veiledende konservative verdier I kritiske tilfeller maring valg av verdier for ν og E vurderes mer noslashye

Beregning av kritisk undertrykk for PE-roslashr som avstives med betonglodd Hvis et roslashr som kan bevege seg fritt i lengderetningen forsterkes med udeformerbare avstivningsringer (belastningslodd) med innbyrdes avstand L kan kritisk undertrykk beregnes slik

krkrL PL

EeP sdotsdotsdot

=22

[Nmm2]

e Veggtykkelse [mm] E Materialets E-modul eller krypmodul [Nmm2] Pkr Kritisk undertrykk uten avstivningsringer [Nmm2] L Avstanden mellom avstivningsringene [mm] Uttrykket gjelder innenfor foslashlgende grenser for L

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 28 Pipelife Norge AS

( ) 24561

23m

m

deLdee sdot

sdotgtgesdot

dm Middeldiameter dm = de-e

Dimensjon [mm]

SDR 73

SDR 11 SDR 17 SDR 26

110 lt 037 lt 049 lt 065 lt 083 160 lt 054 lt 072 lt 094 lt 12 225 lt 076 lt 10 lt 13 lt 17 280 lt 095 lt 13 lt 16 lt 21 315 lt 11 lt 14 lt 18 lt 24 400 lt 14 lt 18 lt 23 lt 30 500 lt 17 lt 22 lt 29 lt 38 600 lt 20 lt 27 lt 35 lt 45 710 lt 24 lt 32 lt 42 lt 53 800 lt 27 lt 36 lt 47 lt 60

1000 lt 34 lt 45 lt 59 lt 75 1200 lt 41 lt 54 lt 70 lt 90 1400 lt 47 lt 63 lt 82 lt 105 1600 lt 54 lt 72 lt 94 lt 120 1800 lt 61 lt 81 lt 106 lt 135 2000 lt 68 lt 90 lt 117 lt 150

Maksimumavstand [m] mellom lodd for at beregningen skal vaeligre gyldig Ved stoslashrre avstander benyttes formel for fritt roslashr uten avstivningsringer Se forrige avsnitt Ut fra tabellen kan man lese at disse beregningene ikke er relevante foslashr dimensjonene blir rimelig store - kanskje stoslashrre enn 400 mm og ved hoslashye SDR-verdier Eksempel En 600 mm PE 100 SDR 11 sjoslashledning paring 50 meters dyp kan bli utsatt for trykksvingninger med trykk ned mot 0 mVs ved en uforutsett braring endring av vannhastigheten Avstanden mellom belastningsloddene er 20 meter Ovalitet er 1 Sjekk foslashrst at avstanden mellom betongloddene gjoslashr formelen gyldig

( ) 2

456123

m

m

deLdee sdot

sdotgtgesdot

dArr

( ) 2

554555445545554554561

23

sdotsdotgtge

sdot L [mm]

dArr 269 m ge L gt 049 m

dArr L = 20 m

dArr Formelen er gyldig

Finn kritisk undertrykk uten avstivningsringer

kdeEPm

kr sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minussdot=

3

212

υ [Nmm2]

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 29 Pipelife Norge AS

6505545554

0110002

3

2

2

sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minussdot=

mmmmmmN

= 129 Nmm2 = 132 mVs

Kritisk undertrykk med avstivningsringer

krkrL PL

EeP sdotsdotsdot

=22

[Nmm2]

= 22

2912000

100055422mmN

mmmmNmm

sdotsdotsdot

= 215 Nmm2 = 220 mVs

Ledningen ligger paring 50 meters dyp og innvendig trykk er 0 mVs Trykkforskjellen er altsaring 50 mVs som er mye mindre enn det kritiske undertrykket Ledningen vil med stor sannsynlighet taringle en slik belastning - selv om roslashrets ovalitet oslashker

Beregning av tillatt undertrykk for roslashr som ligger nedgravd i groslashft - Beregning av det totale undertrykket roslashret blir utsatt for Plastroslashr som ligger nedgravd i gode masser har vesentlig stoslashrre motstandsevne mot kollaps enn et frittliggende roslashr paring grunn av stoslashtten fra massene i ledningssonen I veldig loslashse masser kan man risikere at roslashret ikke har nevneverdig stoslashtte og ovalisering faringr utvikle seg fritt Stoslashrst betydning for stoslashrrelsen paring det kritiske undertrykket har roslashrets ringstivhet og massenes stoslashtteevne (sekantmodul) Nedgravde roslashr vil i tillegg til et eventuelt innvendig undertrykk bli utsatt for et utvendig trykk fra jordmassene grunnvann ogeller trafikk Vertikalt utvendig trykk paring roslashret q = qjord + qvann + qtr [kNm2] Vekt av jordmasser qjord = ρmiddotH [kNm2] Vanntrykk qvann = 10middotHvann [kNm2] ρ Jordens densitet normalt 18 - 19 kNm3 over grunnvannstanden og 11 kNm3 under

grunnvannstanden H Overdekningens hoslashyde [m] Hvann Grunnvannstandens hoslashyde over senter roslashr [m] Trykk paring grunn av trafikklast (qtr) hentes ut fra diagrammet under Hjultrykket er 75 kN (asymp75 tonn) pluss en dynamisk effekt som er gitt en faktor 175

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 30 Pipelife Norge AS

qtr vertikalt trykk som foslashlge av trafikklast (delt500 mm) - Illustrasjon fra Lars-Eric Jansons bok Summen av undertrykk i roslashret og utvendig overtrykk paring roslashret utgjoslashr det totale undertrykket roslashret blir utsatt for - Ringstivhet og undertrykk Nedgravde roslashr som kollapser er en sjeldenhet i Norge Aringrsaken til dette er at vi generelt har brukt roslashr med stor veggtykkelse i forhold til trykklassen - og dermed hoslashy ringstivhet De nye europeiske standardene aringpner etter hvert for tynnere roslashr med lavere ringstivhet og da maring vi vaeligre mer paring vakt ved undertrykk For det aller meste skal man benytte de vanlige korttidsverdiene for ringstivhet fordi kollaps opptrer plutselig som foslashlge av en plutselig oslashkning i belastningen Langtidsverdier for ringstivhet paring plastroslashr oppgis normalt ikke Dette fordi ringstivheten paring plastroslashr ikke reduseres men heller oslashker noe over tid Paring grunn av materialets oppfoslashrsel under lang tids belastning maring en av og til benytte verdier i beregningene som er reduserte i samme forhold som mellom korttids- og krypmodul - Roslashr lagt i gode masser (friksjonsmasser) Formel for tillatt undertrykk i forbindelse med friksjonsmasser er

635tRtill ESP sdotsdot=

β [kNm2]

β Sikkerhetsfaktor Ersquot Massenes tangentmodul Ersquot = 2 middot Ersquos [kNm2] Ersquos Massenes sekantmodul - diagram under [kNm2] SR Roslashrets ringstivhet [kNm2] Bruk oppgitt verdier for ringstivhetsklasser (for eksempel 8 kNm2 for de fleste avloslashpsroslashrsystemer) eller regn ut ved hjelp av foslashlgende formel

[kNm2] OBS E (roslashrmaterialets E-modul) settes inn i kNm2 33

3

)1(1212 minussdot=

sdotsdot

=SDRE

deESm

R

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 31 Pipelife Norge AS

Paring grunn av stoslashtten fra omkringliggende masser vil kollaps oppstaring plutselig Benytt derfor vanlige korttidsverdier for roslashrmaterialets E-modul (E) i kNm2 Stoslashtteevnen til massene i ledningssonen oppgis som massenes sekantmodul Sekantmodulen er avhengig av dybde og komprimeringsgrad og verdier for generelt gode masser tas ut fra figuren under Tillatt undertrykk for roslashr lagt i masser som gir liten stoslashtte omtales senere Massenes tangentmodul som benyttes i beregningene settes til to ganger massenes sekantmodul

Sekantmodul hos friksjonsmasser avhengig av overdekningens hoslashyde og komprimeringsgrad Massenes tangentmodul settes til det doble av sekantmodulen - Illustrasjon fra Lars-Eric Jansons bok - Roslashr lagt i daringrlige masser Formel for tillatt undertrykk i forbindelse med veldig loslashse masser er

ββ sdotsdot

+sdot

=3

224 tRtill

ESP (Gjelder for SR gt 00275middotErsquot hellipeller Ersquot gt 290 kPa for SN 8)

β Sikkerhetsfaktor SR Roslashrets ringstivhet [kNm2] Ersquot Massenes tangentmodul Ersquot = 2 middot Ersquos [kNm2] Ersquos Massenes sekantmodul fra diagrammet over [kNm2] I dype groslashfter eller ved bruk av myk leire eller silt i ledningssonen med roslashr med lav ringstivhet kan det oppstaring kryp i roslashrmaterialet og en ringstivhet relatert til krypmodulen boslashr benyttes i beregningene Sett inn krypmodulen i stedet for korttids E-modul i beregningen av ringstivhet - Roslashr i grunne groslashfter med trafikklast (firkantede roslashr) Ved grunne groslashfter med trafikkbelastning og roslashr med lav ringstivhet kan roslashret bli mer eller mindre firkantet For denne situasjonen gjelder foslashlgende formel

( )( )353164

e

Rtill d

SPδsdot+sdot

=

SR = Roslashrets ringstivhet [kNm2] δde = Relativ deformasjon [ ]

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 32 Pipelife Norge AS

Forankring Forankring av ledning er noslashdvendig der hvor systemet utsettes for krefter som har mulighet for aring forskyve ledningen Dette gjelder spesielt mufferoslashr med bend i horisontal- og vertikalplanet T-roslashr reduksjoner og endeflenser ved innvendig overtrykk Ledninger i brattere hellinger (ge 250 permil i grove masser eller fjellgroslashft ge 150 permil i finere masser) forankres ogsaring for aring unngaring utglidninger Helsveiste PE-roslashr maring forankres i hver ende Dette gjelder ogsaring i tilknytning til flenseforbindelser mot armatur og annet i kum hvor demontering for vedlikehold og utskifting er noslashdvendig I tillegg boslashr bend stoslashrre enn 60ordm og T-roslashr forankres spesielt Annen spesiell forankring er ofte unoslashdvendig fordi kreftene overfoslashres via strekkfaste skjoslashter til roslashr og friksjonsmasser i groslashfta Bend for mufferoslashr kan forankres med bruk av strekkfaste koblinger paring tilliggende skjoslashter I daringrlige masser kan man da risikere aring forflytte problemet til neste skjoslasht Forankring kan altsaring utfoslashres paring to prinsipielt forskjellige maringter

1 Bruk av forankringskloss 2 Strekkfaste koblinger eller sveist ledning

Vi skal i det etterfoslashlgende ta for oss forankring ved hjelp av betongkloss Dimensjonering av forankringskloss tar utgangspunkt i

bull Innvendig trykk bull Ledningsdimensjon bull Kraftresultant bull Groslashftesidens fasthet

For T-roslashr og endeflenser nyttes foslashlgende formel for beregning av resultantkraft

4

2idPAPR sdot

sdot=sdot=π

R resultantkraft [N] P trykk [Nmm2]

A areal = 4

2idsdotπ

[mm2]

di innvendig diameter π 314

T-roslashr med forankringskloss Eksempel Resultantkraften for et 160 mm T-roslashr for PVC SDR 21 roslashr med maksimum opptredende trykk 7 bar finnes paring foslashlgende maringte P = innvendig trykk = 70 bar = 07 Nmm2 de = 160 mm rarr di = 1446 mm

( )4614470

22 mmmmNR sdotsdot=π

R = 11 500 N = 115 kN (Vannet skyver med en kraft tilsvarende 12 tonn)

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 33 Pipelife Norge AS

For bend baringde i vertikal- og horisontalplanet nyttes formelen

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛sdot

sdotsdotsdot=⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛sdotsdotsdot=

2sin

42

2sin2

2 απα idPAPR

til bestemmelse av resultantkraften R resultantkraft [N] P trykk [Nmm2]

A areal = 4

2idsdotπ

[mm2]

di innvendig diameter π 314 α bendets vinkel

Et muffebend utsatt for krefter fra innvendig trykk Eksempel Resultantkraften for et 110 mm 45ordm bend i PVC SDR 21 utsatt for 7 bars trykk finnes paring foslashlgende maringte P = innvendig trykk = 70 bar = 07 Nmm2 α = 45ordm de = 110 mm rarr di = 994 mm

( )⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ deg

sdotsdot

sdotsdot=⎟⎠⎞

⎜⎝⎛sdotsdotsdot=

245sin

4499702

2sin2

22 mmmmNAPR πα

R = 4157 N = 42 kN Bestemmelse av areal til forankringskloss Ved horisontale bend T-roslashr og overganger oslashnsker man aring oppnaring at de opptredende kreftene fordeles i jordmassene bak For aring faring til dette maring de overfoslashres paring et areal som er stort nok i forhold til massenes evne til aring absorbere trykk Dette gjoslashres ved at kreftene forplanter seg til bakenforliggende masser via en betongkloss med et visst areal Det er dette arealet som maring beregnes ut fra massenes beskaffenhet og krefter foraringrsaket av et innvendig trykk Mellom roslashr og betong legges et lag av papir eller papp Dette for at betongen ikke skal hefte mot plasten

Noslashdvendig betongareal βσ

sdot=jord

betongRA [m2]

R resultantkraft [kN] β sikkerhetsfaktor σjord skjaeligrfasthet eller tillatt jordtrykk for jordtypen [kNm2] (se tabell paring neste side)

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 34 Pipelife Norge AS

Jordtypen Skjaeligrfasthet

[kNm2] Merknader

Bloslasht leire 25 - 50 Leira formes med et lett fingertrykk Middels leire 50 - 150 Leira er fuktig og noe plastisk

Formes med moderat fingertrykk Stiv leire 150 - 300 Leira er toslashrr og relativt fast

Kan formes med hardt fingertrykk Meget stiv leire 300 - 500 Leira er toslashrr og fast

Kan ikke formes med fingertrykk Tillatt jordtrykk

[kNm2]

Fin sand - loslashst lagret 100 Fin sand - komprimert 200 Grov sand - komprimert 300 σjord (skjaeligrfasthet eller tillatt jordtrykk) for ulike jordarter Eksempel

Bend med kraftvektorer og forankringskloss

Horisontalt bend P 15 bar Roslashr 160 mm PVC SDR 21 (Maksimum driftstrykk 10 bar er valgt) α 45˚ σjord 200 kNm2 β sikkerhetsfaktor 15 NB Ved maksimalt 10 bar driftstrykk er maksimalt proslashvetrykk 15 bar Derfor benyttes P = 15 bar i den beregningen Aring sette inn driftstrykket ville gitt for lite areal paring forankringsklossen Proslashvetrykket for et PVC SDR 21 roslashr kan ogsaring vaeligre 175 bar - noe som gir en enda stoslashrre forankringskloss

Resultantkraft

( ) kNNmmmmNAPR 918853182

45sin46144512

2sin2

22 ==⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛ deg

sdotsdot

sdotsdot=⎟⎠⎞

⎜⎝⎛sdotsdotsdot=

πα

Noslashdvendig betongareal

22 142051

200918 mmkNkNRA

jordbetong =sdot=sdot= β

σ

Velger h = 030 m hoslashyde paring betongkloss - som gir bredde

mmm

hA

b betong 470300

1420 2

===

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 35 Pipelife Norge AS

Vertikalt bend Summen av nedoverrettede vertikale krefter maring vaeligre stoslashrre enn eller lik oppoverrettet kraftresultant fra bend Det betyr at massen av overliggende jord med belastningsplate maring tilsvare kraftresultant Vaeligr oppmerksom paring massenes deformasjonsegenskaper Multipliser noslashdvendig tyngde paring belastningsplate med 15 som sikkerhet Eksempel Resultantkraften fra forrige eksempel er 189 kN For aring holde bendet paring plass behoslashves en masse tilsvarende m = (Rg)middotβ = (18 900 N981 ms2)middot15 = 2 890 kg = 29 tonn g = tyngdeaksellerasjonen 981 ms2 β = sikkerhetsfaktor Betong har en densitet paring ca 24 tonnm3 mens densiteten til jord er ca 15 tonnm3 Ved aring velge et passende areal for bunnen av betongklossen og naringr hoslashyden fra bunn betongkloss til terreng er kjent kan man benytte foslashlgende formel for aring finne noslashdvendig hoslashyde paring betongklossen

AAHmhbetong sdotsdotsdotminus

=9051

hbetong Hoslashyden av en betongkloss med flateareal A m Noslashdvendig masse for aring sikre et vertikalt bend utsatt for trykk H Hoslashyde fra bunn av betongkloss til terreng A Betongklossens flateareal Hvis svaret blir negativt betyr det at jorden over dette arealet har nok tyngde i seg selv Likevel er det noslashdvendig med en armert betongplate for aring fordele kreftene til en mengde jord med tilstrekkelig tyngde Hvis hbetong blir stoslashrre enn den totale hoslashyden (H) vil betongklossen stikke opp over terrenget Velg i saring fall et stoslashrre areal (A)

Tetthetsproslashving av trykkroslashr (trykkproslashving) Tetthetsproslashving av trykkroslashr etter legging foretas for aring sikre at roslashrsystemet ikke har eller faringr lekkasje paring grunn av feil i skjoslasht feil i materialet eller feil utfoslashrelse Bruddanvisninger paring plastroslashr vil raskt garing til brudd og svake forankringer vil svikte under hoslashyt trykk Trykkproslashving garingr over en viss tid for at slike svakheter skal kunne avsloslashres Dessuten trenger roslashr og pakninger litt tid for aring sette seg i forhold til et paringfoslashrt innvendig overtrykk Pass paring sikkerheten under trykkproslashving og stans alle arbeider i kummer eller paring andre steder naeligr roslashr og armaturer Pass paring at ventiler paring proslashvestrekningen staringr aringpne og at alle stikkledninger inn til hus er stengt av Trykkproslashving av roslashr for vannforsyning er beskrevet i NS-EN 805 (Vannforsyning Krav til systemer og komponenter utenfor bygninger) Denne standarden er ikke gjengitt her Ledningseier kan stille krav om at hele eller deler av prosedyren i NS-EN 805 foslashlges Norske standarder maring kjoslashpes fra Pronorm Standard Norges salgsselskap (wwwpronormno)

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 36 Pipelife Norge AS

Roslashret maring vaeligre overfylt og loslashse ender T-roslashr dimensjonsoverganger og bend forankret foslashr trykket settes paring Man kan velge aring la skjoslashtene ligge aringpne Luft maring evakueres fra ledningen Luftlommer gir forstyrrelser i maringlingene og er ofte aringrsak til feilaktige maringleresultater Om mulig boslashr vann fylles sakte inn fra ledningens laveste punkt Resultatet fra trykkfallsproslashvingen vil indikere om det er luft i ledningen Krav til omfang bull Proslashvetrykket skal kunne oppnarings paring det laveste punkt paring ledningen bull Et trykk tilsvarende maksimum tillatt driftstrykk maring oppnarings paring ledningens hoslashyeste punkt med

mindre ledningseier bestemmer noe annet Proslashvetrykk = Maksimum tillatt driftstrykk middot 15 eller = Maksimum tillatt driftstrykk + 5 bar den minste av

de to verdiene Maksimum tillatt driftstrykk 6 bar rArr Proslashvetrykk 9 bar Maksimum tillatt driftstrykk 75 bar rArr Proslashvetrykk 1125 bar Maksimum tillatt driftstrykk 10 bar rArr Proslashvetrykk 15 bar Maksimum tillatt driftstrykk 125 bar rArr Proslashvetrykk 175 bar Maksimum tillatt driftstrykk 16 bar rArr Proslashvetrykk 21 bar Maksimum tillatt driftstrykk 20 bar rArr Proslashvetrykk 25 bar OBS Maksimum tillatt driftstrykk kan vaeligre lavere enn roslashrets trykklasse Det tillates hoslashyere trykk i PVC- og PE-roslashr etter nye europeiske standarder For eksempel blir gamle PVC PN 10 roslashr fra og med 110 mm merket PN 125 Pipelife merker sine trykkroslashr med begge trykklasser - i dette tilfellet PN 10 og PN 125 Men det betyr uansett at maksimum tillatt innvendig trykk oslashker fra 10 bar til 125 bar Ved aring foslashlge anvisningene og forholde seg til roslashrets merking kan derfor ledningssystem for 10 bar trykk proslashves med inntil 175 bar trykk (125 bar + 5 bar) Roslashret vil taringle dette men det advares mot aring paringfoslashre ledningssystemet saring hoslashye trykk hvis ikke armaturer forankringer mm er spesielt dimensjonert for dette (Se ogsaring avsnitt om trykklasser og designfaktor (sikkerhetsfaktor)) Under normale forhold skal proslashveutstyret kobles til ledningens laveste punkt Hvis dette ikke er mulig skal trykket tilpasses hoslashyden over ledningens laveste punkt slik at det der ikke overstiger proslashvetrykket Tilpasning av proslashvetrykk ved plassering av manometer over laveste punkt paring ledningen For korte strekninger (lt100 m) og for stikkledninger mindre enn DN 80 er det tilstrekkelig aring benytte driftstrykket som proslashvetrykk Selve proslashveprosedyren fastsettes av ledningseier og kan utfoslashres i tre trinn

minus Forproslashving (kondisjonering) minus Trykkfallsproslashving (avdekker om det er luft i ledningen) minus Hovedtrykkproslashving

Paring grunn av polyetylenmaterialets oppfoslashrsel naringr roslashret utsettes for et stort innvendig vanntrykk kan vanlig trykkproslashving gi resultater som ikke tilfredsstiller kravene selv om ledningen er tett Det er derfor utviklet en egen trykkproslashvingsmetode for PE-roslashr som boslashr gjennomfoslashres ved tvil om tetthet

ΔH

Proslashvetrykk Proslashvetrykk - ΔH

Trykkproslashvingsutstyr Pumpe trykkmaringler mm

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 37 Pipelife Norge AS

Oversikt over komplett trykkproslashving i tre steg

Enkel proslashving Vi anbefaler generelt en forenklet proslashve som bestaringr av forproslashving (kondisjoneringsfase) og en hovedproslashving med trykktapsmetoden Men gjenvaeligrende luft i ledningen kan forstyrre maringlingene Luft komprimeres i stoslashrre grad enn vann og gjenvaeligrende luft kan gi tegn som tyder paring lekkasje eller kamuflere en liten lekkasje Hvis man er usikker paring om all luft er ventilert ut boslashr det ogsaring gjennomfoslashres en trykkfallsproslashving (se neste avsnitt) Flytskjema for anbefalt prosedyre

PVC og PE trykkroslashr Evt PE trykkroslashr Forproslashvingkondisjonering Forproslashvingkondisjonering

darr darr (Evt trykkfallsproslashving - se neste avsnitt) Metode for PE-roslashr med integrert trykkfallsproslashving

darr Hovedproslashving i ht trykktapsmetoden

Forproslashvingkondisjonering Forproslashving bestaringr i at roslashrledningen paringsettes driftstrykk som anbefales holdt i cirka et doslashgn I loslashpet av denne perioden skal man observere ledningen for tegn til lekkasje Samtidig vil roslashr og skjoslashter sette seg Hovedproslashving i ht trykktapsmetoden Under proslashving i ht trykktapsmetoden paringfoslashres proslashvetrykket gradvis og ledningen stenges av Trykkfallet registreres jevnlig i loslashpet av en time eller mer Trykkfallet skal vise en gradvis minkende tendens Krav til maksimum trykkfall i loslashpet av en time er 02 bar Trykket synker fordi roslashret utvider seg noe Aringrsaken til for mye trykkfall kan ogsaring vaeligre gjenvaeligrende luft i ledningen Eventuelt kan trykkfallsproslashving utfoslashres for aring avdekke uoslashnsket luft i ledningen

Forproslashving

Trykkfallsproslashving

Vanntapsmetoden - maringlt avtappet mengde

- maringlt paringfylt mengde

Trykktapsmetoden

Metode for PE-roslashr

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 38 Pipelife Norge AS

Tidspunkt [min] 0 10 20 30 40 50 60 Avlest trykk [bar] 1500 1492 1488 1486 1485 1484 1484

Eksempel paring maringlinger i forbindelse med trykktapsmetoden Metode med integrert trykkfallstest for PE trykkroslashr Prinsipp Naringr trykket i PE-roslashr reduseres raskt vil materialets viskoelastiske egenskaper foslashre til at roslashret etterparing sakte trekker seg sammen Da vil trykket i ledningen stiger noe - hvis ledningen er tett 1 Etter at ledningen er fylt og all tilgjengelig luft evakuert senkes trykket til null La dette staring i en

time 2 Oslashk trykket i loslashpet av maksimum ti minutter til proslashvetrykket og hold dette ved aring etterfylle jevnlig i en

halv time 3 La ledningen staring avstengt i en time og les av trykket Trykket skal ikke synke mer enn 30 av

proslashvetrykket Hvis proslashvetrykket er 15 bar tillates inntil 45 bar trykkfall 4 Reduser trykket raskt med 10-15 av proslashvetrykket Samtidig skal trykkfallet leses av avtappet

vannmengde maringles og dette kontrolleres mot utregning av teoretisk formel for aring avdekke gjenvaeligrende luft i ledningen Denne formelen for maksimalt tillatt avtappet vannmengde er

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+Δsdotsdot=Δ

RESDR

mmNpVV 2maks 2100

121 (se neste avsnitt)

5 Hovedproslashving Steng ledningen igjen og observer trykket i minst en halv time Trykket skal stige noe og overhodet ikke vise en fallende tendens Ved tvil kan proslashveperioden forlenges til 90 minutter og trykkfallet fra maksimumstrykket observert i den foslashrste halvtimen skal ikke vaeligre stoslashrre enn 25 kPa (025 bar eller 25 mVs)

Hvis proslashvingen maring gjentas maring den nye proslashvingen starte med punkt 1 - en time uten trykk

Eksempel paring trykkforloslashp ved trykkproslashving av PE-roslashr 1 time uten trykk - trykkoslashkning - 30 min proslashvetrykk - 1 time avstengt - trykkreduksjon - 30 min avstengt

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 39 Pipelife Norge AS

Trykkfallsproslashving Trykkfallsproslashving gjennomfoslashres for aring avdekke uoslashnsket luft i ledningen Den er integrert i den egne metoden for PE-roslashr i forbindelse med reduksjonen av trykket 1 Oslashk trykket i ledningen til proslashvetrykket 2 Ta ut en maringlbar mengde vann fra ledningen og maringl trykkfallet (Δp) 3 Sammenlign mengden av det avtappede vannet med kalkulert tillatt mengde vann (ΔVmax) ved

maringlt trykkfall i henhold til foslashlgende formel

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+sdotΔsdotsdot=Δ

Rmax E

SDRpVV2100

151 [liter]

Regn ut innholdet i parentesen foslashr du multipliserer dette med det oslashvrige

LdV i sdotsdot

=4

2π Ledningens vannvolum [liter]

di Innvendig diameter [dm] L Ledningens lengde [dm] Pass paring aring sette inn verdiene for di og L i desimeter (dm) 1 kubikkdesimeter (dm3) = 1 liter Δp Maringlt trykkfall [Nmm2] (1 bar = 01 MPa = 01 Nmm2)

edSDR e= Standard dimensjonsforhold [ ]

de Roslashrets utvendig diameter [mm] e Roslashrets veggtykkelse [mm] ER Roslashrmaterialets korttids E-modul

PVC 3 000 Nmm2 PE 80 800 Nmm2 PE 100 1000 Nmm2 Eksempel 600 m 500 mm PE 100 SDR 11 skal kontrolleres med hensyn paring luftinnhold Trykket senkes med 20 bar = 02 Nmm2 Vannvolumet i denne ledningen er

ldmdm

Ld

V i 9067860004

09244

222

=sdotsdot

=sdotsdot

=ππ

Uttrykket inne i parentesen

Nmm

mmNmmNESDR

mmN R

2

222 011501000

112100

12100

1=+=+

Den fullstendige formelen blir slik

lNmmmmNlESDRpVV

R

272011502090678512100

151 22max =sdotsdotsdot=⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+sdotΔsdotsdot=Δ

Avtappet vannmengde i dette eksemplet faringr ikke overstige 272 liter

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 40 Pipelife Norge AS

PE 100 PVC Dim SDR 17 SDR 11 SDR 74 Dim SDR 21 SDR 136

Maksimum tillatt avtappet vannmengde pr km PE 100 roslashr ved trykkfallsproslashving - trykkfall 20 bar (02 Nmm2)

110 386 219 118 110 174 104 125 500 282 153 160 368 220 140 627 355 192 225 729 434 160 819 463 251 280 113 180 104 586 317 315 143 200 128 724 391 400 231 225 162 915 495 Maksimum tillatt avtappet 250 200 113 612 vannmengde pr km PVC-roslashr ved 280 251 142 768 trykkfallsproslashving 315 317 180 971 - trykkfall 20 bar (02 Nmm2) 355 403 228 124 400 512 290 157 500 799 453 630 1269 719

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 41 Pipelife Norge AS

Trykkproslashverapport Trykkroslashr av plast proslashvd i ht NS-EN 805 (forenklet metode beskrevet av Pipelife Norge AS) Ledningseierhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Anlegghelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Entreprenoslashrhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Dimensjon og roslashrtypehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Proslashvetrykkhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip (Den minste av 15sdotmaksimum driftstrykk eller maksimum driftstrykk + 5 bar) Kontrolliste

Alle ender avvinklinger og T-roslashr er med strekkfaste skjoslashter ogeller forankret Ledningen er gradvis oppfylt fra laveste punkt og luftet Driftstrykket er paringfoslashrt og ledningen har staringtt med dette i minst ett doslashgn Proslashvetrykket er paringfoslashrt ledningen er avstengt og manometer som registrerer innvendig trykk er

montert Etter at ledningen er avstengt avleses trykket i ledningen hvert tiende minutt i en time Trykket kan falle med inntil 02 bar og trykkfallet skal vise en avtagende tendens Tabell Tidspunkt [min] 0 10 20 30 40 50 60 Avlest trykk [bar] Diagram fyll inn maringlepunktene og dra en linje gjennom punktene Trykkproslashving er utfoslashrt med godkjent resultat

Sted dato Underskrift

helliphellip bar

10 20 30 40 50 60 0

helliphellip bar

Tid [min]

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 42 Pipelife Norge AS

Avvinkling og boslashying

PE trykkroslashr PE-roslashrets fleksibilitet kan utnyttes ved aring boslashye roslashret En vanlig maringte aring lage riktig boslashyeradius paring er aring benytte et tau like langt som radien og merke sirkelbuen Hvor mye roslashrenden skal flyttes kan ogsaring beregnes ut fra formel Se formler og figur

Normale verdier I enkelte tilfeller boslashr dette beregnes mer noslashyaktig (Alle enheter i meter) R = 60sdotde (Roslashr med trykk) R = 30sdotde (Trykkloslashst roslashr og under installasjon av trykkroslashr)

Rahmsdot

=2

2

πα

sdotsdot

=Ra 180ο

Boslashying av PE-roslashr

PVC trykkroslashr Retningsforandringer skal i prinsippet utfoslashres ved hjelp av bend I tillegg til standard bend kan det leveres bend med annen avvinkling Smaring retningsforandringer kan utfoslashres ved boslashying av roslashr PVC trykkroslashr med muffe kan boslashyes i groslashfta i henhold til skisse og tabell nedenfor Se ogsaring formler i forrige avsnitt Merk at roslashrenden maring sikres slik at det ikke foregaringr ukontrollert avvinkling i muffa

de [mm] R [ m ] hm [ m ] 63 19 054 75 22 045 90 27 038 110 33 031 160 48 021 225 60 015 280 125 007 315 158 006 400 200 005

Boslashying av PVC trykkroslashr Boslashying av PVC trykkroslashr

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 43 Pipelife Norge AS

NB Boslashyde roslashr maring ikke anbores Boslashying av roslashr maring ikke foslashre til at avvinkling i muffe overstiger verdiene nedenfor

Avvinkling i muffe under legging boslashr unngarings Dette for at avvinklingen ikke skal bli for stor ved utilsiktede forskyvninger under arbeidet i ledningssonen eller ved uforutsette setninger Hvis man likevel velger aring avvinkle paring denne maringten gjelder foslashlgende grenseverdier Stoslashrste tillatte avvinkling i muffe Tom 315 mm 20deg - Tilsvarer 20 cm fra senterlinjen for en roslashrlengde (6 m) Mellom 315 mm og 630 mm 15deg - Tilsvarer 15 cm fra senterlinjen for en roslashrlengde (6 m)

Klamring av roslashr i hus Naringr plastroslashr skal monteres over bakken i en kulvert eller i en bygning er det viktig aring passe paring at klamringene er sterke nok baringde for aring baeligre roslashret taringle rystelser (trykksvingninger) og tilfredsstille krav til forankring samt at ekspansjon eller temperaturkrefter haringndteres forsvarlig Glideklammer og fastklammer maring ha et 5 mm tykt mellomlegg av neoprengummi Klamrene maring ogsaring kunne holde roslashret sirkulaeligrt Horisontal PE- eller PVC-ledning

Klamringsavstand horisontale vaeligskefylte PVC-roslashr med maksimum 2 mm nedboslashyning

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 44 Pipelife Norge AS

Klamringsavstand horisontale vaeligskefylte PE 100 roslashr med maksimum 10 mm nedboslashyning PE 80 roslashr maring ha 5 mindre klamringsavstand enn PE 100 roslashr med samme SDR-verdi Bend T-roslashr og lignende utsatt for innvendig trykk maring i tillegg forankres med tanke paring forskyvninger Se avsnitt Forankring for beregning av resultantkrefter Vertikal PE- eller PVC-ledning Vertikale ledninger uten vibrasjoner fra og med 110 mm boslashr ha en klamringsavstand paring maksimum tre meter For ledninger med vibrasjoner gjelder de samme avstandene som for horisontale roslashr PP innomhus avloslashpsroslashr Se ogsaring monteringsanvisningen

Dim [mm]

Horisontal ledning

[m]

Vertikal ledning

[m] 32 05 12 50 05 15 75 08 20 90 09 20

110 11 20 Klamringsavstand for horisontale innomhus PP-roslashr

Februar 2009 Roslashrharingndboka side 24 Pipelife Norge AS

Eksempel Vi bruker verdier fra eksemplene over - Positiv strekkspenning i ringretning pga innvendig overtrykk 50 Nmm2 - Positiv strekkspenning i lengderetning pga tverrkontraksjon 25 Nmm2 - Positiv strekkspenning i lengderetning pga varig temperaturreduksjon 096 Nmm2 - Summen av de positive spenningene i lengderetning 35 Nmm2

OBS Trykkspenninger for eksempel ved undertrykk eller ved temperaturoslashkning er negative Pass paring fortegnene Ved beregning av sikkerhetsfaktor benyttes langtids spenning som foslashlge av temperaturendringen mens korttids spenning benyttes ved dimensjonering av forankring Kraften som virker paring forankringen finnes ved aring multiplisere resultantspenningen i lengderetning med tverrsnittsarealet av roslashrveggen I dette tilfellet er summen av maksimumspenningene i lengderetning 73 Nmm2 mens tverrsnittsarealet er 13170 mm2 Kraften blir da 961 kN Bruddspenningen for PE 100 er 10 Nmm2 Sikkerhetsfaktoren for eksemplet over blir da

Altsaring hoslashyere enn om vi bare hadde tatt hensyn til spenningen i ringretning som foslashlge av det innvendige overtrykket Maksimum dimensjonerende spenning for PE 100 materialet er 80 Nmm2 for 50 aringrs belastningstid mens minimum bruddspenning er 100 Nmm2 - noe som gir en design faktor (sikkerhetsfaktor) paring 125 Man boslashr soslashrge for at sikkerhetsfaktoren er tilfredsstillende - noe som boslashr vurderes fra gang til gang Men det advares mot aring ikke ta hensyn til uforutsette tilleggsbelastninger som paringfoslashres under installasjon eller drift I Norge har det vaeligrt vanlig aring dimensjonere i forhold til vanntrykket og ha en hoslashy sikkerhetsfaktor (16 for PE) til disposisjon for kjente og ukjente tilleggsspenninger Vi ser at dette er i endring og det er viktig at den prosjekterende er kjent med ulike forhold og at den utfoslashrende ikke paringfoslashrer unoslashdvendige tilleggsspenninger i installasjonsfasen - for eksempel ved aring spenne fast roslashret foslashr det er akklimatisert

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 24 Pipelife Norge AS

Tillatt utvendig overtrykkinnvendig undertrykk For et mufferoslashr vil tetningsringens evne til aring taringle undertrykk ofte vaeligre dimensjonerende I et roslashr som belastes med et jevnt utvendig trykk eller innvendig undertrykk vil det oppstaring spenninger som vi kan kalle ringtrykkspenninger i roslashrveggen som illustrert i figuren Naringr stoslashrrelsen paring disse spenningene naringr et visst punkt vil roslashret kollapse (knekke) Denne spenningen kalles knekkspenning Knekkspenningens stoslashrrelse avhenger av ovalitet om roslashret kan bevege seg i lengderetning om det er forsterket med udeformerbare avstivningsringer (belastningslodd) og om det er nedgravd eller om det ligger fritt uten sidestoslashtte (sjoslashledning eller roslashr over bakken) Et utvendig overtrykk gir den samme situasjonen som et innvendig undertrykk I det foslashlgende benytter vi bare betegnelsen undertrykk som tilsvarer utvendig overtrykk innvendig undertrykk eller negativ differanse mellom disse

Roslashr utsatt for et utvendig overtrykk eller innvendig undertrykk p

Ringtrykkspenning som oppstaringr ved undertrykk σt = edp m

sdotsdot

2 [Nmm2]

Oslashkes det innvendige undertrykket oppnarings til slutt den ringtrykkspenning i roslashrveggen som foslashrer til kollaps - eller knekking Dette undertrykket kalles kritisk undertrykk

Knekkspenning σkn = 2

21 ⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minus mdeE

υ [Nmm2]

Kritisk undertrykk pkr = 3

212 ⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minussdot

mdeE

υ [Nmm2]

p trykkforskjell mellom utsiden og innsiden av roslashret (undertrykk) [Nmm2] E materialets E-modul [Nmm2]

ν tverrkontraksjonskoeffisient (Poissons ratio) vanlige verdier er - bevegelig nedgravd roslashr 03 ndash 04 - nedgravd roslashr som er helt forhindret fra aring bevege seg i lengderetningen 05 - fritt opplagt fastspent roslashr uten sidestoslashtte 05 - fritt opplagt bevegelig roslashr uten sidestoslashtte 0

e veggtykkelse [mm] dm roslashrets middeldiameter dm = de-e [mm] Forutsetninger for formlenes gyldighet er at roslashrmaterialet er elastisk og at roslashret er fullkomment sirkulaeligrt

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 25 Pipelife Norge AS

Termoplastroslashr er ikke elastiske men viskoelastiske Dette betyr at man i hvert tilfelle maring vurdere hvilken E-modul som skal benyttes - korttids E-modul eller krypmodulen Ved trykkstoslasht benyttes for eksempel korttids E-moduler Ved konstante belastninger over tid som for eksempel ved undertrykk i en inntaksledning benyttes krypmodul Krypmodulen er vanskelig aring bestemme fordi den avhenger av tid temperatur og spenningens stoslashrrelse Man benytter derfor vanligvis de konservative verdiene oppgitt i avsnittet vi har kalt rdquomaterialdatardquo Paring grunn av materialets viskoelastiske egenskaper varierer ogsaring tverrkontraksjonskoeffisienten med materialtype belastningstilfelle og -tid Men her er det ogsaring vanlig aring benytte vanlige verdier som er oppgitt Det er en forutsetning for krypknekking at roslashret har en initialdeformasjon og slik er det i praksis Se figur i neste avsnitt For et teoretisk fullkomment sirkulaeligrt roslashr inntreffer en elastisk knekking i stedet for en krypknekking Ved bestemmelse av kritisk undertrykk ved elastisk knekking maring man anvende en verdi paring E-modul (E) som gjelder for korttidsbelastning Da E-modul ved korttidsbelastning er stoslashrre enn ved langtidsbelastning (krypmodul) vil elastisk knekklast vaeligre stoslashrre enn krypknekklast Dette betyr at plastroslashr taringler stoslashrre undertrykk i kort tid enn over lang tid

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 26 Pipelife Norge AS

Beregning av kritisk undertrykk for roslashr som ikke har sidestoslashtte

Kritisk undertrykk kdeEPm

kr sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minussdot=

3

212

υ [Nmm2]

der k er reduksjonsfaktor paring grunn av ovalitet se diagram under I tillegg er det vanlig aring legge inn en sikkerhetsfaktor paring 20 for aring fastsette tillatt undertrykk

Reduksjonsfaktor k for kritisk undertrykk ved ovalitet (δde) - illustrasjon fra Lars-Eric Jansons bok Av diagrammet ser man at roslashrets evne til aring taringle undertrykk reduseres med ca 50 ved 3 ovalitet Hvis vi innfoslashrer SDR-verdien blir formelen

kSDR

EPkr sdot⎟⎠⎞

⎜⎝⎛

minussdot

minussdot=

3

2 11

12

υ

Eksempel En 315 mm PE 100 SDR 11 roslashrledning som ligger fritt og ikke fastspent utsettes i lange perioder for et undertrykk ned mot - 5 mVs Roslashrets deformasjon maringles til 3 og tverrkontraksjons- koeffisienten er 05

Kritisk undertrykk kdeEPm

kr sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minussdot=

3

212

υ [Nmm2]

504286

62801

20023

2

2

sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minussdot=

mmmmmmN

= 020 Nmm2 = 203 mVs Sikkerhetsfaktor mot knekkingbuckling er 203 mVs5 mVs = 41 Sikkerhetsfaktoren er stoslashrre enn 2 og det vil ikke vaeligre fare for at roslashret klapper sammen

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 27 Pipelife Norge AS

Tabeller for tillatt undertrykk for frittliggende roslashr uten sidestoslashtte Kort tid SDR 344 SDR 26 SDR 21 SDR 17176 SDR 136 SDR 11 PE 80 - 52middotk - 18middotk - 82middotk PE 100 - 65middotk - 25middotk 51middotk 102middotk PVC 82middotk - (38middotk) - (153middotk) - Svaret har benevning mVs (1 mVs asymp 01 bar) ν er 0 E er 3 000 Nmm2 for PVC 1 000 Nmm2 for PE 100 og 800 Nmm2 for PE 80 Verdier for k hentes fra diagram over Det er tatt hensyn til en sikkerhetsfaktor 2 mot knekking For fastspente roslashr er verdiene 33 hoslashyere Lang tid SDR 344 SDR 26 SDR 21 SDR 17176 SDR 136 SDR 11 PE 80 - 10middotk - 36middotk - 16middotk PE 100 - 13middotk - 50middotk 10middotk 20middotk PVC 27middotk - (13middotk) - (51middotk) - Svaret har benevning mVs (1 mVs asymp 01 bar) ν er 0 E er 1 000 Nmm2 for PVC 200 Nmm2 for PE 100 og 160 Nmm2 for PE 80 Verdier for k hentes fra diagram over Det er tatt hensyn til en sikkerhetsfaktor 2 mot knekking For fastspente roslashr er verdiene 33 hoslashyere Eksempel Hva er tillatt undertrykk ved lang tids belastning for en PE 100 SDR 11 ledning som ligger fritt med 2 deformasjon Av tabellen som viser kritisk undertrykk ved lang tid ser vi at uttrykket er Ptill = 20middotk [mVs] Av figuren som viser reduksjonsfaktor paring grunn av ovalitet ser vi at k er lik 055

Ptill = 20middot055 = 110 mVs asymp 11 bar Tillatt undertrykk for denne ledningen er 110 mVs med en belastningstid paring 50 aringr og en sikkerhetsfaktor paring 2 En viktig forutsetning er selvsagt at deformasjonen holder seg paring 2 - noe som fordrer godt utfoslashrt ledningssone Utregningen gir oss veiledende konservative verdier I kritiske tilfeller maring valg av verdier for ν og E vurderes mer noslashye

Beregning av kritisk undertrykk for PE-roslashr som avstives med betonglodd Hvis et roslashr som kan bevege seg fritt i lengderetningen forsterkes med udeformerbare avstivningsringer (belastningslodd) med innbyrdes avstand L kan kritisk undertrykk beregnes slik

krkrL PL

EeP sdotsdotsdot

=22

[Nmm2]

e Veggtykkelse [mm] E Materialets E-modul eller krypmodul [Nmm2] Pkr Kritisk undertrykk uten avstivningsringer [Nmm2] L Avstanden mellom avstivningsringene [mm] Uttrykket gjelder innenfor foslashlgende grenser for L

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 28 Pipelife Norge AS

( ) 24561

23m

m

deLdee sdot

sdotgtgesdot

dm Middeldiameter dm = de-e

Dimensjon [mm]

SDR 73

SDR 11 SDR 17 SDR 26

110 lt 037 lt 049 lt 065 lt 083 160 lt 054 lt 072 lt 094 lt 12 225 lt 076 lt 10 lt 13 lt 17 280 lt 095 lt 13 lt 16 lt 21 315 lt 11 lt 14 lt 18 lt 24 400 lt 14 lt 18 lt 23 lt 30 500 lt 17 lt 22 lt 29 lt 38 600 lt 20 lt 27 lt 35 lt 45 710 lt 24 lt 32 lt 42 lt 53 800 lt 27 lt 36 lt 47 lt 60

1000 lt 34 lt 45 lt 59 lt 75 1200 lt 41 lt 54 lt 70 lt 90 1400 lt 47 lt 63 lt 82 lt 105 1600 lt 54 lt 72 lt 94 lt 120 1800 lt 61 lt 81 lt 106 lt 135 2000 lt 68 lt 90 lt 117 lt 150

Maksimumavstand [m] mellom lodd for at beregningen skal vaeligre gyldig Ved stoslashrre avstander benyttes formel for fritt roslashr uten avstivningsringer Se forrige avsnitt Ut fra tabellen kan man lese at disse beregningene ikke er relevante foslashr dimensjonene blir rimelig store - kanskje stoslashrre enn 400 mm og ved hoslashye SDR-verdier Eksempel En 600 mm PE 100 SDR 11 sjoslashledning paring 50 meters dyp kan bli utsatt for trykksvingninger med trykk ned mot 0 mVs ved en uforutsett braring endring av vannhastigheten Avstanden mellom belastningsloddene er 20 meter Ovalitet er 1 Sjekk foslashrst at avstanden mellom betongloddene gjoslashr formelen gyldig

( ) 2

456123

m

m

deLdee sdot

sdotgtgesdot

dArr

( ) 2

554555445545554554561

23

sdotsdotgtge

sdot L [mm]

dArr 269 m ge L gt 049 m

dArr L = 20 m

dArr Formelen er gyldig

Finn kritisk undertrykk uten avstivningsringer

kdeEPm

kr sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minussdot=

3

212

υ [Nmm2]

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 29 Pipelife Norge AS

6505545554

0110002

3

2

2

sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minussdot=

mmmmmmN

= 129 Nmm2 = 132 mVs

Kritisk undertrykk med avstivningsringer

krkrL PL

EeP sdotsdotsdot

=22

[Nmm2]

= 22

2912000

100055422mmN

mmmmNmm

sdotsdotsdot

= 215 Nmm2 = 220 mVs

Ledningen ligger paring 50 meters dyp og innvendig trykk er 0 mVs Trykkforskjellen er altsaring 50 mVs som er mye mindre enn det kritiske undertrykket Ledningen vil med stor sannsynlighet taringle en slik belastning - selv om roslashrets ovalitet oslashker

Beregning av tillatt undertrykk for roslashr som ligger nedgravd i groslashft - Beregning av det totale undertrykket roslashret blir utsatt for Plastroslashr som ligger nedgravd i gode masser har vesentlig stoslashrre motstandsevne mot kollaps enn et frittliggende roslashr paring grunn av stoslashtten fra massene i ledningssonen I veldig loslashse masser kan man risikere at roslashret ikke har nevneverdig stoslashtte og ovalisering faringr utvikle seg fritt Stoslashrst betydning for stoslashrrelsen paring det kritiske undertrykket har roslashrets ringstivhet og massenes stoslashtteevne (sekantmodul) Nedgravde roslashr vil i tillegg til et eventuelt innvendig undertrykk bli utsatt for et utvendig trykk fra jordmassene grunnvann ogeller trafikk Vertikalt utvendig trykk paring roslashret q = qjord + qvann + qtr [kNm2] Vekt av jordmasser qjord = ρmiddotH [kNm2] Vanntrykk qvann = 10middotHvann [kNm2] ρ Jordens densitet normalt 18 - 19 kNm3 over grunnvannstanden og 11 kNm3 under

grunnvannstanden H Overdekningens hoslashyde [m] Hvann Grunnvannstandens hoslashyde over senter roslashr [m] Trykk paring grunn av trafikklast (qtr) hentes ut fra diagrammet under Hjultrykket er 75 kN (asymp75 tonn) pluss en dynamisk effekt som er gitt en faktor 175

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 30 Pipelife Norge AS

qtr vertikalt trykk som foslashlge av trafikklast (delt500 mm) - Illustrasjon fra Lars-Eric Jansons bok Summen av undertrykk i roslashret og utvendig overtrykk paring roslashret utgjoslashr det totale undertrykket roslashret blir utsatt for - Ringstivhet og undertrykk Nedgravde roslashr som kollapser er en sjeldenhet i Norge Aringrsaken til dette er at vi generelt har brukt roslashr med stor veggtykkelse i forhold til trykklassen - og dermed hoslashy ringstivhet De nye europeiske standardene aringpner etter hvert for tynnere roslashr med lavere ringstivhet og da maring vi vaeligre mer paring vakt ved undertrykk For det aller meste skal man benytte de vanlige korttidsverdiene for ringstivhet fordi kollaps opptrer plutselig som foslashlge av en plutselig oslashkning i belastningen Langtidsverdier for ringstivhet paring plastroslashr oppgis normalt ikke Dette fordi ringstivheten paring plastroslashr ikke reduseres men heller oslashker noe over tid Paring grunn av materialets oppfoslashrsel under lang tids belastning maring en av og til benytte verdier i beregningene som er reduserte i samme forhold som mellom korttids- og krypmodul - Roslashr lagt i gode masser (friksjonsmasser) Formel for tillatt undertrykk i forbindelse med friksjonsmasser er

635tRtill ESP sdotsdot=

β [kNm2]

β Sikkerhetsfaktor Ersquot Massenes tangentmodul Ersquot = 2 middot Ersquos [kNm2] Ersquos Massenes sekantmodul - diagram under [kNm2] SR Roslashrets ringstivhet [kNm2] Bruk oppgitt verdier for ringstivhetsklasser (for eksempel 8 kNm2 for de fleste avloslashpsroslashrsystemer) eller regn ut ved hjelp av foslashlgende formel

[kNm2] OBS E (roslashrmaterialets E-modul) settes inn i kNm2 33

3

)1(1212 minussdot=

sdotsdot

=SDRE

deESm

R

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 31 Pipelife Norge AS

Paring grunn av stoslashtten fra omkringliggende masser vil kollaps oppstaring plutselig Benytt derfor vanlige korttidsverdier for roslashrmaterialets E-modul (E) i kNm2 Stoslashtteevnen til massene i ledningssonen oppgis som massenes sekantmodul Sekantmodulen er avhengig av dybde og komprimeringsgrad og verdier for generelt gode masser tas ut fra figuren under Tillatt undertrykk for roslashr lagt i masser som gir liten stoslashtte omtales senere Massenes tangentmodul som benyttes i beregningene settes til to ganger massenes sekantmodul

Sekantmodul hos friksjonsmasser avhengig av overdekningens hoslashyde og komprimeringsgrad Massenes tangentmodul settes til det doble av sekantmodulen - Illustrasjon fra Lars-Eric Jansons bok - Roslashr lagt i daringrlige masser Formel for tillatt undertrykk i forbindelse med veldig loslashse masser er

ββ sdotsdot

+sdot

=3

224 tRtill

ESP (Gjelder for SR gt 00275middotErsquot hellipeller Ersquot gt 290 kPa for SN 8)

β Sikkerhetsfaktor SR Roslashrets ringstivhet [kNm2] Ersquot Massenes tangentmodul Ersquot = 2 middot Ersquos [kNm2] Ersquos Massenes sekantmodul fra diagrammet over [kNm2] I dype groslashfter eller ved bruk av myk leire eller silt i ledningssonen med roslashr med lav ringstivhet kan det oppstaring kryp i roslashrmaterialet og en ringstivhet relatert til krypmodulen boslashr benyttes i beregningene Sett inn krypmodulen i stedet for korttids E-modul i beregningen av ringstivhet - Roslashr i grunne groslashfter med trafikklast (firkantede roslashr) Ved grunne groslashfter med trafikkbelastning og roslashr med lav ringstivhet kan roslashret bli mer eller mindre firkantet For denne situasjonen gjelder foslashlgende formel

( )( )353164

e

Rtill d

SPδsdot+sdot

=

SR = Roslashrets ringstivhet [kNm2] δde = Relativ deformasjon [ ]

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 32 Pipelife Norge AS

Forankring Forankring av ledning er noslashdvendig der hvor systemet utsettes for krefter som har mulighet for aring forskyve ledningen Dette gjelder spesielt mufferoslashr med bend i horisontal- og vertikalplanet T-roslashr reduksjoner og endeflenser ved innvendig overtrykk Ledninger i brattere hellinger (ge 250 permil i grove masser eller fjellgroslashft ge 150 permil i finere masser) forankres ogsaring for aring unngaring utglidninger Helsveiste PE-roslashr maring forankres i hver ende Dette gjelder ogsaring i tilknytning til flenseforbindelser mot armatur og annet i kum hvor demontering for vedlikehold og utskifting er noslashdvendig I tillegg boslashr bend stoslashrre enn 60ordm og T-roslashr forankres spesielt Annen spesiell forankring er ofte unoslashdvendig fordi kreftene overfoslashres via strekkfaste skjoslashter til roslashr og friksjonsmasser i groslashfta Bend for mufferoslashr kan forankres med bruk av strekkfaste koblinger paring tilliggende skjoslashter I daringrlige masser kan man da risikere aring forflytte problemet til neste skjoslasht Forankring kan altsaring utfoslashres paring to prinsipielt forskjellige maringter

1 Bruk av forankringskloss 2 Strekkfaste koblinger eller sveist ledning

Vi skal i det etterfoslashlgende ta for oss forankring ved hjelp av betongkloss Dimensjonering av forankringskloss tar utgangspunkt i

bull Innvendig trykk bull Ledningsdimensjon bull Kraftresultant bull Groslashftesidens fasthet

For T-roslashr og endeflenser nyttes foslashlgende formel for beregning av resultantkraft

4

2idPAPR sdot

sdot=sdot=π

R resultantkraft [N] P trykk [Nmm2]

A areal = 4

2idsdotπ

[mm2]

di innvendig diameter π 314

T-roslashr med forankringskloss Eksempel Resultantkraften for et 160 mm T-roslashr for PVC SDR 21 roslashr med maksimum opptredende trykk 7 bar finnes paring foslashlgende maringte P = innvendig trykk = 70 bar = 07 Nmm2 de = 160 mm rarr di = 1446 mm

( )4614470

22 mmmmNR sdotsdot=π

R = 11 500 N = 115 kN (Vannet skyver med en kraft tilsvarende 12 tonn)

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 33 Pipelife Norge AS

For bend baringde i vertikal- og horisontalplanet nyttes formelen

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛sdot

sdotsdotsdot=⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛sdotsdotsdot=

2sin

42

2sin2

2 απα idPAPR

til bestemmelse av resultantkraften R resultantkraft [N] P trykk [Nmm2]

A areal = 4

2idsdotπ

[mm2]

di innvendig diameter π 314 α bendets vinkel

Et muffebend utsatt for krefter fra innvendig trykk Eksempel Resultantkraften for et 110 mm 45ordm bend i PVC SDR 21 utsatt for 7 bars trykk finnes paring foslashlgende maringte P = innvendig trykk = 70 bar = 07 Nmm2 α = 45ordm de = 110 mm rarr di = 994 mm

( )⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ deg

sdotsdot

sdotsdot=⎟⎠⎞

⎜⎝⎛sdotsdotsdot=

245sin

4499702

2sin2

22 mmmmNAPR πα

R = 4157 N = 42 kN Bestemmelse av areal til forankringskloss Ved horisontale bend T-roslashr og overganger oslashnsker man aring oppnaring at de opptredende kreftene fordeles i jordmassene bak For aring faring til dette maring de overfoslashres paring et areal som er stort nok i forhold til massenes evne til aring absorbere trykk Dette gjoslashres ved at kreftene forplanter seg til bakenforliggende masser via en betongkloss med et visst areal Det er dette arealet som maring beregnes ut fra massenes beskaffenhet og krefter foraringrsaket av et innvendig trykk Mellom roslashr og betong legges et lag av papir eller papp Dette for at betongen ikke skal hefte mot plasten

Noslashdvendig betongareal βσ

sdot=jord

betongRA [m2]

R resultantkraft [kN] β sikkerhetsfaktor σjord skjaeligrfasthet eller tillatt jordtrykk for jordtypen [kNm2] (se tabell paring neste side)

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 34 Pipelife Norge AS

Jordtypen Skjaeligrfasthet

[kNm2] Merknader

Bloslasht leire 25 - 50 Leira formes med et lett fingertrykk Middels leire 50 - 150 Leira er fuktig og noe plastisk

Formes med moderat fingertrykk Stiv leire 150 - 300 Leira er toslashrr og relativt fast

Kan formes med hardt fingertrykk Meget stiv leire 300 - 500 Leira er toslashrr og fast

Kan ikke formes med fingertrykk Tillatt jordtrykk

[kNm2]

Fin sand - loslashst lagret 100 Fin sand - komprimert 200 Grov sand - komprimert 300 σjord (skjaeligrfasthet eller tillatt jordtrykk) for ulike jordarter Eksempel

Bend med kraftvektorer og forankringskloss

Horisontalt bend P 15 bar Roslashr 160 mm PVC SDR 21 (Maksimum driftstrykk 10 bar er valgt) α 45˚ σjord 200 kNm2 β sikkerhetsfaktor 15 NB Ved maksimalt 10 bar driftstrykk er maksimalt proslashvetrykk 15 bar Derfor benyttes P = 15 bar i den beregningen Aring sette inn driftstrykket ville gitt for lite areal paring forankringsklossen Proslashvetrykket for et PVC SDR 21 roslashr kan ogsaring vaeligre 175 bar - noe som gir en enda stoslashrre forankringskloss

Resultantkraft

( ) kNNmmmmNAPR 918853182

45sin46144512

2sin2

22 ==⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛ deg

sdotsdot

sdotsdot=⎟⎠⎞

⎜⎝⎛sdotsdotsdot=

πα

Noslashdvendig betongareal

22 142051

200918 mmkNkNRA

jordbetong =sdot=sdot= β

σ

Velger h = 030 m hoslashyde paring betongkloss - som gir bredde

mmm

hA

b betong 470300

1420 2

===

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 35 Pipelife Norge AS

Vertikalt bend Summen av nedoverrettede vertikale krefter maring vaeligre stoslashrre enn eller lik oppoverrettet kraftresultant fra bend Det betyr at massen av overliggende jord med belastningsplate maring tilsvare kraftresultant Vaeligr oppmerksom paring massenes deformasjonsegenskaper Multipliser noslashdvendig tyngde paring belastningsplate med 15 som sikkerhet Eksempel Resultantkraften fra forrige eksempel er 189 kN For aring holde bendet paring plass behoslashves en masse tilsvarende m = (Rg)middotβ = (18 900 N981 ms2)middot15 = 2 890 kg = 29 tonn g = tyngdeaksellerasjonen 981 ms2 β = sikkerhetsfaktor Betong har en densitet paring ca 24 tonnm3 mens densiteten til jord er ca 15 tonnm3 Ved aring velge et passende areal for bunnen av betongklossen og naringr hoslashyden fra bunn betongkloss til terreng er kjent kan man benytte foslashlgende formel for aring finne noslashdvendig hoslashyde paring betongklossen

AAHmhbetong sdotsdotsdotminus

=9051

hbetong Hoslashyden av en betongkloss med flateareal A m Noslashdvendig masse for aring sikre et vertikalt bend utsatt for trykk H Hoslashyde fra bunn av betongkloss til terreng A Betongklossens flateareal Hvis svaret blir negativt betyr det at jorden over dette arealet har nok tyngde i seg selv Likevel er det noslashdvendig med en armert betongplate for aring fordele kreftene til en mengde jord med tilstrekkelig tyngde Hvis hbetong blir stoslashrre enn den totale hoslashyden (H) vil betongklossen stikke opp over terrenget Velg i saring fall et stoslashrre areal (A)

Tetthetsproslashving av trykkroslashr (trykkproslashving) Tetthetsproslashving av trykkroslashr etter legging foretas for aring sikre at roslashrsystemet ikke har eller faringr lekkasje paring grunn av feil i skjoslasht feil i materialet eller feil utfoslashrelse Bruddanvisninger paring plastroslashr vil raskt garing til brudd og svake forankringer vil svikte under hoslashyt trykk Trykkproslashving garingr over en viss tid for at slike svakheter skal kunne avsloslashres Dessuten trenger roslashr og pakninger litt tid for aring sette seg i forhold til et paringfoslashrt innvendig overtrykk Pass paring sikkerheten under trykkproslashving og stans alle arbeider i kummer eller paring andre steder naeligr roslashr og armaturer Pass paring at ventiler paring proslashvestrekningen staringr aringpne og at alle stikkledninger inn til hus er stengt av Trykkproslashving av roslashr for vannforsyning er beskrevet i NS-EN 805 (Vannforsyning Krav til systemer og komponenter utenfor bygninger) Denne standarden er ikke gjengitt her Ledningseier kan stille krav om at hele eller deler av prosedyren i NS-EN 805 foslashlges Norske standarder maring kjoslashpes fra Pronorm Standard Norges salgsselskap (wwwpronormno)

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 36 Pipelife Norge AS

Roslashret maring vaeligre overfylt og loslashse ender T-roslashr dimensjonsoverganger og bend forankret foslashr trykket settes paring Man kan velge aring la skjoslashtene ligge aringpne Luft maring evakueres fra ledningen Luftlommer gir forstyrrelser i maringlingene og er ofte aringrsak til feilaktige maringleresultater Om mulig boslashr vann fylles sakte inn fra ledningens laveste punkt Resultatet fra trykkfallsproslashvingen vil indikere om det er luft i ledningen Krav til omfang bull Proslashvetrykket skal kunne oppnarings paring det laveste punkt paring ledningen bull Et trykk tilsvarende maksimum tillatt driftstrykk maring oppnarings paring ledningens hoslashyeste punkt med

mindre ledningseier bestemmer noe annet Proslashvetrykk = Maksimum tillatt driftstrykk middot 15 eller = Maksimum tillatt driftstrykk + 5 bar den minste av

de to verdiene Maksimum tillatt driftstrykk 6 bar rArr Proslashvetrykk 9 bar Maksimum tillatt driftstrykk 75 bar rArr Proslashvetrykk 1125 bar Maksimum tillatt driftstrykk 10 bar rArr Proslashvetrykk 15 bar Maksimum tillatt driftstrykk 125 bar rArr Proslashvetrykk 175 bar Maksimum tillatt driftstrykk 16 bar rArr Proslashvetrykk 21 bar Maksimum tillatt driftstrykk 20 bar rArr Proslashvetrykk 25 bar OBS Maksimum tillatt driftstrykk kan vaeligre lavere enn roslashrets trykklasse Det tillates hoslashyere trykk i PVC- og PE-roslashr etter nye europeiske standarder For eksempel blir gamle PVC PN 10 roslashr fra og med 110 mm merket PN 125 Pipelife merker sine trykkroslashr med begge trykklasser - i dette tilfellet PN 10 og PN 125 Men det betyr uansett at maksimum tillatt innvendig trykk oslashker fra 10 bar til 125 bar Ved aring foslashlge anvisningene og forholde seg til roslashrets merking kan derfor ledningssystem for 10 bar trykk proslashves med inntil 175 bar trykk (125 bar + 5 bar) Roslashret vil taringle dette men det advares mot aring paringfoslashre ledningssystemet saring hoslashye trykk hvis ikke armaturer forankringer mm er spesielt dimensjonert for dette (Se ogsaring avsnitt om trykklasser og designfaktor (sikkerhetsfaktor)) Under normale forhold skal proslashveutstyret kobles til ledningens laveste punkt Hvis dette ikke er mulig skal trykket tilpasses hoslashyden over ledningens laveste punkt slik at det der ikke overstiger proslashvetrykket Tilpasning av proslashvetrykk ved plassering av manometer over laveste punkt paring ledningen For korte strekninger (lt100 m) og for stikkledninger mindre enn DN 80 er det tilstrekkelig aring benytte driftstrykket som proslashvetrykk Selve proslashveprosedyren fastsettes av ledningseier og kan utfoslashres i tre trinn

minus Forproslashving (kondisjonering) minus Trykkfallsproslashving (avdekker om det er luft i ledningen) minus Hovedtrykkproslashving

Paring grunn av polyetylenmaterialets oppfoslashrsel naringr roslashret utsettes for et stort innvendig vanntrykk kan vanlig trykkproslashving gi resultater som ikke tilfredsstiller kravene selv om ledningen er tett Det er derfor utviklet en egen trykkproslashvingsmetode for PE-roslashr som boslashr gjennomfoslashres ved tvil om tetthet

ΔH

Proslashvetrykk Proslashvetrykk - ΔH

Trykkproslashvingsutstyr Pumpe trykkmaringler mm

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 37 Pipelife Norge AS

Oversikt over komplett trykkproslashving i tre steg

Enkel proslashving Vi anbefaler generelt en forenklet proslashve som bestaringr av forproslashving (kondisjoneringsfase) og en hovedproslashving med trykktapsmetoden Men gjenvaeligrende luft i ledningen kan forstyrre maringlingene Luft komprimeres i stoslashrre grad enn vann og gjenvaeligrende luft kan gi tegn som tyder paring lekkasje eller kamuflere en liten lekkasje Hvis man er usikker paring om all luft er ventilert ut boslashr det ogsaring gjennomfoslashres en trykkfallsproslashving (se neste avsnitt) Flytskjema for anbefalt prosedyre

PVC og PE trykkroslashr Evt PE trykkroslashr Forproslashvingkondisjonering Forproslashvingkondisjonering

darr darr (Evt trykkfallsproslashving - se neste avsnitt) Metode for PE-roslashr med integrert trykkfallsproslashving

darr Hovedproslashving i ht trykktapsmetoden

Forproslashvingkondisjonering Forproslashving bestaringr i at roslashrledningen paringsettes driftstrykk som anbefales holdt i cirka et doslashgn I loslashpet av denne perioden skal man observere ledningen for tegn til lekkasje Samtidig vil roslashr og skjoslashter sette seg Hovedproslashving i ht trykktapsmetoden Under proslashving i ht trykktapsmetoden paringfoslashres proslashvetrykket gradvis og ledningen stenges av Trykkfallet registreres jevnlig i loslashpet av en time eller mer Trykkfallet skal vise en gradvis minkende tendens Krav til maksimum trykkfall i loslashpet av en time er 02 bar Trykket synker fordi roslashret utvider seg noe Aringrsaken til for mye trykkfall kan ogsaring vaeligre gjenvaeligrende luft i ledningen Eventuelt kan trykkfallsproslashving utfoslashres for aring avdekke uoslashnsket luft i ledningen

Forproslashving

Trykkfallsproslashving

Vanntapsmetoden - maringlt avtappet mengde

- maringlt paringfylt mengde

Trykktapsmetoden

Metode for PE-roslashr

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 38 Pipelife Norge AS

Tidspunkt [min] 0 10 20 30 40 50 60 Avlest trykk [bar] 1500 1492 1488 1486 1485 1484 1484

Eksempel paring maringlinger i forbindelse med trykktapsmetoden Metode med integrert trykkfallstest for PE trykkroslashr Prinsipp Naringr trykket i PE-roslashr reduseres raskt vil materialets viskoelastiske egenskaper foslashre til at roslashret etterparing sakte trekker seg sammen Da vil trykket i ledningen stiger noe - hvis ledningen er tett 1 Etter at ledningen er fylt og all tilgjengelig luft evakuert senkes trykket til null La dette staring i en

time 2 Oslashk trykket i loslashpet av maksimum ti minutter til proslashvetrykket og hold dette ved aring etterfylle jevnlig i en

halv time 3 La ledningen staring avstengt i en time og les av trykket Trykket skal ikke synke mer enn 30 av

proslashvetrykket Hvis proslashvetrykket er 15 bar tillates inntil 45 bar trykkfall 4 Reduser trykket raskt med 10-15 av proslashvetrykket Samtidig skal trykkfallet leses av avtappet

vannmengde maringles og dette kontrolleres mot utregning av teoretisk formel for aring avdekke gjenvaeligrende luft i ledningen Denne formelen for maksimalt tillatt avtappet vannmengde er

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+Δsdotsdot=Δ

RESDR

mmNpVV 2maks 2100

121 (se neste avsnitt)

5 Hovedproslashving Steng ledningen igjen og observer trykket i minst en halv time Trykket skal stige noe og overhodet ikke vise en fallende tendens Ved tvil kan proslashveperioden forlenges til 90 minutter og trykkfallet fra maksimumstrykket observert i den foslashrste halvtimen skal ikke vaeligre stoslashrre enn 25 kPa (025 bar eller 25 mVs)

Hvis proslashvingen maring gjentas maring den nye proslashvingen starte med punkt 1 - en time uten trykk

Eksempel paring trykkforloslashp ved trykkproslashving av PE-roslashr 1 time uten trykk - trykkoslashkning - 30 min proslashvetrykk - 1 time avstengt - trykkreduksjon - 30 min avstengt

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 39 Pipelife Norge AS

Trykkfallsproslashving Trykkfallsproslashving gjennomfoslashres for aring avdekke uoslashnsket luft i ledningen Den er integrert i den egne metoden for PE-roslashr i forbindelse med reduksjonen av trykket 1 Oslashk trykket i ledningen til proslashvetrykket 2 Ta ut en maringlbar mengde vann fra ledningen og maringl trykkfallet (Δp) 3 Sammenlign mengden av det avtappede vannet med kalkulert tillatt mengde vann (ΔVmax) ved

maringlt trykkfall i henhold til foslashlgende formel

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+sdotΔsdotsdot=Δ

Rmax E

SDRpVV2100

151 [liter]

Regn ut innholdet i parentesen foslashr du multipliserer dette med det oslashvrige

LdV i sdotsdot

=4

2π Ledningens vannvolum [liter]

di Innvendig diameter [dm] L Ledningens lengde [dm] Pass paring aring sette inn verdiene for di og L i desimeter (dm) 1 kubikkdesimeter (dm3) = 1 liter Δp Maringlt trykkfall [Nmm2] (1 bar = 01 MPa = 01 Nmm2)

edSDR e= Standard dimensjonsforhold [ ]

de Roslashrets utvendig diameter [mm] e Roslashrets veggtykkelse [mm] ER Roslashrmaterialets korttids E-modul

PVC 3 000 Nmm2 PE 80 800 Nmm2 PE 100 1000 Nmm2 Eksempel 600 m 500 mm PE 100 SDR 11 skal kontrolleres med hensyn paring luftinnhold Trykket senkes med 20 bar = 02 Nmm2 Vannvolumet i denne ledningen er

ldmdm

Ld

V i 9067860004

09244

222

=sdotsdot

=sdotsdot

=ππ

Uttrykket inne i parentesen

Nmm

mmNmmNESDR

mmN R

2

222 011501000

112100

12100

1=+=+

Den fullstendige formelen blir slik

lNmmmmNlESDRpVV

R

272011502090678512100

151 22max =sdotsdotsdot=⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+sdotΔsdotsdot=Δ

Avtappet vannmengde i dette eksemplet faringr ikke overstige 272 liter

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 40 Pipelife Norge AS

PE 100 PVC Dim SDR 17 SDR 11 SDR 74 Dim SDR 21 SDR 136

Maksimum tillatt avtappet vannmengde pr km PE 100 roslashr ved trykkfallsproslashving - trykkfall 20 bar (02 Nmm2)

110 386 219 118 110 174 104 125 500 282 153 160 368 220 140 627 355 192 225 729 434 160 819 463 251 280 113 180 104 586 317 315 143 200 128 724 391 400 231 225 162 915 495 Maksimum tillatt avtappet 250 200 113 612 vannmengde pr km PVC-roslashr ved 280 251 142 768 trykkfallsproslashving 315 317 180 971 - trykkfall 20 bar (02 Nmm2) 355 403 228 124 400 512 290 157 500 799 453 630 1269 719

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 41 Pipelife Norge AS

Trykkproslashverapport Trykkroslashr av plast proslashvd i ht NS-EN 805 (forenklet metode beskrevet av Pipelife Norge AS) Ledningseierhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Anlegghelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Entreprenoslashrhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Dimensjon og roslashrtypehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Proslashvetrykkhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip (Den minste av 15sdotmaksimum driftstrykk eller maksimum driftstrykk + 5 bar) Kontrolliste

Alle ender avvinklinger og T-roslashr er med strekkfaste skjoslashter ogeller forankret Ledningen er gradvis oppfylt fra laveste punkt og luftet Driftstrykket er paringfoslashrt og ledningen har staringtt med dette i minst ett doslashgn Proslashvetrykket er paringfoslashrt ledningen er avstengt og manometer som registrerer innvendig trykk er

montert Etter at ledningen er avstengt avleses trykket i ledningen hvert tiende minutt i en time Trykket kan falle med inntil 02 bar og trykkfallet skal vise en avtagende tendens Tabell Tidspunkt [min] 0 10 20 30 40 50 60 Avlest trykk [bar] Diagram fyll inn maringlepunktene og dra en linje gjennom punktene Trykkproslashving er utfoslashrt med godkjent resultat

Sted dato Underskrift

helliphellip bar

10 20 30 40 50 60 0

helliphellip bar

Tid [min]

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 42 Pipelife Norge AS

Avvinkling og boslashying

PE trykkroslashr PE-roslashrets fleksibilitet kan utnyttes ved aring boslashye roslashret En vanlig maringte aring lage riktig boslashyeradius paring er aring benytte et tau like langt som radien og merke sirkelbuen Hvor mye roslashrenden skal flyttes kan ogsaring beregnes ut fra formel Se formler og figur

Normale verdier I enkelte tilfeller boslashr dette beregnes mer noslashyaktig (Alle enheter i meter) R = 60sdotde (Roslashr med trykk) R = 30sdotde (Trykkloslashst roslashr og under installasjon av trykkroslashr)

Rahmsdot

=2

2

πα

sdotsdot

=Ra 180ο

Boslashying av PE-roslashr

PVC trykkroslashr Retningsforandringer skal i prinsippet utfoslashres ved hjelp av bend I tillegg til standard bend kan det leveres bend med annen avvinkling Smaring retningsforandringer kan utfoslashres ved boslashying av roslashr PVC trykkroslashr med muffe kan boslashyes i groslashfta i henhold til skisse og tabell nedenfor Se ogsaring formler i forrige avsnitt Merk at roslashrenden maring sikres slik at det ikke foregaringr ukontrollert avvinkling i muffa

de [mm] R [ m ] hm [ m ] 63 19 054 75 22 045 90 27 038 110 33 031 160 48 021 225 60 015 280 125 007 315 158 006 400 200 005

Boslashying av PVC trykkroslashr Boslashying av PVC trykkroslashr

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 43 Pipelife Norge AS

NB Boslashyde roslashr maring ikke anbores Boslashying av roslashr maring ikke foslashre til at avvinkling i muffe overstiger verdiene nedenfor

Avvinkling i muffe under legging boslashr unngarings Dette for at avvinklingen ikke skal bli for stor ved utilsiktede forskyvninger under arbeidet i ledningssonen eller ved uforutsette setninger Hvis man likevel velger aring avvinkle paring denne maringten gjelder foslashlgende grenseverdier Stoslashrste tillatte avvinkling i muffe Tom 315 mm 20deg - Tilsvarer 20 cm fra senterlinjen for en roslashrlengde (6 m) Mellom 315 mm og 630 mm 15deg - Tilsvarer 15 cm fra senterlinjen for en roslashrlengde (6 m)

Klamring av roslashr i hus Naringr plastroslashr skal monteres over bakken i en kulvert eller i en bygning er det viktig aring passe paring at klamringene er sterke nok baringde for aring baeligre roslashret taringle rystelser (trykksvingninger) og tilfredsstille krav til forankring samt at ekspansjon eller temperaturkrefter haringndteres forsvarlig Glideklammer og fastklammer maring ha et 5 mm tykt mellomlegg av neoprengummi Klamrene maring ogsaring kunne holde roslashret sirkulaeligrt Horisontal PE- eller PVC-ledning

Klamringsavstand horisontale vaeligskefylte PVC-roslashr med maksimum 2 mm nedboslashyning

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 44 Pipelife Norge AS

Klamringsavstand horisontale vaeligskefylte PE 100 roslashr med maksimum 10 mm nedboslashyning PE 80 roslashr maring ha 5 mindre klamringsavstand enn PE 100 roslashr med samme SDR-verdi Bend T-roslashr og lignende utsatt for innvendig trykk maring i tillegg forankres med tanke paring forskyvninger Se avsnitt Forankring for beregning av resultantkrefter Vertikal PE- eller PVC-ledning Vertikale ledninger uten vibrasjoner fra og med 110 mm boslashr ha en klamringsavstand paring maksimum tre meter For ledninger med vibrasjoner gjelder de samme avstandene som for horisontale roslashr PP innomhus avloslashpsroslashr Se ogsaring monteringsanvisningen

Dim [mm]

Horisontal ledning

[m]

Vertikal ledning

[m] 32 05 12 50 05 15 75 08 20 90 09 20

110 11 20 Klamringsavstand for horisontale innomhus PP-roslashr

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 24 Pipelife Norge AS

Tillatt utvendig overtrykkinnvendig undertrykk For et mufferoslashr vil tetningsringens evne til aring taringle undertrykk ofte vaeligre dimensjonerende I et roslashr som belastes med et jevnt utvendig trykk eller innvendig undertrykk vil det oppstaring spenninger som vi kan kalle ringtrykkspenninger i roslashrveggen som illustrert i figuren Naringr stoslashrrelsen paring disse spenningene naringr et visst punkt vil roslashret kollapse (knekke) Denne spenningen kalles knekkspenning Knekkspenningens stoslashrrelse avhenger av ovalitet om roslashret kan bevege seg i lengderetning om det er forsterket med udeformerbare avstivningsringer (belastningslodd) og om det er nedgravd eller om det ligger fritt uten sidestoslashtte (sjoslashledning eller roslashr over bakken) Et utvendig overtrykk gir den samme situasjonen som et innvendig undertrykk I det foslashlgende benytter vi bare betegnelsen undertrykk som tilsvarer utvendig overtrykk innvendig undertrykk eller negativ differanse mellom disse

Roslashr utsatt for et utvendig overtrykk eller innvendig undertrykk p

Ringtrykkspenning som oppstaringr ved undertrykk σt = edp m

sdotsdot

2 [Nmm2]

Oslashkes det innvendige undertrykket oppnarings til slutt den ringtrykkspenning i roslashrveggen som foslashrer til kollaps - eller knekking Dette undertrykket kalles kritisk undertrykk

Knekkspenning σkn = 2

21 ⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minus mdeE

υ [Nmm2]

Kritisk undertrykk pkr = 3

212 ⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minussdot

mdeE

υ [Nmm2]

p trykkforskjell mellom utsiden og innsiden av roslashret (undertrykk) [Nmm2] E materialets E-modul [Nmm2]

ν tverrkontraksjonskoeffisient (Poissons ratio) vanlige verdier er - bevegelig nedgravd roslashr 03 ndash 04 - nedgravd roslashr som er helt forhindret fra aring bevege seg i lengderetningen 05 - fritt opplagt fastspent roslashr uten sidestoslashtte 05 - fritt opplagt bevegelig roslashr uten sidestoslashtte 0

e veggtykkelse [mm] dm roslashrets middeldiameter dm = de-e [mm] Forutsetninger for formlenes gyldighet er at roslashrmaterialet er elastisk og at roslashret er fullkomment sirkulaeligrt

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 25 Pipelife Norge AS

Termoplastroslashr er ikke elastiske men viskoelastiske Dette betyr at man i hvert tilfelle maring vurdere hvilken E-modul som skal benyttes - korttids E-modul eller krypmodulen Ved trykkstoslasht benyttes for eksempel korttids E-moduler Ved konstante belastninger over tid som for eksempel ved undertrykk i en inntaksledning benyttes krypmodul Krypmodulen er vanskelig aring bestemme fordi den avhenger av tid temperatur og spenningens stoslashrrelse Man benytter derfor vanligvis de konservative verdiene oppgitt i avsnittet vi har kalt rdquomaterialdatardquo Paring grunn av materialets viskoelastiske egenskaper varierer ogsaring tverrkontraksjonskoeffisienten med materialtype belastningstilfelle og -tid Men her er det ogsaring vanlig aring benytte vanlige verdier som er oppgitt Det er en forutsetning for krypknekking at roslashret har en initialdeformasjon og slik er det i praksis Se figur i neste avsnitt For et teoretisk fullkomment sirkulaeligrt roslashr inntreffer en elastisk knekking i stedet for en krypknekking Ved bestemmelse av kritisk undertrykk ved elastisk knekking maring man anvende en verdi paring E-modul (E) som gjelder for korttidsbelastning Da E-modul ved korttidsbelastning er stoslashrre enn ved langtidsbelastning (krypmodul) vil elastisk knekklast vaeligre stoslashrre enn krypknekklast Dette betyr at plastroslashr taringler stoslashrre undertrykk i kort tid enn over lang tid

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 26 Pipelife Norge AS

Beregning av kritisk undertrykk for roslashr som ikke har sidestoslashtte

Kritisk undertrykk kdeEPm

kr sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minussdot=

3

212

υ [Nmm2]

der k er reduksjonsfaktor paring grunn av ovalitet se diagram under I tillegg er det vanlig aring legge inn en sikkerhetsfaktor paring 20 for aring fastsette tillatt undertrykk

Reduksjonsfaktor k for kritisk undertrykk ved ovalitet (δde) - illustrasjon fra Lars-Eric Jansons bok Av diagrammet ser man at roslashrets evne til aring taringle undertrykk reduseres med ca 50 ved 3 ovalitet Hvis vi innfoslashrer SDR-verdien blir formelen

kSDR

EPkr sdot⎟⎠⎞

⎜⎝⎛

minussdot

minussdot=

3

2 11

12

υ

Eksempel En 315 mm PE 100 SDR 11 roslashrledning som ligger fritt og ikke fastspent utsettes i lange perioder for et undertrykk ned mot - 5 mVs Roslashrets deformasjon maringles til 3 og tverrkontraksjons- koeffisienten er 05

Kritisk undertrykk kdeEPm

kr sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minussdot=

3

212

υ [Nmm2]

504286

62801

20023

2

2

sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minussdot=

mmmmmmN

= 020 Nmm2 = 203 mVs Sikkerhetsfaktor mot knekkingbuckling er 203 mVs5 mVs = 41 Sikkerhetsfaktoren er stoslashrre enn 2 og det vil ikke vaeligre fare for at roslashret klapper sammen

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 27 Pipelife Norge AS

Tabeller for tillatt undertrykk for frittliggende roslashr uten sidestoslashtte Kort tid SDR 344 SDR 26 SDR 21 SDR 17176 SDR 136 SDR 11 PE 80 - 52middotk - 18middotk - 82middotk PE 100 - 65middotk - 25middotk 51middotk 102middotk PVC 82middotk - (38middotk) - (153middotk) - Svaret har benevning mVs (1 mVs asymp 01 bar) ν er 0 E er 3 000 Nmm2 for PVC 1 000 Nmm2 for PE 100 og 800 Nmm2 for PE 80 Verdier for k hentes fra diagram over Det er tatt hensyn til en sikkerhetsfaktor 2 mot knekking For fastspente roslashr er verdiene 33 hoslashyere Lang tid SDR 344 SDR 26 SDR 21 SDR 17176 SDR 136 SDR 11 PE 80 - 10middotk - 36middotk - 16middotk PE 100 - 13middotk - 50middotk 10middotk 20middotk PVC 27middotk - (13middotk) - (51middotk) - Svaret har benevning mVs (1 mVs asymp 01 bar) ν er 0 E er 1 000 Nmm2 for PVC 200 Nmm2 for PE 100 og 160 Nmm2 for PE 80 Verdier for k hentes fra diagram over Det er tatt hensyn til en sikkerhetsfaktor 2 mot knekking For fastspente roslashr er verdiene 33 hoslashyere Eksempel Hva er tillatt undertrykk ved lang tids belastning for en PE 100 SDR 11 ledning som ligger fritt med 2 deformasjon Av tabellen som viser kritisk undertrykk ved lang tid ser vi at uttrykket er Ptill = 20middotk [mVs] Av figuren som viser reduksjonsfaktor paring grunn av ovalitet ser vi at k er lik 055

Ptill = 20middot055 = 110 mVs asymp 11 bar Tillatt undertrykk for denne ledningen er 110 mVs med en belastningstid paring 50 aringr og en sikkerhetsfaktor paring 2 En viktig forutsetning er selvsagt at deformasjonen holder seg paring 2 - noe som fordrer godt utfoslashrt ledningssone Utregningen gir oss veiledende konservative verdier I kritiske tilfeller maring valg av verdier for ν og E vurderes mer noslashye

Beregning av kritisk undertrykk for PE-roslashr som avstives med betonglodd Hvis et roslashr som kan bevege seg fritt i lengderetningen forsterkes med udeformerbare avstivningsringer (belastningslodd) med innbyrdes avstand L kan kritisk undertrykk beregnes slik

krkrL PL

EeP sdotsdotsdot

=22

[Nmm2]

e Veggtykkelse [mm] E Materialets E-modul eller krypmodul [Nmm2] Pkr Kritisk undertrykk uten avstivningsringer [Nmm2] L Avstanden mellom avstivningsringene [mm] Uttrykket gjelder innenfor foslashlgende grenser for L

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 28 Pipelife Norge AS

( ) 24561

23m

m

deLdee sdot

sdotgtgesdot

dm Middeldiameter dm = de-e

Dimensjon [mm]

SDR 73

SDR 11 SDR 17 SDR 26

110 lt 037 lt 049 lt 065 lt 083 160 lt 054 lt 072 lt 094 lt 12 225 lt 076 lt 10 lt 13 lt 17 280 lt 095 lt 13 lt 16 lt 21 315 lt 11 lt 14 lt 18 lt 24 400 lt 14 lt 18 lt 23 lt 30 500 lt 17 lt 22 lt 29 lt 38 600 lt 20 lt 27 lt 35 lt 45 710 lt 24 lt 32 lt 42 lt 53 800 lt 27 lt 36 lt 47 lt 60

1000 lt 34 lt 45 lt 59 lt 75 1200 lt 41 lt 54 lt 70 lt 90 1400 lt 47 lt 63 lt 82 lt 105 1600 lt 54 lt 72 lt 94 lt 120 1800 lt 61 lt 81 lt 106 lt 135 2000 lt 68 lt 90 lt 117 lt 150

Maksimumavstand [m] mellom lodd for at beregningen skal vaeligre gyldig Ved stoslashrre avstander benyttes formel for fritt roslashr uten avstivningsringer Se forrige avsnitt Ut fra tabellen kan man lese at disse beregningene ikke er relevante foslashr dimensjonene blir rimelig store - kanskje stoslashrre enn 400 mm og ved hoslashye SDR-verdier Eksempel En 600 mm PE 100 SDR 11 sjoslashledning paring 50 meters dyp kan bli utsatt for trykksvingninger med trykk ned mot 0 mVs ved en uforutsett braring endring av vannhastigheten Avstanden mellom belastningsloddene er 20 meter Ovalitet er 1 Sjekk foslashrst at avstanden mellom betongloddene gjoslashr formelen gyldig

( ) 2

456123

m

m

deLdee sdot

sdotgtgesdot

dArr

( ) 2

554555445545554554561

23

sdotsdotgtge

sdot L [mm]

dArr 269 m ge L gt 049 m

dArr L = 20 m

dArr Formelen er gyldig

Finn kritisk undertrykk uten avstivningsringer

kdeEPm

kr sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minussdot=

3

212

υ [Nmm2]

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 29 Pipelife Norge AS

6505545554

0110002

3

2

2

sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minussdot=

mmmmmmN

= 129 Nmm2 = 132 mVs

Kritisk undertrykk med avstivningsringer

krkrL PL

EeP sdotsdotsdot

=22

[Nmm2]

= 22

2912000

100055422mmN

mmmmNmm

sdotsdotsdot

= 215 Nmm2 = 220 mVs

Ledningen ligger paring 50 meters dyp og innvendig trykk er 0 mVs Trykkforskjellen er altsaring 50 mVs som er mye mindre enn det kritiske undertrykket Ledningen vil med stor sannsynlighet taringle en slik belastning - selv om roslashrets ovalitet oslashker

Beregning av tillatt undertrykk for roslashr som ligger nedgravd i groslashft - Beregning av det totale undertrykket roslashret blir utsatt for Plastroslashr som ligger nedgravd i gode masser har vesentlig stoslashrre motstandsevne mot kollaps enn et frittliggende roslashr paring grunn av stoslashtten fra massene i ledningssonen I veldig loslashse masser kan man risikere at roslashret ikke har nevneverdig stoslashtte og ovalisering faringr utvikle seg fritt Stoslashrst betydning for stoslashrrelsen paring det kritiske undertrykket har roslashrets ringstivhet og massenes stoslashtteevne (sekantmodul) Nedgravde roslashr vil i tillegg til et eventuelt innvendig undertrykk bli utsatt for et utvendig trykk fra jordmassene grunnvann ogeller trafikk Vertikalt utvendig trykk paring roslashret q = qjord + qvann + qtr [kNm2] Vekt av jordmasser qjord = ρmiddotH [kNm2] Vanntrykk qvann = 10middotHvann [kNm2] ρ Jordens densitet normalt 18 - 19 kNm3 over grunnvannstanden og 11 kNm3 under

grunnvannstanden H Overdekningens hoslashyde [m] Hvann Grunnvannstandens hoslashyde over senter roslashr [m] Trykk paring grunn av trafikklast (qtr) hentes ut fra diagrammet under Hjultrykket er 75 kN (asymp75 tonn) pluss en dynamisk effekt som er gitt en faktor 175

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 30 Pipelife Norge AS

qtr vertikalt trykk som foslashlge av trafikklast (delt500 mm) - Illustrasjon fra Lars-Eric Jansons bok Summen av undertrykk i roslashret og utvendig overtrykk paring roslashret utgjoslashr det totale undertrykket roslashret blir utsatt for - Ringstivhet og undertrykk Nedgravde roslashr som kollapser er en sjeldenhet i Norge Aringrsaken til dette er at vi generelt har brukt roslashr med stor veggtykkelse i forhold til trykklassen - og dermed hoslashy ringstivhet De nye europeiske standardene aringpner etter hvert for tynnere roslashr med lavere ringstivhet og da maring vi vaeligre mer paring vakt ved undertrykk For det aller meste skal man benytte de vanlige korttidsverdiene for ringstivhet fordi kollaps opptrer plutselig som foslashlge av en plutselig oslashkning i belastningen Langtidsverdier for ringstivhet paring plastroslashr oppgis normalt ikke Dette fordi ringstivheten paring plastroslashr ikke reduseres men heller oslashker noe over tid Paring grunn av materialets oppfoslashrsel under lang tids belastning maring en av og til benytte verdier i beregningene som er reduserte i samme forhold som mellom korttids- og krypmodul - Roslashr lagt i gode masser (friksjonsmasser) Formel for tillatt undertrykk i forbindelse med friksjonsmasser er

635tRtill ESP sdotsdot=

β [kNm2]

β Sikkerhetsfaktor Ersquot Massenes tangentmodul Ersquot = 2 middot Ersquos [kNm2] Ersquos Massenes sekantmodul - diagram under [kNm2] SR Roslashrets ringstivhet [kNm2] Bruk oppgitt verdier for ringstivhetsklasser (for eksempel 8 kNm2 for de fleste avloslashpsroslashrsystemer) eller regn ut ved hjelp av foslashlgende formel

[kNm2] OBS E (roslashrmaterialets E-modul) settes inn i kNm2 33

3

)1(1212 minussdot=

sdotsdot

=SDRE

deESm

R

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 31 Pipelife Norge AS

Paring grunn av stoslashtten fra omkringliggende masser vil kollaps oppstaring plutselig Benytt derfor vanlige korttidsverdier for roslashrmaterialets E-modul (E) i kNm2 Stoslashtteevnen til massene i ledningssonen oppgis som massenes sekantmodul Sekantmodulen er avhengig av dybde og komprimeringsgrad og verdier for generelt gode masser tas ut fra figuren under Tillatt undertrykk for roslashr lagt i masser som gir liten stoslashtte omtales senere Massenes tangentmodul som benyttes i beregningene settes til to ganger massenes sekantmodul

Sekantmodul hos friksjonsmasser avhengig av overdekningens hoslashyde og komprimeringsgrad Massenes tangentmodul settes til det doble av sekantmodulen - Illustrasjon fra Lars-Eric Jansons bok - Roslashr lagt i daringrlige masser Formel for tillatt undertrykk i forbindelse med veldig loslashse masser er

ββ sdotsdot

+sdot

=3

224 tRtill

ESP (Gjelder for SR gt 00275middotErsquot hellipeller Ersquot gt 290 kPa for SN 8)

β Sikkerhetsfaktor SR Roslashrets ringstivhet [kNm2] Ersquot Massenes tangentmodul Ersquot = 2 middot Ersquos [kNm2] Ersquos Massenes sekantmodul fra diagrammet over [kNm2] I dype groslashfter eller ved bruk av myk leire eller silt i ledningssonen med roslashr med lav ringstivhet kan det oppstaring kryp i roslashrmaterialet og en ringstivhet relatert til krypmodulen boslashr benyttes i beregningene Sett inn krypmodulen i stedet for korttids E-modul i beregningen av ringstivhet - Roslashr i grunne groslashfter med trafikklast (firkantede roslashr) Ved grunne groslashfter med trafikkbelastning og roslashr med lav ringstivhet kan roslashret bli mer eller mindre firkantet For denne situasjonen gjelder foslashlgende formel

( )( )353164

e

Rtill d

SPδsdot+sdot

=

SR = Roslashrets ringstivhet [kNm2] δde = Relativ deformasjon [ ]

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 32 Pipelife Norge AS

Forankring Forankring av ledning er noslashdvendig der hvor systemet utsettes for krefter som har mulighet for aring forskyve ledningen Dette gjelder spesielt mufferoslashr med bend i horisontal- og vertikalplanet T-roslashr reduksjoner og endeflenser ved innvendig overtrykk Ledninger i brattere hellinger (ge 250 permil i grove masser eller fjellgroslashft ge 150 permil i finere masser) forankres ogsaring for aring unngaring utglidninger Helsveiste PE-roslashr maring forankres i hver ende Dette gjelder ogsaring i tilknytning til flenseforbindelser mot armatur og annet i kum hvor demontering for vedlikehold og utskifting er noslashdvendig I tillegg boslashr bend stoslashrre enn 60ordm og T-roslashr forankres spesielt Annen spesiell forankring er ofte unoslashdvendig fordi kreftene overfoslashres via strekkfaste skjoslashter til roslashr og friksjonsmasser i groslashfta Bend for mufferoslashr kan forankres med bruk av strekkfaste koblinger paring tilliggende skjoslashter I daringrlige masser kan man da risikere aring forflytte problemet til neste skjoslasht Forankring kan altsaring utfoslashres paring to prinsipielt forskjellige maringter

1 Bruk av forankringskloss 2 Strekkfaste koblinger eller sveist ledning

Vi skal i det etterfoslashlgende ta for oss forankring ved hjelp av betongkloss Dimensjonering av forankringskloss tar utgangspunkt i

bull Innvendig trykk bull Ledningsdimensjon bull Kraftresultant bull Groslashftesidens fasthet

For T-roslashr og endeflenser nyttes foslashlgende formel for beregning av resultantkraft

4

2idPAPR sdot

sdot=sdot=π

R resultantkraft [N] P trykk [Nmm2]

A areal = 4

2idsdotπ

[mm2]

di innvendig diameter π 314

T-roslashr med forankringskloss Eksempel Resultantkraften for et 160 mm T-roslashr for PVC SDR 21 roslashr med maksimum opptredende trykk 7 bar finnes paring foslashlgende maringte P = innvendig trykk = 70 bar = 07 Nmm2 de = 160 mm rarr di = 1446 mm

( )4614470

22 mmmmNR sdotsdot=π

R = 11 500 N = 115 kN (Vannet skyver med en kraft tilsvarende 12 tonn)

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 33 Pipelife Norge AS

For bend baringde i vertikal- og horisontalplanet nyttes formelen

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛sdot

sdotsdotsdot=⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛sdotsdotsdot=

2sin

42

2sin2

2 απα idPAPR

til bestemmelse av resultantkraften R resultantkraft [N] P trykk [Nmm2]

A areal = 4

2idsdotπ

[mm2]

di innvendig diameter π 314 α bendets vinkel

Et muffebend utsatt for krefter fra innvendig trykk Eksempel Resultantkraften for et 110 mm 45ordm bend i PVC SDR 21 utsatt for 7 bars trykk finnes paring foslashlgende maringte P = innvendig trykk = 70 bar = 07 Nmm2 α = 45ordm de = 110 mm rarr di = 994 mm

( )⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ deg

sdotsdot

sdotsdot=⎟⎠⎞

⎜⎝⎛sdotsdotsdot=

245sin

4499702

2sin2

22 mmmmNAPR πα

R = 4157 N = 42 kN Bestemmelse av areal til forankringskloss Ved horisontale bend T-roslashr og overganger oslashnsker man aring oppnaring at de opptredende kreftene fordeles i jordmassene bak For aring faring til dette maring de overfoslashres paring et areal som er stort nok i forhold til massenes evne til aring absorbere trykk Dette gjoslashres ved at kreftene forplanter seg til bakenforliggende masser via en betongkloss med et visst areal Det er dette arealet som maring beregnes ut fra massenes beskaffenhet og krefter foraringrsaket av et innvendig trykk Mellom roslashr og betong legges et lag av papir eller papp Dette for at betongen ikke skal hefte mot plasten

Noslashdvendig betongareal βσ

sdot=jord

betongRA [m2]

R resultantkraft [kN] β sikkerhetsfaktor σjord skjaeligrfasthet eller tillatt jordtrykk for jordtypen [kNm2] (se tabell paring neste side)

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 34 Pipelife Norge AS

Jordtypen Skjaeligrfasthet

[kNm2] Merknader

Bloslasht leire 25 - 50 Leira formes med et lett fingertrykk Middels leire 50 - 150 Leira er fuktig og noe plastisk

Formes med moderat fingertrykk Stiv leire 150 - 300 Leira er toslashrr og relativt fast

Kan formes med hardt fingertrykk Meget stiv leire 300 - 500 Leira er toslashrr og fast

Kan ikke formes med fingertrykk Tillatt jordtrykk

[kNm2]

Fin sand - loslashst lagret 100 Fin sand - komprimert 200 Grov sand - komprimert 300 σjord (skjaeligrfasthet eller tillatt jordtrykk) for ulike jordarter Eksempel

Bend med kraftvektorer og forankringskloss

Horisontalt bend P 15 bar Roslashr 160 mm PVC SDR 21 (Maksimum driftstrykk 10 bar er valgt) α 45˚ σjord 200 kNm2 β sikkerhetsfaktor 15 NB Ved maksimalt 10 bar driftstrykk er maksimalt proslashvetrykk 15 bar Derfor benyttes P = 15 bar i den beregningen Aring sette inn driftstrykket ville gitt for lite areal paring forankringsklossen Proslashvetrykket for et PVC SDR 21 roslashr kan ogsaring vaeligre 175 bar - noe som gir en enda stoslashrre forankringskloss

Resultantkraft

( ) kNNmmmmNAPR 918853182

45sin46144512

2sin2

22 ==⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛ deg

sdotsdot

sdotsdot=⎟⎠⎞

⎜⎝⎛sdotsdotsdot=

πα

Noslashdvendig betongareal

22 142051

200918 mmkNkNRA

jordbetong =sdot=sdot= β

σ

Velger h = 030 m hoslashyde paring betongkloss - som gir bredde

mmm

hA

b betong 470300

1420 2

===

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 35 Pipelife Norge AS

Vertikalt bend Summen av nedoverrettede vertikale krefter maring vaeligre stoslashrre enn eller lik oppoverrettet kraftresultant fra bend Det betyr at massen av overliggende jord med belastningsplate maring tilsvare kraftresultant Vaeligr oppmerksom paring massenes deformasjonsegenskaper Multipliser noslashdvendig tyngde paring belastningsplate med 15 som sikkerhet Eksempel Resultantkraften fra forrige eksempel er 189 kN For aring holde bendet paring plass behoslashves en masse tilsvarende m = (Rg)middotβ = (18 900 N981 ms2)middot15 = 2 890 kg = 29 tonn g = tyngdeaksellerasjonen 981 ms2 β = sikkerhetsfaktor Betong har en densitet paring ca 24 tonnm3 mens densiteten til jord er ca 15 tonnm3 Ved aring velge et passende areal for bunnen av betongklossen og naringr hoslashyden fra bunn betongkloss til terreng er kjent kan man benytte foslashlgende formel for aring finne noslashdvendig hoslashyde paring betongklossen

AAHmhbetong sdotsdotsdotminus

=9051

hbetong Hoslashyden av en betongkloss med flateareal A m Noslashdvendig masse for aring sikre et vertikalt bend utsatt for trykk H Hoslashyde fra bunn av betongkloss til terreng A Betongklossens flateareal Hvis svaret blir negativt betyr det at jorden over dette arealet har nok tyngde i seg selv Likevel er det noslashdvendig med en armert betongplate for aring fordele kreftene til en mengde jord med tilstrekkelig tyngde Hvis hbetong blir stoslashrre enn den totale hoslashyden (H) vil betongklossen stikke opp over terrenget Velg i saring fall et stoslashrre areal (A)

Tetthetsproslashving av trykkroslashr (trykkproslashving) Tetthetsproslashving av trykkroslashr etter legging foretas for aring sikre at roslashrsystemet ikke har eller faringr lekkasje paring grunn av feil i skjoslasht feil i materialet eller feil utfoslashrelse Bruddanvisninger paring plastroslashr vil raskt garing til brudd og svake forankringer vil svikte under hoslashyt trykk Trykkproslashving garingr over en viss tid for at slike svakheter skal kunne avsloslashres Dessuten trenger roslashr og pakninger litt tid for aring sette seg i forhold til et paringfoslashrt innvendig overtrykk Pass paring sikkerheten under trykkproslashving og stans alle arbeider i kummer eller paring andre steder naeligr roslashr og armaturer Pass paring at ventiler paring proslashvestrekningen staringr aringpne og at alle stikkledninger inn til hus er stengt av Trykkproslashving av roslashr for vannforsyning er beskrevet i NS-EN 805 (Vannforsyning Krav til systemer og komponenter utenfor bygninger) Denne standarden er ikke gjengitt her Ledningseier kan stille krav om at hele eller deler av prosedyren i NS-EN 805 foslashlges Norske standarder maring kjoslashpes fra Pronorm Standard Norges salgsselskap (wwwpronormno)

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 36 Pipelife Norge AS

Roslashret maring vaeligre overfylt og loslashse ender T-roslashr dimensjonsoverganger og bend forankret foslashr trykket settes paring Man kan velge aring la skjoslashtene ligge aringpne Luft maring evakueres fra ledningen Luftlommer gir forstyrrelser i maringlingene og er ofte aringrsak til feilaktige maringleresultater Om mulig boslashr vann fylles sakte inn fra ledningens laveste punkt Resultatet fra trykkfallsproslashvingen vil indikere om det er luft i ledningen Krav til omfang bull Proslashvetrykket skal kunne oppnarings paring det laveste punkt paring ledningen bull Et trykk tilsvarende maksimum tillatt driftstrykk maring oppnarings paring ledningens hoslashyeste punkt med

mindre ledningseier bestemmer noe annet Proslashvetrykk = Maksimum tillatt driftstrykk middot 15 eller = Maksimum tillatt driftstrykk + 5 bar den minste av

de to verdiene Maksimum tillatt driftstrykk 6 bar rArr Proslashvetrykk 9 bar Maksimum tillatt driftstrykk 75 bar rArr Proslashvetrykk 1125 bar Maksimum tillatt driftstrykk 10 bar rArr Proslashvetrykk 15 bar Maksimum tillatt driftstrykk 125 bar rArr Proslashvetrykk 175 bar Maksimum tillatt driftstrykk 16 bar rArr Proslashvetrykk 21 bar Maksimum tillatt driftstrykk 20 bar rArr Proslashvetrykk 25 bar OBS Maksimum tillatt driftstrykk kan vaeligre lavere enn roslashrets trykklasse Det tillates hoslashyere trykk i PVC- og PE-roslashr etter nye europeiske standarder For eksempel blir gamle PVC PN 10 roslashr fra og med 110 mm merket PN 125 Pipelife merker sine trykkroslashr med begge trykklasser - i dette tilfellet PN 10 og PN 125 Men det betyr uansett at maksimum tillatt innvendig trykk oslashker fra 10 bar til 125 bar Ved aring foslashlge anvisningene og forholde seg til roslashrets merking kan derfor ledningssystem for 10 bar trykk proslashves med inntil 175 bar trykk (125 bar + 5 bar) Roslashret vil taringle dette men det advares mot aring paringfoslashre ledningssystemet saring hoslashye trykk hvis ikke armaturer forankringer mm er spesielt dimensjonert for dette (Se ogsaring avsnitt om trykklasser og designfaktor (sikkerhetsfaktor)) Under normale forhold skal proslashveutstyret kobles til ledningens laveste punkt Hvis dette ikke er mulig skal trykket tilpasses hoslashyden over ledningens laveste punkt slik at det der ikke overstiger proslashvetrykket Tilpasning av proslashvetrykk ved plassering av manometer over laveste punkt paring ledningen For korte strekninger (lt100 m) og for stikkledninger mindre enn DN 80 er det tilstrekkelig aring benytte driftstrykket som proslashvetrykk Selve proslashveprosedyren fastsettes av ledningseier og kan utfoslashres i tre trinn

minus Forproslashving (kondisjonering) minus Trykkfallsproslashving (avdekker om det er luft i ledningen) minus Hovedtrykkproslashving

Paring grunn av polyetylenmaterialets oppfoslashrsel naringr roslashret utsettes for et stort innvendig vanntrykk kan vanlig trykkproslashving gi resultater som ikke tilfredsstiller kravene selv om ledningen er tett Det er derfor utviklet en egen trykkproslashvingsmetode for PE-roslashr som boslashr gjennomfoslashres ved tvil om tetthet

ΔH

Proslashvetrykk Proslashvetrykk - ΔH

Trykkproslashvingsutstyr Pumpe trykkmaringler mm

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 37 Pipelife Norge AS

Oversikt over komplett trykkproslashving i tre steg

Enkel proslashving Vi anbefaler generelt en forenklet proslashve som bestaringr av forproslashving (kondisjoneringsfase) og en hovedproslashving med trykktapsmetoden Men gjenvaeligrende luft i ledningen kan forstyrre maringlingene Luft komprimeres i stoslashrre grad enn vann og gjenvaeligrende luft kan gi tegn som tyder paring lekkasje eller kamuflere en liten lekkasje Hvis man er usikker paring om all luft er ventilert ut boslashr det ogsaring gjennomfoslashres en trykkfallsproslashving (se neste avsnitt) Flytskjema for anbefalt prosedyre

PVC og PE trykkroslashr Evt PE trykkroslashr Forproslashvingkondisjonering Forproslashvingkondisjonering

darr darr (Evt trykkfallsproslashving - se neste avsnitt) Metode for PE-roslashr med integrert trykkfallsproslashving

darr Hovedproslashving i ht trykktapsmetoden

Forproslashvingkondisjonering Forproslashving bestaringr i at roslashrledningen paringsettes driftstrykk som anbefales holdt i cirka et doslashgn I loslashpet av denne perioden skal man observere ledningen for tegn til lekkasje Samtidig vil roslashr og skjoslashter sette seg Hovedproslashving i ht trykktapsmetoden Under proslashving i ht trykktapsmetoden paringfoslashres proslashvetrykket gradvis og ledningen stenges av Trykkfallet registreres jevnlig i loslashpet av en time eller mer Trykkfallet skal vise en gradvis minkende tendens Krav til maksimum trykkfall i loslashpet av en time er 02 bar Trykket synker fordi roslashret utvider seg noe Aringrsaken til for mye trykkfall kan ogsaring vaeligre gjenvaeligrende luft i ledningen Eventuelt kan trykkfallsproslashving utfoslashres for aring avdekke uoslashnsket luft i ledningen

Forproslashving

Trykkfallsproslashving

Vanntapsmetoden - maringlt avtappet mengde

- maringlt paringfylt mengde

Trykktapsmetoden

Metode for PE-roslashr

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 38 Pipelife Norge AS

Tidspunkt [min] 0 10 20 30 40 50 60 Avlest trykk [bar] 1500 1492 1488 1486 1485 1484 1484

Eksempel paring maringlinger i forbindelse med trykktapsmetoden Metode med integrert trykkfallstest for PE trykkroslashr Prinsipp Naringr trykket i PE-roslashr reduseres raskt vil materialets viskoelastiske egenskaper foslashre til at roslashret etterparing sakte trekker seg sammen Da vil trykket i ledningen stiger noe - hvis ledningen er tett 1 Etter at ledningen er fylt og all tilgjengelig luft evakuert senkes trykket til null La dette staring i en

time 2 Oslashk trykket i loslashpet av maksimum ti minutter til proslashvetrykket og hold dette ved aring etterfylle jevnlig i en

halv time 3 La ledningen staring avstengt i en time og les av trykket Trykket skal ikke synke mer enn 30 av

proslashvetrykket Hvis proslashvetrykket er 15 bar tillates inntil 45 bar trykkfall 4 Reduser trykket raskt med 10-15 av proslashvetrykket Samtidig skal trykkfallet leses av avtappet

vannmengde maringles og dette kontrolleres mot utregning av teoretisk formel for aring avdekke gjenvaeligrende luft i ledningen Denne formelen for maksimalt tillatt avtappet vannmengde er

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+Δsdotsdot=Δ

RESDR

mmNpVV 2maks 2100

121 (se neste avsnitt)

5 Hovedproslashving Steng ledningen igjen og observer trykket i minst en halv time Trykket skal stige noe og overhodet ikke vise en fallende tendens Ved tvil kan proslashveperioden forlenges til 90 minutter og trykkfallet fra maksimumstrykket observert i den foslashrste halvtimen skal ikke vaeligre stoslashrre enn 25 kPa (025 bar eller 25 mVs)

Hvis proslashvingen maring gjentas maring den nye proslashvingen starte med punkt 1 - en time uten trykk

Eksempel paring trykkforloslashp ved trykkproslashving av PE-roslashr 1 time uten trykk - trykkoslashkning - 30 min proslashvetrykk - 1 time avstengt - trykkreduksjon - 30 min avstengt

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 39 Pipelife Norge AS

Trykkfallsproslashving Trykkfallsproslashving gjennomfoslashres for aring avdekke uoslashnsket luft i ledningen Den er integrert i den egne metoden for PE-roslashr i forbindelse med reduksjonen av trykket 1 Oslashk trykket i ledningen til proslashvetrykket 2 Ta ut en maringlbar mengde vann fra ledningen og maringl trykkfallet (Δp) 3 Sammenlign mengden av det avtappede vannet med kalkulert tillatt mengde vann (ΔVmax) ved

maringlt trykkfall i henhold til foslashlgende formel

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+sdotΔsdotsdot=Δ

Rmax E

SDRpVV2100

151 [liter]

Regn ut innholdet i parentesen foslashr du multipliserer dette med det oslashvrige

LdV i sdotsdot

=4

2π Ledningens vannvolum [liter]

di Innvendig diameter [dm] L Ledningens lengde [dm] Pass paring aring sette inn verdiene for di og L i desimeter (dm) 1 kubikkdesimeter (dm3) = 1 liter Δp Maringlt trykkfall [Nmm2] (1 bar = 01 MPa = 01 Nmm2)

edSDR e= Standard dimensjonsforhold [ ]

de Roslashrets utvendig diameter [mm] e Roslashrets veggtykkelse [mm] ER Roslashrmaterialets korttids E-modul

PVC 3 000 Nmm2 PE 80 800 Nmm2 PE 100 1000 Nmm2 Eksempel 600 m 500 mm PE 100 SDR 11 skal kontrolleres med hensyn paring luftinnhold Trykket senkes med 20 bar = 02 Nmm2 Vannvolumet i denne ledningen er

ldmdm

Ld

V i 9067860004

09244

222

=sdotsdot

=sdotsdot

=ππ

Uttrykket inne i parentesen

Nmm

mmNmmNESDR

mmN R

2

222 011501000

112100

12100

1=+=+

Den fullstendige formelen blir slik

lNmmmmNlESDRpVV

R

272011502090678512100

151 22max =sdotsdotsdot=⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+sdotΔsdotsdot=Δ

Avtappet vannmengde i dette eksemplet faringr ikke overstige 272 liter

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 40 Pipelife Norge AS

PE 100 PVC Dim SDR 17 SDR 11 SDR 74 Dim SDR 21 SDR 136

Maksimum tillatt avtappet vannmengde pr km PE 100 roslashr ved trykkfallsproslashving - trykkfall 20 bar (02 Nmm2)

110 386 219 118 110 174 104 125 500 282 153 160 368 220 140 627 355 192 225 729 434 160 819 463 251 280 113 180 104 586 317 315 143 200 128 724 391 400 231 225 162 915 495 Maksimum tillatt avtappet 250 200 113 612 vannmengde pr km PVC-roslashr ved 280 251 142 768 trykkfallsproslashving 315 317 180 971 - trykkfall 20 bar (02 Nmm2) 355 403 228 124 400 512 290 157 500 799 453 630 1269 719

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 41 Pipelife Norge AS

Trykkproslashverapport Trykkroslashr av plast proslashvd i ht NS-EN 805 (forenklet metode beskrevet av Pipelife Norge AS) Ledningseierhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Anlegghelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Entreprenoslashrhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Dimensjon og roslashrtypehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Proslashvetrykkhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip (Den minste av 15sdotmaksimum driftstrykk eller maksimum driftstrykk + 5 bar) Kontrolliste

Alle ender avvinklinger og T-roslashr er med strekkfaste skjoslashter ogeller forankret Ledningen er gradvis oppfylt fra laveste punkt og luftet Driftstrykket er paringfoslashrt og ledningen har staringtt med dette i minst ett doslashgn Proslashvetrykket er paringfoslashrt ledningen er avstengt og manometer som registrerer innvendig trykk er

montert Etter at ledningen er avstengt avleses trykket i ledningen hvert tiende minutt i en time Trykket kan falle med inntil 02 bar og trykkfallet skal vise en avtagende tendens Tabell Tidspunkt [min] 0 10 20 30 40 50 60 Avlest trykk [bar] Diagram fyll inn maringlepunktene og dra en linje gjennom punktene Trykkproslashving er utfoslashrt med godkjent resultat

Sted dato Underskrift

helliphellip bar

10 20 30 40 50 60 0

helliphellip bar

Tid [min]

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 42 Pipelife Norge AS

Avvinkling og boslashying

PE trykkroslashr PE-roslashrets fleksibilitet kan utnyttes ved aring boslashye roslashret En vanlig maringte aring lage riktig boslashyeradius paring er aring benytte et tau like langt som radien og merke sirkelbuen Hvor mye roslashrenden skal flyttes kan ogsaring beregnes ut fra formel Se formler og figur

Normale verdier I enkelte tilfeller boslashr dette beregnes mer noslashyaktig (Alle enheter i meter) R = 60sdotde (Roslashr med trykk) R = 30sdotde (Trykkloslashst roslashr og under installasjon av trykkroslashr)

Rahmsdot

=2

2

πα

sdotsdot

=Ra 180ο

Boslashying av PE-roslashr

PVC trykkroslashr Retningsforandringer skal i prinsippet utfoslashres ved hjelp av bend I tillegg til standard bend kan det leveres bend med annen avvinkling Smaring retningsforandringer kan utfoslashres ved boslashying av roslashr PVC trykkroslashr med muffe kan boslashyes i groslashfta i henhold til skisse og tabell nedenfor Se ogsaring formler i forrige avsnitt Merk at roslashrenden maring sikres slik at det ikke foregaringr ukontrollert avvinkling i muffa

de [mm] R [ m ] hm [ m ] 63 19 054 75 22 045 90 27 038 110 33 031 160 48 021 225 60 015 280 125 007 315 158 006 400 200 005

Boslashying av PVC trykkroslashr Boslashying av PVC trykkroslashr

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 43 Pipelife Norge AS

NB Boslashyde roslashr maring ikke anbores Boslashying av roslashr maring ikke foslashre til at avvinkling i muffe overstiger verdiene nedenfor

Avvinkling i muffe under legging boslashr unngarings Dette for at avvinklingen ikke skal bli for stor ved utilsiktede forskyvninger under arbeidet i ledningssonen eller ved uforutsette setninger Hvis man likevel velger aring avvinkle paring denne maringten gjelder foslashlgende grenseverdier Stoslashrste tillatte avvinkling i muffe Tom 315 mm 20deg - Tilsvarer 20 cm fra senterlinjen for en roslashrlengde (6 m) Mellom 315 mm og 630 mm 15deg - Tilsvarer 15 cm fra senterlinjen for en roslashrlengde (6 m)

Klamring av roslashr i hus Naringr plastroslashr skal monteres over bakken i en kulvert eller i en bygning er det viktig aring passe paring at klamringene er sterke nok baringde for aring baeligre roslashret taringle rystelser (trykksvingninger) og tilfredsstille krav til forankring samt at ekspansjon eller temperaturkrefter haringndteres forsvarlig Glideklammer og fastklammer maring ha et 5 mm tykt mellomlegg av neoprengummi Klamrene maring ogsaring kunne holde roslashret sirkulaeligrt Horisontal PE- eller PVC-ledning

Klamringsavstand horisontale vaeligskefylte PVC-roslashr med maksimum 2 mm nedboslashyning

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 44 Pipelife Norge AS

Klamringsavstand horisontale vaeligskefylte PE 100 roslashr med maksimum 10 mm nedboslashyning PE 80 roslashr maring ha 5 mindre klamringsavstand enn PE 100 roslashr med samme SDR-verdi Bend T-roslashr og lignende utsatt for innvendig trykk maring i tillegg forankres med tanke paring forskyvninger Se avsnitt Forankring for beregning av resultantkrefter Vertikal PE- eller PVC-ledning Vertikale ledninger uten vibrasjoner fra og med 110 mm boslashr ha en klamringsavstand paring maksimum tre meter For ledninger med vibrasjoner gjelder de samme avstandene som for horisontale roslashr PP innomhus avloslashpsroslashr Se ogsaring monteringsanvisningen

Dim [mm]

Horisontal ledning

[m]

Vertikal ledning

[m] 32 05 12 50 05 15 75 08 20 90 09 20

110 11 20 Klamringsavstand for horisontale innomhus PP-roslashr

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 25 Pipelife Norge AS

Termoplastroslashr er ikke elastiske men viskoelastiske Dette betyr at man i hvert tilfelle maring vurdere hvilken E-modul som skal benyttes - korttids E-modul eller krypmodulen Ved trykkstoslasht benyttes for eksempel korttids E-moduler Ved konstante belastninger over tid som for eksempel ved undertrykk i en inntaksledning benyttes krypmodul Krypmodulen er vanskelig aring bestemme fordi den avhenger av tid temperatur og spenningens stoslashrrelse Man benytter derfor vanligvis de konservative verdiene oppgitt i avsnittet vi har kalt rdquomaterialdatardquo Paring grunn av materialets viskoelastiske egenskaper varierer ogsaring tverrkontraksjonskoeffisienten med materialtype belastningstilfelle og -tid Men her er det ogsaring vanlig aring benytte vanlige verdier som er oppgitt Det er en forutsetning for krypknekking at roslashret har en initialdeformasjon og slik er det i praksis Se figur i neste avsnitt For et teoretisk fullkomment sirkulaeligrt roslashr inntreffer en elastisk knekking i stedet for en krypknekking Ved bestemmelse av kritisk undertrykk ved elastisk knekking maring man anvende en verdi paring E-modul (E) som gjelder for korttidsbelastning Da E-modul ved korttidsbelastning er stoslashrre enn ved langtidsbelastning (krypmodul) vil elastisk knekklast vaeligre stoslashrre enn krypknekklast Dette betyr at plastroslashr taringler stoslashrre undertrykk i kort tid enn over lang tid

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 26 Pipelife Norge AS

Beregning av kritisk undertrykk for roslashr som ikke har sidestoslashtte

Kritisk undertrykk kdeEPm

kr sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minussdot=

3

212

υ [Nmm2]

der k er reduksjonsfaktor paring grunn av ovalitet se diagram under I tillegg er det vanlig aring legge inn en sikkerhetsfaktor paring 20 for aring fastsette tillatt undertrykk

Reduksjonsfaktor k for kritisk undertrykk ved ovalitet (δde) - illustrasjon fra Lars-Eric Jansons bok Av diagrammet ser man at roslashrets evne til aring taringle undertrykk reduseres med ca 50 ved 3 ovalitet Hvis vi innfoslashrer SDR-verdien blir formelen

kSDR

EPkr sdot⎟⎠⎞

⎜⎝⎛

minussdot

minussdot=

3

2 11

12

υ

Eksempel En 315 mm PE 100 SDR 11 roslashrledning som ligger fritt og ikke fastspent utsettes i lange perioder for et undertrykk ned mot - 5 mVs Roslashrets deformasjon maringles til 3 og tverrkontraksjons- koeffisienten er 05

Kritisk undertrykk kdeEPm

kr sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minussdot=

3

212

υ [Nmm2]

504286

62801

20023

2

2

sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minussdot=

mmmmmmN

= 020 Nmm2 = 203 mVs Sikkerhetsfaktor mot knekkingbuckling er 203 mVs5 mVs = 41 Sikkerhetsfaktoren er stoslashrre enn 2 og det vil ikke vaeligre fare for at roslashret klapper sammen

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 27 Pipelife Norge AS

Tabeller for tillatt undertrykk for frittliggende roslashr uten sidestoslashtte Kort tid SDR 344 SDR 26 SDR 21 SDR 17176 SDR 136 SDR 11 PE 80 - 52middotk - 18middotk - 82middotk PE 100 - 65middotk - 25middotk 51middotk 102middotk PVC 82middotk - (38middotk) - (153middotk) - Svaret har benevning mVs (1 mVs asymp 01 bar) ν er 0 E er 3 000 Nmm2 for PVC 1 000 Nmm2 for PE 100 og 800 Nmm2 for PE 80 Verdier for k hentes fra diagram over Det er tatt hensyn til en sikkerhetsfaktor 2 mot knekking For fastspente roslashr er verdiene 33 hoslashyere Lang tid SDR 344 SDR 26 SDR 21 SDR 17176 SDR 136 SDR 11 PE 80 - 10middotk - 36middotk - 16middotk PE 100 - 13middotk - 50middotk 10middotk 20middotk PVC 27middotk - (13middotk) - (51middotk) - Svaret har benevning mVs (1 mVs asymp 01 bar) ν er 0 E er 1 000 Nmm2 for PVC 200 Nmm2 for PE 100 og 160 Nmm2 for PE 80 Verdier for k hentes fra diagram over Det er tatt hensyn til en sikkerhetsfaktor 2 mot knekking For fastspente roslashr er verdiene 33 hoslashyere Eksempel Hva er tillatt undertrykk ved lang tids belastning for en PE 100 SDR 11 ledning som ligger fritt med 2 deformasjon Av tabellen som viser kritisk undertrykk ved lang tid ser vi at uttrykket er Ptill = 20middotk [mVs] Av figuren som viser reduksjonsfaktor paring grunn av ovalitet ser vi at k er lik 055

Ptill = 20middot055 = 110 mVs asymp 11 bar Tillatt undertrykk for denne ledningen er 110 mVs med en belastningstid paring 50 aringr og en sikkerhetsfaktor paring 2 En viktig forutsetning er selvsagt at deformasjonen holder seg paring 2 - noe som fordrer godt utfoslashrt ledningssone Utregningen gir oss veiledende konservative verdier I kritiske tilfeller maring valg av verdier for ν og E vurderes mer noslashye

Beregning av kritisk undertrykk for PE-roslashr som avstives med betonglodd Hvis et roslashr som kan bevege seg fritt i lengderetningen forsterkes med udeformerbare avstivningsringer (belastningslodd) med innbyrdes avstand L kan kritisk undertrykk beregnes slik

krkrL PL

EeP sdotsdotsdot

=22

[Nmm2]

e Veggtykkelse [mm] E Materialets E-modul eller krypmodul [Nmm2] Pkr Kritisk undertrykk uten avstivningsringer [Nmm2] L Avstanden mellom avstivningsringene [mm] Uttrykket gjelder innenfor foslashlgende grenser for L

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 28 Pipelife Norge AS

( ) 24561

23m

m

deLdee sdot

sdotgtgesdot

dm Middeldiameter dm = de-e

Dimensjon [mm]

SDR 73

SDR 11 SDR 17 SDR 26

110 lt 037 lt 049 lt 065 lt 083 160 lt 054 lt 072 lt 094 lt 12 225 lt 076 lt 10 lt 13 lt 17 280 lt 095 lt 13 lt 16 lt 21 315 lt 11 lt 14 lt 18 lt 24 400 lt 14 lt 18 lt 23 lt 30 500 lt 17 lt 22 lt 29 lt 38 600 lt 20 lt 27 lt 35 lt 45 710 lt 24 lt 32 lt 42 lt 53 800 lt 27 lt 36 lt 47 lt 60

1000 lt 34 lt 45 lt 59 lt 75 1200 lt 41 lt 54 lt 70 lt 90 1400 lt 47 lt 63 lt 82 lt 105 1600 lt 54 lt 72 lt 94 lt 120 1800 lt 61 lt 81 lt 106 lt 135 2000 lt 68 lt 90 lt 117 lt 150

Maksimumavstand [m] mellom lodd for at beregningen skal vaeligre gyldig Ved stoslashrre avstander benyttes formel for fritt roslashr uten avstivningsringer Se forrige avsnitt Ut fra tabellen kan man lese at disse beregningene ikke er relevante foslashr dimensjonene blir rimelig store - kanskje stoslashrre enn 400 mm og ved hoslashye SDR-verdier Eksempel En 600 mm PE 100 SDR 11 sjoslashledning paring 50 meters dyp kan bli utsatt for trykksvingninger med trykk ned mot 0 mVs ved en uforutsett braring endring av vannhastigheten Avstanden mellom belastningsloddene er 20 meter Ovalitet er 1 Sjekk foslashrst at avstanden mellom betongloddene gjoslashr formelen gyldig

( ) 2

456123

m

m

deLdee sdot

sdotgtgesdot

dArr

( ) 2

554555445545554554561

23

sdotsdotgtge

sdot L [mm]

dArr 269 m ge L gt 049 m

dArr L = 20 m

dArr Formelen er gyldig

Finn kritisk undertrykk uten avstivningsringer

kdeEPm

kr sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minussdot=

3

212

υ [Nmm2]

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 29 Pipelife Norge AS

6505545554

0110002

3

2

2

sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minussdot=

mmmmmmN

= 129 Nmm2 = 132 mVs

Kritisk undertrykk med avstivningsringer

krkrL PL

EeP sdotsdotsdot

=22

[Nmm2]

= 22

2912000

100055422mmN

mmmmNmm

sdotsdotsdot

= 215 Nmm2 = 220 mVs

Ledningen ligger paring 50 meters dyp og innvendig trykk er 0 mVs Trykkforskjellen er altsaring 50 mVs som er mye mindre enn det kritiske undertrykket Ledningen vil med stor sannsynlighet taringle en slik belastning - selv om roslashrets ovalitet oslashker

Beregning av tillatt undertrykk for roslashr som ligger nedgravd i groslashft - Beregning av det totale undertrykket roslashret blir utsatt for Plastroslashr som ligger nedgravd i gode masser har vesentlig stoslashrre motstandsevne mot kollaps enn et frittliggende roslashr paring grunn av stoslashtten fra massene i ledningssonen I veldig loslashse masser kan man risikere at roslashret ikke har nevneverdig stoslashtte og ovalisering faringr utvikle seg fritt Stoslashrst betydning for stoslashrrelsen paring det kritiske undertrykket har roslashrets ringstivhet og massenes stoslashtteevne (sekantmodul) Nedgravde roslashr vil i tillegg til et eventuelt innvendig undertrykk bli utsatt for et utvendig trykk fra jordmassene grunnvann ogeller trafikk Vertikalt utvendig trykk paring roslashret q = qjord + qvann + qtr [kNm2] Vekt av jordmasser qjord = ρmiddotH [kNm2] Vanntrykk qvann = 10middotHvann [kNm2] ρ Jordens densitet normalt 18 - 19 kNm3 over grunnvannstanden og 11 kNm3 under

grunnvannstanden H Overdekningens hoslashyde [m] Hvann Grunnvannstandens hoslashyde over senter roslashr [m] Trykk paring grunn av trafikklast (qtr) hentes ut fra diagrammet under Hjultrykket er 75 kN (asymp75 tonn) pluss en dynamisk effekt som er gitt en faktor 175

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 30 Pipelife Norge AS

qtr vertikalt trykk som foslashlge av trafikklast (delt500 mm) - Illustrasjon fra Lars-Eric Jansons bok Summen av undertrykk i roslashret og utvendig overtrykk paring roslashret utgjoslashr det totale undertrykket roslashret blir utsatt for - Ringstivhet og undertrykk Nedgravde roslashr som kollapser er en sjeldenhet i Norge Aringrsaken til dette er at vi generelt har brukt roslashr med stor veggtykkelse i forhold til trykklassen - og dermed hoslashy ringstivhet De nye europeiske standardene aringpner etter hvert for tynnere roslashr med lavere ringstivhet og da maring vi vaeligre mer paring vakt ved undertrykk For det aller meste skal man benytte de vanlige korttidsverdiene for ringstivhet fordi kollaps opptrer plutselig som foslashlge av en plutselig oslashkning i belastningen Langtidsverdier for ringstivhet paring plastroslashr oppgis normalt ikke Dette fordi ringstivheten paring plastroslashr ikke reduseres men heller oslashker noe over tid Paring grunn av materialets oppfoslashrsel under lang tids belastning maring en av og til benytte verdier i beregningene som er reduserte i samme forhold som mellom korttids- og krypmodul - Roslashr lagt i gode masser (friksjonsmasser) Formel for tillatt undertrykk i forbindelse med friksjonsmasser er

635tRtill ESP sdotsdot=

β [kNm2]

β Sikkerhetsfaktor Ersquot Massenes tangentmodul Ersquot = 2 middot Ersquos [kNm2] Ersquos Massenes sekantmodul - diagram under [kNm2] SR Roslashrets ringstivhet [kNm2] Bruk oppgitt verdier for ringstivhetsklasser (for eksempel 8 kNm2 for de fleste avloslashpsroslashrsystemer) eller regn ut ved hjelp av foslashlgende formel

[kNm2] OBS E (roslashrmaterialets E-modul) settes inn i kNm2 33

3

)1(1212 minussdot=

sdotsdot

=SDRE

deESm

R

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 31 Pipelife Norge AS

Paring grunn av stoslashtten fra omkringliggende masser vil kollaps oppstaring plutselig Benytt derfor vanlige korttidsverdier for roslashrmaterialets E-modul (E) i kNm2 Stoslashtteevnen til massene i ledningssonen oppgis som massenes sekantmodul Sekantmodulen er avhengig av dybde og komprimeringsgrad og verdier for generelt gode masser tas ut fra figuren under Tillatt undertrykk for roslashr lagt i masser som gir liten stoslashtte omtales senere Massenes tangentmodul som benyttes i beregningene settes til to ganger massenes sekantmodul

Sekantmodul hos friksjonsmasser avhengig av overdekningens hoslashyde og komprimeringsgrad Massenes tangentmodul settes til det doble av sekantmodulen - Illustrasjon fra Lars-Eric Jansons bok - Roslashr lagt i daringrlige masser Formel for tillatt undertrykk i forbindelse med veldig loslashse masser er

ββ sdotsdot

+sdot

=3

224 tRtill

ESP (Gjelder for SR gt 00275middotErsquot hellipeller Ersquot gt 290 kPa for SN 8)

β Sikkerhetsfaktor SR Roslashrets ringstivhet [kNm2] Ersquot Massenes tangentmodul Ersquot = 2 middot Ersquos [kNm2] Ersquos Massenes sekantmodul fra diagrammet over [kNm2] I dype groslashfter eller ved bruk av myk leire eller silt i ledningssonen med roslashr med lav ringstivhet kan det oppstaring kryp i roslashrmaterialet og en ringstivhet relatert til krypmodulen boslashr benyttes i beregningene Sett inn krypmodulen i stedet for korttids E-modul i beregningen av ringstivhet - Roslashr i grunne groslashfter med trafikklast (firkantede roslashr) Ved grunne groslashfter med trafikkbelastning og roslashr med lav ringstivhet kan roslashret bli mer eller mindre firkantet For denne situasjonen gjelder foslashlgende formel

( )( )353164

e

Rtill d

SPδsdot+sdot

=

SR = Roslashrets ringstivhet [kNm2] δde = Relativ deformasjon [ ]

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 32 Pipelife Norge AS

Forankring Forankring av ledning er noslashdvendig der hvor systemet utsettes for krefter som har mulighet for aring forskyve ledningen Dette gjelder spesielt mufferoslashr med bend i horisontal- og vertikalplanet T-roslashr reduksjoner og endeflenser ved innvendig overtrykk Ledninger i brattere hellinger (ge 250 permil i grove masser eller fjellgroslashft ge 150 permil i finere masser) forankres ogsaring for aring unngaring utglidninger Helsveiste PE-roslashr maring forankres i hver ende Dette gjelder ogsaring i tilknytning til flenseforbindelser mot armatur og annet i kum hvor demontering for vedlikehold og utskifting er noslashdvendig I tillegg boslashr bend stoslashrre enn 60ordm og T-roslashr forankres spesielt Annen spesiell forankring er ofte unoslashdvendig fordi kreftene overfoslashres via strekkfaste skjoslashter til roslashr og friksjonsmasser i groslashfta Bend for mufferoslashr kan forankres med bruk av strekkfaste koblinger paring tilliggende skjoslashter I daringrlige masser kan man da risikere aring forflytte problemet til neste skjoslasht Forankring kan altsaring utfoslashres paring to prinsipielt forskjellige maringter

1 Bruk av forankringskloss 2 Strekkfaste koblinger eller sveist ledning

Vi skal i det etterfoslashlgende ta for oss forankring ved hjelp av betongkloss Dimensjonering av forankringskloss tar utgangspunkt i

bull Innvendig trykk bull Ledningsdimensjon bull Kraftresultant bull Groslashftesidens fasthet

For T-roslashr og endeflenser nyttes foslashlgende formel for beregning av resultantkraft

4

2idPAPR sdot

sdot=sdot=π

R resultantkraft [N] P trykk [Nmm2]

A areal = 4

2idsdotπ

[mm2]

di innvendig diameter π 314

T-roslashr med forankringskloss Eksempel Resultantkraften for et 160 mm T-roslashr for PVC SDR 21 roslashr med maksimum opptredende trykk 7 bar finnes paring foslashlgende maringte P = innvendig trykk = 70 bar = 07 Nmm2 de = 160 mm rarr di = 1446 mm

( )4614470

22 mmmmNR sdotsdot=π

R = 11 500 N = 115 kN (Vannet skyver med en kraft tilsvarende 12 tonn)

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 33 Pipelife Norge AS

For bend baringde i vertikal- og horisontalplanet nyttes formelen

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛sdot

sdotsdotsdot=⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛sdotsdotsdot=

2sin

42

2sin2

2 απα idPAPR

til bestemmelse av resultantkraften R resultantkraft [N] P trykk [Nmm2]

A areal = 4

2idsdotπ

[mm2]

di innvendig diameter π 314 α bendets vinkel

Et muffebend utsatt for krefter fra innvendig trykk Eksempel Resultantkraften for et 110 mm 45ordm bend i PVC SDR 21 utsatt for 7 bars trykk finnes paring foslashlgende maringte P = innvendig trykk = 70 bar = 07 Nmm2 α = 45ordm de = 110 mm rarr di = 994 mm

( )⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ deg

sdotsdot

sdotsdot=⎟⎠⎞

⎜⎝⎛sdotsdotsdot=

245sin

4499702

2sin2

22 mmmmNAPR πα

R = 4157 N = 42 kN Bestemmelse av areal til forankringskloss Ved horisontale bend T-roslashr og overganger oslashnsker man aring oppnaring at de opptredende kreftene fordeles i jordmassene bak For aring faring til dette maring de overfoslashres paring et areal som er stort nok i forhold til massenes evne til aring absorbere trykk Dette gjoslashres ved at kreftene forplanter seg til bakenforliggende masser via en betongkloss med et visst areal Det er dette arealet som maring beregnes ut fra massenes beskaffenhet og krefter foraringrsaket av et innvendig trykk Mellom roslashr og betong legges et lag av papir eller papp Dette for at betongen ikke skal hefte mot plasten

Noslashdvendig betongareal βσ

sdot=jord

betongRA [m2]

R resultantkraft [kN] β sikkerhetsfaktor σjord skjaeligrfasthet eller tillatt jordtrykk for jordtypen [kNm2] (se tabell paring neste side)

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 34 Pipelife Norge AS

Jordtypen Skjaeligrfasthet

[kNm2] Merknader

Bloslasht leire 25 - 50 Leira formes med et lett fingertrykk Middels leire 50 - 150 Leira er fuktig og noe plastisk

Formes med moderat fingertrykk Stiv leire 150 - 300 Leira er toslashrr og relativt fast

Kan formes med hardt fingertrykk Meget stiv leire 300 - 500 Leira er toslashrr og fast

Kan ikke formes med fingertrykk Tillatt jordtrykk

[kNm2]

Fin sand - loslashst lagret 100 Fin sand - komprimert 200 Grov sand - komprimert 300 σjord (skjaeligrfasthet eller tillatt jordtrykk) for ulike jordarter Eksempel

Bend med kraftvektorer og forankringskloss

Horisontalt bend P 15 bar Roslashr 160 mm PVC SDR 21 (Maksimum driftstrykk 10 bar er valgt) α 45˚ σjord 200 kNm2 β sikkerhetsfaktor 15 NB Ved maksimalt 10 bar driftstrykk er maksimalt proslashvetrykk 15 bar Derfor benyttes P = 15 bar i den beregningen Aring sette inn driftstrykket ville gitt for lite areal paring forankringsklossen Proslashvetrykket for et PVC SDR 21 roslashr kan ogsaring vaeligre 175 bar - noe som gir en enda stoslashrre forankringskloss

Resultantkraft

( ) kNNmmmmNAPR 918853182

45sin46144512

2sin2

22 ==⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛ deg

sdotsdot

sdotsdot=⎟⎠⎞

⎜⎝⎛sdotsdotsdot=

πα

Noslashdvendig betongareal

22 142051

200918 mmkNkNRA

jordbetong =sdot=sdot= β

σ

Velger h = 030 m hoslashyde paring betongkloss - som gir bredde

mmm

hA

b betong 470300

1420 2

===

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 35 Pipelife Norge AS

Vertikalt bend Summen av nedoverrettede vertikale krefter maring vaeligre stoslashrre enn eller lik oppoverrettet kraftresultant fra bend Det betyr at massen av overliggende jord med belastningsplate maring tilsvare kraftresultant Vaeligr oppmerksom paring massenes deformasjonsegenskaper Multipliser noslashdvendig tyngde paring belastningsplate med 15 som sikkerhet Eksempel Resultantkraften fra forrige eksempel er 189 kN For aring holde bendet paring plass behoslashves en masse tilsvarende m = (Rg)middotβ = (18 900 N981 ms2)middot15 = 2 890 kg = 29 tonn g = tyngdeaksellerasjonen 981 ms2 β = sikkerhetsfaktor Betong har en densitet paring ca 24 tonnm3 mens densiteten til jord er ca 15 tonnm3 Ved aring velge et passende areal for bunnen av betongklossen og naringr hoslashyden fra bunn betongkloss til terreng er kjent kan man benytte foslashlgende formel for aring finne noslashdvendig hoslashyde paring betongklossen

AAHmhbetong sdotsdotsdotminus

=9051

hbetong Hoslashyden av en betongkloss med flateareal A m Noslashdvendig masse for aring sikre et vertikalt bend utsatt for trykk H Hoslashyde fra bunn av betongkloss til terreng A Betongklossens flateareal Hvis svaret blir negativt betyr det at jorden over dette arealet har nok tyngde i seg selv Likevel er det noslashdvendig med en armert betongplate for aring fordele kreftene til en mengde jord med tilstrekkelig tyngde Hvis hbetong blir stoslashrre enn den totale hoslashyden (H) vil betongklossen stikke opp over terrenget Velg i saring fall et stoslashrre areal (A)

Tetthetsproslashving av trykkroslashr (trykkproslashving) Tetthetsproslashving av trykkroslashr etter legging foretas for aring sikre at roslashrsystemet ikke har eller faringr lekkasje paring grunn av feil i skjoslasht feil i materialet eller feil utfoslashrelse Bruddanvisninger paring plastroslashr vil raskt garing til brudd og svake forankringer vil svikte under hoslashyt trykk Trykkproslashving garingr over en viss tid for at slike svakheter skal kunne avsloslashres Dessuten trenger roslashr og pakninger litt tid for aring sette seg i forhold til et paringfoslashrt innvendig overtrykk Pass paring sikkerheten under trykkproslashving og stans alle arbeider i kummer eller paring andre steder naeligr roslashr og armaturer Pass paring at ventiler paring proslashvestrekningen staringr aringpne og at alle stikkledninger inn til hus er stengt av Trykkproslashving av roslashr for vannforsyning er beskrevet i NS-EN 805 (Vannforsyning Krav til systemer og komponenter utenfor bygninger) Denne standarden er ikke gjengitt her Ledningseier kan stille krav om at hele eller deler av prosedyren i NS-EN 805 foslashlges Norske standarder maring kjoslashpes fra Pronorm Standard Norges salgsselskap (wwwpronormno)

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 36 Pipelife Norge AS

Roslashret maring vaeligre overfylt og loslashse ender T-roslashr dimensjonsoverganger og bend forankret foslashr trykket settes paring Man kan velge aring la skjoslashtene ligge aringpne Luft maring evakueres fra ledningen Luftlommer gir forstyrrelser i maringlingene og er ofte aringrsak til feilaktige maringleresultater Om mulig boslashr vann fylles sakte inn fra ledningens laveste punkt Resultatet fra trykkfallsproslashvingen vil indikere om det er luft i ledningen Krav til omfang bull Proslashvetrykket skal kunne oppnarings paring det laveste punkt paring ledningen bull Et trykk tilsvarende maksimum tillatt driftstrykk maring oppnarings paring ledningens hoslashyeste punkt med

mindre ledningseier bestemmer noe annet Proslashvetrykk = Maksimum tillatt driftstrykk middot 15 eller = Maksimum tillatt driftstrykk + 5 bar den minste av

de to verdiene Maksimum tillatt driftstrykk 6 bar rArr Proslashvetrykk 9 bar Maksimum tillatt driftstrykk 75 bar rArr Proslashvetrykk 1125 bar Maksimum tillatt driftstrykk 10 bar rArr Proslashvetrykk 15 bar Maksimum tillatt driftstrykk 125 bar rArr Proslashvetrykk 175 bar Maksimum tillatt driftstrykk 16 bar rArr Proslashvetrykk 21 bar Maksimum tillatt driftstrykk 20 bar rArr Proslashvetrykk 25 bar OBS Maksimum tillatt driftstrykk kan vaeligre lavere enn roslashrets trykklasse Det tillates hoslashyere trykk i PVC- og PE-roslashr etter nye europeiske standarder For eksempel blir gamle PVC PN 10 roslashr fra og med 110 mm merket PN 125 Pipelife merker sine trykkroslashr med begge trykklasser - i dette tilfellet PN 10 og PN 125 Men det betyr uansett at maksimum tillatt innvendig trykk oslashker fra 10 bar til 125 bar Ved aring foslashlge anvisningene og forholde seg til roslashrets merking kan derfor ledningssystem for 10 bar trykk proslashves med inntil 175 bar trykk (125 bar + 5 bar) Roslashret vil taringle dette men det advares mot aring paringfoslashre ledningssystemet saring hoslashye trykk hvis ikke armaturer forankringer mm er spesielt dimensjonert for dette (Se ogsaring avsnitt om trykklasser og designfaktor (sikkerhetsfaktor)) Under normale forhold skal proslashveutstyret kobles til ledningens laveste punkt Hvis dette ikke er mulig skal trykket tilpasses hoslashyden over ledningens laveste punkt slik at det der ikke overstiger proslashvetrykket Tilpasning av proslashvetrykk ved plassering av manometer over laveste punkt paring ledningen For korte strekninger (lt100 m) og for stikkledninger mindre enn DN 80 er det tilstrekkelig aring benytte driftstrykket som proslashvetrykk Selve proslashveprosedyren fastsettes av ledningseier og kan utfoslashres i tre trinn

minus Forproslashving (kondisjonering) minus Trykkfallsproslashving (avdekker om det er luft i ledningen) minus Hovedtrykkproslashving

Paring grunn av polyetylenmaterialets oppfoslashrsel naringr roslashret utsettes for et stort innvendig vanntrykk kan vanlig trykkproslashving gi resultater som ikke tilfredsstiller kravene selv om ledningen er tett Det er derfor utviklet en egen trykkproslashvingsmetode for PE-roslashr som boslashr gjennomfoslashres ved tvil om tetthet

ΔH

Proslashvetrykk Proslashvetrykk - ΔH

Trykkproslashvingsutstyr Pumpe trykkmaringler mm

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 37 Pipelife Norge AS

Oversikt over komplett trykkproslashving i tre steg

Enkel proslashving Vi anbefaler generelt en forenklet proslashve som bestaringr av forproslashving (kondisjoneringsfase) og en hovedproslashving med trykktapsmetoden Men gjenvaeligrende luft i ledningen kan forstyrre maringlingene Luft komprimeres i stoslashrre grad enn vann og gjenvaeligrende luft kan gi tegn som tyder paring lekkasje eller kamuflere en liten lekkasje Hvis man er usikker paring om all luft er ventilert ut boslashr det ogsaring gjennomfoslashres en trykkfallsproslashving (se neste avsnitt) Flytskjema for anbefalt prosedyre

PVC og PE trykkroslashr Evt PE trykkroslashr Forproslashvingkondisjonering Forproslashvingkondisjonering

darr darr (Evt trykkfallsproslashving - se neste avsnitt) Metode for PE-roslashr med integrert trykkfallsproslashving

darr Hovedproslashving i ht trykktapsmetoden

Forproslashvingkondisjonering Forproslashving bestaringr i at roslashrledningen paringsettes driftstrykk som anbefales holdt i cirka et doslashgn I loslashpet av denne perioden skal man observere ledningen for tegn til lekkasje Samtidig vil roslashr og skjoslashter sette seg Hovedproslashving i ht trykktapsmetoden Under proslashving i ht trykktapsmetoden paringfoslashres proslashvetrykket gradvis og ledningen stenges av Trykkfallet registreres jevnlig i loslashpet av en time eller mer Trykkfallet skal vise en gradvis minkende tendens Krav til maksimum trykkfall i loslashpet av en time er 02 bar Trykket synker fordi roslashret utvider seg noe Aringrsaken til for mye trykkfall kan ogsaring vaeligre gjenvaeligrende luft i ledningen Eventuelt kan trykkfallsproslashving utfoslashres for aring avdekke uoslashnsket luft i ledningen

Forproslashving

Trykkfallsproslashving

Vanntapsmetoden - maringlt avtappet mengde

- maringlt paringfylt mengde

Trykktapsmetoden

Metode for PE-roslashr

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 38 Pipelife Norge AS

Tidspunkt [min] 0 10 20 30 40 50 60 Avlest trykk [bar] 1500 1492 1488 1486 1485 1484 1484

Eksempel paring maringlinger i forbindelse med trykktapsmetoden Metode med integrert trykkfallstest for PE trykkroslashr Prinsipp Naringr trykket i PE-roslashr reduseres raskt vil materialets viskoelastiske egenskaper foslashre til at roslashret etterparing sakte trekker seg sammen Da vil trykket i ledningen stiger noe - hvis ledningen er tett 1 Etter at ledningen er fylt og all tilgjengelig luft evakuert senkes trykket til null La dette staring i en

time 2 Oslashk trykket i loslashpet av maksimum ti minutter til proslashvetrykket og hold dette ved aring etterfylle jevnlig i en

halv time 3 La ledningen staring avstengt i en time og les av trykket Trykket skal ikke synke mer enn 30 av

proslashvetrykket Hvis proslashvetrykket er 15 bar tillates inntil 45 bar trykkfall 4 Reduser trykket raskt med 10-15 av proslashvetrykket Samtidig skal trykkfallet leses av avtappet

vannmengde maringles og dette kontrolleres mot utregning av teoretisk formel for aring avdekke gjenvaeligrende luft i ledningen Denne formelen for maksimalt tillatt avtappet vannmengde er

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+Δsdotsdot=Δ

RESDR

mmNpVV 2maks 2100

121 (se neste avsnitt)

5 Hovedproslashving Steng ledningen igjen og observer trykket i minst en halv time Trykket skal stige noe og overhodet ikke vise en fallende tendens Ved tvil kan proslashveperioden forlenges til 90 minutter og trykkfallet fra maksimumstrykket observert i den foslashrste halvtimen skal ikke vaeligre stoslashrre enn 25 kPa (025 bar eller 25 mVs)

Hvis proslashvingen maring gjentas maring den nye proslashvingen starte med punkt 1 - en time uten trykk

Eksempel paring trykkforloslashp ved trykkproslashving av PE-roslashr 1 time uten trykk - trykkoslashkning - 30 min proslashvetrykk - 1 time avstengt - trykkreduksjon - 30 min avstengt

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 39 Pipelife Norge AS

Trykkfallsproslashving Trykkfallsproslashving gjennomfoslashres for aring avdekke uoslashnsket luft i ledningen Den er integrert i den egne metoden for PE-roslashr i forbindelse med reduksjonen av trykket 1 Oslashk trykket i ledningen til proslashvetrykket 2 Ta ut en maringlbar mengde vann fra ledningen og maringl trykkfallet (Δp) 3 Sammenlign mengden av det avtappede vannet med kalkulert tillatt mengde vann (ΔVmax) ved

maringlt trykkfall i henhold til foslashlgende formel

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+sdotΔsdotsdot=Δ

Rmax E

SDRpVV2100

151 [liter]

Regn ut innholdet i parentesen foslashr du multipliserer dette med det oslashvrige

LdV i sdotsdot

=4

2π Ledningens vannvolum [liter]

di Innvendig diameter [dm] L Ledningens lengde [dm] Pass paring aring sette inn verdiene for di og L i desimeter (dm) 1 kubikkdesimeter (dm3) = 1 liter Δp Maringlt trykkfall [Nmm2] (1 bar = 01 MPa = 01 Nmm2)

edSDR e= Standard dimensjonsforhold [ ]

de Roslashrets utvendig diameter [mm] e Roslashrets veggtykkelse [mm] ER Roslashrmaterialets korttids E-modul

PVC 3 000 Nmm2 PE 80 800 Nmm2 PE 100 1000 Nmm2 Eksempel 600 m 500 mm PE 100 SDR 11 skal kontrolleres med hensyn paring luftinnhold Trykket senkes med 20 bar = 02 Nmm2 Vannvolumet i denne ledningen er

ldmdm

Ld

V i 9067860004

09244

222

=sdotsdot

=sdotsdot

=ππ

Uttrykket inne i parentesen

Nmm

mmNmmNESDR

mmN R

2

222 011501000

112100

12100

1=+=+

Den fullstendige formelen blir slik

lNmmmmNlESDRpVV

R

272011502090678512100

151 22max =sdotsdotsdot=⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+sdotΔsdotsdot=Δ

Avtappet vannmengde i dette eksemplet faringr ikke overstige 272 liter

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 40 Pipelife Norge AS

PE 100 PVC Dim SDR 17 SDR 11 SDR 74 Dim SDR 21 SDR 136

Maksimum tillatt avtappet vannmengde pr km PE 100 roslashr ved trykkfallsproslashving - trykkfall 20 bar (02 Nmm2)

110 386 219 118 110 174 104 125 500 282 153 160 368 220 140 627 355 192 225 729 434 160 819 463 251 280 113 180 104 586 317 315 143 200 128 724 391 400 231 225 162 915 495 Maksimum tillatt avtappet 250 200 113 612 vannmengde pr km PVC-roslashr ved 280 251 142 768 trykkfallsproslashving 315 317 180 971 - trykkfall 20 bar (02 Nmm2) 355 403 228 124 400 512 290 157 500 799 453 630 1269 719

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 41 Pipelife Norge AS

Trykkproslashverapport Trykkroslashr av plast proslashvd i ht NS-EN 805 (forenklet metode beskrevet av Pipelife Norge AS) Ledningseierhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Anlegghelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Entreprenoslashrhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Dimensjon og roslashrtypehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Proslashvetrykkhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip (Den minste av 15sdotmaksimum driftstrykk eller maksimum driftstrykk + 5 bar) Kontrolliste

Alle ender avvinklinger og T-roslashr er med strekkfaste skjoslashter ogeller forankret Ledningen er gradvis oppfylt fra laveste punkt og luftet Driftstrykket er paringfoslashrt og ledningen har staringtt med dette i minst ett doslashgn Proslashvetrykket er paringfoslashrt ledningen er avstengt og manometer som registrerer innvendig trykk er

montert Etter at ledningen er avstengt avleses trykket i ledningen hvert tiende minutt i en time Trykket kan falle med inntil 02 bar og trykkfallet skal vise en avtagende tendens Tabell Tidspunkt [min] 0 10 20 30 40 50 60 Avlest trykk [bar] Diagram fyll inn maringlepunktene og dra en linje gjennom punktene Trykkproslashving er utfoslashrt med godkjent resultat

Sted dato Underskrift

helliphellip bar

10 20 30 40 50 60 0

helliphellip bar

Tid [min]

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 42 Pipelife Norge AS

Avvinkling og boslashying

PE trykkroslashr PE-roslashrets fleksibilitet kan utnyttes ved aring boslashye roslashret En vanlig maringte aring lage riktig boslashyeradius paring er aring benytte et tau like langt som radien og merke sirkelbuen Hvor mye roslashrenden skal flyttes kan ogsaring beregnes ut fra formel Se formler og figur

Normale verdier I enkelte tilfeller boslashr dette beregnes mer noslashyaktig (Alle enheter i meter) R = 60sdotde (Roslashr med trykk) R = 30sdotde (Trykkloslashst roslashr og under installasjon av trykkroslashr)

Rahmsdot

=2

2

πα

sdotsdot

=Ra 180ο

Boslashying av PE-roslashr

PVC trykkroslashr Retningsforandringer skal i prinsippet utfoslashres ved hjelp av bend I tillegg til standard bend kan det leveres bend med annen avvinkling Smaring retningsforandringer kan utfoslashres ved boslashying av roslashr PVC trykkroslashr med muffe kan boslashyes i groslashfta i henhold til skisse og tabell nedenfor Se ogsaring formler i forrige avsnitt Merk at roslashrenden maring sikres slik at det ikke foregaringr ukontrollert avvinkling i muffa

de [mm] R [ m ] hm [ m ] 63 19 054 75 22 045 90 27 038 110 33 031 160 48 021 225 60 015 280 125 007 315 158 006 400 200 005

Boslashying av PVC trykkroslashr Boslashying av PVC trykkroslashr

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 43 Pipelife Norge AS

NB Boslashyde roslashr maring ikke anbores Boslashying av roslashr maring ikke foslashre til at avvinkling i muffe overstiger verdiene nedenfor

Avvinkling i muffe under legging boslashr unngarings Dette for at avvinklingen ikke skal bli for stor ved utilsiktede forskyvninger under arbeidet i ledningssonen eller ved uforutsette setninger Hvis man likevel velger aring avvinkle paring denne maringten gjelder foslashlgende grenseverdier Stoslashrste tillatte avvinkling i muffe Tom 315 mm 20deg - Tilsvarer 20 cm fra senterlinjen for en roslashrlengde (6 m) Mellom 315 mm og 630 mm 15deg - Tilsvarer 15 cm fra senterlinjen for en roslashrlengde (6 m)

Klamring av roslashr i hus Naringr plastroslashr skal monteres over bakken i en kulvert eller i en bygning er det viktig aring passe paring at klamringene er sterke nok baringde for aring baeligre roslashret taringle rystelser (trykksvingninger) og tilfredsstille krav til forankring samt at ekspansjon eller temperaturkrefter haringndteres forsvarlig Glideklammer og fastklammer maring ha et 5 mm tykt mellomlegg av neoprengummi Klamrene maring ogsaring kunne holde roslashret sirkulaeligrt Horisontal PE- eller PVC-ledning

Klamringsavstand horisontale vaeligskefylte PVC-roslashr med maksimum 2 mm nedboslashyning

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 44 Pipelife Norge AS

Klamringsavstand horisontale vaeligskefylte PE 100 roslashr med maksimum 10 mm nedboslashyning PE 80 roslashr maring ha 5 mindre klamringsavstand enn PE 100 roslashr med samme SDR-verdi Bend T-roslashr og lignende utsatt for innvendig trykk maring i tillegg forankres med tanke paring forskyvninger Se avsnitt Forankring for beregning av resultantkrefter Vertikal PE- eller PVC-ledning Vertikale ledninger uten vibrasjoner fra og med 110 mm boslashr ha en klamringsavstand paring maksimum tre meter For ledninger med vibrasjoner gjelder de samme avstandene som for horisontale roslashr PP innomhus avloslashpsroslashr Se ogsaring monteringsanvisningen

Dim [mm]

Horisontal ledning

[m]

Vertikal ledning

[m] 32 05 12 50 05 15 75 08 20 90 09 20

110 11 20 Klamringsavstand for horisontale innomhus PP-roslashr

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 26 Pipelife Norge AS

Beregning av kritisk undertrykk for roslashr som ikke har sidestoslashtte

Kritisk undertrykk kdeEPm

kr sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minussdot=

3

212

υ [Nmm2]

der k er reduksjonsfaktor paring grunn av ovalitet se diagram under I tillegg er det vanlig aring legge inn en sikkerhetsfaktor paring 20 for aring fastsette tillatt undertrykk

Reduksjonsfaktor k for kritisk undertrykk ved ovalitet (δde) - illustrasjon fra Lars-Eric Jansons bok Av diagrammet ser man at roslashrets evne til aring taringle undertrykk reduseres med ca 50 ved 3 ovalitet Hvis vi innfoslashrer SDR-verdien blir formelen

kSDR

EPkr sdot⎟⎠⎞

⎜⎝⎛

minussdot

minussdot=

3

2 11

12

υ

Eksempel En 315 mm PE 100 SDR 11 roslashrledning som ligger fritt og ikke fastspent utsettes i lange perioder for et undertrykk ned mot - 5 mVs Roslashrets deformasjon maringles til 3 og tverrkontraksjons- koeffisienten er 05

Kritisk undertrykk kdeEPm

kr sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minussdot=

3

212

υ [Nmm2]

504286

62801

20023

2

2

sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minussdot=

mmmmmmN

= 020 Nmm2 = 203 mVs Sikkerhetsfaktor mot knekkingbuckling er 203 mVs5 mVs = 41 Sikkerhetsfaktoren er stoslashrre enn 2 og det vil ikke vaeligre fare for at roslashret klapper sammen

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 27 Pipelife Norge AS

Tabeller for tillatt undertrykk for frittliggende roslashr uten sidestoslashtte Kort tid SDR 344 SDR 26 SDR 21 SDR 17176 SDR 136 SDR 11 PE 80 - 52middotk - 18middotk - 82middotk PE 100 - 65middotk - 25middotk 51middotk 102middotk PVC 82middotk - (38middotk) - (153middotk) - Svaret har benevning mVs (1 mVs asymp 01 bar) ν er 0 E er 3 000 Nmm2 for PVC 1 000 Nmm2 for PE 100 og 800 Nmm2 for PE 80 Verdier for k hentes fra diagram over Det er tatt hensyn til en sikkerhetsfaktor 2 mot knekking For fastspente roslashr er verdiene 33 hoslashyere Lang tid SDR 344 SDR 26 SDR 21 SDR 17176 SDR 136 SDR 11 PE 80 - 10middotk - 36middotk - 16middotk PE 100 - 13middotk - 50middotk 10middotk 20middotk PVC 27middotk - (13middotk) - (51middotk) - Svaret har benevning mVs (1 mVs asymp 01 bar) ν er 0 E er 1 000 Nmm2 for PVC 200 Nmm2 for PE 100 og 160 Nmm2 for PE 80 Verdier for k hentes fra diagram over Det er tatt hensyn til en sikkerhetsfaktor 2 mot knekking For fastspente roslashr er verdiene 33 hoslashyere Eksempel Hva er tillatt undertrykk ved lang tids belastning for en PE 100 SDR 11 ledning som ligger fritt med 2 deformasjon Av tabellen som viser kritisk undertrykk ved lang tid ser vi at uttrykket er Ptill = 20middotk [mVs] Av figuren som viser reduksjonsfaktor paring grunn av ovalitet ser vi at k er lik 055

Ptill = 20middot055 = 110 mVs asymp 11 bar Tillatt undertrykk for denne ledningen er 110 mVs med en belastningstid paring 50 aringr og en sikkerhetsfaktor paring 2 En viktig forutsetning er selvsagt at deformasjonen holder seg paring 2 - noe som fordrer godt utfoslashrt ledningssone Utregningen gir oss veiledende konservative verdier I kritiske tilfeller maring valg av verdier for ν og E vurderes mer noslashye

Beregning av kritisk undertrykk for PE-roslashr som avstives med betonglodd Hvis et roslashr som kan bevege seg fritt i lengderetningen forsterkes med udeformerbare avstivningsringer (belastningslodd) med innbyrdes avstand L kan kritisk undertrykk beregnes slik

krkrL PL

EeP sdotsdotsdot

=22

[Nmm2]

e Veggtykkelse [mm] E Materialets E-modul eller krypmodul [Nmm2] Pkr Kritisk undertrykk uten avstivningsringer [Nmm2] L Avstanden mellom avstivningsringene [mm] Uttrykket gjelder innenfor foslashlgende grenser for L

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 28 Pipelife Norge AS

( ) 24561

23m

m

deLdee sdot

sdotgtgesdot

dm Middeldiameter dm = de-e

Dimensjon [mm]

SDR 73

SDR 11 SDR 17 SDR 26

110 lt 037 lt 049 lt 065 lt 083 160 lt 054 lt 072 lt 094 lt 12 225 lt 076 lt 10 lt 13 lt 17 280 lt 095 lt 13 lt 16 lt 21 315 lt 11 lt 14 lt 18 lt 24 400 lt 14 lt 18 lt 23 lt 30 500 lt 17 lt 22 lt 29 lt 38 600 lt 20 lt 27 lt 35 lt 45 710 lt 24 lt 32 lt 42 lt 53 800 lt 27 lt 36 lt 47 lt 60

1000 lt 34 lt 45 lt 59 lt 75 1200 lt 41 lt 54 lt 70 lt 90 1400 lt 47 lt 63 lt 82 lt 105 1600 lt 54 lt 72 lt 94 lt 120 1800 lt 61 lt 81 lt 106 lt 135 2000 lt 68 lt 90 lt 117 lt 150

Maksimumavstand [m] mellom lodd for at beregningen skal vaeligre gyldig Ved stoslashrre avstander benyttes formel for fritt roslashr uten avstivningsringer Se forrige avsnitt Ut fra tabellen kan man lese at disse beregningene ikke er relevante foslashr dimensjonene blir rimelig store - kanskje stoslashrre enn 400 mm og ved hoslashye SDR-verdier Eksempel En 600 mm PE 100 SDR 11 sjoslashledning paring 50 meters dyp kan bli utsatt for trykksvingninger med trykk ned mot 0 mVs ved en uforutsett braring endring av vannhastigheten Avstanden mellom belastningsloddene er 20 meter Ovalitet er 1 Sjekk foslashrst at avstanden mellom betongloddene gjoslashr formelen gyldig

( ) 2

456123

m

m

deLdee sdot

sdotgtgesdot

dArr

( ) 2

554555445545554554561

23

sdotsdotgtge

sdot L [mm]

dArr 269 m ge L gt 049 m

dArr L = 20 m

dArr Formelen er gyldig

Finn kritisk undertrykk uten avstivningsringer

kdeEPm

kr sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minussdot=

3

212

υ [Nmm2]

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 29 Pipelife Norge AS

6505545554

0110002

3

2

2

sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minussdot=

mmmmmmN

= 129 Nmm2 = 132 mVs

Kritisk undertrykk med avstivningsringer

krkrL PL

EeP sdotsdotsdot

=22

[Nmm2]

= 22

2912000

100055422mmN

mmmmNmm

sdotsdotsdot

= 215 Nmm2 = 220 mVs

Ledningen ligger paring 50 meters dyp og innvendig trykk er 0 mVs Trykkforskjellen er altsaring 50 mVs som er mye mindre enn det kritiske undertrykket Ledningen vil med stor sannsynlighet taringle en slik belastning - selv om roslashrets ovalitet oslashker

Beregning av tillatt undertrykk for roslashr som ligger nedgravd i groslashft - Beregning av det totale undertrykket roslashret blir utsatt for Plastroslashr som ligger nedgravd i gode masser har vesentlig stoslashrre motstandsevne mot kollaps enn et frittliggende roslashr paring grunn av stoslashtten fra massene i ledningssonen I veldig loslashse masser kan man risikere at roslashret ikke har nevneverdig stoslashtte og ovalisering faringr utvikle seg fritt Stoslashrst betydning for stoslashrrelsen paring det kritiske undertrykket har roslashrets ringstivhet og massenes stoslashtteevne (sekantmodul) Nedgravde roslashr vil i tillegg til et eventuelt innvendig undertrykk bli utsatt for et utvendig trykk fra jordmassene grunnvann ogeller trafikk Vertikalt utvendig trykk paring roslashret q = qjord + qvann + qtr [kNm2] Vekt av jordmasser qjord = ρmiddotH [kNm2] Vanntrykk qvann = 10middotHvann [kNm2] ρ Jordens densitet normalt 18 - 19 kNm3 over grunnvannstanden og 11 kNm3 under

grunnvannstanden H Overdekningens hoslashyde [m] Hvann Grunnvannstandens hoslashyde over senter roslashr [m] Trykk paring grunn av trafikklast (qtr) hentes ut fra diagrammet under Hjultrykket er 75 kN (asymp75 tonn) pluss en dynamisk effekt som er gitt en faktor 175

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 30 Pipelife Norge AS

qtr vertikalt trykk som foslashlge av trafikklast (delt500 mm) - Illustrasjon fra Lars-Eric Jansons bok Summen av undertrykk i roslashret og utvendig overtrykk paring roslashret utgjoslashr det totale undertrykket roslashret blir utsatt for - Ringstivhet og undertrykk Nedgravde roslashr som kollapser er en sjeldenhet i Norge Aringrsaken til dette er at vi generelt har brukt roslashr med stor veggtykkelse i forhold til trykklassen - og dermed hoslashy ringstivhet De nye europeiske standardene aringpner etter hvert for tynnere roslashr med lavere ringstivhet og da maring vi vaeligre mer paring vakt ved undertrykk For det aller meste skal man benytte de vanlige korttidsverdiene for ringstivhet fordi kollaps opptrer plutselig som foslashlge av en plutselig oslashkning i belastningen Langtidsverdier for ringstivhet paring plastroslashr oppgis normalt ikke Dette fordi ringstivheten paring plastroslashr ikke reduseres men heller oslashker noe over tid Paring grunn av materialets oppfoslashrsel under lang tids belastning maring en av og til benytte verdier i beregningene som er reduserte i samme forhold som mellom korttids- og krypmodul - Roslashr lagt i gode masser (friksjonsmasser) Formel for tillatt undertrykk i forbindelse med friksjonsmasser er

635tRtill ESP sdotsdot=

β [kNm2]

β Sikkerhetsfaktor Ersquot Massenes tangentmodul Ersquot = 2 middot Ersquos [kNm2] Ersquos Massenes sekantmodul - diagram under [kNm2] SR Roslashrets ringstivhet [kNm2] Bruk oppgitt verdier for ringstivhetsklasser (for eksempel 8 kNm2 for de fleste avloslashpsroslashrsystemer) eller regn ut ved hjelp av foslashlgende formel

[kNm2] OBS E (roslashrmaterialets E-modul) settes inn i kNm2 33

3

)1(1212 minussdot=

sdotsdot

=SDRE

deESm

R

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 31 Pipelife Norge AS

Paring grunn av stoslashtten fra omkringliggende masser vil kollaps oppstaring plutselig Benytt derfor vanlige korttidsverdier for roslashrmaterialets E-modul (E) i kNm2 Stoslashtteevnen til massene i ledningssonen oppgis som massenes sekantmodul Sekantmodulen er avhengig av dybde og komprimeringsgrad og verdier for generelt gode masser tas ut fra figuren under Tillatt undertrykk for roslashr lagt i masser som gir liten stoslashtte omtales senere Massenes tangentmodul som benyttes i beregningene settes til to ganger massenes sekantmodul

Sekantmodul hos friksjonsmasser avhengig av overdekningens hoslashyde og komprimeringsgrad Massenes tangentmodul settes til det doble av sekantmodulen - Illustrasjon fra Lars-Eric Jansons bok - Roslashr lagt i daringrlige masser Formel for tillatt undertrykk i forbindelse med veldig loslashse masser er

ββ sdotsdot

+sdot

=3

224 tRtill

ESP (Gjelder for SR gt 00275middotErsquot hellipeller Ersquot gt 290 kPa for SN 8)

β Sikkerhetsfaktor SR Roslashrets ringstivhet [kNm2] Ersquot Massenes tangentmodul Ersquot = 2 middot Ersquos [kNm2] Ersquos Massenes sekantmodul fra diagrammet over [kNm2] I dype groslashfter eller ved bruk av myk leire eller silt i ledningssonen med roslashr med lav ringstivhet kan det oppstaring kryp i roslashrmaterialet og en ringstivhet relatert til krypmodulen boslashr benyttes i beregningene Sett inn krypmodulen i stedet for korttids E-modul i beregningen av ringstivhet - Roslashr i grunne groslashfter med trafikklast (firkantede roslashr) Ved grunne groslashfter med trafikkbelastning og roslashr med lav ringstivhet kan roslashret bli mer eller mindre firkantet For denne situasjonen gjelder foslashlgende formel

( )( )353164

e

Rtill d

SPδsdot+sdot

=

SR = Roslashrets ringstivhet [kNm2] δde = Relativ deformasjon [ ]

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 32 Pipelife Norge AS

Forankring Forankring av ledning er noslashdvendig der hvor systemet utsettes for krefter som har mulighet for aring forskyve ledningen Dette gjelder spesielt mufferoslashr med bend i horisontal- og vertikalplanet T-roslashr reduksjoner og endeflenser ved innvendig overtrykk Ledninger i brattere hellinger (ge 250 permil i grove masser eller fjellgroslashft ge 150 permil i finere masser) forankres ogsaring for aring unngaring utglidninger Helsveiste PE-roslashr maring forankres i hver ende Dette gjelder ogsaring i tilknytning til flenseforbindelser mot armatur og annet i kum hvor demontering for vedlikehold og utskifting er noslashdvendig I tillegg boslashr bend stoslashrre enn 60ordm og T-roslashr forankres spesielt Annen spesiell forankring er ofte unoslashdvendig fordi kreftene overfoslashres via strekkfaste skjoslashter til roslashr og friksjonsmasser i groslashfta Bend for mufferoslashr kan forankres med bruk av strekkfaste koblinger paring tilliggende skjoslashter I daringrlige masser kan man da risikere aring forflytte problemet til neste skjoslasht Forankring kan altsaring utfoslashres paring to prinsipielt forskjellige maringter

1 Bruk av forankringskloss 2 Strekkfaste koblinger eller sveist ledning

Vi skal i det etterfoslashlgende ta for oss forankring ved hjelp av betongkloss Dimensjonering av forankringskloss tar utgangspunkt i

bull Innvendig trykk bull Ledningsdimensjon bull Kraftresultant bull Groslashftesidens fasthet

For T-roslashr og endeflenser nyttes foslashlgende formel for beregning av resultantkraft

4

2idPAPR sdot

sdot=sdot=π

R resultantkraft [N] P trykk [Nmm2]

A areal = 4

2idsdotπ

[mm2]

di innvendig diameter π 314

T-roslashr med forankringskloss Eksempel Resultantkraften for et 160 mm T-roslashr for PVC SDR 21 roslashr med maksimum opptredende trykk 7 bar finnes paring foslashlgende maringte P = innvendig trykk = 70 bar = 07 Nmm2 de = 160 mm rarr di = 1446 mm

( )4614470

22 mmmmNR sdotsdot=π

R = 11 500 N = 115 kN (Vannet skyver med en kraft tilsvarende 12 tonn)

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 33 Pipelife Norge AS

For bend baringde i vertikal- og horisontalplanet nyttes formelen

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛sdot

sdotsdotsdot=⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛sdotsdotsdot=

2sin

42

2sin2

2 απα idPAPR

til bestemmelse av resultantkraften R resultantkraft [N] P trykk [Nmm2]

A areal = 4

2idsdotπ

[mm2]

di innvendig diameter π 314 α bendets vinkel

Et muffebend utsatt for krefter fra innvendig trykk Eksempel Resultantkraften for et 110 mm 45ordm bend i PVC SDR 21 utsatt for 7 bars trykk finnes paring foslashlgende maringte P = innvendig trykk = 70 bar = 07 Nmm2 α = 45ordm de = 110 mm rarr di = 994 mm

( )⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ deg

sdotsdot

sdotsdot=⎟⎠⎞

⎜⎝⎛sdotsdotsdot=

245sin

4499702

2sin2

22 mmmmNAPR πα

R = 4157 N = 42 kN Bestemmelse av areal til forankringskloss Ved horisontale bend T-roslashr og overganger oslashnsker man aring oppnaring at de opptredende kreftene fordeles i jordmassene bak For aring faring til dette maring de overfoslashres paring et areal som er stort nok i forhold til massenes evne til aring absorbere trykk Dette gjoslashres ved at kreftene forplanter seg til bakenforliggende masser via en betongkloss med et visst areal Det er dette arealet som maring beregnes ut fra massenes beskaffenhet og krefter foraringrsaket av et innvendig trykk Mellom roslashr og betong legges et lag av papir eller papp Dette for at betongen ikke skal hefte mot plasten

Noslashdvendig betongareal βσ

sdot=jord

betongRA [m2]

R resultantkraft [kN] β sikkerhetsfaktor σjord skjaeligrfasthet eller tillatt jordtrykk for jordtypen [kNm2] (se tabell paring neste side)

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 34 Pipelife Norge AS

Jordtypen Skjaeligrfasthet

[kNm2] Merknader

Bloslasht leire 25 - 50 Leira formes med et lett fingertrykk Middels leire 50 - 150 Leira er fuktig og noe plastisk

Formes med moderat fingertrykk Stiv leire 150 - 300 Leira er toslashrr og relativt fast

Kan formes med hardt fingertrykk Meget stiv leire 300 - 500 Leira er toslashrr og fast

Kan ikke formes med fingertrykk Tillatt jordtrykk

[kNm2]

Fin sand - loslashst lagret 100 Fin sand - komprimert 200 Grov sand - komprimert 300 σjord (skjaeligrfasthet eller tillatt jordtrykk) for ulike jordarter Eksempel

Bend med kraftvektorer og forankringskloss

Horisontalt bend P 15 bar Roslashr 160 mm PVC SDR 21 (Maksimum driftstrykk 10 bar er valgt) α 45˚ σjord 200 kNm2 β sikkerhetsfaktor 15 NB Ved maksimalt 10 bar driftstrykk er maksimalt proslashvetrykk 15 bar Derfor benyttes P = 15 bar i den beregningen Aring sette inn driftstrykket ville gitt for lite areal paring forankringsklossen Proslashvetrykket for et PVC SDR 21 roslashr kan ogsaring vaeligre 175 bar - noe som gir en enda stoslashrre forankringskloss

Resultantkraft

( ) kNNmmmmNAPR 918853182

45sin46144512

2sin2

22 ==⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛ deg

sdotsdot

sdotsdot=⎟⎠⎞

⎜⎝⎛sdotsdotsdot=

πα

Noslashdvendig betongareal

22 142051

200918 mmkNkNRA

jordbetong =sdot=sdot= β

σ

Velger h = 030 m hoslashyde paring betongkloss - som gir bredde

mmm

hA

b betong 470300

1420 2

===

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 35 Pipelife Norge AS

Vertikalt bend Summen av nedoverrettede vertikale krefter maring vaeligre stoslashrre enn eller lik oppoverrettet kraftresultant fra bend Det betyr at massen av overliggende jord med belastningsplate maring tilsvare kraftresultant Vaeligr oppmerksom paring massenes deformasjonsegenskaper Multipliser noslashdvendig tyngde paring belastningsplate med 15 som sikkerhet Eksempel Resultantkraften fra forrige eksempel er 189 kN For aring holde bendet paring plass behoslashves en masse tilsvarende m = (Rg)middotβ = (18 900 N981 ms2)middot15 = 2 890 kg = 29 tonn g = tyngdeaksellerasjonen 981 ms2 β = sikkerhetsfaktor Betong har en densitet paring ca 24 tonnm3 mens densiteten til jord er ca 15 tonnm3 Ved aring velge et passende areal for bunnen av betongklossen og naringr hoslashyden fra bunn betongkloss til terreng er kjent kan man benytte foslashlgende formel for aring finne noslashdvendig hoslashyde paring betongklossen

AAHmhbetong sdotsdotsdotminus

=9051

hbetong Hoslashyden av en betongkloss med flateareal A m Noslashdvendig masse for aring sikre et vertikalt bend utsatt for trykk H Hoslashyde fra bunn av betongkloss til terreng A Betongklossens flateareal Hvis svaret blir negativt betyr det at jorden over dette arealet har nok tyngde i seg selv Likevel er det noslashdvendig med en armert betongplate for aring fordele kreftene til en mengde jord med tilstrekkelig tyngde Hvis hbetong blir stoslashrre enn den totale hoslashyden (H) vil betongklossen stikke opp over terrenget Velg i saring fall et stoslashrre areal (A)

Tetthetsproslashving av trykkroslashr (trykkproslashving) Tetthetsproslashving av trykkroslashr etter legging foretas for aring sikre at roslashrsystemet ikke har eller faringr lekkasje paring grunn av feil i skjoslasht feil i materialet eller feil utfoslashrelse Bruddanvisninger paring plastroslashr vil raskt garing til brudd og svake forankringer vil svikte under hoslashyt trykk Trykkproslashving garingr over en viss tid for at slike svakheter skal kunne avsloslashres Dessuten trenger roslashr og pakninger litt tid for aring sette seg i forhold til et paringfoslashrt innvendig overtrykk Pass paring sikkerheten under trykkproslashving og stans alle arbeider i kummer eller paring andre steder naeligr roslashr og armaturer Pass paring at ventiler paring proslashvestrekningen staringr aringpne og at alle stikkledninger inn til hus er stengt av Trykkproslashving av roslashr for vannforsyning er beskrevet i NS-EN 805 (Vannforsyning Krav til systemer og komponenter utenfor bygninger) Denne standarden er ikke gjengitt her Ledningseier kan stille krav om at hele eller deler av prosedyren i NS-EN 805 foslashlges Norske standarder maring kjoslashpes fra Pronorm Standard Norges salgsselskap (wwwpronormno)

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 36 Pipelife Norge AS

Roslashret maring vaeligre overfylt og loslashse ender T-roslashr dimensjonsoverganger og bend forankret foslashr trykket settes paring Man kan velge aring la skjoslashtene ligge aringpne Luft maring evakueres fra ledningen Luftlommer gir forstyrrelser i maringlingene og er ofte aringrsak til feilaktige maringleresultater Om mulig boslashr vann fylles sakte inn fra ledningens laveste punkt Resultatet fra trykkfallsproslashvingen vil indikere om det er luft i ledningen Krav til omfang bull Proslashvetrykket skal kunne oppnarings paring det laveste punkt paring ledningen bull Et trykk tilsvarende maksimum tillatt driftstrykk maring oppnarings paring ledningens hoslashyeste punkt med

mindre ledningseier bestemmer noe annet Proslashvetrykk = Maksimum tillatt driftstrykk middot 15 eller = Maksimum tillatt driftstrykk + 5 bar den minste av

de to verdiene Maksimum tillatt driftstrykk 6 bar rArr Proslashvetrykk 9 bar Maksimum tillatt driftstrykk 75 bar rArr Proslashvetrykk 1125 bar Maksimum tillatt driftstrykk 10 bar rArr Proslashvetrykk 15 bar Maksimum tillatt driftstrykk 125 bar rArr Proslashvetrykk 175 bar Maksimum tillatt driftstrykk 16 bar rArr Proslashvetrykk 21 bar Maksimum tillatt driftstrykk 20 bar rArr Proslashvetrykk 25 bar OBS Maksimum tillatt driftstrykk kan vaeligre lavere enn roslashrets trykklasse Det tillates hoslashyere trykk i PVC- og PE-roslashr etter nye europeiske standarder For eksempel blir gamle PVC PN 10 roslashr fra og med 110 mm merket PN 125 Pipelife merker sine trykkroslashr med begge trykklasser - i dette tilfellet PN 10 og PN 125 Men det betyr uansett at maksimum tillatt innvendig trykk oslashker fra 10 bar til 125 bar Ved aring foslashlge anvisningene og forholde seg til roslashrets merking kan derfor ledningssystem for 10 bar trykk proslashves med inntil 175 bar trykk (125 bar + 5 bar) Roslashret vil taringle dette men det advares mot aring paringfoslashre ledningssystemet saring hoslashye trykk hvis ikke armaturer forankringer mm er spesielt dimensjonert for dette (Se ogsaring avsnitt om trykklasser og designfaktor (sikkerhetsfaktor)) Under normale forhold skal proslashveutstyret kobles til ledningens laveste punkt Hvis dette ikke er mulig skal trykket tilpasses hoslashyden over ledningens laveste punkt slik at det der ikke overstiger proslashvetrykket Tilpasning av proslashvetrykk ved plassering av manometer over laveste punkt paring ledningen For korte strekninger (lt100 m) og for stikkledninger mindre enn DN 80 er det tilstrekkelig aring benytte driftstrykket som proslashvetrykk Selve proslashveprosedyren fastsettes av ledningseier og kan utfoslashres i tre trinn

minus Forproslashving (kondisjonering) minus Trykkfallsproslashving (avdekker om det er luft i ledningen) minus Hovedtrykkproslashving

Paring grunn av polyetylenmaterialets oppfoslashrsel naringr roslashret utsettes for et stort innvendig vanntrykk kan vanlig trykkproslashving gi resultater som ikke tilfredsstiller kravene selv om ledningen er tett Det er derfor utviklet en egen trykkproslashvingsmetode for PE-roslashr som boslashr gjennomfoslashres ved tvil om tetthet

ΔH

Proslashvetrykk Proslashvetrykk - ΔH

Trykkproslashvingsutstyr Pumpe trykkmaringler mm

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 37 Pipelife Norge AS

Oversikt over komplett trykkproslashving i tre steg

Enkel proslashving Vi anbefaler generelt en forenklet proslashve som bestaringr av forproslashving (kondisjoneringsfase) og en hovedproslashving med trykktapsmetoden Men gjenvaeligrende luft i ledningen kan forstyrre maringlingene Luft komprimeres i stoslashrre grad enn vann og gjenvaeligrende luft kan gi tegn som tyder paring lekkasje eller kamuflere en liten lekkasje Hvis man er usikker paring om all luft er ventilert ut boslashr det ogsaring gjennomfoslashres en trykkfallsproslashving (se neste avsnitt) Flytskjema for anbefalt prosedyre

PVC og PE trykkroslashr Evt PE trykkroslashr Forproslashvingkondisjonering Forproslashvingkondisjonering

darr darr (Evt trykkfallsproslashving - se neste avsnitt) Metode for PE-roslashr med integrert trykkfallsproslashving

darr Hovedproslashving i ht trykktapsmetoden

Forproslashvingkondisjonering Forproslashving bestaringr i at roslashrledningen paringsettes driftstrykk som anbefales holdt i cirka et doslashgn I loslashpet av denne perioden skal man observere ledningen for tegn til lekkasje Samtidig vil roslashr og skjoslashter sette seg Hovedproslashving i ht trykktapsmetoden Under proslashving i ht trykktapsmetoden paringfoslashres proslashvetrykket gradvis og ledningen stenges av Trykkfallet registreres jevnlig i loslashpet av en time eller mer Trykkfallet skal vise en gradvis minkende tendens Krav til maksimum trykkfall i loslashpet av en time er 02 bar Trykket synker fordi roslashret utvider seg noe Aringrsaken til for mye trykkfall kan ogsaring vaeligre gjenvaeligrende luft i ledningen Eventuelt kan trykkfallsproslashving utfoslashres for aring avdekke uoslashnsket luft i ledningen

Forproslashving

Trykkfallsproslashving

Vanntapsmetoden - maringlt avtappet mengde

- maringlt paringfylt mengde

Trykktapsmetoden

Metode for PE-roslashr

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 38 Pipelife Norge AS

Tidspunkt [min] 0 10 20 30 40 50 60 Avlest trykk [bar] 1500 1492 1488 1486 1485 1484 1484

Eksempel paring maringlinger i forbindelse med trykktapsmetoden Metode med integrert trykkfallstest for PE trykkroslashr Prinsipp Naringr trykket i PE-roslashr reduseres raskt vil materialets viskoelastiske egenskaper foslashre til at roslashret etterparing sakte trekker seg sammen Da vil trykket i ledningen stiger noe - hvis ledningen er tett 1 Etter at ledningen er fylt og all tilgjengelig luft evakuert senkes trykket til null La dette staring i en

time 2 Oslashk trykket i loslashpet av maksimum ti minutter til proslashvetrykket og hold dette ved aring etterfylle jevnlig i en

halv time 3 La ledningen staring avstengt i en time og les av trykket Trykket skal ikke synke mer enn 30 av

proslashvetrykket Hvis proslashvetrykket er 15 bar tillates inntil 45 bar trykkfall 4 Reduser trykket raskt med 10-15 av proslashvetrykket Samtidig skal trykkfallet leses av avtappet

vannmengde maringles og dette kontrolleres mot utregning av teoretisk formel for aring avdekke gjenvaeligrende luft i ledningen Denne formelen for maksimalt tillatt avtappet vannmengde er

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+Δsdotsdot=Δ

RESDR

mmNpVV 2maks 2100

121 (se neste avsnitt)

5 Hovedproslashving Steng ledningen igjen og observer trykket i minst en halv time Trykket skal stige noe og overhodet ikke vise en fallende tendens Ved tvil kan proslashveperioden forlenges til 90 minutter og trykkfallet fra maksimumstrykket observert i den foslashrste halvtimen skal ikke vaeligre stoslashrre enn 25 kPa (025 bar eller 25 mVs)

Hvis proslashvingen maring gjentas maring den nye proslashvingen starte med punkt 1 - en time uten trykk

Eksempel paring trykkforloslashp ved trykkproslashving av PE-roslashr 1 time uten trykk - trykkoslashkning - 30 min proslashvetrykk - 1 time avstengt - trykkreduksjon - 30 min avstengt

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 39 Pipelife Norge AS

Trykkfallsproslashving Trykkfallsproslashving gjennomfoslashres for aring avdekke uoslashnsket luft i ledningen Den er integrert i den egne metoden for PE-roslashr i forbindelse med reduksjonen av trykket 1 Oslashk trykket i ledningen til proslashvetrykket 2 Ta ut en maringlbar mengde vann fra ledningen og maringl trykkfallet (Δp) 3 Sammenlign mengden av det avtappede vannet med kalkulert tillatt mengde vann (ΔVmax) ved

maringlt trykkfall i henhold til foslashlgende formel

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+sdotΔsdotsdot=Δ

Rmax E

SDRpVV2100

151 [liter]

Regn ut innholdet i parentesen foslashr du multipliserer dette med det oslashvrige

LdV i sdotsdot

=4

2π Ledningens vannvolum [liter]

di Innvendig diameter [dm] L Ledningens lengde [dm] Pass paring aring sette inn verdiene for di og L i desimeter (dm) 1 kubikkdesimeter (dm3) = 1 liter Δp Maringlt trykkfall [Nmm2] (1 bar = 01 MPa = 01 Nmm2)

edSDR e= Standard dimensjonsforhold [ ]

de Roslashrets utvendig diameter [mm] e Roslashrets veggtykkelse [mm] ER Roslashrmaterialets korttids E-modul

PVC 3 000 Nmm2 PE 80 800 Nmm2 PE 100 1000 Nmm2 Eksempel 600 m 500 mm PE 100 SDR 11 skal kontrolleres med hensyn paring luftinnhold Trykket senkes med 20 bar = 02 Nmm2 Vannvolumet i denne ledningen er

ldmdm

Ld

V i 9067860004

09244

222

=sdotsdot

=sdotsdot

=ππ

Uttrykket inne i parentesen

Nmm

mmNmmNESDR

mmN R

2

222 011501000

112100

12100

1=+=+

Den fullstendige formelen blir slik

lNmmmmNlESDRpVV

R

272011502090678512100

151 22max =sdotsdotsdot=⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+sdotΔsdotsdot=Δ

Avtappet vannmengde i dette eksemplet faringr ikke overstige 272 liter

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 40 Pipelife Norge AS

PE 100 PVC Dim SDR 17 SDR 11 SDR 74 Dim SDR 21 SDR 136

Maksimum tillatt avtappet vannmengde pr km PE 100 roslashr ved trykkfallsproslashving - trykkfall 20 bar (02 Nmm2)

110 386 219 118 110 174 104 125 500 282 153 160 368 220 140 627 355 192 225 729 434 160 819 463 251 280 113 180 104 586 317 315 143 200 128 724 391 400 231 225 162 915 495 Maksimum tillatt avtappet 250 200 113 612 vannmengde pr km PVC-roslashr ved 280 251 142 768 trykkfallsproslashving 315 317 180 971 - trykkfall 20 bar (02 Nmm2) 355 403 228 124 400 512 290 157 500 799 453 630 1269 719

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 41 Pipelife Norge AS

Trykkproslashverapport Trykkroslashr av plast proslashvd i ht NS-EN 805 (forenklet metode beskrevet av Pipelife Norge AS) Ledningseierhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Anlegghelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Entreprenoslashrhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Dimensjon og roslashrtypehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Proslashvetrykkhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip (Den minste av 15sdotmaksimum driftstrykk eller maksimum driftstrykk + 5 bar) Kontrolliste

Alle ender avvinklinger og T-roslashr er med strekkfaste skjoslashter ogeller forankret Ledningen er gradvis oppfylt fra laveste punkt og luftet Driftstrykket er paringfoslashrt og ledningen har staringtt med dette i minst ett doslashgn Proslashvetrykket er paringfoslashrt ledningen er avstengt og manometer som registrerer innvendig trykk er

montert Etter at ledningen er avstengt avleses trykket i ledningen hvert tiende minutt i en time Trykket kan falle med inntil 02 bar og trykkfallet skal vise en avtagende tendens Tabell Tidspunkt [min] 0 10 20 30 40 50 60 Avlest trykk [bar] Diagram fyll inn maringlepunktene og dra en linje gjennom punktene Trykkproslashving er utfoslashrt med godkjent resultat

Sted dato Underskrift

helliphellip bar

10 20 30 40 50 60 0

helliphellip bar

Tid [min]

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 42 Pipelife Norge AS

Avvinkling og boslashying

PE trykkroslashr PE-roslashrets fleksibilitet kan utnyttes ved aring boslashye roslashret En vanlig maringte aring lage riktig boslashyeradius paring er aring benytte et tau like langt som radien og merke sirkelbuen Hvor mye roslashrenden skal flyttes kan ogsaring beregnes ut fra formel Se formler og figur

Normale verdier I enkelte tilfeller boslashr dette beregnes mer noslashyaktig (Alle enheter i meter) R = 60sdotde (Roslashr med trykk) R = 30sdotde (Trykkloslashst roslashr og under installasjon av trykkroslashr)

Rahmsdot

=2

2

πα

sdotsdot

=Ra 180ο

Boslashying av PE-roslashr

PVC trykkroslashr Retningsforandringer skal i prinsippet utfoslashres ved hjelp av bend I tillegg til standard bend kan det leveres bend med annen avvinkling Smaring retningsforandringer kan utfoslashres ved boslashying av roslashr PVC trykkroslashr med muffe kan boslashyes i groslashfta i henhold til skisse og tabell nedenfor Se ogsaring formler i forrige avsnitt Merk at roslashrenden maring sikres slik at det ikke foregaringr ukontrollert avvinkling i muffa

de [mm] R [ m ] hm [ m ] 63 19 054 75 22 045 90 27 038 110 33 031 160 48 021 225 60 015 280 125 007 315 158 006 400 200 005

Boslashying av PVC trykkroslashr Boslashying av PVC trykkroslashr

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 43 Pipelife Norge AS

NB Boslashyde roslashr maring ikke anbores Boslashying av roslashr maring ikke foslashre til at avvinkling i muffe overstiger verdiene nedenfor

Avvinkling i muffe under legging boslashr unngarings Dette for at avvinklingen ikke skal bli for stor ved utilsiktede forskyvninger under arbeidet i ledningssonen eller ved uforutsette setninger Hvis man likevel velger aring avvinkle paring denne maringten gjelder foslashlgende grenseverdier Stoslashrste tillatte avvinkling i muffe Tom 315 mm 20deg - Tilsvarer 20 cm fra senterlinjen for en roslashrlengde (6 m) Mellom 315 mm og 630 mm 15deg - Tilsvarer 15 cm fra senterlinjen for en roslashrlengde (6 m)

Klamring av roslashr i hus Naringr plastroslashr skal monteres over bakken i en kulvert eller i en bygning er det viktig aring passe paring at klamringene er sterke nok baringde for aring baeligre roslashret taringle rystelser (trykksvingninger) og tilfredsstille krav til forankring samt at ekspansjon eller temperaturkrefter haringndteres forsvarlig Glideklammer og fastklammer maring ha et 5 mm tykt mellomlegg av neoprengummi Klamrene maring ogsaring kunne holde roslashret sirkulaeligrt Horisontal PE- eller PVC-ledning

Klamringsavstand horisontale vaeligskefylte PVC-roslashr med maksimum 2 mm nedboslashyning

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 44 Pipelife Norge AS

Klamringsavstand horisontale vaeligskefylte PE 100 roslashr med maksimum 10 mm nedboslashyning PE 80 roslashr maring ha 5 mindre klamringsavstand enn PE 100 roslashr med samme SDR-verdi Bend T-roslashr og lignende utsatt for innvendig trykk maring i tillegg forankres med tanke paring forskyvninger Se avsnitt Forankring for beregning av resultantkrefter Vertikal PE- eller PVC-ledning Vertikale ledninger uten vibrasjoner fra og med 110 mm boslashr ha en klamringsavstand paring maksimum tre meter For ledninger med vibrasjoner gjelder de samme avstandene som for horisontale roslashr PP innomhus avloslashpsroslashr Se ogsaring monteringsanvisningen

Dim [mm]

Horisontal ledning

[m]

Vertikal ledning

[m] 32 05 12 50 05 15 75 08 20 90 09 20

110 11 20 Klamringsavstand for horisontale innomhus PP-roslashr

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 27 Pipelife Norge AS

Tabeller for tillatt undertrykk for frittliggende roslashr uten sidestoslashtte Kort tid SDR 344 SDR 26 SDR 21 SDR 17176 SDR 136 SDR 11 PE 80 - 52middotk - 18middotk - 82middotk PE 100 - 65middotk - 25middotk 51middotk 102middotk PVC 82middotk - (38middotk) - (153middotk) - Svaret har benevning mVs (1 mVs asymp 01 bar) ν er 0 E er 3 000 Nmm2 for PVC 1 000 Nmm2 for PE 100 og 800 Nmm2 for PE 80 Verdier for k hentes fra diagram over Det er tatt hensyn til en sikkerhetsfaktor 2 mot knekking For fastspente roslashr er verdiene 33 hoslashyere Lang tid SDR 344 SDR 26 SDR 21 SDR 17176 SDR 136 SDR 11 PE 80 - 10middotk - 36middotk - 16middotk PE 100 - 13middotk - 50middotk 10middotk 20middotk PVC 27middotk - (13middotk) - (51middotk) - Svaret har benevning mVs (1 mVs asymp 01 bar) ν er 0 E er 1 000 Nmm2 for PVC 200 Nmm2 for PE 100 og 160 Nmm2 for PE 80 Verdier for k hentes fra diagram over Det er tatt hensyn til en sikkerhetsfaktor 2 mot knekking For fastspente roslashr er verdiene 33 hoslashyere Eksempel Hva er tillatt undertrykk ved lang tids belastning for en PE 100 SDR 11 ledning som ligger fritt med 2 deformasjon Av tabellen som viser kritisk undertrykk ved lang tid ser vi at uttrykket er Ptill = 20middotk [mVs] Av figuren som viser reduksjonsfaktor paring grunn av ovalitet ser vi at k er lik 055

Ptill = 20middot055 = 110 mVs asymp 11 bar Tillatt undertrykk for denne ledningen er 110 mVs med en belastningstid paring 50 aringr og en sikkerhetsfaktor paring 2 En viktig forutsetning er selvsagt at deformasjonen holder seg paring 2 - noe som fordrer godt utfoslashrt ledningssone Utregningen gir oss veiledende konservative verdier I kritiske tilfeller maring valg av verdier for ν og E vurderes mer noslashye

Beregning av kritisk undertrykk for PE-roslashr som avstives med betonglodd Hvis et roslashr som kan bevege seg fritt i lengderetningen forsterkes med udeformerbare avstivningsringer (belastningslodd) med innbyrdes avstand L kan kritisk undertrykk beregnes slik

krkrL PL

EeP sdotsdotsdot

=22

[Nmm2]

e Veggtykkelse [mm] E Materialets E-modul eller krypmodul [Nmm2] Pkr Kritisk undertrykk uten avstivningsringer [Nmm2] L Avstanden mellom avstivningsringene [mm] Uttrykket gjelder innenfor foslashlgende grenser for L

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 28 Pipelife Norge AS

( ) 24561

23m

m

deLdee sdot

sdotgtgesdot

dm Middeldiameter dm = de-e

Dimensjon [mm]

SDR 73

SDR 11 SDR 17 SDR 26

110 lt 037 lt 049 lt 065 lt 083 160 lt 054 lt 072 lt 094 lt 12 225 lt 076 lt 10 lt 13 lt 17 280 lt 095 lt 13 lt 16 lt 21 315 lt 11 lt 14 lt 18 lt 24 400 lt 14 lt 18 lt 23 lt 30 500 lt 17 lt 22 lt 29 lt 38 600 lt 20 lt 27 lt 35 lt 45 710 lt 24 lt 32 lt 42 lt 53 800 lt 27 lt 36 lt 47 lt 60

1000 lt 34 lt 45 lt 59 lt 75 1200 lt 41 lt 54 lt 70 lt 90 1400 lt 47 lt 63 lt 82 lt 105 1600 lt 54 lt 72 lt 94 lt 120 1800 lt 61 lt 81 lt 106 lt 135 2000 lt 68 lt 90 lt 117 lt 150

Maksimumavstand [m] mellom lodd for at beregningen skal vaeligre gyldig Ved stoslashrre avstander benyttes formel for fritt roslashr uten avstivningsringer Se forrige avsnitt Ut fra tabellen kan man lese at disse beregningene ikke er relevante foslashr dimensjonene blir rimelig store - kanskje stoslashrre enn 400 mm og ved hoslashye SDR-verdier Eksempel En 600 mm PE 100 SDR 11 sjoslashledning paring 50 meters dyp kan bli utsatt for trykksvingninger med trykk ned mot 0 mVs ved en uforutsett braring endring av vannhastigheten Avstanden mellom belastningsloddene er 20 meter Ovalitet er 1 Sjekk foslashrst at avstanden mellom betongloddene gjoslashr formelen gyldig

( ) 2

456123

m

m

deLdee sdot

sdotgtgesdot

dArr

( ) 2

554555445545554554561

23

sdotsdotgtge

sdot L [mm]

dArr 269 m ge L gt 049 m

dArr L = 20 m

dArr Formelen er gyldig

Finn kritisk undertrykk uten avstivningsringer

kdeEPm

kr sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minussdot=

3

212

υ [Nmm2]

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 29 Pipelife Norge AS

6505545554

0110002

3

2

2

sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minussdot=

mmmmmmN

= 129 Nmm2 = 132 mVs

Kritisk undertrykk med avstivningsringer

krkrL PL

EeP sdotsdotsdot

=22

[Nmm2]

= 22

2912000

100055422mmN

mmmmNmm

sdotsdotsdot

= 215 Nmm2 = 220 mVs

Ledningen ligger paring 50 meters dyp og innvendig trykk er 0 mVs Trykkforskjellen er altsaring 50 mVs som er mye mindre enn det kritiske undertrykket Ledningen vil med stor sannsynlighet taringle en slik belastning - selv om roslashrets ovalitet oslashker

Beregning av tillatt undertrykk for roslashr som ligger nedgravd i groslashft - Beregning av det totale undertrykket roslashret blir utsatt for Plastroslashr som ligger nedgravd i gode masser har vesentlig stoslashrre motstandsevne mot kollaps enn et frittliggende roslashr paring grunn av stoslashtten fra massene i ledningssonen I veldig loslashse masser kan man risikere at roslashret ikke har nevneverdig stoslashtte og ovalisering faringr utvikle seg fritt Stoslashrst betydning for stoslashrrelsen paring det kritiske undertrykket har roslashrets ringstivhet og massenes stoslashtteevne (sekantmodul) Nedgravde roslashr vil i tillegg til et eventuelt innvendig undertrykk bli utsatt for et utvendig trykk fra jordmassene grunnvann ogeller trafikk Vertikalt utvendig trykk paring roslashret q = qjord + qvann + qtr [kNm2] Vekt av jordmasser qjord = ρmiddotH [kNm2] Vanntrykk qvann = 10middotHvann [kNm2] ρ Jordens densitet normalt 18 - 19 kNm3 over grunnvannstanden og 11 kNm3 under

grunnvannstanden H Overdekningens hoslashyde [m] Hvann Grunnvannstandens hoslashyde over senter roslashr [m] Trykk paring grunn av trafikklast (qtr) hentes ut fra diagrammet under Hjultrykket er 75 kN (asymp75 tonn) pluss en dynamisk effekt som er gitt en faktor 175

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 30 Pipelife Norge AS

qtr vertikalt trykk som foslashlge av trafikklast (delt500 mm) - Illustrasjon fra Lars-Eric Jansons bok Summen av undertrykk i roslashret og utvendig overtrykk paring roslashret utgjoslashr det totale undertrykket roslashret blir utsatt for - Ringstivhet og undertrykk Nedgravde roslashr som kollapser er en sjeldenhet i Norge Aringrsaken til dette er at vi generelt har brukt roslashr med stor veggtykkelse i forhold til trykklassen - og dermed hoslashy ringstivhet De nye europeiske standardene aringpner etter hvert for tynnere roslashr med lavere ringstivhet og da maring vi vaeligre mer paring vakt ved undertrykk For det aller meste skal man benytte de vanlige korttidsverdiene for ringstivhet fordi kollaps opptrer plutselig som foslashlge av en plutselig oslashkning i belastningen Langtidsverdier for ringstivhet paring plastroslashr oppgis normalt ikke Dette fordi ringstivheten paring plastroslashr ikke reduseres men heller oslashker noe over tid Paring grunn av materialets oppfoslashrsel under lang tids belastning maring en av og til benytte verdier i beregningene som er reduserte i samme forhold som mellom korttids- og krypmodul - Roslashr lagt i gode masser (friksjonsmasser) Formel for tillatt undertrykk i forbindelse med friksjonsmasser er

635tRtill ESP sdotsdot=

β [kNm2]

β Sikkerhetsfaktor Ersquot Massenes tangentmodul Ersquot = 2 middot Ersquos [kNm2] Ersquos Massenes sekantmodul - diagram under [kNm2] SR Roslashrets ringstivhet [kNm2] Bruk oppgitt verdier for ringstivhetsklasser (for eksempel 8 kNm2 for de fleste avloslashpsroslashrsystemer) eller regn ut ved hjelp av foslashlgende formel

[kNm2] OBS E (roslashrmaterialets E-modul) settes inn i kNm2 33

3

)1(1212 minussdot=

sdotsdot

=SDRE

deESm

R

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 31 Pipelife Norge AS

Paring grunn av stoslashtten fra omkringliggende masser vil kollaps oppstaring plutselig Benytt derfor vanlige korttidsverdier for roslashrmaterialets E-modul (E) i kNm2 Stoslashtteevnen til massene i ledningssonen oppgis som massenes sekantmodul Sekantmodulen er avhengig av dybde og komprimeringsgrad og verdier for generelt gode masser tas ut fra figuren under Tillatt undertrykk for roslashr lagt i masser som gir liten stoslashtte omtales senere Massenes tangentmodul som benyttes i beregningene settes til to ganger massenes sekantmodul

Sekantmodul hos friksjonsmasser avhengig av overdekningens hoslashyde og komprimeringsgrad Massenes tangentmodul settes til det doble av sekantmodulen - Illustrasjon fra Lars-Eric Jansons bok - Roslashr lagt i daringrlige masser Formel for tillatt undertrykk i forbindelse med veldig loslashse masser er

ββ sdotsdot

+sdot

=3

224 tRtill

ESP (Gjelder for SR gt 00275middotErsquot hellipeller Ersquot gt 290 kPa for SN 8)

β Sikkerhetsfaktor SR Roslashrets ringstivhet [kNm2] Ersquot Massenes tangentmodul Ersquot = 2 middot Ersquos [kNm2] Ersquos Massenes sekantmodul fra diagrammet over [kNm2] I dype groslashfter eller ved bruk av myk leire eller silt i ledningssonen med roslashr med lav ringstivhet kan det oppstaring kryp i roslashrmaterialet og en ringstivhet relatert til krypmodulen boslashr benyttes i beregningene Sett inn krypmodulen i stedet for korttids E-modul i beregningen av ringstivhet - Roslashr i grunne groslashfter med trafikklast (firkantede roslashr) Ved grunne groslashfter med trafikkbelastning og roslashr med lav ringstivhet kan roslashret bli mer eller mindre firkantet For denne situasjonen gjelder foslashlgende formel

( )( )353164

e

Rtill d

SPδsdot+sdot

=

SR = Roslashrets ringstivhet [kNm2] δde = Relativ deformasjon [ ]

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 32 Pipelife Norge AS

Forankring Forankring av ledning er noslashdvendig der hvor systemet utsettes for krefter som har mulighet for aring forskyve ledningen Dette gjelder spesielt mufferoslashr med bend i horisontal- og vertikalplanet T-roslashr reduksjoner og endeflenser ved innvendig overtrykk Ledninger i brattere hellinger (ge 250 permil i grove masser eller fjellgroslashft ge 150 permil i finere masser) forankres ogsaring for aring unngaring utglidninger Helsveiste PE-roslashr maring forankres i hver ende Dette gjelder ogsaring i tilknytning til flenseforbindelser mot armatur og annet i kum hvor demontering for vedlikehold og utskifting er noslashdvendig I tillegg boslashr bend stoslashrre enn 60ordm og T-roslashr forankres spesielt Annen spesiell forankring er ofte unoslashdvendig fordi kreftene overfoslashres via strekkfaste skjoslashter til roslashr og friksjonsmasser i groslashfta Bend for mufferoslashr kan forankres med bruk av strekkfaste koblinger paring tilliggende skjoslashter I daringrlige masser kan man da risikere aring forflytte problemet til neste skjoslasht Forankring kan altsaring utfoslashres paring to prinsipielt forskjellige maringter

1 Bruk av forankringskloss 2 Strekkfaste koblinger eller sveist ledning

Vi skal i det etterfoslashlgende ta for oss forankring ved hjelp av betongkloss Dimensjonering av forankringskloss tar utgangspunkt i

bull Innvendig trykk bull Ledningsdimensjon bull Kraftresultant bull Groslashftesidens fasthet

For T-roslashr og endeflenser nyttes foslashlgende formel for beregning av resultantkraft

4

2idPAPR sdot

sdot=sdot=π

R resultantkraft [N] P trykk [Nmm2]

A areal = 4

2idsdotπ

[mm2]

di innvendig diameter π 314

T-roslashr med forankringskloss Eksempel Resultantkraften for et 160 mm T-roslashr for PVC SDR 21 roslashr med maksimum opptredende trykk 7 bar finnes paring foslashlgende maringte P = innvendig trykk = 70 bar = 07 Nmm2 de = 160 mm rarr di = 1446 mm

( )4614470

22 mmmmNR sdotsdot=π

R = 11 500 N = 115 kN (Vannet skyver med en kraft tilsvarende 12 tonn)

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 33 Pipelife Norge AS

For bend baringde i vertikal- og horisontalplanet nyttes formelen

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛sdot

sdotsdotsdot=⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛sdotsdotsdot=

2sin

42

2sin2

2 απα idPAPR

til bestemmelse av resultantkraften R resultantkraft [N] P trykk [Nmm2]

A areal = 4

2idsdotπ

[mm2]

di innvendig diameter π 314 α bendets vinkel

Et muffebend utsatt for krefter fra innvendig trykk Eksempel Resultantkraften for et 110 mm 45ordm bend i PVC SDR 21 utsatt for 7 bars trykk finnes paring foslashlgende maringte P = innvendig trykk = 70 bar = 07 Nmm2 α = 45ordm de = 110 mm rarr di = 994 mm

( )⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ deg

sdotsdot

sdotsdot=⎟⎠⎞

⎜⎝⎛sdotsdotsdot=

245sin

4499702

2sin2

22 mmmmNAPR πα

R = 4157 N = 42 kN Bestemmelse av areal til forankringskloss Ved horisontale bend T-roslashr og overganger oslashnsker man aring oppnaring at de opptredende kreftene fordeles i jordmassene bak For aring faring til dette maring de overfoslashres paring et areal som er stort nok i forhold til massenes evne til aring absorbere trykk Dette gjoslashres ved at kreftene forplanter seg til bakenforliggende masser via en betongkloss med et visst areal Det er dette arealet som maring beregnes ut fra massenes beskaffenhet og krefter foraringrsaket av et innvendig trykk Mellom roslashr og betong legges et lag av papir eller papp Dette for at betongen ikke skal hefte mot plasten

Noslashdvendig betongareal βσ

sdot=jord

betongRA [m2]

R resultantkraft [kN] β sikkerhetsfaktor σjord skjaeligrfasthet eller tillatt jordtrykk for jordtypen [kNm2] (se tabell paring neste side)

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 34 Pipelife Norge AS

Jordtypen Skjaeligrfasthet

[kNm2] Merknader

Bloslasht leire 25 - 50 Leira formes med et lett fingertrykk Middels leire 50 - 150 Leira er fuktig og noe plastisk

Formes med moderat fingertrykk Stiv leire 150 - 300 Leira er toslashrr og relativt fast

Kan formes med hardt fingertrykk Meget stiv leire 300 - 500 Leira er toslashrr og fast

Kan ikke formes med fingertrykk Tillatt jordtrykk

[kNm2]

Fin sand - loslashst lagret 100 Fin sand - komprimert 200 Grov sand - komprimert 300 σjord (skjaeligrfasthet eller tillatt jordtrykk) for ulike jordarter Eksempel

Bend med kraftvektorer og forankringskloss

Horisontalt bend P 15 bar Roslashr 160 mm PVC SDR 21 (Maksimum driftstrykk 10 bar er valgt) α 45˚ σjord 200 kNm2 β sikkerhetsfaktor 15 NB Ved maksimalt 10 bar driftstrykk er maksimalt proslashvetrykk 15 bar Derfor benyttes P = 15 bar i den beregningen Aring sette inn driftstrykket ville gitt for lite areal paring forankringsklossen Proslashvetrykket for et PVC SDR 21 roslashr kan ogsaring vaeligre 175 bar - noe som gir en enda stoslashrre forankringskloss

Resultantkraft

( ) kNNmmmmNAPR 918853182

45sin46144512

2sin2

22 ==⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛ deg

sdotsdot

sdotsdot=⎟⎠⎞

⎜⎝⎛sdotsdotsdot=

πα

Noslashdvendig betongareal

22 142051

200918 mmkNkNRA

jordbetong =sdot=sdot= β

σ

Velger h = 030 m hoslashyde paring betongkloss - som gir bredde

mmm

hA

b betong 470300

1420 2

===

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 35 Pipelife Norge AS

Vertikalt bend Summen av nedoverrettede vertikale krefter maring vaeligre stoslashrre enn eller lik oppoverrettet kraftresultant fra bend Det betyr at massen av overliggende jord med belastningsplate maring tilsvare kraftresultant Vaeligr oppmerksom paring massenes deformasjonsegenskaper Multipliser noslashdvendig tyngde paring belastningsplate med 15 som sikkerhet Eksempel Resultantkraften fra forrige eksempel er 189 kN For aring holde bendet paring plass behoslashves en masse tilsvarende m = (Rg)middotβ = (18 900 N981 ms2)middot15 = 2 890 kg = 29 tonn g = tyngdeaksellerasjonen 981 ms2 β = sikkerhetsfaktor Betong har en densitet paring ca 24 tonnm3 mens densiteten til jord er ca 15 tonnm3 Ved aring velge et passende areal for bunnen av betongklossen og naringr hoslashyden fra bunn betongkloss til terreng er kjent kan man benytte foslashlgende formel for aring finne noslashdvendig hoslashyde paring betongklossen

AAHmhbetong sdotsdotsdotminus

=9051

hbetong Hoslashyden av en betongkloss med flateareal A m Noslashdvendig masse for aring sikre et vertikalt bend utsatt for trykk H Hoslashyde fra bunn av betongkloss til terreng A Betongklossens flateareal Hvis svaret blir negativt betyr det at jorden over dette arealet har nok tyngde i seg selv Likevel er det noslashdvendig med en armert betongplate for aring fordele kreftene til en mengde jord med tilstrekkelig tyngde Hvis hbetong blir stoslashrre enn den totale hoslashyden (H) vil betongklossen stikke opp over terrenget Velg i saring fall et stoslashrre areal (A)

Tetthetsproslashving av trykkroslashr (trykkproslashving) Tetthetsproslashving av trykkroslashr etter legging foretas for aring sikre at roslashrsystemet ikke har eller faringr lekkasje paring grunn av feil i skjoslasht feil i materialet eller feil utfoslashrelse Bruddanvisninger paring plastroslashr vil raskt garing til brudd og svake forankringer vil svikte under hoslashyt trykk Trykkproslashving garingr over en viss tid for at slike svakheter skal kunne avsloslashres Dessuten trenger roslashr og pakninger litt tid for aring sette seg i forhold til et paringfoslashrt innvendig overtrykk Pass paring sikkerheten under trykkproslashving og stans alle arbeider i kummer eller paring andre steder naeligr roslashr og armaturer Pass paring at ventiler paring proslashvestrekningen staringr aringpne og at alle stikkledninger inn til hus er stengt av Trykkproslashving av roslashr for vannforsyning er beskrevet i NS-EN 805 (Vannforsyning Krav til systemer og komponenter utenfor bygninger) Denne standarden er ikke gjengitt her Ledningseier kan stille krav om at hele eller deler av prosedyren i NS-EN 805 foslashlges Norske standarder maring kjoslashpes fra Pronorm Standard Norges salgsselskap (wwwpronormno)

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 36 Pipelife Norge AS

Roslashret maring vaeligre overfylt og loslashse ender T-roslashr dimensjonsoverganger og bend forankret foslashr trykket settes paring Man kan velge aring la skjoslashtene ligge aringpne Luft maring evakueres fra ledningen Luftlommer gir forstyrrelser i maringlingene og er ofte aringrsak til feilaktige maringleresultater Om mulig boslashr vann fylles sakte inn fra ledningens laveste punkt Resultatet fra trykkfallsproslashvingen vil indikere om det er luft i ledningen Krav til omfang bull Proslashvetrykket skal kunne oppnarings paring det laveste punkt paring ledningen bull Et trykk tilsvarende maksimum tillatt driftstrykk maring oppnarings paring ledningens hoslashyeste punkt med

mindre ledningseier bestemmer noe annet Proslashvetrykk = Maksimum tillatt driftstrykk middot 15 eller = Maksimum tillatt driftstrykk + 5 bar den minste av

de to verdiene Maksimum tillatt driftstrykk 6 bar rArr Proslashvetrykk 9 bar Maksimum tillatt driftstrykk 75 bar rArr Proslashvetrykk 1125 bar Maksimum tillatt driftstrykk 10 bar rArr Proslashvetrykk 15 bar Maksimum tillatt driftstrykk 125 bar rArr Proslashvetrykk 175 bar Maksimum tillatt driftstrykk 16 bar rArr Proslashvetrykk 21 bar Maksimum tillatt driftstrykk 20 bar rArr Proslashvetrykk 25 bar OBS Maksimum tillatt driftstrykk kan vaeligre lavere enn roslashrets trykklasse Det tillates hoslashyere trykk i PVC- og PE-roslashr etter nye europeiske standarder For eksempel blir gamle PVC PN 10 roslashr fra og med 110 mm merket PN 125 Pipelife merker sine trykkroslashr med begge trykklasser - i dette tilfellet PN 10 og PN 125 Men det betyr uansett at maksimum tillatt innvendig trykk oslashker fra 10 bar til 125 bar Ved aring foslashlge anvisningene og forholde seg til roslashrets merking kan derfor ledningssystem for 10 bar trykk proslashves med inntil 175 bar trykk (125 bar + 5 bar) Roslashret vil taringle dette men det advares mot aring paringfoslashre ledningssystemet saring hoslashye trykk hvis ikke armaturer forankringer mm er spesielt dimensjonert for dette (Se ogsaring avsnitt om trykklasser og designfaktor (sikkerhetsfaktor)) Under normale forhold skal proslashveutstyret kobles til ledningens laveste punkt Hvis dette ikke er mulig skal trykket tilpasses hoslashyden over ledningens laveste punkt slik at det der ikke overstiger proslashvetrykket Tilpasning av proslashvetrykk ved plassering av manometer over laveste punkt paring ledningen For korte strekninger (lt100 m) og for stikkledninger mindre enn DN 80 er det tilstrekkelig aring benytte driftstrykket som proslashvetrykk Selve proslashveprosedyren fastsettes av ledningseier og kan utfoslashres i tre trinn

minus Forproslashving (kondisjonering) minus Trykkfallsproslashving (avdekker om det er luft i ledningen) minus Hovedtrykkproslashving

Paring grunn av polyetylenmaterialets oppfoslashrsel naringr roslashret utsettes for et stort innvendig vanntrykk kan vanlig trykkproslashving gi resultater som ikke tilfredsstiller kravene selv om ledningen er tett Det er derfor utviklet en egen trykkproslashvingsmetode for PE-roslashr som boslashr gjennomfoslashres ved tvil om tetthet

ΔH

Proslashvetrykk Proslashvetrykk - ΔH

Trykkproslashvingsutstyr Pumpe trykkmaringler mm

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 37 Pipelife Norge AS

Oversikt over komplett trykkproslashving i tre steg

Enkel proslashving Vi anbefaler generelt en forenklet proslashve som bestaringr av forproslashving (kondisjoneringsfase) og en hovedproslashving med trykktapsmetoden Men gjenvaeligrende luft i ledningen kan forstyrre maringlingene Luft komprimeres i stoslashrre grad enn vann og gjenvaeligrende luft kan gi tegn som tyder paring lekkasje eller kamuflere en liten lekkasje Hvis man er usikker paring om all luft er ventilert ut boslashr det ogsaring gjennomfoslashres en trykkfallsproslashving (se neste avsnitt) Flytskjema for anbefalt prosedyre

PVC og PE trykkroslashr Evt PE trykkroslashr Forproslashvingkondisjonering Forproslashvingkondisjonering

darr darr (Evt trykkfallsproslashving - se neste avsnitt) Metode for PE-roslashr med integrert trykkfallsproslashving

darr Hovedproslashving i ht trykktapsmetoden

Forproslashvingkondisjonering Forproslashving bestaringr i at roslashrledningen paringsettes driftstrykk som anbefales holdt i cirka et doslashgn I loslashpet av denne perioden skal man observere ledningen for tegn til lekkasje Samtidig vil roslashr og skjoslashter sette seg Hovedproslashving i ht trykktapsmetoden Under proslashving i ht trykktapsmetoden paringfoslashres proslashvetrykket gradvis og ledningen stenges av Trykkfallet registreres jevnlig i loslashpet av en time eller mer Trykkfallet skal vise en gradvis minkende tendens Krav til maksimum trykkfall i loslashpet av en time er 02 bar Trykket synker fordi roslashret utvider seg noe Aringrsaken til for mye trykkfall kan ogsaring vaeligre gjenvaeligrende luft i ledningen Eventuelt kan trykkfallsproslashving utfoslashres for aring avdekke uoslashnsket luft i ledningen

Forproslashving

Trykkfallsproslashving

Vanntapsmetoden - maringlt avtappet mengde

- maringlt paringfylt mengde

Trykktapsmetoden

Metode for PE-roslashr

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 38 Pipelife Norge AS

Tidspunkt [min] 0 10 20 30 40 50 60 Avlest trykk [bar] 1500 1492 1488 1486 1485 1484 1484

Eksempel paring maringlinger i forbindelse med trykktapsmetoden Metode med integrert trykkfallstest for PE trykkroslashr Prinsipp Naringr trykket i PE-roslashr reduseres raskt vil materialets viskoelastiske egenskaper foslashre til at roslashret etterparing sakte trekker seg sammen Da vil trykket i ledningen stiger noe - hvis ledningen er tett 1 Etter at ledningen er fylt og all tilgjengelig luft evakuert senkes trykket til null La dette staring i en

time 2 Oslashk trykket i loslashpet av maksimum ti minutter til proslashvetrykket og hold dette ved aring etterfylle jevnlig i en

halv time 3 La ledningen staring avstengt i en time og les av trykket Trykket skal ikke synke mer enn 30 av

proslashvetrykket Hvis proslashvetrykket er 15 bar tillates inntil 45 bar trykkfall 4 Reduser trykket raskt med 10-15 av proslashvetrykket Samtidig skal trykkfallet leses av avtappet

vannmengde maringles og dette kontrolleres mot utregning av teoretisk formel for aring avdekke gjenvaeligrende luft i ledningen Denne formelen for maksimalt tillatt avtappet vannmengde er

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+Δsdotsdot=Δ

RESDR

mmNpVV 2maks 2100

121 (se neste avsnitt)

5 Hovedproslashving Steng ledningen igjen og observer trykket i minst en halv time Trykket skal stige noe og overhodet ikke vise en fallende tendens Ved tvil kan proslashveperioden forlenges til 90 minutter og trykkfallet fra maksimumstrykket observert i den foslashrste halvtimen skal ikke vaeligre stoslashrre enn 25 kPa (025 bar eller 25 mVs)

Hvis proslashvingen maring gjentas maring den nye proslashvingen starte med punkt 1 - en time uten trykk

Eksempel paring trykkforloslashp ved trykkproslashving av PE-roslashr 1 time uten trykk - trykkoslashkning - 30 min proslashvetrykk - 1 time avstengt - trykkreduksjon - 30 min avstengt

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 39 Pipelife Norge AS

Trykkfallsproslashving Trykkfallsproslashving gjennomfoslashres for aring avdekke uoslashnsket luft i ledningen Den er integrert i den egne metoden for PE-roslashr i forbindelse med reduksjonen av trykket 1 Oslashk trykket i ledningen til proslashvetrykket 2 Ta ut en maringlbar mengde vann fra ledningen og maringl trykkfallet (Δp) 3 Sammenlign mengden av det avtappede vannet med kalkulert tillatt mengde vann (ΔVmax) ved

maringlt trykkfall i henhold til foslashlgende formel

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+sdotΔsdotsdot=Δ

Rmax E

SDRpVV2100

151 [liter]

Regn ut innholdet i parentesen foslashr du multipliserer dette med det oslashvrige

LdV i sdotsdot

=4

2π Ledningens vannvolum [liter]

di Innvendig diameter [dm] L Ledningens lengde [dm] Pass paring aring sette inn verdiene for di og L i desimeter (dm) 1 kubikkdesimeter (dm3) = 1 liter Δp Maringlt trykkfall [Nmm2] (1 bar = 01 MPa = 01 Nmm2)

edSDR e= Standard dimensjonsforhold [ ]

de Roslashrets utvendig diameter [mm] e Roslashrets veggtykkelse [mm] ER Roslashrmaterialets korttids E-modul

PVC 3 000 Nmm2 PE 80 800 Nmm2 PE 100 1000 Nmm2 Eksempel 600 m 500 mm PE 100 SDR 11 skal kontrolleres med hensyn paring luftinnhold Trykket senkes med 20 bar = 02 Nmm2 Vannvolumet i denne ledningen er

ldmdm

Ld

V i 9067860004

09244

222

=sdotsdot

=sdotsdot

=ππ

Uttrykket inne i parentesen

Nmm

mmNmmNESDR

mmN R

2

222 011501000

112100

12100

1=+=+

Den fullstendige formelen blir slik

lNmmmmNlESDRpVV

R

272011502090678512100

151 22max =sdotsdotsdot=⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+sdotΔsdotsdot=Δ

Avtappet vannmengde i dette eksemplet faringr ikke overstige 272 liter

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 40 Pipelife Norge AS

PE 100 PVC Dim SDR 17 SDR 11 SDR 74 Dim SDR 21 SDR 136

Maksimum tillatt avtappet vannmengde pr km PE 100 roslashr ved trykkfallsproslashving - trykkfall 20 bar (02 Nmm2)

110 386 219 118 110 174 104 125 500 282 153 160 368 220 140 627 355 192 225 729 434 160 819 463 251 280 113 180 104 586 317 315 143 200 128 724 391 400 231 225 162 915 495 Maksimum tillatt avtappet 250 200 113 612 vannmengde pr km PVC-roslashr ved 280 251 142 768 trykkfallsproslashving 315 317 180 971 - trykkfall 20 bar (02 Nmm2) 355 403 228 124 400 512 290 157 500 799 453 630 1269 719

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 41 Pipelife Norge AS

Trykkproslashverapport Trykkroslashr av plast proslashvd i ht NS-EN 805 (forenklet metode beskrevet av Pipelife Norge AS) Ledningseierhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Anlegghelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Entreprenoslashrhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Dimensjon og roslashrtypehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Proslashvetrykkhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip (Den minste av 15sdotmaksimum driftstrykk eller maksimum driftstrykk + 5 bar) Kontrolliste

Alle ender avvinklinger og T-roslashr er med strekkfaste skjoslashter ogeller forankret Ledningen er gradvis oppfylt fra laveste punkt og luftet Driftstrykket er paringfoslashrt og ledningen har staringtt med dette i minst ett doslashgn Proslashvetrykket er paringfoslashrt ledningen er avstengt og manometer som registrerer innvendig trykk er

montert Etter at ledningen er avstengt avleses trykket i ledningen hvert tiende minutt i en time Trykket kan falle med inntil 02 bar og trykkfallet skal vise en avtagende tendens Tabell Tidspunkt [min] 0 10 20 30 40 50 60 Avlest trykk [bar] Diagram fyll inn maringlepunktene og dra en linje gjennom punktene Trykkproslashving er utfoslashrt med godkjent resultat

Sted dato Underskrift

helliphellip bar

10 20 30 40 50 60 0

helliphellip bar

Tid [min]

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 42 Pipelife Norge AS

Avvinkling og boslashying

PE trykkroslashr PE-roslashrets fleksibilitet kan utnyttes ved aring boslashye roslashret En vanlig maringte aring lage riktig boslashyeradius paring er aring benytte et tau like langt som radien og merke sirkelbuen Hvor mye roslashrenden skal flyttes kan ogsaring beregnes ut fra formel Se formler og figur

Normale verdier I enkelte tilfeller boslashr dette beregnes mer noslashyaktig (Alle enheter i meter) R = 60sdotde (Roslashr med trykk) R = 30sdotde (Trykkloslashst roslashr og under installasjon av trykkroslashr)

Rahmsdot

=2

2

πα

sdotsdot

=Ra 180ο

Boslashying av PE-roslashr

PVC trykkroslashr Retningsforandringer skal i prinsippet utfoslashres ved hjelp av bend I tillegg til standard bend kan det leveres bend med annen avvinkling Smaring retningsforandringer kan utfoslashres ved boslashying av roslashr PVC trykkroslashr med muffe kan boslashyes i groslashfta i henhold til skisse og tabell nedenfor Se ogsaring formler i forrige avsnitt Merk at roslashrenden maring sikres slik at det ikke foregaringr ukontrollert avvinkling i muffa

de [mm] R [ m ] hm [ m ] 63 19 054 75 22 045 90 27 038 110 33 031 160 48 021 225 60 015 280 125 007 315 158 006 400 200 005

Boslashying av PVC trykkroslashr Boslashying av PVC trykkroslashr

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 43 Pipelife Norge AS

NB Boslashyde roslashr maring ikke anbores Boslashying av roslashr maring ikke foslashre til at avvinkling i muffe overstiger verdiene nedenfor

Avvinkling i muffe under legging boslashr unngarings Dette for at avvinklingen ikke skal bli for stor ved utilsiktede forskyvninger under arbeidet i ledningssonen eller ved uforutsette setninger Hvis man likevel velger aring avvinkle paring denne maringten gjelder foslashlgende grenseverdier Stoslashrste tillatte avvinkling i muffe Tom 315 mm 20deg - Tilsvarer 20 cm fra senterlinjen for en roslashrlengde (6 m) Mellom 315 mm og 630 mm 15deg - Tilsvarer 15 cm fra senterlinjen for en roslashrlengde (6 m)

Klamring av roslashr i hus Naringr plastroslashr skal monteres over bakken i en kulvert eller i en bygning er det viktig aring passe paring at klamringene er sterke nok baringde for aring baeligre roslashret taringle rystelser (trykksvingninger) og tilfredsstille krav til forankring samt at ekspansjon eller temperaturkrefter haringndteres forsvarlig Glideklammer og fastklammer maring ha et 5 mm tykt mellomlegg av neoprengummi Klamrene maring ogsaring kunne holde roslashret sirkulaeligrt Horisontal PE- eller PVC-ledning

Klamringsavstand horisontale vaeligskefylte PVC-roslashr med maksimum 2 mm nedboslashyning

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 44 Pipelife Norge AS

Klamringsavstand horisontale vaeligskefylte PE 100 roslashr med maksimum 10 mm nedboslashyning PE 80 roslashr maring ha 5 mindre klamringsavstand enn PE 100 roslashr med samme SDR-verdi Bend T-roslashr og lignende utsatt for innvendig trykk maring i tillegg forankres med tanke paring forskyvninger Se avsnitt Forankring for beregning av resultantkrefter Vertikal PE- eller PVC-ledning Vertikale ledninger uten vibrasjoner fra og med 110 mm boslashr ha en klamringsavstand paring maksimum tre meter For ledninger med vibrasjoner gjelder de samme avstandene som for horisontale roslashr PP innomhus avloslashpsroslashr Se ogsaring monteringsanvisningen

Dim [mm]

Horisontal ledning

[m]

Vertikal ledning

[m] 32 05 12 50 05 15 75 08 20 90 09 20

110 11 20 Klamringsavstand for horisontale innomhus PP-roslashr

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 28 Pipelife Norge AS

( ) 24561

23m

m

deLdee sdot

sdotgtgesdot

dm Middeldiameter dm = de-e

Dimensjon [mm]

SDR 73

SDR 11 SDR 17 SDR 26

110 lt 037 lt 049 lt 065 lt 083 160 lt 054 lt 072 lt 094 lt 12 225 lt 076 lt 10 lt 13 lt 17 280 lt 095 lt 13 lt 16 lt 21 315 lt 11 lt 14 lt 18 lt 24 400 lt 14 lt 18 lt 23 lt 30 500 lt 17 lt 22 lt 29 lt 38 600 lt 20 lt 27 lt 35 lt 45 710 lt 24 lt 32 lt 42 lt 53 800 lt 27 lt 36 lt 47 lt 60

1000 lt 34 lt 45 lt 59 lt 75 1200 lt 41 lt 54 lt 70 lt 90 1400 lt 47 lt 63 lt 82 lt 105 1600 lt 54 lt 72 lt 94 lt 120 1800 lt 61 lt 81 lt 106 lt 135 2000 lt 68 lt 90 lt 117 lt 150

Maksimumavstand [m] mellom lodd for at beregningen skal vaeligre gyldig Ved stoslashrre avstander benyttes formel for fritt roslashr uten avstivningsringer Se forrige avsnitt Ut fra tabellen kan man lese at disse beregningene ikke er relevante foslashr dimensjonene blir rimelig store - kanskje stoslashrre enn 400 mm og ved hoslashye SDR-verdier Eksempel En 600 mm PE 100 SDR 11 sjoslashledning paring 50 meters dyp kan bli utsatt for trykksvingninger med trykk ned mot 0 mVs ved en uforutsett braring endring av vannhastigheten Avstanden mellom belastningsloddene er 20 meter Ovalitet er 1 Sjekk foslashrst at avstanden mellom betongloddene gjoslashr formelen gyldig

( ) 2

456123

m

m

deLdee sdot

sdotgtgesdot

dArr

( ) 2

554555445545554554561

23

sdotsdotgtge

sdot L [mm]

dArr 269 m ge L gt 049 m

dArr L = 20 m

dArr Formelen er gyldig

Finn kritisk undertrykk uten avstivningsringer

kdeEPm

kr sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minussdot=

3

212

υ [Nmm2]

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 29 Pipelife Norge AS

6505545554

0110002

3

2

2

sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minussdot=

mmmmmmN

= 129 Nmm2 = 132 mVs

Kritisk undertrykk med avstivningsringer

krkrL PL

EeP sdotsdotsdot

=22

[Nmm2]

= 22

2912000

100055422mmN

mmmmNmm

sdotsdotsdot

= 215 Nmm2 = 220 mVs

Ledningen ligger paring 50 meters dyp og innvendig trykk er 0 mVs Trykkforskjellen er altsaring 50 mVs som er mye mindre enn det kritiske undertrykket Ledningen vil med stor sannsynlighet taringle en slik belastning - selv om roslashrets ovalitet oslashker

Beregning av tillatt undertrykk for roslashr som ligger nedgravd i groslashft - Beregning av det totale undertrykket roslashret blir utsatt for Plastroslashr som ligger nedgravd i gode masser har vesentlig stoslashrre motstandsevne mot kollaps enn et frittliggende roslashr paring grunn av stoslashtten fra massene i ledningssonen I veldig loslashse masser kan man risikere at roslashret ikke har nevneverdig stoslashtte og ovalisering faringr utvikle seg fritt Stoslashrst betydning for stoslashrrelsen paring det kritiske undertrykket har roslashrets ringstivhet og massenes stoslashtteevne (sekantmodul) Nedgravde roslashr vil i tillegg til et eventuelt innvendig undertrykk bli utsatt for et utvendig trykk fra jordmassene grunnvann ogeller trafikk Vertikalt utvendig trykk paring roslashret q = qjord + qvann + qtr [kNm2] Vekt av jordmasser qjord = ρmiddotH [kNm2] Vanntrykk qvann = 10middotHvann [kNm2] ρ Jordens densitet normalt 18 - 19 kNm3 over grunnvannstanden og 11 kNm3 under

grunnvannstanden H Overdekningens hoslashyde [m] Hvann Grunnvannstandens hoslashyde over senter roslashr [m] Trykk paring grunn av trafikklast (qtr) hentes ut fra diagrammet under Hjultrykket er 75 kN (asymp75 tonn) pluss en dynamisk effekt som er gitt en faktor 175

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 30 Pipelife Norge AS

qtr vertikalt trykk som foslashlge av trafikklast (delt500 mm) - Illustrasjon fra Lars-Eric Jansons bok Summen av undertrykk i roslashret og utvendig overtrykk paring roslashret utgjoslashr det totale undertrykket roslashret blir utsatt for - Ringstivhet og undertrykk Nedgravde roslashr som kollapser er en sjeldenhet i Norge Aringrsaken til dette er at vi generelt har brukt roslashr med stor veggtykkelse i forhold til trykklassen - og dermed hoslashy ringstivhet De nye europeiske standardene aringpner etter hvert for tynnere roslashr med lavere ringstivhet og da maring vi vaeligre mer paring vakt ved undertrykk For det aller meste skal man benytte de vanlige korttidsverdiene for ringstivhet fordi kollaps opptrer plutselig som foslashlge av en plutselig oslashkning i belastningen Langtidsverdier for ringstivhet paring plastroslashr oppgis normalt ikke Dette fordi ringstivheten paring plastroslashr ikke reduseres men heller oslashker noe over tid Paring grunn av materialets oppfoslashrsel under lang tids belastning maring en av og til benytte verdier i beregningene som er reduserte i samme forhold som mellom korttids- og krypmodul - Roslashr lagt i gode masser (friksjonsmasser) Formel for tillatt undertrykk i forbindelse med friksjonsmasser er

635tRtill ESP sdotsdot=

β [kNm2]

β Sikkerhetsfaktor Ersquot Massenes tangentmodul Ersquot = 2 middot Ersquos [kNm2] Ersquos Massenes sekantmodul - diagram under [kNm2] SR Roslashrets ringstivhet [kNm2] Bruk oppgitt verdier for ringstivhetsklasser (for eksempel 8 kNm2 for de fleste avloslashpsroslashrsystemer) eller regn ut ved hjelp av foslashlgende formel

[kNm2] OBS E (roslashrmaterialets E-modul) settes inn i kNm2 33

3

)1(1212 minussdot=

sdotsdot

=SDRE

deESm

R

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 31 Pipelife Norge AS

Paring grunn av stoslashtten fra omkringliggende masser vil kollaps oppstaring plutselig Benytt derfor vanlige korttidsverdier for roslashrmaterialets E-modul (E) i kNm2 Stoslashtteevnen til massene i ledningssonen oppgis som massenes sekantmodul Sekantmodulen er avhengig av dybde og komprimeringsgrad og verdier for generelt gode masser tas ut fra figuren under Tillatt undertrykk for roslashr lagt i masser som gir liten stoslashtte omtales senere Massenes tangentmodul som benyttes i beregningene settes til to ganger massenes sekantmodul

Sekantmodul hos friksjonsmasser avhengig av overdekningens hoslashyde og komprimeringsgrad Massenes tangentmodul settes til det doble av sekantmodulen - Illustrasjon fra Lars-Eric Jansons bok - Roslashr lagt i daringrlige masser Formel for tillatt undertrykk i forbindelse med veldig loslashse masser er

ββ sdotsdot

+sdot

=3

224 tRtill

ESP (Gjelder for SR gt 00275middotErsquot hellipeller Ersquot gt 290 kPa for SN 8)

β Sikkerhetsfaktor SR Roslashrets ringstivhet [kNm2] Ersquot Massenes tangentmodul Ersquot = 2 middot Ersquos [kNm2] Ersquos Massenes sekantmodul fra diagrammet over [kNm2] I dype groslashfter eller ved bruk av myk leire eller silt i ledningssonen med roslashr med lav ringstivhet kan det oppstaring kryp i roslashrmaterialet og en ringstivhet relatert til krypmodulen boslashr benyttes i beregningene Sett inn krypmodulen i stedet for korttids E-modul i beregningen av ringstivhet - Roslashr i grunne groslashfter med trafikklast (firkantede roslashr) Ved grunne groslashfter med trafikkbelastning og roslashr med lav ringstivhet kan roslashret bli mer eller mindre firkantet For denne situasjonen gjelder foslashlgende formel

( )( )353164

e

Rtill d

SPδsdot+sdot

=

SR = Roslashrets ringstivhet [kNm2] δde = Relativ deformasjon [ ]

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 32 Pipelife Norge AS

Forankring Forankring av ledning er noslashdvendig der hvor systemet utsettes for krefter som har mulighet for aring forskyve ledningen Dette gjelder spesielt mufferoslashr med bend i horisontal- og vertikalplanet T-roslashr reduksjoner og endeflenser ved innvendig overtrykk Ledninger i brattere hellinger (ge 250 permil i grove masser eller fjellgroslashft ge 150 permil i finere masser) forankres ogsaring for aring unngaring utglidninger Helsveiste PE-roslashr maring forankres i hver ende Dette gjelder ogsaring i tilknytning til flenseforbindelser mot armatur og annet i kum hvor demontering for vedlikehold og utskifting er noslashdvendig I tillegg boslashr bend stoslashrre enn 60ordm og T-roslashr forankres spesielt Annen spesiell forankring er ofte unoslashdvendig fordi kreftene overfoslashres via strekkfaste skjoslashter til roslashr og friksjonsmasser i groslashfta Bend for mufferoslashr kan forankres med bruk av strekkfaste koblinger paring tilliggende skjoslashter I daringrlige masser kan man da risikere aring forflytte problemet til neste skjoslasht Forankring kan altsaring utfoslashres paring to prinsipielt forskjellige maringter

1 Bruk av forankringskloss 2 Strekkfaste koblinger eller sveist ledning

Vi skal i det etterfoslashlgende ta for oss forankring ved hjelp av betongkloss Dimensjonering av forankringskloss tar utgangspunkt i

bull Innvendig trykk bull Ledningsdimensjon bull Kraftresultant bull Groslashftesidens fasthet

For T-roslashr og endeflenser nyttes foslashlgende formel for beregning av resultantkraft

4

2idPAPR sdot

sdot=sdot=π

R resultantkraft [N] P trykk [Nmm2]

A areal = 4

2idsdotπ

[mm2]

di innvendig diameter π 314

T-roslashr med forankringskloss Eksempel Resultantkraften for et 160 mm T-roslashr for PVC SDR 21 roslashr med maksimum opptredende trykk 7 bar finnes paring foslashlgende maringte P = innvendig trykk = 70 bar = 07 Nmm2 de = 160 mm rarr di = 1446 mm

( )4614470

22 mmmmNR sdotsdot=π

R = 11 500 N = 115 kN (Vannet skyver med en kraft tilsvarende 12 tonn)

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 33 Pipelife Norge AS

For bend baringde i vertikal- og horisontalplanet nyttes formelen

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛sdot

sdotsdotsdot=⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛sdotsdotsdot=

2sin

42

2sin2

2 απα idPAPR

til bestemmelse av resultantkraften R resultantkraft [N] P trykk [Nmm2]

A areal = 4

2idsdotπ

[mm2]

di innvendig diameter π 314 α bendets vinkel

Et muffebend utsatt for krefter fra innvendig trykk Eksempel Resultantkraften for et 110 mm 45ordm bend i PVC SDR 21 utsatt for 7 bars trykk finnes paring foslashlgende maringte P = innvendig trykk = 70 bar = 07 Nmm2 α = 45ordm de = 110 mm rarr di = 994 mm

( )⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ deg

sdotsdot

sdotsdot=⎟⎠⎞

⎜⎝⎛sdotsdotsdot=

245sin

4499702

2sin2

22 mmmmNAPR πα

R = 4157 N = 42 kN Bestemmelse av areal til forankringskloss Ved horisontale bend T-roslashr og overganger oslashnsker man aring oppnaring at de opptredende kreftene fordeles i jordmassene bak For aring faring til dette maring de overfoslashres paring et areal som er stort nok i forhold til massenes evne til aring absorbere trykk Dette gjoslashres ved at kreftene forplanter seg til bakenforliggende masser via en betongkloss med et visst areal Det er dette arealet som maring beregnes ut fra massenes beskaffenhet og krefter foraringrsaket av et innvendig trykk Mellom roslashr og betong legges et lag av papir eller papp Dette for at betongen ikke skal hefte mot plasten

Noslashdvendig betongareal βσ

sdot=jord

betongRA [m2]

R resultantkraft [kN] β sikkerhetsfaktor σjord skjaeligrfasthet eller tillatt jordtrykk for jordtypen [kNm2] (se tabell paring neste side)

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 34 Pipelife Norge AS

Jordtypen Skjaeligrfasthet

[kNm2] Merknader

Bloslasht leire 25 - 50 Leira formes med et lett fingertrykk Middels leire 50 - 150 Leira er fuktig og noe plastisk

Formes med moderat fingertrykk Stiv leire 150 - 300 Leira er toslashrr og relativt fast

Kan formes med hardt fingertrykk Meget stiv leire 300 - 500 Leira er toslashrr og fast

Kan ikke formes med fingertrykk Tillatt jordtrykk

[kNm2]

Fin sand - loslashst lagret 100 Fin sand - komprimert 200 Grov sand - komprimert 300 σjord (skjaeligrfasthet eller tillatt jordtrykk) for ulike jordarter Eksempel

Bend med kraftvektorer og forankringskloss

Horisontalt bend P 15 bar Roslashr 160 mm PVC SDR 21 (Maksimum driftstrykk 10 bar er valgt) α 45˚ σjord 200 kNm2 β sikkerhetsfaktor 15 NB Ved maksimalt 10 bar driftstrykk er maksimalt proslashvetrykk 15 bar Derfor benyttes P = 15 bar i den beregningen Aring sette inn driftstrykket ville gitt for lite areal paring forankringsklossen Proslashvetrykket for et PVC SDR 21 roslashr kan ogsaring vaeligre 175 bar - noe som gir en enda stoslashrre forankringskloss

Resultantkraft

( ) kNNmmmmNAPR 918853182

45sin46144512

2sin2

22 ==⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛ deg

sdotsdot

sdotsdot=⎟⎠⎞

⎜⎝⎛sdotsdotsdot=

πα

Noslashdvendig betongareal

22 142051

200918 mmkNkNRA

jordbetong =sdot=sdot= β

σ

Velger h = 030 m hoslashyde paring betongkloss - som gir bredde

mmm

hA

b betong 470300

1420 2

===

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 35 Pipelife Norge AS

Vertikalt bend Summen av nedoverrettede vertikale krefter maring vaeligre stoslashrre enn eller lik oppoverrettet kraftresultant fra bend Det betyr at massen av overliggende jord med belastningsplate maring tilsvare kraftresultant Vaeligr oppmerksom paring massenes deformasjonsegenskaper Multipliser noslashdvendig tyngde paring belastningsplate med 15 som sikkerhet Eksempel Resultantkraften fra forrige eksempel er 189 kN For aring holde bendet paring plass behoslashves en masse tilsvarende m = (Rg)middotβ = (18 900 N981 ms2)middot15 = 2 890 kg = 29 tonn g = tyngdeaksellerasjonen 981 ms2 β = sikkerhetsfaktor Betong har en densitet paring ca 24 tonnm3 mens densiteten til jord er ca 15 tonnm3 Ved aring velge et passende areal for bunnen av betongklossen og naringr hoslashyden fra bunn betongkloss til terreng er kjent kan man benytte foslashlgende formel for aring finne noslashdvendig hoslashyde paring betongklossen

AAHmhbetong sdotsdotsdotminus

=9051

hbetong Hoslashyden av en betongkloss med flateareal A m Noslashdvendig masse for aring sikre et vertikalt bend utsatt for trykk H Hoslashyde fra bunn av betongkloss til terreng A Betongklossens flateareal Hvis svaret blir negativt betyr det at jorden over dette arealet har nok tyngde i seg selv Likevel er det noslashdvendig med en armert betongplate for aring fordele kreftene til en mengde jord med tilstrekkelig tyngde Hvis hbetong blir stoslashrre enn den totale hoslashyden (H) vil betongklossen stikke opp over terrenget Velg i saring fall et stoslashrre areal (A)

Tetthetsproslashving av trykkroslashr (trykkproslashving) Tetthetsproslashving av trykkroslashr etter legging foretas for aring sikre at roslashrsystemet ikke har eller faringr lekkasje paring grunn av feil i skjoslasht feil i materialet eller feil utfoslashrelse Bruddanvisninger paring plastroslashr vil raskt garing til brudd og svake forankringer vil svikte under hoslashyt trykk Trykkproslashving garingr over en viss tid for at slike svakheter skal kunne avsloslashres Dessuten trenger roslashr og pakninger litt tid for aring sette seg i forhold til et paringfoslashrt innvendig overtrykk Pass paring sikkerheten under trykkproslashving og stans alle arbeider i kummer eller paring andre steder naeligr roslashr og armaturer Pass paring at ventiler paring proslashvestrekningen staringr aringpne og at alle stikkledninger inn til hus er stengt av Trykkproslashving av roslashr for vannforsyning er beskrevet i NS-EN 805 (Vannforsyning Krav til systemer og komponenter utenfor bygninger) Denne standarden er ikke gjengitt her Ledningseier kan stille krav om at hele eller deler av prosedyren i NS-EN 805 foslashlges Norske standarder maring kjoslashpes fra Pronorm Standard Norges salgsselskap (wwwpronormno)

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 36 Pipelife Norge AS

Roslashret maring vaeligre overfylt og loslashse ender T-roslashr dimensjonsoverganger og bend forankret foslashr trykket settes paring Man kan velge aring la skjoslashtene ligge aringpne Luft maring evakueres fra ledningen Luftlommer gir forstyrrelser i maringlingene og er ofte aringrsak til feilaktige maringleresultater Om mulig boslashr vann fylles sakte inn fra ledningens laveste punkt Resultatet fra trykkfallsproslashvingen vil indikere om det er luft i ledningen Krav til omfang bull Proslashvetrykket skal kunne oppnarings paring det laveste punkt paring ledningen bull Et trykk tilsvarende maksimum tillatt driftstrykk maring oppnarings paring ledningens hoslashyeste punkt med

mindre ledningseier bestemmer noe annet Proslashvetrykk = Maksimum tillatt driftstrykk middot 15 eller = Maksimum tillatt driftstrykk + 5 bar den minste av

de to verdiene Maksimum tillatt driftstrykk 6 bar rArr Proslashvetrykk 9 bar Maksimum tillatt driftstrykk 75 bar rArr Proslashvetrykk 1125 bar Maksimum tillatt driftstrykk 10 bar rArr Proslashvetrykk 15 bar Maksimum tillatt driftstrykk 125 bar rArr Proslashvetrykk 175 bar Maksimum tillatt driftstrykk 16 bar rArr Proslashvetrykk 21 bar Maksimum tillatt driftstrykk 20 bar rArr Proslashvetrykk 25 bar OBS Maksimum tillatt driftstrykk kan vaeligre lavere enn roslashrets trykklasse Det tillates hoslashyere trykk i PVC- og PE-roslashr etter nye europeiske standarder For eksempel blir gamle PVC PN 10 roslashr fra og med 110 mm merket PN 125 Pipelife merker sine trykkroslashr med begge trykklasser - i dette tilfellet PN 10 og PN 125 Men det betyr uansett at maksimum tillatt innvendig trykk oslashker fra 10 bar til 125 bar Ved aring foslashlge anvisningene og forholde seg til roslashrets merking kan derfor ledningssystem for 10 bar trykk proslashves med inntil 175 bar trykk (125 bar + 5 bar) Roslashret vil taringle dette men det advares mot aring paringfoslashre ledningssystemet saring hoslashye trykk hvis ikke armaturer forankringer mm er spesielt dimensjonert for dette (Se ogsaring avsnitt om trykklasser og designfaktor (sikkerhetsfaktor)) Under normale forhold skal proslashveutstyret kobles til ledningens laveste punkt Hvis dette ikke er mulig skal trykket tilpasses hoslashyden over ledningens laveste punkt slik at det der ikke overstiger proslashvetrykket Tilpasning av proslashvetrykk ved plassering av manometer over laveste punkt paring ledningen For korte strekninger (lt100 m) og for stikkledninger mindre enn DN 80 er det tilstrekkelig aring benytte driftstrykket som proslashvetrykk Selve proslashveprosedyren fastsettes av ledningseier og kan utfoslashres i tre trinn

minus Forproslashving (kondisjonering) minus Trykkfallsproslashving (avdekker om det er luft i ledningen) minus Hovedtrykkproslashving

Paring grunn av polyetylenmaterialets oppfoslashrsel naringr roslashret utsettes for et stort innvendig vanntrykk kan vanlig trykkproslashving gi resultater som ikke tilfredsstiller kravene selv om ledningen er tett Det er derfor utviklet en egen trykkproslashvingsmetode for PE-roslashr som boslashr gjennomfoslashres ved tvil om tetthet

ΔH

Proslashvetrykk Proslashvetrykk - ΔH

Trykkproslashvingsutstyr Pumpe trykkmaringler mm

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 37 Pipelife Norge AS

Oversikt over komplett trykkproslashving i tre steg

Enkel proslashving Vi anbefaler generelt en forenklet proslashve som bestaringr av forproslashving (kondisjoneringsfase) og en hovedproslashving med trykktapsmetoden Men gjenvaeligrende luft i ledningen kan forstyrre maringlingene Luft komprimeres i stoslashrre grad enn vann og gjenvaeligrende luft kan gi tegn som tyder paring lekkasje eller kamuflere en liten lekkasje Hvis man er usikker paring om all luft er ventilert ut boslashr det ogsaring gjennomfoslashres en trykkfallsproslashving (se neste avsnitt) Flytskjema for anbefalt prosedyre

PVC og PE trykkroslashr Evt PE trykkroslashr Forproslashvingkondisjonering Forproslashvingkondisjonering

darr darr (Evt trykkfallsproslashving - se neste avsnitt) Metode for PE-roslashr med integrert trykkfallsproslashving

darr Hovedproslashving i ht trykktapsmetoden

Forproslashvingkondisjonering Forproslashving bestaringr i at roslashrledningen paringsettes driftstrykk som anbefales holdt i cirka et doslashgn I loslashpet av denne perioden skal man observere ledningen for tegn til lekkasje Samtidig vil roslashr og skjoslashter sette seg Hovedproslashving i ht trykktapsmetoden Under proslashving i ht trykktapsmetoden paringfoslashres proslashvetrykket gradvis og ledningen stenges av Trykkfallet registreres jevnlig i loslashpet av en time eller mer Trykkfallet skal vise en gradvis minkende tendens Krav til maksimum trykkfall i loslashpet av en time er 02 bar Trykket synker fordi roslashret utvider seg noe Aringrsaken til for mye trykkfall kan ogsaring vaeligre gjenvaeligrende luft i ledningen Eventuelt kan trykkfallsproslashving utfoslashres for aring avdekke uoslashnsket luft i ledningen

Forproslashving

Trykkfallsproslashving

Vanntapsmetoden - maringlt avtappet mengde

- maringlt paringfylt mengde

Trykktapsmetoden

Metode for PE-roslashr

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 38 Pipelife Norge AS

Tidspunkt [min] 0 10 20 30 40 50 60 Avlest trykk [bar] 1500 1492 1488 1486 1485 1484 1484

Eksempel paring maringlinger i forbindelse med trykktapsmetoden Metode med integrert trykkfallstest for PE trykkroslashr Prinsipp Naringr trykket i PE-roslashr reduseres raskt vil materialets viskoelastiske egenskaper foslashre til at roslashret etterparing sakte trekker seg sammen Da vil trykket i ledningen stiger noe - hvis ledningen er tett 1 Etter at ledningen er fylt og all tilgjengelig luft evakuert senkes trykket til null La dette staring i en

time 2 Oslashk trykket i loslashpet av maksimum ti minutter til proslashvetrykket og hold dette ved aring etterfylle jevnlig i en

halv time 3 La ledningen staring avstengt i en time og les av trykket Trykket skal ikke synke mer enn 30 av

proslashvetrykket Hvis proslashvetrykket er 15 bar tillates inntil 45 bar trykkfall 4 Reduser trykket raskt med 10-15 av proslashvetrykket Samtidig skal trykkfallet leses av avtappet

vannmengde maringles og dette kontrolleres mot utregning av teoretisk formel for aring avdekke gjenvaeligrende luft i ledningen Denne formelen for maksimalt tillatt avtappet vannmengde er

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+Δsdotsdot=Δ

RESDR

mmNpVV 2maks 2100

121 (se neste avsnitt)

5 Hovedproslashving Steng ledningen igjen og observer trykket i minst en halv time Trykket skal stige noe og overhodet ikke vise en fallende tendens Ved tvil kan proslashveperioden forlenges til 90 minutter og trykkfallet fra maksimumstrykket observert i den foslashrste halvtimen skal ikke vaeligre stoslashrre enn 25 kPa (025 bar eller 25 mVs)

Hvis proslashvingen maring gjentas maring den nye proslashvingen starte med punkt 1 - en time uten trykk

Eksempel paring trykkforloslashp ved trykkproslashving av PE-roslashr 1 time uten trykk - trykkoslashkning - 30 min proslashvetrykk - 1 time avstengt - trykkreduksjon - 30 min avstengt

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 39 Pipelife Norge AS

Trykkfallsproslashving Trykkfallsproslashving gjennomfoslashres for aring avdekke uoslashnsket luft i ledningen Den er integrert i den egne metoden for PE-roslashr i forbindelse med reduksjonen av trykket 1 Oslashk trykket i ledningen til proslashvetrykket 2 Ta ut en maringlbar mengde vann fra ledningen og maringl trykkfallet (Δp) 3 Sammenlign mengden av det avtappede vannet med kalkulert tillatt mengde vann (ΔVmax) ved

maringlt trykkfall i henhold til foslashlgende formel

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+sdotΔsdotsdot=Δ

Rmax E

SDRpVV2100

151 [liter]

Regn ut innholdet i parentesen foslashr du multipliserer dette med det oslashvrige

LdV i sdotsdot

=4

2π Ledningens vannvolum [liter]

di Innvendig diameter [dm] L Ledningens lengde [dm] Pass paring aring sette inn verdiene for di og L i desimeter (dm) 1 kubikkdesimeter (dm3) = 1 liter Δp Maringlt trykkfall [Nmm2] (1 bar = 01 MPa = 01 Nmm2)

edSDR e= Standard dimensjonsforhold [ ]

de Roslashrets utvendig diameter [mm] e Roslashrets veggtykkelse [mm] ER Roslashrmaterialets korttids E-modul

PVC 3 000 Nmm2 PE 80 800 Nmm2 PE 100 1000 Nmm2 Eksempel 600 m 500 mm PE 100 SDR 11 skal kontrolleres med hensyn paring luftinnhold Trykket senkes med 20 bar = 02 Nmm2 Vannvolumet i denne ledningen er

ldmdm

Ld

V i 9067860004

09244

222

=sdotsdot

=sdotsdot

=ππ

Uttrykket inne i parentesen

Nmm

mmNmmNESDR

mmN R

2

222 011501000

112100

12100

1=+=+

Den fullstendige formelen blir slik

lNmmmmNlESDRpVV

R

272011502090678512100

151 22max =sdotsdotsdot=⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+sdotΔsdotsdot=Δ

Avtappet vannmengde i dette eksemplet faringr ikke overstige 272 liter

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 40 Pipelife Norge AS

PE 100 PVC Dim SDR 17 SDR 11 SDR 74 Dim SDR 21 SDR 136

Maksimum tillatt avtappet vannmengde pr km PE 100 roslashr ved trykkfallsproslashving - trykkfall 20 bar (02 Nmm2)

110 386 219 118 110 174 104 125 500 282 153 160 368 220 140 627 355 192 225 729 434 160 819 463 251 280 113 180 104 586 317 315 143 200 128 724 391 400 231 225 162 915 495 Maksimum tillatt avtappet 250 200 113 612 vannmengde pr km PVC-roslashr ved 280 251 142 768 trykkfallsproslashving 315 317 180 971 - trykkfall 20 bar (02 Nmm2) 355 403 228 124 400 512 290 157 500 799 453 630 1269 719

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 41 Pipelife Norge AS

Trykkproslashverapport Trykkroslashr av plast proslashvd i ht NS-EN 805 (forenklet metode beskrevet av Pipelife Norge AS) Ledningseierhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Anlegghelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Entreprenoslashrhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Dimensjon og roslashrtypehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Proslashvetrykkhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip (Den minste av 15sdotmaksimum driftstrykk eller maksimum driftstrykk + 5 bar) Kontrolliste

Alle ender avvinklinger og T-roslashr er med strekkfaste skjoslashter ogeller forankret Ledningen er gradvis oppfylt fra laveste punkt og luftet Driftstrykket er paringfoslashrt og ledningen har staringtt med dette i minst ett doslashgn Proslashvetrykket er paringfoslashrt ledningen er avstengt og manometer som registrerer innvendig trykk er

montert Etter at ledningen er avstengt avleses trykket i ledningen hvert tiende minutt i en time Trykket kan falle med inntil 02 bar og trykkfallet skal vise en avtagende tendens Tabell Tidspunkt [min] 0 10 20 30 40 50 60 Avlest trykk [bar] Diagram fyll inn maringlepunktene og dra en linje gjennom punktene Trykkproslashving er utfoslashrt med godkjent resultat

Sted dato Underskrift

helliphellip bar

10 20 30 40 50 60 0

helliphellip bar

Tid [min]

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 42 Pipelife Norge AS

Avvinkling og boslashying

PE trykkroslashr PE-roslashrets fleksibilitet kan utnyttes ved aring boslashye roslashret En vanlig maringte aring lage riktig boslashyeradius paring er aring benytte et tau like langt som radien og merke sirkelbuen Hvor mye roslashrenden skal flyttes kan ogsaring beregnes ut fra formel Se formler og figur

Normale verdier I enkelte tilfeller boslashr dette beregnes mer noslashyaktig (Alle enheter i meter) R = 60sdotde (Roslashr med trykk) R = 30sdotde (Trykkloslashst roslashr og under installasjon av trykkroslashr)

Rahmsdot

=2

2

πα

sdotsdot

=Ra 180ο

Boslashying av PE-roslashr

PVC trykkroslashr Retningsforandringer skal i prinsippet utfoslashres ved hjelp av bend I tillegg til standard bend kan det leveres bend med annen avvinkling Smaring retningsforandringer kan utfoslashres ved boslashying av roslashr PVC trykkroslashr med muffe kan boslashyes i groslashfta i henhold til skisse og tabell nedenfor Se ogsaring formler i forrige avsnitt Merk at roslashrenden maring sikres slik at det ikke foregaringr ukontrollert avvinkling i muffa

de [mm] R [ m ] hm [ m ] 63 19 054 75 22 045 90 27 038 110 33 031 160 48 021 225 60 015 280 125 007 315 158 006 400 200 005

Boslashying av PVC trykkroslashr Boslashying av PVC trykkroslashr

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 43 Pipelife Norge AS

NB Boslashyde roslashr maring ikke anbores Boslashying av roslashr maring ikke foslashre til at avvinkling i muffe overstiger verdiene nedenfor

Avvinkling i muffe under legging boslashr unngarings Dette for at avvinklingen ikke skal bli for stor ved utilsiktede forskyvninger under arbeidet i ledningssonen eller ved uforutsette setninger Hvis man likevel velger aring avvinkle paring denne maringten gjelder foslashlgende grenseverdier Stoslashrste tillatte avvinkling i muffe Tom 315 mm 20deg - Tilsvarer 20 cm fra senterlinjen for en roslashrlengde (6 m) Mellom 315 mm og 630 mm 15deg - Tilsvarer 15 cm fra senterlinjen for en roslashrlengde (6 m)

Klamring av roslashr i hus Naringr plastroslashr skal monteres over bakken i en kulvert eller i en bygning er det viktig aring passe paring at klamringene er sterke nok baringde for aring baeligre roslashret taringle rystelser (trykksvingninger) og tilfredsstille krav til forankring samt at ekspansjon eller temperaturkrefter haringndteres forsvarlig Glideklammer og fastklammer maring ha et 5 mm tykt mellomlegg av neoprengummi Klamrene maring ogsaring kunne holde roslashret sirkulaeligrt Horisontal PE- eller PVC-ledning

Klamringsavstand horisontale vaeligskefylte PVC-roslashr med maksimum 2 mm nedboslashyning

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 44 Pipelife Norge AS

Klamringsavstand horisontale vaeligskefylte PE 100 roslashr med maksimum 10 mm nedboslashyning PE 80 roslashr maring ha 5 mindre klamringsavstand enn PE 100 roslashr med samme SDR-verdi Bend T-roslashr og lignende utsatt for innvendig trykk maring i tillegg forankres med tanke paring forskyvninger Se avsnitt Forankring for beregning av resultantkrefter Vertikal PE- eller PVC-ledning Vertikale ledninger uten vibrasjoner fra og med 110 mm boslashr ha en klamringsavstand paring maksimum tre meter For ledninger med vibrasjoner gjelder de samme avstandene som for horisontale roslashr PP innomhus avloslashpsroslashr Se ogsaring monteringsanvisningen

Dim [mm]

Horisontal ledning

[m]

Vertikal ledning

[m] 32 05 12 50 05 15 75 08 20 90 09 20

110 11 20 Klamringsavstand for horisontale innomhus PP-roslashr

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 29 Pipelife Norge AS

6505545554

0110002

3

2

2

sdot⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛sdot

minussdot=

mmmmmmN

= 129 Nmm2 = 132 mVs

Kritisk undertrykk med avstivningsringer

krkrL PL

EeP sdotsdotsdot

=22

[Nmm2]

= 22

2912000

100055422mmN

mmmmNmm

sdotsdotsdot

= 215 Nmm2 = 220 mVs

Ledningen ligger paring 50 meters dyp og innvendig trykk er 0 mVs Trykkforskjellen er altsaring 50 mVs som er mye mindre enn det kritiske undertrykket Ledningen vil med stor sannsynlighet taringle en slik belastning - selv om roslashrets ovalitet oslashker

Beregning av tillatt undertrykk for roslashr som ligger nedgravd i groslashft - Beregning av det totale undertrykket roslashret blir utsatt for Plastroslashr som ligger nedgravd i gode masser har vesentlig stoslashrre motstandsevne mot kollaps enn et frittliggende roslashr paring grunn av stoslashtten fra massene i ledningssonen I veldig loslashse masser kan man risikere at roslashret ikke har nevneverdig stoslashtte og ovalisering faringr utvikle seg fritt Stoslashrst betydning for stoslashrrelsen paring det kritiske undertrykket har roslashrets ringstivhet og massenes stoslashtteevne (sekantmodul) Nedgravde roslashr vil i tillegg til et eventuelt innvendig undertrykk bli utsatt for et utvendig trykk fra jordmassene grunnvann ogeller trafikk Vertikalt utvendig trykk paring roslashret q = qjord + qvann + qtr [kNm2] Vekt av jordmasser qjord = ρmiddotH [kNm2] Vanntrykk qvann = 10middotHvann [kNm2] ρ Jordens densitet normalt 18 - 19 kNm3 over grunnvannstanden og 11 kNm3 under

grunnvannstanden H Overdekningens hoslashyde [m] Hvann Grunnvannstandens hoslashyde over senter roslashr [m] Trykk paring grunn av trafikklast (qtr) hentes ut fra diagrammet under Hjultrykket er 75 kN (asymp75 tonn) pluss en dynamisk effekt som er gitt en faktor 175

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 30 Pipelife Norge AS

qtr vertikalt trykk som foslashlge av trafikklast (delt500 mm) - Illustrasjon fra Lars-Eric Jansons bok Summen av undertrykk i roslashret og utvendig overtrykk paring roslashret utgjoslashr det totale undertrykket roslashret blir utsatt for - Ringstivhet og undertrykk Nedgravde roslashr som kollapser er en sjeldenhet i Norge Aringrsaken til dette er at vi generelt har brukt roslashr med stor veggtykkelse i forhold til trykklassen - og dermed hoslashy ringstivhet De nye europeiske standardene aringpner etter hvert for tynnere roslashr med lavere ringstivhet og da maring vi vaeligre mer paring vakt ved undertrykk For det aller meste skal man benytte de vanlige korttidsverdiene for ringstivhet fordi kollaps opptrer plutselig som foslashlge av en plutselig oslashkning i belastningen Langtidsverdier for ringstivhet paring plastroslashr oppgis normalt ikke Dette fordi ringstivheten paring plastroslashr ikke reduseres men heller oslashker noe over tid Paring grunn av materialets oppfoslashrsel under lang tids belastning maring en av og til benytte verdier i beregningene som er reduserte i samme forhold som mellom korttids- og krypmodul - Roslashr lagt i gode masser (friksjonsmasser) Formel for tillatt undertrykk i forbindelse med friksjonsmasser er

635tRtill ESP sdotsdot=

β [kNm2]

β Sikkerhetsfaktor Ersquot Massenes tangentmodul Ersquot = 2 middot Ersquos [kNm2] Ersquos Massenes sekantmodul - diagram under [kNm2] SR Roslashrets ringstivhet [kNm2] Bruk oppgitt verdier for ringstivhetsklasser (for eksempel 8 kNm2 for de fleste avloslashpsroslashrsystemer) eller regn ut ved hjelp av foslashlgende formel

[kNm2] OBS E (roslashrmaterialets E-modul) settes inn i kNm2 33

3

)1(1212 minussdot=

sdotsdot

=SDRE

deESm

R

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 31 Pipelife Norge AS

Paring grunn av stoslashtten fra omkringliggende masser vil kollaps oppstaring plutselig Benytt derfor vanlige korttidsverdier for roslashrmaterialets E-modul (E) i kNm2 Stoslashtteevnen til massene i ledningssonen oppgis som massenes sekantmodul Sekantmodulen er avhengig av dybde og komprimeringsgrad og verdier for generelt gode masser tas ut fra figuren under Tillatt undertrykk for roslashr lagt i masser som gir liten stoslashtte omtales senere Massenes tangentmodul som benyttes i beregningene settes til to ganger massenes sekantmodul

Sekantmodul hos friksjonsmasser avhengig av overdekningens hoslashyde og komprimeringsgrad Massenes tangentmodul settes til det doble av sekantmodulen - Illustrasjon fra Lars-Eric Jansons bok - Roslashr lagt i daringrlige masser Formel for tillatt undertrykk i forbindelse med veldig loslashse masser er

ββ sdotsdot

+sdot

=3

224 tRtill

ESP (Gjelder for SR gt 00275middotErsquot hellipeller Ersquot gt 290 kPa for SN 8)

β Sikkerhetsfaktor SR Roslashrets ringstivhet [kNm2] Ersquot Massenes tangentmodul Ersquot = 2 middot Ersquos [kNm2] Ersquos Massenes sekantmodul fra diagrammet over [kNm2] I dype groslashfter eller ved bruk av myk leire eller silt i ledningssonen med roslashr med lav ringstivhet kan det oppstaring kryp i roslashrmaterialet og en ringstivhet relatert til krypmodulen boslashr benyttes i beregningene Sett inn krypmodulen i stedet for korttids E-modul i beregningen av ringstivhet - Roslashr i grunne groslashfter med trafikklast (firkantede roslashr) Ved grunne groslashfter med trafikkbelastning og roslashr med lav ringstivhet kan roslashret bli mer eller mindre firkantet For denne situasjonen gjelder foslashlgende formel

( )( )353164

e

Rtill d

SPδsdot+sdot

=

SR = Roslashrets ringstivhet [kNm2] δde = Relativ deformasjon [ ]

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 32 Pipelife Norge AS

Forankring Forankring av ledning er noslashdvendig der hvor systemet utsettes for krefter som har mulighet for aring forskyve ledningen Dette gjelder spesielt mufferoslashr med bend i horisontal- og vertikalplanet T-roslashr reduksjoner og endeflenser ved innvendig overtrykk Ledninger i brattere hellinger (ge 250 permil i grove masser eller fjellgroslashft ge 150 permil i finere masser) forankres ogsaring for aring unngaring utglidninger Helsveiste PE-roslashr maring forankres i hver ende Dette gjelder ogsaring i tilknytning til flenseforbindelser mot armatur og annet i kum hvor demontering for vedlikehold og utskifting er noslashdvendig I tillegg boslashr bend stoslashrre enn 60ordm og T-roslashr forankres spesielt Annen spesiell forankring er ofte unoslashdvendig fordi kreftene overfoslashres via strekkfaste skjoslashter til roslashr og friksjonsmasser i groslashfta Bend for mufferoslashr kan forankres med bruk av strekkfaste koblinger paring tilliggende skjoslashter I daringrlige masser kan man da risikere aring forflytte problemet til neste skjoslasht Forankring kan altsaring utfoslashres paring to prinsipielt forskjellige maringter

1 Bruk av forankringskloss 2 Strekkfaste koblinger eller sveist ledning

Vi skal i det etterfoslashlgende ta for oss forankring ved hjelp av betongkloss Dimensjonering av forankringskloss tar utgangspunkt i

bull Innvendig trykk bull Ledningsdimensjon bull Kraftresultant bull Groslashftesidens fasthet

For T-roslashr og endeflenser nyttes foslashlgende formel for beregning av resultantkraft

4

2idPAPR sdot

sdot=sdot=π

R resultantkraft [N] P trykk [Nmm2]

A areal = 4

2idsdotπ

[mm2]

di innvendig diameter π 314

T-roslashr med forankringskloss Eksempel Resultantkraften for et 160 mm T-roslashr for PVC SDR 21 roslashr med maksimum opptredende trykk 7 bar finnes paring foslashlgende maringte P = innvendig trykk = 70 bar = 07 Nmm2 de = 160 mm rarr di = 1446 mm

( )4614470

22 mmmmNR sdotsdot=π

R = 11 500 N = 115 kN (Vannet skyver med en kraft tilsvarende 12 tonn)

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 33 Pipelife Norge AS

For bend baringde i vertikal- og horisontalplanet nyttes formelen

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛sdot

sdotsdotsdot=⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛sdotsdotsdot=

2sin

42

2sin2

2 απα idPAPR

til bestemmelse av resultantkraften R resultantkraft [N] P trykk [Nmm2]

A areal = 4

2idsdotπ

[mm2]

di innvendig diameter π 314 α bendets vinkel

Et muffebend utsatt for krefter fra innvendig trykk Eksempel Resultantkraften for et 110 mm 45ordm bend i PVC SDR 21 utsatt for 7 bars trykk finnes paring foslashlgende maringte P = innvendig trykk = 70 bar = 07 Nmm2 α = 45ordm de = 110 mm rarr di = 994 mm

( )⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ deg

sdotsdot

sdotsdot=⎟⎠⎞

⎜⎝⎛sdotsdotsdot=

245sin

4499702

2sin2

22 mmmmNAPR πα

R = 4157 N = 42 kN Bestemmelse av areal til forankringskloss Ved horisontale bend T-roslashr og overganger oslashnsker man aring oppnaring at de opptredende kreftene fordeles i jordmassene bak For aring faring til dette maring de overfoslashres paring et areal som er stort nok i forhold til massenes evne til aring absorbere trykk Dette gjoslashres ved at kreftene forplanter seg til bakenforliggende masser via en betongkloss med et visst areal Det er dette arealet som maring beregnes ut fra massenes beskaffenhet og krefter foraringrsaket av et innvendig trykk Mellom roslashr og betong legges et lag av papir eller papp Dette for at betongen ikke skal hefte mot plasten

Noslashdvendig betongareal βσ

sdot=jord

betongRA [m2]

R resultantkraft [kN] β sikkerhetsfaktor σjord skjaeligrfasthet eller tillatt jordtrykk for jordtypen [kNm2] (se tabell paring neste side)

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 34 Pipelife Norge AS

Jordtypen Skjaeligrfasthet

[kNm2] Merknader

Bloslasht leire 25 - 50 Leira formes med et lett fingertrykk Middels leire 50 - 150 Leira er fuktig og noe plastisk

Formes med moderat fingertrykk Stiv leire 150 - 300 Leira er toslashrr og relativt fast

Kan formes med hardt fingertrykk Meget stiv leire 300 - 500 Leira er toslashrr og fast

Kan ikke formes med fingertrykk Tillatt jordtrykk

[kNm2]

Fin sand - loslashst lagret 100 Fin sand - komprimert 200 Grov sand - komprimert 300 σjord (skjaeligrfasthet eller tillatt jordtrykk) for ulike jordarter Eksempel

Bend med kraftvektorer og forankringskloss

Horisontalt bend P 15 bar Roslashr 160 mm PVC SDR 21 (Maksimum driftstrykk 10 bar er valgt) α 45˚ σjord 200 kNm2 β sikkerhetsfaktor 15 NB Ved maksimalt 10 bar driftstrykk er maksimalt proslashvetrykk 15 bar Derfor benyttes P = 15 bar i den beregningen Aring sette inn driftstrykket ville gitt for lite areal paring forankringsklossen Proslashvetrykket for et PVC SDR 21 roslashr kan ogsaring vaeligre 175 bar - noe som gir en enda stoslashrre forankringskloss

Resultantkraft

( ) kNNmmmmNAPR 918853182

45sin46144512

2sin2

22 ==⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛ deg

sdotsdot

sdotsdot=⎟⎠⎞

⎜⎝⎛sdotsdotsdot=

πα

Noslashdvendig betongareal

22 142051

200918 mmkNkNRA

jordbetong =sdot=sdot= β

σ

Velger h = 030 m hoslashyde paring betongkloss - som gir bredde

mmm

hA

b betong 470300

1420 2

===

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 35 Pipelife Norge AS

Vertikalt bend Summen av nedoverrettede vertikale krefter maring vaeligre stoslashrre enn eller lik oppoverrettet kraftresultant fra bend Det betyr at massen av overliggende jord med belastningsplate maring tilsvare kraftresultant Vaeligr oppmerksom paring massenes deformasjonsegenskaper Multipliser noslashdvendig tyngde paring belastningsplate med 15 som sikkerhet Eksempel Resultantkraften fra forrige eksempel er 189 kN For aring holde bendet paring plass behoslashves en masse tilsvarende m = (Rg)middotβ = (18 900 N981 ms2)middot15 = 2 890 kg = 29 tonn g = tyngdeaksellerasjonen 981 ms2 β = sikkerhetsfaktor Betong har en densitet paring ca 24 tonnm3 mens densiteten til jord er ca 15 tonnm3 Ved aring velge et passende areal for bunnen av betongklossen og naringr hoslashyden fra bunn betongkloss til terreng er kjent kan man benytte foslashlgende formel for aring finne noslashdvendig hoslashyde paring betongklossen

AAHmhbetong sdotsdotsdotminus

=9051

hbetong Hoslashyden av en betongkloss med flateareal A m Noslashdvendig masse for aring sikre et vertikalt bend utsatt for trykk H Hoslashyde fra bunn av betongkloss til terreng A Betongklossens flateareal Hvis svaret blir negativt betyr det at jorden over dette arealet har nok tyngde i seg selv Likevel er det noslashdvendig med en armert betongplate for aring fordele kreftene til en mengde jord med tilstrekkelig tyngde Hvis hbetong blir stoslashrre enn den totale hoslashyden (H) vil betongklossen stikke opp over terrenget Velg i saring fall et stoslashrre areal (A)

Tetthetsproslashving av trykkroslashr (trykkproslashving) Tetthetsproslashving av trykkroslashr etter legging foretas for aring sikre at roslashrsystemet ikke har eller faringr lekkasje paring grunn av feil i skjoslasht feil i materialet eller feil utfoslashrelse Bruddanvisninger paring plastroslashr vil raskt garing til brudd og svake forankringer vil svikte under hoslashyt trykk Trykkproslashving garingr over en viss tid for at slike svakheter skal kunne avsloslashres Dessuten trenger roslashr og pakninger litt tid for aring sette seg i forhold til et paringfoslashrt innvendig overtrykk Pass paring sikkerheten under trykkproslashving og stans alle arbeider i kummer eller paring andre steder naeligr roslashr og armaturer Pass paring at ventiler paring proslashvestrekningen staringr aringpne og at alle stikkledninger inn til hus er stengt av Trykkproslashving av roslashr for vannforsyning er beskrevet i NS-EN 805 (Vannforsyning Krav til systemer og komponenter utenfor bygninger) Denne standarden er ikke gjengitt her Ledningseier kan stille krav om at hele eller deler av prosedyren i NS-EN 805 foslashlges Norske standarder maring kjoslashpes fra Pronorm Standard Norges salgsselskap (wwwpronormno)

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 36 Pipelife Norge AS

Roslashret maring vaeligre overfylt og loslashse ender T-roslashr dimensjonsoverganger og bend forankret foslashr trykket settes paring Man kan velge aring la skjoslashtene ligge aringpne Luft maring evakueres fra ledningen Luftlommer gir forstyrrelser i maringlingene og er ofte aringrsak til feilaktige maringleresultater Om mulig boslashr vann fylles sakte inn fra ledningens laveste punkt Resultatet fra trykkfallsproslashvingen vil indikere om det er luft i ledningen Krav til omfang bull Proslashvetrykket skal kunne oppnarings paring det laveste punkt paring ledningen bull Et trykk tilsvarende maksimum tillatt driftstrykk maring oppnarings paring ledningens hoslashyeste punkt med

mindre ledningseier bestemmer noe annet Proslashvetrykk = Maksimum tillatt driftstrykk middot 15 eller = Maksimum tillatt driftstrykk + 5 bar den minste av

de to verdiene Maksimum tillatt driftstrykk 6 bar rArr Proslashvetrykk 9 bar Maksimum tillatt driftstrykk 75 bar rArr Proslashvetrykk 1125 bar Maksimum tillatt driftstrykk 10 bar rArr Proslashvetrykk 15 bar Maksimum tillatt driftstrykk 125 bar rArr Proslashvetrykk 175 bar Maksimum tillatt driftstrykk 16 bar rArr Proslashvetrykk 21 bar Maksimum tillatt driftstrykk 20 bar rArr Proslashvetrykk 25 bar OBS Maksimum tillatt driftstrykk kan vaeligre lavere enn roslashrets trykklasse Det tillates hoslashyere trykk i PVC- og PE-roslashr etter nye europeiske standarder For eksempel blir gamle PVC PN 10 roslashr fra og med 110 mm merket PN 125 Pipelife merker sine trykkroslashr med begge trykklasser - i dette tilfellet PN 10 og PN 125 Men det betyr uansett at maksimum tillatt innvendig trykk oslashker fra 10 bar til 125 bar Ved aring foslashlge anvisningene og forholde seg til roslashrets merking kan derfor ledningssystem for 10 bar trykk proslashves med inntil 175 bar trykk (125 bar + 5 bar) Roslashret vil taringle dette men det advares mot aring paringfoslashre ledningssystemet saring hoslashye trykk hvis ikke armaturer forankringer mm er spesielt dimensjonert for dette (Se ogsaring avsnitt om trykklasser og designfaktor (sikkerhetsfaktor)) Under normale forhold skal proslashveutstyret kobles til ledningens laveste punkt Hvis dette ikke er mulig skal trykket tilpasses hoslashyden over ledningens laveste punkt slik at det der ikke overstiger proslashvetrykket Tilpasning av proslashvetrykk ved plassering av manometer over laveste punkt paring ledningen For korte strekninger (lt100 m) og for stikkledninger mindre enn DN 80 er det tilstrekkelig aring benytte driftstrykket som proslashvetrykk Selve proslashveprosedyren fastsettes av ledningseier og kan utfoslashres i tre trinn

minus Forproslashving (kondisjonering) minus Trykkfallsproslashving (avdekker om det er luft i ledningen) minus Hovedtrykkproslashving

Paring grunn av polyetylenmaterialets oppfoslashrsel naringr roslashret utsettes for et stort innvendig vanntrykk kan vanlig trykkproslashving gi resultater som ikke tilfredsstiller kravene selv om ledningen er tett Det er derfor utviklet en egen trykkproslashvingsmetode for PE-roslashr som boslashr gjennomfoslashres ved tvil om tetthet

ΔH

Proslashvetrykk Proslashvetrykk - ΔH

Trykkproslashvingsutstyr Pumpe trykkmaringler mm

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 37 Pipelife Norge AS

Oversikt over komplett trykkproslashving i tre steg

Enkel proslashving Vi anbefaler generelt en forenklet proslashve som bestaringr av forproslashving (kondisjoneringsfase) og en hovedproslashving med trykktapsmetoden Men gjenvaeligrende luft i ledningen kan forstyrre maringlingene Luft komprimeres i stoslashrre grad enn vann og gjenvaeligrende luft kan gi tegn som tyder paring lekkasje eller kamuflere en liten lekkasje Hvis man er usikker paring om all luft er ventilert ut boslashr det ogsaring gjennomfoslashres en trykkfallsproslashving (se neste avsnitt) Flytskjema for anbefalt prosedyre

PVC og PE trykkroslashr Evt PE trykkroslashr Forproslashvingkondisjonering Forproslashvingkondisjonering

darr darr (Evt trykkfallsproslashving - se neste avsnitt) Metode for PE-roslashr med integrert trykkfallsproslashving

darr Hovedproslashving i ht trykktapsmetoden

Forproslashvingkondisjonering Forproslashving bestaringr i at roslashrledningen paringsettes driftstrykk som anbefales holdt i cirka et doslashgn I loslashpet av denne perioden skal man observere ledningen for tegn til lekkasje Samtidig vil roslashr og skjoslashter sette seg Hovedproslashving i ht trykktapsmetoden Under proslashving i ht trykktapsmetoden paringfoslashres proslashvetrykket gradvis og ledningen stenges av Trykkfallet registreres jevnlig i loslashpet av en time eller mer Trykkfallet skal vise en gradvis minkende tendens Krav til maksimum trykkfall i loslashpet av en time er 02 bar Trykket synker fordi roslashret utvider seg noe Aringrsaken til for mye trykkfall kan ogsaring vaeligre gjenvaeligrende luft i ledningen Eventuelt kan trykkfallsproslashving utfoslashres for aring avdekke uoslashnsket luft i ledningen

Forproslashving

Trykkfallsproslashving

Vanntapsmetoden - maringlt avtappet mengde

- maringlt paringfylt mengde

Trykktapsmetoden

Metode for PE-roslashr

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 38 Pipelife Norge AS

Tidspunkt [min] 0 10 20 30 40 50 60 Avlest trykk [bar] 1500 1492 1488 1486 1485 1484 1484

Eksempel paring maringlinger i forbindelse med trykktapsmetoden Metode med integrert trykkfallstest for PE trykkroslashr Prinsipp Naringr trykket i PE-roslashr reduseres raskt vil materialets viskoelastiske egenskaper foslashre til at roslashret etterparing sakte trekker seg sammen Da vil trykket i ledningen stiger noe - hvis ledningen er tett 1 Etter at ledningen er fylt og all tilgjengelig luft evakuert senkes trykket til null La dette staring i en

time 2 Oslashk trykket i loslashpet av maksimum ti minutter til proslashvetrykket og hold dette ved aring etterfylle jevnlig i en

halv time 3 La ledningen staring avstengt i en time og les av trykket Trykket skal ikke synke mer enn 30 av

proslashvetrykket Hvis proslashvetrykket er 15 bar tillates inntil 45 bar trykkfall 4 Reduser trykket raskt med 10-15 av proslashvetrykket Samtidig skal trykkfallet leses av avtappet

vannmengde maringles og dette kontrolleres mot utregning av teoretisk formel for aring avdekke gjenvaeligrende luft i ledningen Denne formelen for maksimalt tillatt avtappet vannmengde er

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+Δsdotsdot=Δ

RESDR

mmNpVV 2maks 2100

121 (se neste avsnitt)

5 Hovedproslashving Steng ledningen igjen og observer trykket i minst en halv time Trykket skal stige noe og overhodet ikke vise en fallende tendens Ved tvil kan proslashveperioden forlenges til 90 minutter og trykkfallet fra maksimumstrykket observert i den foslashrste halvtimen skal ikke vaeligre stoslashrre enn 25 kPa (025 bar eller 25 mVs)

Hvis proslashvingen maring gjentas maring den nye proslashvingen starte med punkt 1 - en time uten trykk

Eksempel paring trykkforloslashp ved trykkproslashving av PE-roslashr 1 time uten trykk - trykkoslashkning - 30 min proslashvetrykk - 1 time avstengt - trykkreduksjon - 30 min avstengt

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 39 Pipelife Norge AS

Trykkfallsproslashving Trykkfallsproslashving gjennomfoslashres for aring avdekke uoslashnsket luft i ledningen Den er integrert i den egne metoden for PE-roslashr i forbindelse med reduksjonen av trykket 1 Oslashk trykket i ledningen til proslashvetrykket 2 Ta ut en maringlbar mengde vann fra ledningen og maringl trykkfallet (Δp) 3 Sammenlign mengden av det avtappede vannet med kalkulert tillatt mengde vann (ΔVmax) ved

maringlt trykkfall i henhold til foslashlgende formel

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+sdotΔsdotsdot=Δ

Rmax E

SDRpVV2100

151 [liter]

Regn ut innholdet i parentesen foslashr du multipliserer dette med det oslashvrige

LdV i sdotsdot

=4

2π Ledningens vannvolum [liter]

di Innvendig diameter [dm] L Ledningens lengde [dm] Pass paring aring sette inn verdiene for di og L i desimeter (dm) 1 kubikkdesimeter (dm3) = 1 liter Δp Maringlt trykkfall [Nmm2] (1 bar = 01 MPa = 01 Nmm2)

edSDR e= Standard dimensjonsforhold [ ]

de Roslashrets utvendig diameter [mm] e Roslashrets veggtykkelse [mm] ER Roslashrmaterialets korttids E-modul

PVC 3 000 Nmm2 PE 80 800 Nmm2 PE 100 1000 Nmm2 Eksempel 600 m 500 mm PE 100 SDR 11 skal kontrolleres med hensyn paring luftinnhold Trykket senkes med 20 bar = 02 Nmm2 Vannvolumet i denne ledningen er

ldmdm

Ld

V i 9067860004

09244

222

=sdotsdot

=sdotsdot

=ππ

Uttrykket inne i parentesen

Nmm

mmNmmNESDR

mmN R

2

222 011501000

112100

12100

1=+=+

Den fullstendige formelen blir slik

lNmmmmNlESDRpVV

R

272011502090678512100

151 22max =sdotsdotsdot=⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+sdotΔsdotsdot=Δ

Avtappet vannmengde i dette eksemplet faringr ikke overstige 272 liter

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 40 Pipelife Norge AS

PE 100 PVC Dim SDR 17 SDR 11 SDR 74 Dim SDR 21 SDR 136

Maksimum tillatt avtappet vannmengde pr km PE 100 roslashr ved trykkfallsproslashving - trykkfall 20 bar (02 Nmm2)

110 386 219 118 110 174 104 125 500 282 153 160 368 220 140 627 355 192 225 729 434 160 819 463 251 280 113 180 104 586 317 315 143 200 128 724 391 400 231 225 162 915 495 Maksimum tillatt avtappet 250 200 113 612 vannmengde pr km PVC-roslashr ved 280 251 142 768 trykkfallsproslashving 315 317 180 971 - trykkfall 20 bar (02 Nmm2) 355 403 228 124 400 512 290 157 500 799 453 630 1269 719

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 41 Pipelife Norge AS

Trykkproslashverapport Trykkroslashr av plast proslashvd i ht NS-EN 805 (forenklet metode beskrevet av Pipelife Norge AS) Ledningseierhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Anlegghelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Entreprenoslashrhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Dimensjon og roslashrtypehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Proslashvetrykkhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip (Den minste av 15sdotmaksimum driftstrykk eller maksimum driftstrykk + 5 bar) Kontrolliste

Alle ender avvinklinger og T-roslashr er med strekkfaste skjoslashter ogeller forankret Ledningen er gradvis oppfylt fra laveste punkt og luftet Driftstrykket er paringfoslashrt og ledningen har staringtt med dette i minst ett doslashgn Proslashvetrykket er paringfoslashrt ledningen er avstengt og manometer som registrerer innvendig trykk er

montert Etter at ledningen er avstengt avleses trykket i ledningen hvert tiende minutt i en time Trykket kan falle med inntil 02 bar og trykkfallet skal vise en avtagende tendens Tabell Tidspunkt [min] 0 10 20 30 40 50 60 Avlest trykk [bar] Diagram fyll inn maringlepunktene og dra en linje gjennom punktene Trykkproslashving er utfoslashrt med godkjent resultat

Sted dato Underskrift

helliphellip bar

10 20 30 40 50 60 0

helliphellip bar

Tid [min]

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 42 Pipelife Norge AS

Avvinkling og boslashying

PE trykkroslashr PE-roslashrets fleksibilitet kan utnyttes ved aring boslashye roslashret En vanlig maringte aring lage riktig boslashyeradius paring er aring benytte et tau like langt som radien og merke sirkelbuen Hvor mye roslashrenden skal flyttes kan ogsaring beregnes ut fra formel Se formler og figur

Normale verdier I enkelte tilfeller boslashr dette beregnes mer noslashyaktig (Alle enheter i meter) R = 60sdotde (Roslashr med trykk) R = 30sdotde (Trykkloslashst roslashr og under installasjon av trykkroslashr)

Rahmsdot

=2

2

πα

sdotsdot

=Ra 180ο

Boslashying av PE-roslashr

PVC trykkroslashr Retningsforandringer skal i prinsippet utfoslashres ved hjelp av bend I tillegg til standard bend kan det leveres bend med annen avvinkling Smaring retningsforandringer kan utfoslashres ved boslashying av roslashr PVC trykkroslashr med muffe kan boslashyes i groslashfta i henhold til skisse og tabell nedenfor Se ogsaring formler i forrige avsnitt Merk at roslashrenden maring sikres slik at det ikke foregaringr ukontrollert avvinkling i muffa

de [mm] R [ m ] hm [ m ] 63 19 054 75 22 045 90 27 038 110 33 031 160 48 021 225 60 015 280 125 007 315 158 006 400 200 005

Boslashying av PVC trykkroslashr Boslashying av PVC trykkroslashr

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 43 Pipelife Norge AS

NB Boslashyde roslashr maring ikke anbores Boslashying av roslashr maring ikke foslashre til at avvinkling i muffe overstiger verdiene nedenfor

Avvinkling i muffe under legging boslashr unngarings Dette for at avvinklingen ikke skal bli for stor ved utilsiktede forskyvninger under arbeidet i ledningssonen eller ved uforutsette setninger Hvis man likevel velger aring avvinkle paring denne maringten gjelder foslashlgende grenseverdier Stoslashrste tillatte avvinkling i muffe Tom 315 mm 20deg - Tilsvarer 20 cm fra senterlinjen for en roslashrlengde (6 m) Mellom 315 mm og 630 mm 15deg - Tilsvarer 15 cm fra senterlinjen for en roslashrlengde (6 m)

Klamring av roslashr i hus Naringr plastroslashr skal monteres over bakken i en kulvert eller i en bygning er det viktig aring passe paring at klamringene er sterke nok baringde for aring baeligre roslashret taringle rystelser (trykksvingninger) og tilfredsstille krav til forankring samt at ekspansjon eller temperaturkrefter haringndteres forsvarlig Glideklammer og fastklammer maring ha et 5 mm tykt mellomlegg av neoprengummi Klamrene maring ogsaring kunne holde roslashret sirkulaeligrt Horisontal PE- eller PVC-ledning

Klamringsavstand horisontale vaeligskefylte PVC-roslashr med maksimum 2 mm nedboslashyning

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 44 Pipelife Norge AS

Klamringsavstand horisontale vaeligskefylte PE 100 roslashr med maksimum 10 mm nedboslashyning PE 80 roslashr maring ha 5 mindre klamringsavstand enn PE 100 roslashr med samme SDR-verdi Bend T-roslashr og lignende utsatt for innvendig trykk maring i tillegg forankres med tanke paring forskyvninger Se avsnitt Forankring for beregning av resultantkrefter Vertikal PE- eller PVC-ledning Vertikale ledninger uten vibrasjoner fra og med 110 mm boslashr ha en klamringsavstand paring maksimum tre meter For ledninger med vibrasjoner gjelder de samme avstandene som for horisontale roslashr PP innomhus avloslashpsroslashr Se ogsaring monteringsanvisningen

Dim [mm]

Horisontal ledning

[m]

Vertikal ledning

[m] 32 05 12 50 05 15 75 08 20 90 09 20

110 11 20 Klamringsavstand for horisontale innomhus PP-roslashr

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 30 Pipelife Norge AS

qtr vertikalt trykk som foslashlge av trafikklast (delt500 mm) - Illustrasjon fra Lars-Eric Jansons bok Summen av undertrykk i roslashret og utvendig overtrykk paring roslashret utgjoslashr det totale undertrykket roslashret blir utsatt for - Ringstivhet og undertrykk Nedgravde roslashr som kollapser er en sjeldenhet i Norge Aringrsaken til dette er at vi generelt har brukt roslashr med stor veggtykkelse i forhold til trykklassen - og dermed hoslashy ringstivhet De nye europeiske standardene aringpner etter hvert for tynnere roslashr med lavere ringstivhet og da maring vi vaeligre mer paring vakt ved undertrykk For det aller meste skal man benytte de vanlige korttidsverdiene for ringstivhet fordi kollaps opptrer plutselig som foslashlge av en plutselig oslashkning i belastningen Langtidsverdier for ringstivhet paring plastroslashr oppgis normalt ikke Dette fordi ringstivheten paring plastroslashr ikke reduseres men heller oslashker noe over tid Paring grunn av materialets oppfoslashrsel under lang tids belastning maring en av og til benytte verdier i beregningene som er reduserte i samme forhold som mellom korttids- og krypmodul - Roslashr lagt i gode masser (friksjonsmasser) Formel for tillatt undertrykk i forbindelse med friksjonsmasser er

635tRtill ESP sdotsdot=

β [kNm2]

β Sikkerhetsfaktor Ersquot Massenes tangentmodul Ersquot = 2 middot Ersquos [kNm2] Ersquos Massenes sekantmodul - diagram under [kNm2] SR Roslashrets ringstivhet [kNm2] Bruk oppgitt verdier for ringstivhetsklasser (for eksempel 8 kNm2 for de fleste avloslashpsroslashrsystemer) eller regn ut ved hjelp av foslashlgende formel

[kNm2] OBS E (roslashrmaterialets E-modul) settes inn i kNm2 33

3

)1(1212 minussdot=

sdotsdot

=SDRE

deESm

R

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 31 Pipelife Norge AS

Paring grunn av stoslashtten fra omkringliggende masser vil kollaps oppstaring plutselig Benytt derfor vanlige korttidsverdier for roslashrmaterialets E-modul (E) i kNm2 Stoslashtteevnen til massene i ledningssonen oppgis som massenes sekantmodul Sekantmodulen er avhengig av dybde og komprimeringsgrad og verdier for generelt gode masser tas ut fra figuren under Tillatt undertrykk for roslashr lagt i masser som gir liten stoslashtte omtales senere Massenes tangentmodul som benyttes i beregningene settes til to ganger massenes sekantmodul

Sekantmodul hos friksjonsmasser avhengig av overdekningens hoslashyde og komprimeringsgrad Massenes tangentmodul settes til det doble av sekantmodulen - Illustrasjon fra Lars-Eric Jansons bok - Roslashr lagt i daringrlige masser Formel for tillatt undertrykk i forbindelse med veldig loslashse masser er

ββ sdotsdot

+sdot

=3

224 tRtill

ESP (Gjelder for SR gt 00275middotErsquot hellipeller Ersquot gt 290 kPa for SN 8)

β Sikkerhetsfaktor SR Roslashrets ringstivhet [kNm2] Ersquot Massenes tangentmodul Ersquot = 2 middot Ersquos [kNm2] Ersquos Massenes sekantmodul fra diagrammet over [kNm2] I dype groslashfter eller ved bruk av myk leire eller silt i ledningssonen med roslashr med lav ringstivhet kan det oppstaring kryp i roslashrmaterialet og en ringstivhet relatert til krypmodulen boslashr benyttes i beregningene Sett inn krypmodulen i stedet for korttids E-modul i beregningen av ringstivhet - Roslashr i grunne groslashfter med trafikklast (firkantede roslashr) Ved grunne groslashfter med trafikkbelastning og roslashr med lav ringstivhet kan roslashret bli mer eller mindre firkantet For denne situasjonen gjelder foslashlgende formel

( )( )353164

e

Rtill d

SPδsdot+sdot

=

SR = Roslashrets ringstivhet [kNm2] δde = Relativ deformasjon [ ]

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 32 Pipelife Norge AS

Forankring Forankring av ledning er noslashdvendig der hvor systemet utsettes for krefter som har mulighet for aring forskyve ledningen Dette gjelder spesielt mufferoslashr med bend i horisontal- og vertikalplanet T-roslashr reduksjoner og endeflenser ved innvendig overtrykk Ledninger i brattere hellinger (ge 250 permil i grove masser eller fjellgroslashft ge 150 permil i finere masser) forankres ogsaring for aring unngaring utglidninger Helsveiste PE-roslashr maring forankres i hver ende Dette gjelder ogsaring i tilknytning til flenseforbindelser mot armatur og annet i kum hvor demontering for vedlikehold og utskifting er noslashdvendig I tillegg boslashr bend stoslashrre enn 60ordm og T-roslashr forankres spesielt Annen spesiell forankring er ofte unoslashdvendig fordi kreftene overfoslashres via strekkfaste skjoslashter til roslashr og friksjonsmasser i groslashfta Bend for mufferoslashr kan forankres med bruk av strekkfaste koblinger paring tilliggende skjoslashter I daringrlige masser kan man da risikere aring forflytte problemet til neste skjoslasht Forankring kan altsaring utfoslashres paring to prinsipielt forskjellige maringter

1 Bruk av forankringskloss 2 Strekkfaste koblinger eller sveist ledning

Vi skal i det etterfoslashlgende ta for oss forankring ved hjelp av betongkloss Dimensjonering av forankringskloss tar utgangspunkt i

bull Innvendig trykk bull Ledningsdimensjon bull Kraftresultant bull Groslashftesidens fasthet

For T-roslashr og endeflenser nyttes foslashlgende formel for beregning av resultantkraft

4

2idPAPR sdot

sdot=sdot=π

R resultantkraft [N] P trykk [Nmm2]

A areal = 4

2idsdotπ

[mm2]

di innvendig diameter π 314

T-roslashr med forankringskloss Eksempel Resultantkraften for et 160 mm T-roslashr for PVC SDR 21 roslashr med maksimum opptredende trykk 7 bar finnes paring foslashlgende maringte P = innvendig trykk = 70 bar = 07 Nmm2 de = 160 mm rarr di = 1446 mm

( )4614470

22 mmmmNR sdotsdot=π

R = 11 500 N = 115 kN (Vannet skyver med en kraft tilsvarende 12 tonn)

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 33 Pipelife Norge AS

For bend baringde i vertikal- og horisontalplanet nyttes formelen

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛sdot

sdotsdotsdot=⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛sdotsdotsdot=

2sin

42

2sin2

2 απα idPAPR

til bestemmelse av resultantkraften R resultantkraft [N] P trykk [Nmm2]

A areal = 4

2idsdotπ

[mm2]

di innvendig diameter π 314 α bendets vinkel

Et muffebend utsatt for krefter fra innvendig trykk Eksempel Resultantkraften for et 110 mm 45ordm bend i PVC SDR 21 utsatt for 7 bars trykk finnes paring foslashlgende maringte P = innvendig trykk = 70 bar = 07 Nmm2 α = 45ordm de = 110 mm rarr di = 994 mm

( )⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ deg

sdotsdot

sdotsdot=⎟⎠⎞

⎜⎝⎛sdotsdotsdot=

245sin

4499702

2sin2

22 mmmmNAPR πα

R = 4157 N = 42 kN Bestemmelse av areal til forankringskloss Ved horisontale bend T-roslashr og overganger oslashnsker man aring oppnaring at de opptredende kreftene fordeles i jordmassene bak For aring faring til dette maring de overfoslashres paring et areal som er stort nok i forhold til massenes evne til aring absorbere trykk Dette gjoslashres ved at kreftene forplanter seg til bakenforliggende masser via en betongkloss med et visst areal Det er dette arealet som maring beregnes ut fra massenes beskaffenhet og krefter foraringrsaket av et innvendig trykk Mellom roslashr og betong legges et lag av papir eller papp Dette for at betongen ikke skal hefte mot plasten

Noslashdvendig betongareal βσ

sdot=jord

betongRA [m2]

R resultantkraft [kN] β sikkerhetsfaktor σjord skjaeligrfasthet eller tillatt jordtrykk for jordtypen [kNm2] (se tabell paring neste side)

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 34 Pipelife Norge AS

Jordtypen Skjaeligrfasthet

[kNm2] Merknader

Bloslasht leire 25 - 50 Leira formes med et lett fingertrykk Middels leire 50 - 150 Leira er fuktig og noe plastisk

Formes med moderat fingertrykk Stiv leire 150 - 300 Leira er toslashrr og relativt fast

Kan formes med hardt fingertrykk Meget stiv leire 300 - 500 Leira er toslashrr og fast

Kan ikke formes med fingertrykk Tillatt jordtrykk

[kNm2]

Fin sand - loslashst lagret 100 Fin sand - komprimert 200 Grov sand - komprimert 300 σjord (skjaeligrfasthet eller tillatt jordtrykk) for ulike jordarter Eksempel

Bend med kraftvektorer og forankringskloss

Horisontalt bend P 15 bar Roslashr 160 mm PVC SDR 21 (Maksimum driftstrykk 10 bar er valgt) α 45˚ σjord 200 kNm2 β sikkerhetsfaktor 15 NB Ved maksimalt 10 bar driftstrykk er maksimalt proslashvetrykk 15 bar Derfor benyttes P = 15 bar i den beregningen Aring sette inn driftstrykket ville gitt for lite areal paring forankringsklossen Proslashvetrykket for et PVC SDR 21 roslashr kan ogsaring vaeligre 175 bar - noe som gir en enda stoslashrre forankringskloss

Resultantkraft

( ) kNNmmmmNAPR 918853182

45sin46144512

2sin2

22 ==⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛ deg

sdotsdot

sdotsdot=⎟⎠⎞

⎜⎝⎛sdotsdotsdot=

πα

Noslashdvendig betongareal

22 142051

200918 mmkNkNRA

jordbetong =sdot=sdot= β

σ

Velger h = 030 m hoslashyde paring betongkloss - som gir bredde

mmm

hA

b betong 470300

1420 2

===

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 35 Pipelife Norge AS

Vertikalt bend Summen av nedoverrettede vertikale krefter maring vaeligre stoslashrre enn eller lik oppoverrettet kraftresultant fra bend Det betyr at massen av overliggende jord med belastningsplate maring tilsvare kraftresultant Vaeligr oppmerksom paring massenes deformasjonsegenskaper Multipliser noslashdvendig tyngde paring belastningsplate med 15 som sikkerhet Eksempel Resultantkraften fra forrige eksempel er 189 kN For aring holde bendet paring plass behoslashves en masse tilsvarende m = (Rg)middotβ = (18 900 N981 ms2)middot15 = 2 890 kg = 29 tonn g = tyngdeaksellerasjonen 981 ms2 β = sikkerhetsfaktor Betong har en densitet paring ca 24 tonnm3 mens densiteten til jord er ca 15 tonnm3 Ved aring velge et passende areal for bunnen av betongklossen og naringr hoslashyden fra bunn betongkloss til terreng er kjent kan man benytte foslashlgende formel for aring finne noslashdvendig hoslashyde paring betongklossen

AAHmhbetong sdotsdotsdotminus

=9051

hbetong Hoslashyden av en betongkloss med flateareal A m Noslashdvendig masse for aring sikre et vertikalt bend utsatt for trykk H Hoslashyde fra bunn av betongkloss til terreng A Betongklossens flateareal Hvis svaret blir negativt betyr det at jorden over dette arealet har nok tyngde i seg selv Likevel er det noslashdvendig med en armert betongplate for aring fordele kreftene til en mengde jord med tilstrekkelig tyngde Hvis hbetong blir stoslashrre enn den totale hoslashyden (H) vil betongklossen stikke opp over terrenget Velg i saring fall et stoslashrre areal (A)

Tetthetsproslashving av trykkroslashr (trykkproslashving) Tetthetsproslashving av trykkroslashr etter legging foretas for aring sikre at roslashrsystemet ikke har eller faringr lekkasje paring grunn av feil i skjoslasht feil i materialet eller feil utfoslashrelse Bruddanvisninger paring plastroslashr vil raskt garing til brudd og svake forankringer vil svikte under hoslashyt trykk Trykkproslashving garingr over en viss tid for at slike svakheter skal kunne avsloslashres Dessuten trenger roslashr og pakninger litt tid for aring sette seg i forhold til et paringfoslashrt innvendig overtrykk Pass paring sikkerheten under trykkproslashving og stans alle arbeider i kummer eller paring andre steder naeligr roslashr og armaturer Pass paring at ventiler paring proslashvestrekningen staringr aringpne og at alle stikkledninger inn til hus er stengt av Trykkproslashving av roslashr for vannforsyning er beskrevet i NS-EN 805 (Vannforsyning Krav til systemer og komponenter utenfor bygninger) Denne standarden er ikke gjengitt her Ledningseier kan stille krav om at hele eller deler av prosedyren i NS-EN 805 foslashlges Norske standarder maring kjoslashpes fra Pronorm Standard Norges salgsselskap (wwwpronormno)

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 36 Pipelife Norge AS

Roslashret maring vaeligre overfylt og loslashse ender T-roslashr dimensjonsoverganger og bend forankret foslashr trykket settes paring Man kan velge aring la skjoslashtene ligge aringpne Luft maring evakueres fra ledningen Luftlommer gir forstyrrelser i maringlingene og er ofte aringrsak til feilaktige maringleresultater Om mulig boslashr vann fylles sakte inn fra ledningens laveste punkt Resultatet fra trykkfallsproslashvingen vil indikere om det er luft i ledningen Krav til omfang bull Proslashvetrykket skal kunne oppnarings paring det laveste punkt paring ledningen bull Et trykk tilsvarende maksimum tillatt driftstrykk maring oppnarings paring ledningens hoslashyeste punkt med

mindre ledningseier bestemmer noe annet Proslashvetrykk = Maksimum tillatt driftstrykk middot 15 eller = Maksimum tillatt driftstrykk + 5 bar den minste av

de to verdiene Maksimum tillatt driftstrykk 6 bar rArr Proslashvetrykk 9 bar Maksimum tillatt driftstrykk 75 bar rArr Proslashvetrykk 1125 bar Maksimum tillatt driftstrykk 10 bar rArr Proslashvetrykk 15 bar Maksimum tillatt driftstrykk 125 bar rArr Proslashvetrykk 175 bar Maksimum tillatt driftstrykk 16 bar rArr Proslashvetrykk 21 bar Maksimum tillatt driftstrykk 20 bar rArr Proslashvetrykk 25 bar OBS Maksimum tillatt driftstrykk kan vaeligre lavere enn roslashrets trykklasse Det tillates hoslashyere trykk i PVC- og PE-roslashr etter nye europeiske standarder For eksempel blir gamle PVC PN 10 roslashr fra og med 110 mm merket PN 125 Pipelife merker sine trykkroslashr med begge trykklasser - i dette tilfellet PN 10 og PN 125 Men det betyr uansett at maksimum tillatt innvendig trykk oslashker fra 10 bar til 125 bar Ved aring foslashlge anvisningene og forholde seg til roslashrets merking kan derfor ledningssystem for 10 bar trykk proslashves med inntil 175 bar trykk (125 bar + 5 bar) Roslashret vil taringle dette men det advares mot aring paringfoslashre ledningssystemet saring hoslashye trykk hvis ikke armaturer forankringer mm er spesielt dimensjonert for dette (Se ogsaring avsnitt om trykklasser og designfaktor (sikkerhetsfaktor)) Under normale forhold skal proslashveutstyret kobles til ledningens laveste punkt Hvis dette ikke er mulig skal trykket tilpasses hoslashyden over ledningens laveste punkt slik at det der ikke overstiger proslashvetrykket Tilpasning av proslashvetrykk ved plassering av manometer over laveste punkt paring ledningen For korte strekninger (lt100 m) og for stikkledninger mindre enn DN 80 er det tilstrekkelig aring benytte driftstrykket som proslashvetrykk Selve proslashveprosedyren fastsettes av ledningseier og kan utfoslashres i tre trinn

minus Forproslashving (kondisjonering) minus Trykkfallsproslashving (avdekker om det er luft i ledningen) minus Hovedtrykkproslashving

Paring grunn av polyetylenmaterialets oppfoslashrsel naringr roslashret utsettes for et stort innvendig vanntrykk kan vanlig trykkproslashving gi resultater som ikke tilfredsstiller kravene selv om ledningen er tett Det er derfor utviklet en egen trykkproslashvingsmetode for PE-roslashr som boslashr gjennomfoslashres ved tvil om tetthet

ΔH

Proslashvetrykk Proslashvetrykk - ΔH

Trykkproslashvingsutstyr Pumpe trykkmaringler mm

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 37 Pipelife Norge AS

Oversikt over komplett trykkproslashving i tre steg

Enkel proslashving Vi anbefaler generelt en forenklet proslashve som bestaringr av forproslashving (kondisjoneringsfase) og en hovedproslashving med trykktapsmetoden Men gjenvaeligrende luft i ledningen kan forstyrre maringlingene Luft komprimeres i stoslashrre grad enn vann og gjenvaeligrende luft kan gi tegn som tyder paring lekkasje eller kamuflere en liten lekkasje Hvis man er usikker paring om all luft er ventilert ut boslashr det ogsaring gjennomfoslashres en trykkfallsproslashving (se neste avsnitt) Flytskjema for anbefalt prosedyre

PVC og PE trykkroslashr Evt PE trykkroslashr Forproslashvingkondisjonering Forproslashvingkondisjonering

darr darr (Evt trykkfallsproslashving - se neste avsnitt) Metode for PE-roslashr med integrert trykkfallsproslashving

darr Hovedproslashving i ht trykktapsmetoden

Forproslashvingkondisjonering Forproslashving bestaringr i at roslashrledningen paringsettes driftstrykk som anbefales holdt i cirka et doslashgn I loslashpet av denne perioden skal man observere ledningen for tegn til lekkasje Samtidig vil roslashr og skjoslashter sette seg Hovedproslashving i ht trykktapsmetoden Under proslashving i ht trykktapsmetoden paringfoslashres proslashvetrykket gradvis og ledningen stenges av Trykkfallet registreres jevnlig i loslashpet av en time eller mer Trykkfallet skal vise en gradvis minkende tendens Krav til maksimum trykkfall i loslashpet av en time er 02 bar Trykket synker fordi roslashret utvider seg noe Aringrsaken til for mye trykkfall kan ogsaring vaeligre gjenvaeligrende luft i ledningen Eventuelt kan trykkfallsproslashving utfoslashres for aring avdekke uoslashnsket luft i ledningen

Forproslashving

Trykkfallsproslashving

Vanntapsmetoden - maringlt avtappet mengde

- maringlt paringfylt mengde

Trykktapsmetoden

Metode for PE-roslashr

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 38 Pipelife Norge AS

Tidspunkt [min] 0 10 20 30 40 50 60 Avlest trykk [bar] 1500 1492 1488 1486 1485 1484 1484

Eksempel paring maringlinger i forbindelse med trykktapsmetoden Metode med integrert trykkfallstest for PE trykkroslashr Prinsipp Naringr trykket i PE-roslashr reduseres raskt vil materialets viskoelastiske egenskaper foslashre til at roslashret etterparing sakte trekker seg sammen Da vil trykket i ledningen stiger noe - hvis ledningen er tett 1 Etter at ledningen er fylt og all tilgjengelig luft evakuert senkes trykket til null La dette staring i en

time 2 Oslashk trykket i loslashpet av maksimum ti minutter til proslashvetrykket og hold dette ved aring etterfylle jevnlig i en

halv time 3 La ledningen staring avstengt i en time og les av trykket Trykket skal ikke synke mer enn 30 av

proslashvetrykket Hvis proslashvetrykket er 15 bar tillates inntil 45 bar trykkfall 4 Reduser trykket raskt med 10-15 av proslashvetrykket Samtidig skal trykkfallet leses av avtappet

vannmengde maringles og dette kontrolleres mot utregning av teoretisk formel for aring avdekke gjenvaeligrende luft i ledningen Denne formelen for maksimalt tillatt avtappet vannmengde er

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+Δsdotsdot=Δ

RESDR

mmNpVV 2maks 2100

121 (se neste avsnitt)

5 Hovedproslashving Steng ledningen igjen og observer trykket i minst en halv time Trykket skal stige noe og overhodet ikke vise en fallende tendens Ved tvil kan proslashveperioden forlenges til 90 minutter og trykkfallet fra maksimumstrykket observert i den foslashrste halvtimen skal ikke vaeligre stoslashrre enn 25 kPa (025 bar eller 25 mVs)

Hvis proslashvingen maring gjentas maring den nye proslashvingen starte med punkt 1 - en time uten trykk

Eksempel paring trykkforloslashp ved trykkproslashving av PE-roslashr 1 time uten trykk - trykkoslashkning - 30 min proslashvetrykk - 1 time avstengt - trykkreduksjon - 30 min avstengt

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 39 Pipelife Norge AS

Trykkfallsproslashving Trykkfallsproslashving gjennomfoslashres for aring avdekke uoslashnsket luft i ledningen Den er integrert i den egne metoden for PE-roslashr i forbindelse med reduksjonen av trykket 1 Oslashk trykket i ledningen til proslashvetrykket 2 Ta ut en maringlbar mengde vann fra ledningen og maringl trykkfallet (Δp) 3 Sammenlign mengden av det avtappede vannet med kalkulert tillatt mengde vann (ΔVmax) ved

maringlt trykkfall i henhold til foslashlgende formel

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+sdotΔsdotsdot=Δ

Rmax E

SDRpVV2100

151 [liter]

Regn ut innholdet i parentesen foslashr du multipliserer dette med det oslashvrige

LdV i sdotsdot

=4

2π Ledningens vannvolum [liter]

di Innvendig diameter [dm] L Ledningens lengde [dm] Pass paring aring sette inn verdiene for di og L i desimeter (dm) 1 kubikkdesimeter (dm3) = 1 liter Δp Maringlt trykkfall [Nmm2] (1 bar = 01 MPa = 01 Nmm2)

edSDR e= Standard dimensjonsforhold [ ]

de Roslashrets utvendig diameter [mm] e Roslashrets veggtykkelse [mm] ER Roslashrmaterialets korttids E-modul

PVC 3 000 Nmm2 PE 80 800 Nmm2 PE 100 1000 Nmm2 Eksempel 600 m 500 mm PE 100 SDR 11 skal kontrolleres med hensyn paring luftinnhold Trykket senkes med 20 bar = 02 Nmm2 Vannvolumet i denne ledningen er

ldmdm

Ld

V i 9067860004

09244

222

=sdotsdot

=sdotsdot

=ππ

Uttrykket inne i parentesen

Nmm

mmNmmNESDR

mmN R

2

222 011501000

112100

12100

1=+=+

Den fullstendige formelen blir slik

lNmmmmNlESDRpVV

R

272011502090678512100

151 22max =sdotsdotsdot=⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+sdotΔsdotsdot=Δ

Avtappet vannmengde i dette eksemplet faringr ikke overstige 272 liter

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 40 Pipelife Norge AS

PE 100 PVC Dim SDR 17 SDR 11 SDR 74 Dim SDR 21 SDR 136

Maksimum tillatt avtappet vannmengde pr km PE 100 roslashr ved trykkfallsproslashving - trykkfall 20 bar (02 Nmm2)

110 386 219 118 110 174 104 125 500 282 153 160 368 220 140 627 355 192 225 729 434 160 819 463 251 280 113 180 104 586 317 315 143 200 128 724 391 400 231 225 162 915 495 Maksimum tillatt avtappet 250 200 113 612 vannmengde pr km PVC-roslashr ved 280 251 142 768 trykkfallsproslashving 315 317 180 971 - trykkfall 20 bar (02 Nmm2) 355 403 228 124 400 512 290 157 500 799 453 630 1269 719

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 41 Pipelife Norge AS

Trykkproslashverapport Trykkroslashr av plast proslashvd i ht NS-EN 805 (forenklet metode beskrevet av Pipelife Norge AS) Ledningseierhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Anlegghelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Entreprenoslashrhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Dimensjon og roslashrtypehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Proslashvetrykkhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip (Den minste av 15sdotmaksimum driftstrykk eller maksimum driftstrykk + 5 bar) Kontrolliste

Alle ender avvinklinger og T-roslashr er med strekkfaste skjoslashter ogeller forankret Ledningen er gradvis oppfylt fra laveste punkt og luftet Driftstrykket er paringfoslashrt og ledningen har staringtt med dette i minst ett doslashgn Proslashvetrykket er paringfoslashrt ledningen er avstengt og manometer som registrerer innvendig trykk er

montert Etter at ledningen er avstengt avleses trykket i ledningen hvert tiende minutt i en time Trykket kan falle med inntil 02 bar og trykkfallet skal vise en avtagende tendens Tabell Tidspunkt [min] 0 10 20 30 40 50 60 Avlest trykk [bar] Diagram fyll inn maringlepunktene og dra en linje gjennom punktene Trykkproslashving er utfoslashrt med godkjent resultat

Sted dato Underskrift

helliphellip bar

10 20 30 40 50 60 0

helliphellip bar

Tid [min]

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 42 Pipelife Norge AS

Avvinkling og boslashying

PE trykkroslashr PE-roslashrets fleksibilitet kan utnyttes ved aring boslashye roslashret En vanlig maringte aring lage riktig boslashyeradius paring er aring benytte et tau like langt som radien og merke sirkelbuen Hvor mye roslashrenden skal flyttes kan ogsaring beregnes ut fra formel Se formler og figur

Normale verdier I enkelte tilfeller boslashr dette beregnes mer noslashyaktig (Alle enheter i meter) R = 60sdotde (Roslashr med trykk) R = 30sdotde (Trykkloslashst roslashr og under installasjon av trykkroslashr)

Rahmsdot

=2

2

πα

sdotsdot

=Ra 180ο

Boslashying av PE-roslashr

PVC trykkroslashr Retningsforandringer skal i prinsippet utfoslashres ved hjelp av bend I tillegg til standard bend kan det leveres bend med annen avvinkling Smaring retningsforandringer kan utfoslashres ved boslashying av roslashr PVC trykkroslashr med muffe kan boslashyes i groslashfta i henhold til skisse og tabell nedenfor Se ogsaring formler i forrige avsnitt Merk at roslashrenden maring sikres slik at det ikke foregaringr ukontrollert avvinkling i muffa

de [mm] R [ m ] hm [ m ] 63 19 054 75 22 045 90 27 038 110 33 031 160 48 021 225 60 015 280 125 007 315 158 006 400 200 005

Boslashying av PVC trykkroslashr Boslashying av PVC trykkroslashr

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 43 Pipelife Norge AS

NB Boslashyde roslashr maring ikke anbores Boslashying av roslashr maring ikke foslashre til at avvinkling i muffe overstiger verdiene nedenfor

Avvinkling i muffe under legging boslashr unngarings Dette for at avvinklingen ikke skal bli for stor ved utilsiktede forskyvninger under arbeidet i ledningssonen eller ved uforutsette setninger Hvis man likevel velger aring avvinkle paring denne maringten gjelder foslashlgende grenseverdier Stoslashrste tillatte avvinkling i muffe Tom 315 mm 20deg - Tilsvarer 20 cm fra senterlinjen for en roslashrlengde (6 m) Mellom 315 mm og 630 mm 15deg - Tilsvarer 15 cm fra senterlinjen for en roslashrlengde (6 m)

Klamring av roslashr i hus Naringr plastroslashr skal monteres over bakken i en kulvert eller i en bygning er det viktig aring passe paring at klamringene er sterke nok baringde for aring baeligre roslashret taringle rystelser (trykksvingninger) og tilfredsstille krav til forankring samt at ekspansjon eller temperaturkrefter haringndteres forsvarlig Glideklammer og fastklammer maring ha et 5 mm tykt mellomlegg av neoprengummi Klamrene maring ogsaring kunne holde roslashret sirkulaeligrt Horisontal PE- eller PVC-ledning

Klamringsavstand horisontale vaeligskefylte PVC-roslashr med maksimum 2 mm nedboslashyning

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 44 Pipelife Norge AS

Klamringsavstand horisontale vaeligskefylte PE 100 roslashr med maksimum 10 mm nedboslashyning PE 80 roslashr maring ha 5 mindre klamringsavstand enn PE 100 roslashr med samme SDR-verdi Bend T-roslashr og lignende utsatt for innvendig trykk maring i tillegg forankres med tanke paring forskyvninger Se avsnitt Forankring for beregning av resultantkrefter Vertikal PE- eller PVC-ledning Vertikale ledninger uten vibrasjoner fra og med 110 mm boslashr ha en klamringsavstand paring maksimum tre meter For ledninger med vibrasjoner gjelder de samme avstandene som for horisontale roslashr PP innomhus avloslashpsroslashr Se ogsaring monteringsanvisningen

Dim [mm]

Horisontal ledning

[m]

Vertikal ledning

[m] 32 05 12 50 05 15 75 08 20 90 09 20

110 11 20 Klamringsavstand for horisontale innomhus PP-roslashr

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 31 Pipelife Norge AS

Paring grunn av stoslashtten fra omkringliggende masser vil kollaps oppstaring plutselig Benytt derfor vanlige korttidsverdier for roslashrmaterialets E-modul (E) i kNm2 Stoslashtteevnen til massene i ledningssonen oppgis som massenes sekantmodul Sekantmodulen er avhengig av dybde og komprimeringsgrad og verdier for generelt gode masser tas ut fra figuren under Tillatt undertrykk for roslashr lagt i masser som gir liten stoslashtte omtales senere Massenes tangentmodul som benyttes i beregningene settes til to ganger massenes sekantmodul

Sekantmodul hos friksjonsmasser avhengig av overdekningens hoslashyde og komprimeringsgrad Massenes tangentmodul settes til det doble av sekantmodulen - Illustrasjon fra Lars-Eric Jansons bok - Roslashr lagt i daringrlige masser Formel for tillatt undertrykk i forbindelse med veldig loslashse masser er

ββ sdotsdot

+sdot

=3

224 tRtill

ESP (Gjelder for SR gt 00275middotErsquot hellipeller Ersquot gt 290 kPa for SN 8)

β Sikkerhetsfaktor SR Roslashrets ringstivhet [kNm2] Ersquot Massenes tangentmodul Ersquot = 2 middot Ersquos [kNm2] Ersquos Massenes sekantmodul fra diagrammet over [kNm2] I dype groslashfter eller ved bruk av myk leire eller silt i ledningssonen med roslashr med lav ringstivhet kan det oppstaring kryp i roslashrmaterialet og en ringstivhet relatert til krypmodulen boslashr benyttes i beregningene Sett inn krypmodulen i stedet for korttids E-modul i beregningen av ringstivhet - Roslashr i grunne groslashfter med trafikklast (firkantede roslashr) Ved grunne groslashfter med trafikkbelastning og roslashr med lav ringstivhet kan roslashret bli mer eller mindre firkantet For denne situasjonen gjelder foslashlgende formel

( )( )353164

e

Rtill d

SPδsdot+sdot

=

SR = Roslashrets ringstivhet [kNm2] δde = Relativ deformasjon [ ]

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 32 Pipelife Norge AS

Forankring Forankring av ledning er noslashdvendig der hvor systemet utsettes for krefter som har mulighet for aring forskyve ledningen Dette gjelder spesielt mufferoslashr med bend i horisontal- og vertikalplanet T-roslashr reduksjoner og endeflenser ved innvendig overtrykk Ledninger i brattere hellinger (ge 250 permil i grove masser eller fjellgroslashft ge 150 permil i finere masser) forankres ogsaring for aring unngaring utglidninger Helsveiste PE-roslashr maring forankres i hver ende Dette gjelder ogsaring i tilknytning til flenseforbindelser mot armatur og annet i kum hvor demontering for vedlikehold og utskifting er noslashdvendig I tillegg boslashr bend stoslashrre enn 60ordm og T-roslashr forankres spesielt Annen spesiell forankring er ofte unoslashdvendig fordi kreftene overfoslashres via strekkfaste skjoslashter til roslashr og friksjonsmasser i groslashfta Bend for mufferoslashr kan forankres med bruk av strekkfaste koblinger paring tilliggende skjoslashter I daringrlige masser kan man da risikere aring forflytte problemet til neste skjoslasht Forankring kan altsaring utfoslashres paring to prinsipielt forskjellige maringter

1 Bruk av forankringskloss 2 Strekkfaste koblinger eller sveist ledning

Vi skal i det etterfoslashlgende ta for oss forankring ved hjelp av betongkloss Dimensjonering av forankringskloss tar utgangspunkt i

bull Innvendig trykk bull Ledningsdimensjon bull Kraftresultant bull Groslashftesidens fasthet

For T-roslashr og endeflenser nyttes foslashlgende formel for beregning av resultantkraft

4

2idPAPR sdot

sdot=sdot=π

R resultantkraft [N] P trykk [Nmm2]

A areal = 4

2idsdotπ

[mm2]

di innvendig diameter π 314

T-roslashr med forankringskloss Eksempel Resultantkraften for et 160 mm T-roslashr for PVC SDR 21 roslashr med maksimum opptredende trykk 7 bar finnes paring foslashlgende maringte P = innvendig trykk = 70 bar = 07 Nmm2 de = 160 mm rarr di = 1446 mm

( )4614470

22 mmmmNR sdotsdot=π

R = 11 500 N = 115 kN (Vannet skyver med en kraft tilsvarende 12 tonn)

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 33 Pipelife Norge AS

For bend baringde i vertikal- og horisontalplanet nyttes formelen

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛sdot

sdotsdotsdot=⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛sdotsdotsdot=

2sin

42

2sin2

2 απα idPAPR

til bestemmelse av resultantkraften R resultantkraft [N] P trykk [Nmm2]

A areal = 4

2idsdotπ

[mm2]

di innvendig diameter π 314 α bendets vinkel

Et muffebend utsatt for krefter fra innvendig trykk Eksempel Resultantkraften for et 110 mm 45ordm bend i PVC SDR 21 utsatt for 7 bars trykk finnes paring foslashlgende maringte P = innvendig trykk = 70 bar = 07 Nmm2 α = 45ordm de = 110 mm rarr di = 994 mm

( )⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ deg

sdotsdot

sdotsdot=⎟⎠⎞

⎜⎝⎛sdotsdotsdot=

245sin

4499702

2sin2

22 mmmmNAPR πα

R = 4157 N = 42 kN Bestemmelse av areal til forankringskloss Ved horisontale bend T-roslashr og overganger oslashnsker man aring oppnaring at de opptredende kreftene fordeles i jordmassene bak For aring faring til dette maring de overfoslashres paring et areal som er stort nok i forhold til massenes evne til aring absorbere trykk Dette gjoslashres ved at kreftene forplanter seg til bakenforliggende masser via en betongkloss med et visst areal Det er dette arealet som maring beregnes ut fra massenes beskaffenhet og krefter foraringrsaket av et innvendig trykk Mellom roslashr og betong legges et lag av papir eller papp Dette for at betongen ikke skal hefte mot plasten

Noslashdvendig betongareal βσ

sdot=jord

betongRA [m2]

R resultantkraft [kN] β sikkerhetsfaktor σjord skjaeligrfasthet eller tillatt jordtrykk for jordtypen [kNm2] (se tabell paring neste side)

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 34 Pipelife Norge AS

Jordtypen Skjaeligrfasthet

[kNm2] Merknader

Bloslasht leire 25 - 50 Leira formes med et lett fingertrykk Middels leire 50 - 150 Leira er fuktig og noe plastisk

Formes med moderat fingertrykk Stiv leire 150 - 300 Leira er toslashrr og relativt fast

Kan formes med hardt fingertrykk Meget stiv leire 300 - 500 Leira er toslashrr og fast

Kan ikke formes med fingertrykk Tillatt jordtrykk

[kNm2]

Fin sand - loslashst lagret 100 Fin sand - komprimert 200 Grov sand - komprimert 300 σjord (skjaeligrfasthet eller tillatt jordtrykk) for ulike jordarter Eksempel

Bend med kraftvektorer og forankringskloss

Horisontalt bend P 15 bar Roslashr 160 mm PVC SDR 21 (Maksimum driftstrykk 10 bar er valgt) α 45˚ σjord 200 kNm2 β sikkerhetsfaktor 15 NB Ved maksimalt 10 bar driftstrykk er maksimalt proslashvetrykk 15 bar Derfor benyttes P = 15 bar i den beregningen Aring sette inn driftstrykket ville gitt for lite areal paring forankringsklossen Proslashvetrykket for et PVC SDR 21 roslashr kan ogsaring vaeligre 175 bar - noe som gir en enda stoslashrre forankringskloss

Resultantkraft

( ) kNNmmmmNAPR 918853182

45sin46144512

2sin2

22 ==⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛ deg

sdotsdot

sdotsdot=⎟⎠⎞

⎜⎝⎛sdotsdotsdot=

πα

Noslashdvendig betongareal

22 142051

200918 mmkNkNRA

jordbetong =sdot=sdot= β

σ

Velger h = 030 m hoslashyde paring betongkloss - som gir bredde

mmm

hA

b betong 470300

1420 2

===

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 35 Pipelife Norge AS

Vertikalt bend Summen av nedoverrettede vertikale krefter maring vaeligre stoslashrre enn eller lik oppoverrettet kraftresultant fra bend Det betyr at massen av overliggende jord med belastningsplate maring tilsvare kraftresultant Vaeligr oppmerksom paring massenes deformasjonsegenskaper Multipliser noslashdvendig tyngde paring belastningsplate med 15 som sikkerhet Eksempel Resultantkraften fra forrige eksempel er 189 kN For aring holde bendet paring plass behoslashves en masse tilsvarende m = (Rg)middotβ = (18 900 N981 ms2)middot15 = 2 890 kg = 29 tonn g = tyngdeaksellerasjonen 981 ms2 β = sikkerhetsfaktor Betong har en densitet paring ca 24 tonnm3 mens densiteten til jord er ca 15 tonnm3 Ved aring velge et passende areal for bunnen av betongklossen og naringr hoslashyden fra bunn betongkloss til terreng er kjent kan man benytte foslashlgende formel for aring finne noslashdvendig hoslashyde paring betongklossen

AAHmhbetong sdotsdotsdotminus

=9051

hbetong Hoslashyden av en betongkloss med flateareal A m Noslashdvendig masse for aring sikre et vertikalt bend utsatt for trykk H Hoslashyde fra bunn av betongkloss til terreng A Betongklossens flateareal Hvis svaret blir negativt betyr det at jorden over dette arealet har nok tyngde i seg selv Likevel er det noslashdvendig med en armert betongplate for aring fordele kreftene til en mengde jord med tilstrekkelig tyngde Hvis hbetong blir stoslashrre enn den totale hoslashyden (H) vil betongklossen stikke opp over terrenget Velg i saring fall et stoslashrre areal (A)

Tetthetsproslashving av trykkroslashr (trykkproslashving) Tetthetsproslashving av trykkroslashr etter legging foretas for aring sikre at roslashrsystemet ikke har eller faringr lekkasje paring grunn av feil i skjoslasht feil i materialet eller feil utfoslashrelse Bruddanvisninger paring plastroslashr vil raskt garing til brudd og svake forankringer vil svikte under hoslashyt trykk Trykkproslashving garingr over en viss tid for at slike svakheter skal kunne avsloslashres Dessuten trenger roslashr og pakninger litt tid for aring sette seg i forhold til et paringfoslashrt innvendig overtrykk Pass paring sikkerheten under trykkproslashving og stans alle arbeider i kummer eller paring andre steder naeligr roslashr og armaturer Pass paring at ventiler paring proslashvestrekningen staringr aringpne og at alle stikkledninger inn til hus er stengt av Trykkproslashving av roslashr for vannforsyning er beskrevet i NS-EN 805 (Vannforsyning Krav til systemer og komponenter utenfor bygninger) Denne standarden er ikke gjengitt her Ledningseier kan stille krav om at hele eller deler av prosedyren i NS-EN 805 foslashlges Norske standarder maring kjoslashpes fra Pronorm Standard Norges salgsselskap (wwwpronormno)

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 36 Pipelife Norge AS

Roslashret maring vaeligre overfylt og loslashse ender T-roslashr dimensjonsoverganger og bend forankret foslashr trykket settes paring Man kan velge aring la skjoslashtene ligge aringpne Luft maring evakueres fra ledningen Luftlommer gir forstyrrelser i maringlingene og er ofte aringrsak til feilaktige maringleresultater Om mulig boslashr vann fylles sakte inn fra ledningens laveste punkt Resultatet fra trykkfallsproslashvingen vil indikere om det er luft i ledningen Krav til omfang bull Proslashvetrykket skal kunne oppnarings paring det laveste punkt paring ledningen bull Et trykk tilsvarende maksimum tillatt driftstrykk maring oppnarings paring ledningens hoslashyeste punkt med

mindre ledningseier bestemmer noe annet Proslashvetrykk = Maksimum tillatt driftstrykk middot 15 eller = Maksimum tillatt driftstrykk + 5 bar den minste av

de to verdiene Maksimum tillatt driftstrykk 6 bar rArr Proslashvetrykk 9 bar Maksimum tillatt driftstrykk 75 bar rArr Proslashvetrykk 1125 bar Maksimum tillatt driftstrykk 10 bar rArr Proslashvetrykk 15 bar Maksimum tillatt driftstrykk 125 bar rArr Proslashvetrykk 175 bar Maksimum tillatt driftstrykk 16 bar rArr Proslashvetrykk 21 bar Maksimum tillatt driftstrykk 20 bar rArr Proslashvetrykk 25 bar OBS Maksimum tillatt driftstrykk kan vaeligre lavere enn roslashrets trykklasse Det tillates hoslashyere trykk i PVC- og PE-roslashr etter nye europeiske standarder For eksempel blir gamle PVC PN 10 roslashr fra og med 110 mm merket PN 125 Pipelife merker sine trykkroslashr med begge trykklasser - i dette tilfellet PN 10 og PN 125 Men det betyr uansett at maksimum tillatt innvendig trykk oslashker fra 10 bar til 125 bar Ved aring foslashlge anvisningene og forholde seg til roslashrets merking kan derfor ledningssystem for 10 bar trykk proslashves med inntil 175 bar trykk (125 bar + 5 bar) Roslashret vil taringle dette men det advares mot aring paringfoslashre ledningssystemet saring hoslashye trykk hvis ikke armaturer forankringer mm er spesielt dimensjonert for dette (Se ogsaring avsnitt om trykklasser og designfaktor (sikkerhetsfaktor)) Under normale forhold skal proslashveutstyret kobles til ledningens laveste punkt Hvis dette ikke er mulig skal trykket tilpasses hoslashyden over ledningens laveste punkt slik at det der ikke overstiger proslashvetrykket Tilpasning av proslashvetrykk ved plassering av manometer over laveste punkt paring ledningen For korte strekninger (lt100 m) og for stikkledninger mindre enn DN 80 er det tilstrekkelig aring benytte driftstrykket som proslashvetrykk Selve proslashveprosedyren fastsettes av ledningseier og kan utfoslashres i tre trinn

minus Forproslashving (kondisjonering) minus Trykkfallsproslashving (avdekker om det er luft i ledningen) minus Hovedtrykkproslashving

Paring grunn av polyetylenmaterialets oppfoslashrsel naringr roslashret utsettes for et stort innvendig vanntrykk kan vanlig trykkproslashving gi resultater som ikke tilfredsstiller kravene selv om ledningen er tett Det er derfor utviklet en egen trykkproslashvingsmetode for PE-roslashr som boslashr gjennomfoslashres ved tvil om tetthet

ΔH

Proslashvetrykk Proslashvetrykk - ΔH

Trykkproslashvingsutstyr Pumpe trykkmaringler mm

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 37 Pipelife Norge AS

Oversikt over komplett trykkproslashving i tre steg

Enkel proslashving Vi anbefaler generelt en forenklet proslashve som bestaringr av forproslashving (kondisjoneringsfase) og en hovedproslashving med trykktapsmetoden Men gjenvaeligrende luft i ledningen kan forstyrre maringlingene Luft komprimeres i stoslashrre grad enn vann og gjenvaeligrende luft kan gi tegn som tyder paring lekkasje eller kamuflere en liten lekkasje Hvis man er usikker paring om all luft er ventilert ut boslashr det ogsaring gjennomfoslashres en trykkfallsproslashving (se neste avsnitt) Flytskjema for anbefalt prosedyre

PVC og PE trykkroslashr Evt PE trykkroslashr Forproslashvingkondisjonering Forproslashvingkondisjonering

darr darr (Evt trykkfallsproslashving - se neste avsnitt) Metode for PE-roslashr med integrert trykkfallsproslashving

darr Hovedproslashving i ht trykktapsmetoden

Forproslashvingkondisjonering Forproslashving bestaringr i at roslashrledningen paringsettes driftstrykk som anbefales holdt i cirka et doslashgn I loslashpet av denne perioden skal man observere ledningen for tegn til lekkasje Samtidig vil roslashr og skjoslashter sette seg Hovedproslashving i ht trykktapsmetoden Under proslashving i ht trykktapsmetoden paringfoslashres proslashvetrykket gradvis og ledningen stenges av Trykkfallet registreres jevnlig i loslashpet av en time eller mer Trykkfallet skal vise en gradvis minkende tendens Krav til maksimum trykkfall i loslashpet av en time er 02 bar Trykket synker fordi roslashret utvider seg noe Aringrsaken til for mye trykkfall kan ogsaring vaeligre gjenvaeligrende luft i ledningen Eventuelt kan trykkfallsproslashving utfoslashres for aring avdekke uoslashnsket luft i ledningen

Forproslashving

Trykkfallsproslashving

Vanntapsmetoden - maringlt avtappet mengde

- maringlt paringfylt mengde

Trykktapsmetoden

Metode for PE-roslashr

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 38 Pipelife Norge AS

Tidspunkt [min] 0 10 20 30 40 50 60 Avlest trykk [bar] 1500 1492 1488 1486 1485 1484 1484

Eksempel paring maringlinger i forbindelse med trykktapsmetoden Metode med integrert trykkfallstest for PE trykkroslashr Prinsipp Naringr trykket i PE-roslashr reduseres raskt vil materialets viskoelastiske egenskaper foslashre til at roslashret etterparing sakte trekker seg sammen Da vil trykket i ledningen stiger noe - hvis ledningen er tett 1 Etter at ledningen er fylt og all tilgjengelig luft evakuert senkes trykket til null La dette staring i en

time 2 Oslashk trykket i loslashpet av maksimum ti minutter til proslashvetrykket og hold dette ved aring etterfylle jevnlig i en

halv time 3 La ledningen staring avstengt i en time og les av trykket Trykket skal ikke synke mer enn 30 av

proslashvetrykket Hvis proslashvetrykket er 15 bar tillates inntil 45 bar trykkfall 4 Reduser trykket raskt med 10-15 av proslashvetrykket Samtidig skal trykkfallet leses av avtappet

vannmengde maringles og dette kontrolleres mot utregning av teoretisk formel for aring avdekke gjenvaeligrende luft i ledningen Denne formelen for maksimalt tillatt avtappet vannmengde er

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+Δsdotsdot=Δ

RESDR

mmNpVV 2maks 2100

121 (se neste avsnitt)

5 Hovedproslashving Steng ledningen igjen og observer trykket i minst en halv time Trykket skal stige noe og overhodet ikke vise en fallende tendens Ved tvil kan proslashveperioden forlenges til 90 minutter og trykkfallet fra maksimumstrykket observert i den foslashrste halvtimen skal ikke vaeligre stoslashrre enn 25 kPa (025 bar eller 25 mVs)

Hvis proslashvingen maring gjentas maring den nye proslashvingen starte med punkt 1 - en time uten trykk

Eksempel paring trykkforloslashp ved trykkproslashving av PE-roslashr 1 time uten trykk - trykkoslashkning - 30 min proslashvetrykk - 1 time avstengt - trykkreduksjon - 30 min avstengt

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 39 Pipelife Norge AS

Trykkfallsproslashving Trykkfallsproslashving gjennomfoslashres for aring avdekke uoslashnsket luft i ledningen Den er integrert i den egne metoden for PE-roslashr i forbindelse med reduksjonen av trykket 1 Oslashk trykket i ledningen til proslashvetrykket 2 Ta ut en maringlbar mengde vann fra ledningen og maringl trykkfallet (Δp) 3 Sammenlign mengden av det avtappede vannet med kalkulert tillatt mengde vann (ΔVmax) ved

maringlt trykkfall i henhold til foslashlgende formel

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+sdotΔsdotsdot=Δ

Rmax E

SDRpVV2100

151 [liter]

Regn ut innholdet i parentesen foslashr du multipliserer dette med det oslashvrige

LdV i sdotsdot

=4

2π Ledningens vannvolum [liter]

di Innvendig diameter [dm] L Ledningens lengde [dm] Pass paring aring sette inn verdiene for di og L i desimeter (dm) 1 kubikkdesimeter (dm3) = 1 liter Δp Maringlt trykkfall [Nmm2] (1 bar = 01 MPa = 01 Nmm2)

edSDR e= Standard dimensjonsforhold [ ]

de Roslashrets utvendig diameter [mm] e Roslashrets veggtykkelse [mm] ER Roslashrmaterialets korttids E-modul

PVC 3 000 Nmm2 PE 80 800 Nmm2 PE 100 1000 Nmm2 Eksempel 600 m 500 mm PE 100 SDR 11 skal kontrolleres med hensyn paring luftinnhold Trykket senkes med 20 bar = 02 Nmm2 Vannvolumet i denne ledningen er

ldmdm

Ld

V i 9067860004

09244

222

=sdotsdot

=sdotsdot

=ππ

Uttrykket inne i parentesen

Nmm

mmNmmNESDR

mmN R

2

222 011501000

112100

12100

1=+=+

Den fullstendige formelen blir slik

lNmmmmNlESDRpVV

R

272011502090678512100

151 22max =sdotsdotsdot=⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+sdotΔsdotsdot=Δ

Avtappet vannmengde i dette eksemplet faringr ikke overstige 272 liter

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 40 Pipelife Norge AS

PE 100 PVC Dim SDR 17 SDR 11 SDR 74 Dim SDR 21 SDR 136

Maksimum tillatt avtappet vannmengde pr km PE 100 roslashr ved trykkfallsproslashving - trykkfall 20 bar (02 Nmm2)

110 386 219 118 110 174 104 125 500 282 153 160 368 220 140 627 355 192 225 729 434 160 819 463 251 280 113 180 104 586 317 315 143 200 128 724 391 400 231 225 162 915 495 Maksimum tillatt avtappet 250 200 113 612 vannmengde pr km PVC-roslashr ved 280 251 142 768 trykkfallsproslashving 315 317 180 971 - trykkfall 20 bar (02 Nmm2) 355 403 228 124 400 512 290 157 500 799 453 630 1269 719

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 41 Pipelife Norge AS

Trykkproslashverapport Trykkroslashr av plast proslashvd i ht NS-EN 805 (forenklet metode beskrevet av Pipelife Norge AS) Ledningseierhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Anlegghelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Entreprenoslashrhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Dimensjon og roslashrtypehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Proslashvetrykkhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip (Den minste av 15sdotmaksimum driftstrykk eller maksimum driftstrykk + 5 bar) Kontrolliste

Alle ender avvinklinger og T-roslashr er med strekkfaste skjoslashter ogeller forankret Ledningen er gradvis oppfylt fra laveste punkt og luftet Driftstrykket er paringfoslashrt og ledningen har staringtt med dette i minst ett doslashgn Proslashvetrykket er paringfoslashrt ledningen er avstengt og manometer som registrerer innvendig trykk er

montert Etter at ledningen er avstengt avleses trykket i ledningen hvert tiende minutt i en time Trykket kan falle med inntil 02 bar og trykkfallet skal vise en avtagende tendens Tabell Tidspunkt [min] 0 10 20 30 40 50 60 Avlest trykk [bar] Diagram fyll inn maringlepunktene og dra en linje gjennom punktene Trykkproslashving er utfoslashrt med godkjent resultat

Sted dato Underskrift

helliphellip bar

10 20 30 40 50 60 0

helliphellip bar

Tid [min]

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 42 Pipelife Norge AS

Avvinkling og boslashying

PE trykkroslashr PE-roslashrets fleksibilitet kan utnyttes ved aring boslashye roslashret En vanlig maringte aring lage riktig boslashyeradius paring er aring benytte et tau like langt som radien og merke sirkelbuen Hvor mye roslashrenden skal flyttes kan ogsaring beregnes ut fra formel Se formler og figur

Normale verdier I enkelte tilfeller boslashr dette beregnes mer noslashyaktig (Alle enheter i meter) R = 60sdotde (Roslashr med trykk) R = 30sdotde (Trykkloslashst roslashr og under installasjon av trykkroslashr)

Rahmsdot

=2

2

πα

sdotsdot

=Ra 180ο

Boslashying av PE-roslashr

PVC trykkroslashr Retningsforandringer skal i prinsippet utfoslashres ved hjelp av bend I tillegg til standard bend kan det leveres bend med annen avvinkling Smaring retningsforandringer kan utfoslashres ved boslashying av roslashr PVC trykkroslashr med muffe kan boslashyes i groslashfta i henhold til skisse og tabell nedenfor Se ogsaring formler i forrige avsnitt Merk at roslashrenden maring sikres slik at det ikke foregaringr ukontrollert avvinkling i muffa

de [mm] R [ m ] hm [ m ] 63 19 054 75 22 045 90 27 038 110 33 031 160 48 021 225 60 015 280 125 007 315 158 006 400 200 005

Boslashying av PVC trykkroslashr Boslashying av PVC trykkroslashr

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 43 Pipelife Norge AS

NB Boslashyde roslashr maring ikke anbores Boslashying av roslashr maring ikke foslashre til at avvinkling i muffe overstiger verdiene nedenfor

Avvinkling i muffe under legging boslashr unngarings Dette for at avvinklingen ikke skal bli for stor ved utilsiktede forskyvninger under arbeidet i ledningssonen eller ved uforutsette setninger Hvis man likevel velger aring avvinkle paring denne maringten gjelder foslashlgende grenseverdier Stoslashrste tillatte avvinkling i muffe Tom 315 mm 20deg - Tilsvarer 20 cm fra senterlinjen for en roslashrlengde (6 m) Mellom 315 mm og 630 mm 15deg - Tilsvarer 15 cm fra senterlinjen for en roslashrlengde (6 m)

Klamring av roslashr i hus Naringr plastroslashr skal monteres over bakken i en kulvert eller i en bygning er det viktig aring passe paring at klamringene er sterke nok baringde for aring baeligre roslashret taringle rystelser (trykksvingninger) og tilfredsstille krav til forankring samt at ekspansjon eller temperaturkrefter haringndteres forsvarlig Glideklammer og fastklammer maring ha et 5 mm tykt mellomlegg av neoprengummi Klamrene maring ogsaring kunne holde roslashret sirkulaeligrt Horisontal PE- eller PVC-ledning

Klamringsavstand horisontale vaeligskefylte PVC-roslashr med maksimum 2 mm nedboslashyning

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 44 Pipelife Norge AS

Klamringsavstand horisontale vaeligskefylte PE 100 roslashr med maksimum 10 mm nedboslashyning PE 80 roslashr maring ha 5 mindre klamringsavstand enn PE 100 roslashr med samme SDR-verdi Bend T-roslashr og lignende utsatt for innvendig trykk maring i tillegg forankres med tanke paring forskyvninger Se avsnitt Forankring for beregning av resultantkrefter Vertikal PE- eller PVC-ledning Vertikale ledninger uten vibrasjoner fra og med 110 mm boslashr ha en klamringsavstand paring maksimum tre meter For ledninger med vibrasjoner gjelder de samme avstandene som for horisontale roslashr PP innomhus avloslashpsroslashr Se ogsaring monteringsanvisningen

Dim [mm]

Horisontal ledning

[m]

Vertikal ledning

[m] 32 05 12 50 05 15 75 08 20 90 09 20

110 11 20 Klamringsavstand for horisontale innomhus PP-roslashr

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 32 Pipelife Norge AS

Forankring Forankring av ledning er noslashdvendig der hvor systemet utsettes for krefter som har mulighet for aring forskyve ledningen Dette gjelder spesielt mufferoslashr med bend i horisontal- og vertikalplanet T-roslashr reduksjoner og endeflenser ved innvendig overtrykk Ledninger i brattere hellinger (ge 250 permil i grove masser eller fjellgroslashft ge 150 permil i finere masser) forankres ogsaring for aring unngaring utglidninger Helsveiste PE-roslashr maring forankres i hver ende Dette gjelder ogsaring i tilknytning til flenseforbindelser mot armatur og annet i kum hvor demontering for vedlikehold og utskifting er noslashdvendig I tillegg boslashr bend stoslashrre enn 60ordm og T-roslashr forankres spesielt Annen spesiell forankring er ofte unoslashdvendig fordi kreftene overfoslashres via strekkfaste skjoslashter til roslashr og friksjonsmasser i groslashfta Bend for mufferoslashr kan forankres med bruk av strekkfaste koblinger paring tilliggende skjoslashter I daringrlige masser kan man da risikere aring forflytte problemet til neste skjoslasht Forankring kan altsaring utfoslashres paring to prinsipielt forskjellige maringter

1 Bruk av forankringskloss 2 Strekkfaste koblinger eller sveist ledning

Vi skal i det etterfoslashlgende ta for oss forankring ved hjelp av betongkloss Dimensjonering av forankringskloss tar utgangspunkt i

bull Innvendig trykk bull Ledningsdimensjon bull Kraftresultant bull Groslashftesidens fasthet

For T-roslashr og endeflenser nyttes foslashlgende formel for beregning av resultantkraft

4

2idPAPR sdot

sdot=sdot=π

R resultantkraft [N] P trykk [Nmm2]

A areal = 4

2idsdotπ

[mm2]

di innvendig diameter π 314

T-roslashr med forankringskloss Eksempel Resultantkraften for et 160 mm T-roslashr for PVC SDR 21 roslashr med maksimum opptredende trykk 7 bar finnes paring foslashlgende maringte P = innvendig trykk = 70 bar = 07 Nmm2 de = 160 mm rarr di = 1446 mm

( )4614470

22 mmmmNR sdotsdot=π

R = 11 500 N = 115 kN (Vannet skyver med en kraft tilsvarende 12 tonn)

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 33 Pipelife Norge AS

For bend baringde i vertikal- og horisontalplanet nyttes formelen

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛sdot

sdotsdotsdot=⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛sdotsdotsdot=

2sin

42

2sin2

2 απα idPAPR

til bestemmelse av resultantkraften R resultantkraft [N] P trykk [Nmm2]

A areal = 4

2idsdotπ

[mm2]

di innvendig diameter π 314 α bendets vinkel

Et muffebend utsatt for krefter fra innvendig trykk Eksempel Resultantkraften for et 110 mm 45ordm bend i PVC SDR 21 utsatt for 7 bars trykk finnes paring foslashlgende maringte P = innvendig trykk = 70 bar = 07 Nmm2 α = 45ordm de = 110 mm rarr di = 994 mm

( )⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ deg

sdotsdot

sdotsdot=⎟⎠⎞

⎜⎝⎛sdotsdotsdot=

245sin

4499702

2sin2

22 mmmmNAPR πα

R = 4157 N = 42 kN Bestemmelse av areal til forankringskloss Ved horisontale bend T-roslashr og overganger oslashnsker man aring oppnaring at de opptredende kreftene fordeles i jordmassene bak For aring faring til dette maring de overfoslashres paring et areal som er stort nok i forhold til massenes evne til aring absorbere trykk Dette gjoslashres ved at kreftene forplanter seg til bakenforliggende masser via en betongkloss med et visst areal Det er dette arealet som maring beregnes ut fra massenes beskaffenhet og krefter foraringrsaket av et innvendig trykk Mellom roslashr og betong legges et lag av papir eller papp Dette for at betongen ikke skal hefte mot plasten

Noslashdvendig betongareal βσ

sdot=jord

betongRA [m2]

R resultantkraft [kN] β sikkerhetsfaktor σjord skjaeligrfasthet eller tillatt jordtrykk for jordtypen [kNm2] (se tabell paring neste side)

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 34 Pipelife Norge AS

Jordtypen Skjaeligrfasthet

[kNm2] Merknader

Bloslasht leire 25 - 50 Leira formes med et lett fingertrykk Middels leire 50 - 150 Leira er fuktig og noe plastisk

Formes med moderat fingertrykk Stiv leire 150 - 300 Leira er toslashrr og relativt fast

Kan formes med hardt fingertrykk Meget stiv leire 300 - 500 Leira er toslashrr og fast

Kan ikke formes med fingertrykk Tillatt jordtrykk

[kNm2]

Fin sand - loslashst lagret 100 Fin sand - komprimert 200 Grov sand - komprimert 300 σjord (skjaeligrfasthet eller tillatt jordtrykk) for ulike jordarter Eksempel

Bend med kraftvektorer og forankringskloss

Horisontalt bend P 15 bar Roslashr 160 mm PVC SDR 21 (Maksimum driftstrykk 10 bar er valgt) α 45˚ σjord 200 kNm2 β sikkerhetsfaktor 15 NB Ved maksimalt 10 bar driftstrykk er maksimalt proslashvetrykk 15 bar Derfor benyttes P = 15 bar i den beregningen Aring sette inn driftstrykket ville gitt for lite areal paring forankringsklossen Proslashvetrykket for et PVC SDR 21 roslashr kan ogsaring vaeligre 175 bar - noe som gir en enda stoslashrre forankringskloss

Resultantkraft

( ) kNNmmmmNAPR 918853182

45sin46144512

2sin2

22 ==⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛ deg

sdotsdot

sdotsdot=⎟⎠⎞

⎜⎝⎛sdotsdotsdot=

πα

Noslashdvendig betongareal

22 142051

200918 mmkNkNRA

jordbetong =sdot=sdot= β

σ

Velger h = 030 m hoslashyde paring betongkloss - som gir bredde

mmm

hA

b betong 470300

1420 2

===

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 35 Pipelife Norge AS

Vertikalt bend Summen av nedoverrettede vertikale krefter maring vaeligre stoslashrre enn eller lik oppoverrettet kraftresultant fra bend Det betyr at massen av overliggende jord med belastningsplate maring tilsvare kraftresultant Vaeligr oppmerksom paring massenes deformasjonsegenskaper Multipliser noslashdvendig tyngde paring belastningsplate med 15 som sikkerhet Eksempel Resultantkraften fra forrige eksempel er 189 kN For aring holde bendet paring plass behoslashves en masse tilsvarende m = (Rg)middotβ = (18 900 N981 ms2)middot15 = 2 890 kg = 29 tonn g = tyngdeaksellerasjonen 981 ms2 β = sikkerhetsfaktor Betong har en densitet paring ca 24 tonnm3 mens densiteten til jord er ca 15 tonnm3 Ved aring velge et passende areal for bunnen av betongklossen og naringr hoslashyden fra bunn betongkloss til terreng er kjent kan man benytte foslashlgende formel for aring finne noslashdvendig hoslashyde paring betongklossen

AAHmhbetong sdotsdotsdotminus

=9051

hbetong Hoslashyden av en betongkloss med flateareal A m Noslashdvendig masse for aring sikre et vertikalt bend utsatt for trykk H Hoslashyde fra bunn av betongkloss til terreng A Betongklossens flateareal Hvis svaret blir negativt betyr det at jorden over dette arealet har nok tyngde i seg selv Likevel er det noslashdvendig med en armert betongplate for aring fordele kreftene til en mengde jord med tilstrekkelig tyngde Hvis hbetong blir stoslashrre enn den totale hoslashyden (H) vil betongklossen stikke opp over terrenget Velg i saring fall et stoslashrre areal (A)

Tetthetsproslashving av trykkroslashr (trykkproslashving) Tetthetsproslashving av trykkroslashr etter legging foretas for aring sikre at roslashrsystemet ikke har eller faringr lekkasje paring grunn av feil i skjoslasht feil i materialet eller feil utfoslashrelse Bruddanvisninger paring plastroslashr vil raskt garing til brudd og svake forankringer vil svikte under hoslashyt trykk Trykkproslashving garingr over en viss tid for at slike svakheter skal kunne avsloslashres Dessuten trenger roslashr og pakninger litt tid for aring sette seg i forhold til et paringfoslashrt innvendig overtrykk Pass paring sikkerheten under trykkproslashving og stans alle arbeider i kummer eller paring andre steder naeligr roslashr og armaturer Pass paring at ventiler paring proslashvestrekningen staringr aringpne og at alle stikkledninger inn til hus er stengt av Trykkproslashving av roslashr for vannforsyning er beskrevet i NS-EN 805 (Vannforsyning Krav til systemer og komponenter utenfor bygninger) Denne standarden er ikke gjengitt her Ledningseier kan stille krav om at hele eller deler av prosedyren i NS-EN 805 foslashlges Norske standarder maring kjoslashpes fra Pronorm Standard Norges salgsselskap (wwwpronormno)

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 36 Pipelife Norge AS

Roslashret maring vaeligre overfylt og loslashse ender T-roslashr dimensjonsoverganger og bend forankret foslashr trykket settes paring Man kan velge aring la skjoslashtene ligge aringpne Luft maring evakueres fra ledningen Luftlommer gir forstyrrelser i maringlingene og er ofte aringrsak til feilaktige maringleresultater Om mulig boslashr vann fylles sakte inn fra ledningens laveste punkt Resultatet fra trykkfallsproslashvingen vil indikere om det er luft i ledningen Krav til omfang bull Proslashvetrykket skal kunne oppnarings paring det laveste punkt paring ledningen bull Et trykk tilsvarende maksimum tillatt driftstrykk maring oppnarings paring ledningens hoslashyeste punkt med

mindre ledningseier bestemmer noe annet Proslashvetrykk = Maksimum tillatt driftstrykk middot 15 eller = Maksimum tillatt driftstrykk + 5 bar den minste av

de to verdiene Maksimum tillatt driftstrykk 6 bar rArr Proslashvetrykk 9 bar Maksimum tillatt driftstrykk 75 bar rArr Proslashvetrykk 1125 bar Maksimum tillatt driftstrykk 10 bar rArr Proslashvetrykk 15 bar Maksimum tillatt driftstrykk 125 bar rArr Proslashvetrykk 175 bar Maksimum tillatt driftstrykk 16 bar rArr Proslashvetrykk 21 bar Maksimum tillatt driftstrykk 20 bar rArr Proslashvetrykk 25 bar OBS Maksimum tillatt driftstrykk kan vaeligre lavere enn roslashrets trykklasse Det tillates hoslashyere trykk i PVC- og PE-roslashr etter nye europeiske standarder For eksempel blir gamle PVC PN 10 roslashr fra og med 110 mm merket PN 125 Pipelife merker sine trykkroslashr med begge trykklasser - i dette tilfellet PN 10 og PN 125 Men det betyr uansett at maksimum tillatt innvendig trykk oslashker fra 10 bar til 125 bar Ved aring foslashlge anvisningene og forholde seg til roslashrets merking kan derfor ledningssystem for 10 bar trykk proslashves med inntil 175 bar trykk (125 bar + 5 bar) Roslashret vil taringle dette men det advares mot aring paringfoslashre ledningssystemet saring hoslashye trykk hvis ikke armaturer forankringer mm er spesielt dimensjonert for dette (Se ogsaring avsnitt om trykklasser og designfaktor (sikkerhetsfaktor)) Under normale forhold skal proslashveutstyret kobles til ledningens laveste punkt Hvis dette ikke er mulig skal trykket tilpasses hoslashyden over ledningens laveste punkt slik at det der ikke overstiger proslashvetrykket Tilpasning av proslashvetrykk ved plassering av manometer over laveste punkt paring ledningen For korte strekninger (lt100 m) og for stikkledninger mindre enn DN 80 er det tilstrekkelig aring benytte driftstrykket som proslashvetrykk Selve proslashveprosedyren fastsettes av ledningseier og kan utfoslashres i tre trinn

minus Forproslashving (kondisjonering) minus Trykkfallsproslashving (avdekker om det er luft i ledningen) minus Hovedtrykkproslashving

Paring grunn av polyetylenmaterialets oppfoslashrsel naringr roslashret utsettes for et stort innvendig vanntrykk kan vanlig trykkproslashving gi resultater som ikke tilfredsstiller kravene selv om ledningen er tett Det er derfor utviklet en egen trykkproslashvingsmetode for PE-roslashr som boslashr gjennomfoslashres ved tvil om tetthet

ΔH

Proslashvetrykk Proslashvetrykk - ΔH

Trykkproslashvingsutstyr Pumpe trykkmaringler mm

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 37 Pipelife Norge AS

Oversikt over komplett trykkproslashving i tre steg

Enkel proslashving Vi anbefaler generelt en forenklet proslashve som bestaringr av forproslashving (kondisjoneringsfase) og en hovedproslashving med trykktapsmetoden Men gjenvaeligrende luft i ledningen kan forstyrre maringlingene Luft komprimeres i stoslashrre grad enn vann og gjenvaeligrende luft kan gi tegn som tyder paring lekkasje eller kamuflere en liten lekkasje Hvis man er usikker paring om all luft er ventilert ut boslashr det ogsaring gjennomfoslashres en trykkfallsproslashving (se neste avsnitt) Flytskjema for anbefalt prosedyre

PVC og PE trykkroslashr Evt PE trykkroslashr Forproslashvingkondisjonering Forproslashvingkondisjonering

darr darr (Evt trykkfallsproslashving - se neste avsnitt) Metode for PE-roslashr med integrert trykkfallsproslashving

darr Hovedproslashving i ht trykktapsmetoden

Forproslashvingkondisjonering Forproslashving bestaringr i at roslashrledningen paringsettes driftstrykk som anbefales holdt i cirka et doslashgn I loslashpet av denne perioden skal man observere ledningen for tegn til lekkasje Samtidig vil roslashr og skjoslashter sette seg Hovedproslashving i ht trykktapsmetoden Under proslashving i ht trykktapsmetoden paringfoslashres proslashvetrykket gradvis og ledningen stenges av Trykkfallet registreres jevnlig i loslashpet av en time eller mer Trykkfallet skal vise en gradvis minkende tendens Krav til maksimum trykkfall i loslashpet av en time er 02 bar Trykket synker fordi roslashret utvider seg noe Aringrsaken til for mye trykkfall kan ogsaring vaeligre gjenvaeligrende luft i ledningen Eventuelt kan trykkfallsproslashving utfoslashres for aring avdekke uoslashnsket luft i ledningen

Forproslashving

Trykkfallsproslashving

Vanntapsmetoden - maringlt avtappet mengde

- maringlt paringfylt mengde

Trykktapsmetoden

Metode for PE-roslashr

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 38 Pipelife Norge AS

Tidspunkt [min] 0 10 20 30 40 50 60 Avlest trykk [bar] 1500 1492 1488 1486 1485 1484 1484

Eksempel paring maringlinger i forbindelse med trykktapsmetoden Metode med integrert trykkfallstest for PE trykkroslashr Prinsipp Naringr trykket i PE-roslashr reduseres raskt vil materialets viskoelastiske egenskaper foslashre til at roslashret etterparing sakte trekker seg sammen Da vil trykket i ledningen stiger noe - hvis ledningen er tett 1 Etter at ledningen er fylt og all tilgjengelig luft evakuert senkes trykket til null La dette staring i en

time 2 Oslashk trykket i loslashpet av maksimum ti minutter til proslashvetrykket og hold dette ved aring etterfylle jevnlig i en

halv time 3 La ledningen staring avstengt i en time og les av trykket Trykket skal ikke synke mer enn 30 av

proslashvetrykket Hvis proslashvetrykket er 15 bar tillates inntil 45 bar trykkfall 4 Reduser trykket raskt med 10-15 av proslashvetrykket Samtidig skal trykkfallet leses av avtappet

vannmengde maringles og dette kontrolleres mot utregning av teoretisk formel for aring avdekke gjenvaeligrende luft i ledningen Denne formelen for maksimalt tillatt avtappet vannmengde er

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+Δsdotsdot=Δ

RESDR

mmNpVV 2maks 2100

121 (se neste avsnitt)

5 Hovedproslashving Steng ledningen igjen og observer trykket i minst en halv time Trykket skal stige noe og overhodet ikke vise en fallende tendens Ved tvil kan proslashveperioden forlenges til 90 minutter og trykkfallet fra maksimumstrykket observert i den foslashrste halvtimen skal ikke vaeligre stoslashrre enn 25 kPa (025 bar eller 25 mVs)

Hvis proslashvingen maring gjentas maring den nye proslashvingen starte med punkt 1 - en time uten trykk

Eksempel paring trykkforloslashp ved trykkproslashving av PE-roslashr 1 time uten trykk - trykkoslashkning - 30 min proslashvetrykk - 1 time avstengt - trykkreduksjon - 30 min avstengt

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 39 Pipelife Norge AS

Trykkfallsproslashving Trykkfallsproslashving gjennomfoslashres for aring avdekke uoslashnsket luft i ledningen Den er integrert i den egne metoden for PE-roslashr i forbindelse med reduksjonen av trykket 1 Oslashk trykket i ledningen til proslashvetrykket 2 Ta ut en maringlbar mengde vann fra ledningen og maringl trykkfallet (Δp) 3 Sammenlign mengden av det avtappede vannet med kalkulert tillatt mengde vann (ΔVmax) ved

maringlt trykkfall i henhold til foslashlgende formel

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+sdotΔsdotsdot=Δ

Rmax E

SDRpVV2100

151 [liter]

Regn ut innholdet i parentesen foslashr du multipliserer dette med det oslashvrige

LdV i sdotsdot

=4

2π Ledningens vannvolum [liter]

di Innvendig diameter [dm] L Ledningens lengde [dm] Pass paring aring sette inn verdiene for di og L i desimeter (dm) 1 kubikkdesimeter (dm3) = 1 liter Δp Maringlt trykkfall [Nmm2] (1 bar = 01 MPa = 01 Nmm2)

edSDR e= Standard dimensjonsforhold [ ]

de Roslashrets utvendig diameter [mm] e Roslashrets veggtykkelse [mm] ER Roslashrmaterialets korttids E-modul

PVC 3 000 Nmm2 PE 80 800 Nmm2 PE 100 1000 Nmm2 Eksempel 600 m 500 mm PE 100 SDR 11 skal kontrolleres med hensyn paring luftinnhold Trykket senkes med 20 bar = 02 Nmm2 Vannvolumet i denne ledningen er

ldmdm

Ld

V i 9067860004

09244

222

=sdotsdot

=sdotsdot

=ππ

Uttrykket inne i parentesen

Nmm

mmNmmNESDR

mmN R

2

222 011501000

112100

12100

1=+=+

Den fullstendige formelen blir slik

lNmmmmNlESDRpVV

R

272011502090678512100

151 22max =sdotsdotsdot=⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+sdotΔsdotsdot=Δ

Avtappet vannmengde i dette eksemplet faringr ikke overstige 272 liter

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 40 Pipelife Norge AS

PE 100 PVC Dim SDR 17 SDR 11 SDR 74 Dim SDR 21 SDR 136

Maksimum tillatt avtappet vannmengde pr km PE 100 roslashr ved trykkfallsproslashving - trykkfall 20 bar (02 Nmm2)

110 386 219 118 110 174 104 125 500 282 153 160 368 220 140 627 355 192 225 729 434 160 819 463 251 280 113 180 104 586 317 315 143 200 128 724 391 400 231 225 162 915 495 Maksimum tillatt avtappet 250 200 113 612 vannmengde pr km PVC-roslashr ved 280 251 142 768 trykkfallsproslashving 315 317 180 971 - trykkfall 20 bar (02 Nmm2) 355 403 228 124 400 512 290 157 500 799 453 630 1269 719

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 41 Pipelife Norge AS

Trykkproslashverapport Trykkroslashr av plast proslashvd i ht NS-EN 805 (forenklet metode beskrevet av Pipelife Norge AS) Ledningseierhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Anlegghelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Entreprenoslashrhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Dimensjon og roslashrtypehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Proslashvetrykkhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip (Den minste av 15sdotmaksimum driftstrykk eller maksimum driftstrykk + 5 bar) Kontrolliste

Alle ender avvinklinger og T-roslashr er med strekkfaste skjoslashter ogeller forankret Ledningen er gradvis oppfylt fra laveste punkt og luftet Driftstrykket er paringfoslashrt og ledningen har staringtt med dette i minst ett doslashgn Proslashvetrykket er paringfoslashrt ledningen er avstengt og manometer som registrerer innvendig trykk er

montert Etter at ledningen er avstengt avleses trykket i ledningen hvert tiende minutt i en time Trykket kan falle med inntil 02 bar og trykkfallet skal vise en avtagende tendens Tabell Tidspunkt [min] 0 10 20 30 40 50 60 Avlest trykk [bar] Diagram fyll inn maringlepunktene og dra en linje gjennom punktene Trykkproslashving er utfoslashrt med godkjent resultat

Sted dato Underskrift

helliphellip bar

10 20 30 40 50 60 0

helliphellip bar

Tid [min]

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 42 Pipelife Norge AS

Avvinkling og boslashying

PE trykkroslashr PE-roslashrets fleksibilitet kan utnyttes ved aring boslashye roslashret En vanlig maringte aring lage riktig boslashyeradius paring er aring benytte et tau like langt som radien og merke sirkelbuen Hvor mye roslashrenden skal flyttes kan ogsaring beregnes ut fra formel Se formler og figur

Normale verdier I enkelte tilfeller boslashr dette beregnes mer noslashyaktig (Alle enheter i meter) R = 60sdotde (Roslashr med trykk) R = 30sdotde (Trykkloslashst roslashr og under installasjon av trykkroslashr)

Rahmsdot

=2

2

πα

sdotsdot

=Ra 180ο

Boslashying av PE-roslashr

PVC trykkroslashr Retningsforandringer skal i prinsippet utfoslashres ved hjelp av bend I tillegg til standard bend kan det leveres bend med annen avvinkling Smaring retningsforandringer kan utfoslashres ved boslashying av roslashr PVC trykkroslashr med muffe kan boslashyes i groslashfta i henhold til skisse og tabell nedenfor Se ogsaring formler i forrige avsnitt Merk at roslashrenden maring sikres slik at det ikke foregaringr ukontrollert avvinkling i muffa

de [mm] R [ m ] hm [ m ] 63 19 054 75 22 045 90 27 038 110 33 031 160 48 021 225 60 015 280 125 007 315 158 006 400 200 005

Boslashying av PVC trykkroslashr Boslashying av PVC trykkroslashr

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 43 Pipelife Norge AS

NB Boslashyde roslashr maring ikke anbores Boslashying av roslashr maring ikke foslashre til at avvinkling i muffe overstiger verdiene nedenfor

Avvinkling i muffe under legging boslashr unngarings Dette for at avvinklingen ikke skal bli for stor ved utilsiktede forskyvninger under arbeidet i ledningssonen eller ved uforutsette setninger Hvis man likevel velger aring avvinkle paring denne maringten gjelder foslashlgende grenseverdier Stoslashrste tillatte avvinkling i muffe Tom 315 mm 20deg - Tilsvarer 20 cm fra senterlinjen for en roslashrlengde (6 m) Mellom 315 mm og 630 mm 15deg - Tilsvarer 15 cm fra senterlinjen for en roslashrlengde (6 m)

Klamring av roslashr i hus Naringr plastroslashr skal monteres over bakken i en kulvert eller i en bygning er det viktig aring passe paring at klamringene er sterke nok baringde for aring baeligre roslashret taringle rystelser (trykksvingninger) og tilfredsstille krav til forankring samt at ekspansjon eller temperaturkrefter haringndteres forsvarlig Glideklammer og fastklammer maring ha et 5 mm tykt mellomlegg av neoprengummi Klamrene maring ogsaring kunne holde roslashret sirkulaeligrt Horisontal PE- eller PVC-ledning

Klamringsavstand horisontale vaeligskefylte PVC-roslashr med maksimum 2 mm nedboslashyning

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 44 Pipelife Norge AS

Klamringsavstand horisontale vaeligskefylte PE 100 roslashr med maksimum 10 mm nedboslashyning PE 80 roslashr maring ha 5 mindre klamringsavstand enn PE 100 roslashr med samme SDR-verdi Bend T-roslashr og lignende utsatt for innvendig trykk maring i tillegg forankres med tanke paring forskyvninger Se avsnitt Forankring for beregning av resultantkrefter Vertikal PE- eller PVC-ledning Vertikale ledninger uten vibrasjoner fra og med 110 mm boslashr ha en klamringsavstand paring maksimum tre meter For ledninger med vibrasjoner gjelder de samme avstandene som for horisontale roslashr PP innomhus avloslashpsroslashr Se ogsaring monteringsanvisningen

Dim [mm]

Horisontal ledning

[m]

Vertikal ledning

[m] 32 05 12 50 05 15 75 08 20 90 09 20

110 11 20 Klamringsavstand for horisontale innomhus PP-roslashr

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 33 Pipelife Norge AS

For bend baringde i vertikal- og horisontalplanet nyttes formelen

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛sdot

sdotsdotsdot=⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛sdotsdotsdot=

2sin

42

2sin2

2 απα idPAPR

til bestemmelse av resultantkraften R resultantkraft [N] P trykk [Nmm2]

A areal = 4

2idsdotπ

[mm2]

di innvendig diameter π 314 α bendets vinkel

Et muffebend utsatt for krefter fra innvendig trykk Eksempel Resultantkraften for et 110 mm 45ordm bend i PVC SDR 21 utsatt for 7 bars trykk finnes paring foslashlgende maringte P = innvendig trykk = 70 bar = 07 Nmm2 α = 45ordm de = 110 mm rarr di = 994 mm

( )⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ deg

sdotsdot

sdotsdot=⎟⎠⎞

⎜⎝⎛sdotsdotsdot=

245sin

4499702

2sin2

22 mmmmNAPR πα

R = 4157 N = 42 kN Bestemmelse av areal til forankringskloss Ved horisontale bend T-roslashr og overganger oslashnsker man aring oppnaring at de opptredende kreftene fordeles i jordmassene bak For aring faring til dette maring de overfoslashres paring et areal som er stort nok i forhold til massenes evne til aring absorbere trykk Dette gjoslashres ved at kreftene forplanter seg til bakenforliggende masser via en betongkloss med et visst areal Det er dette arealet som maring beregnes ut fra massenes beskaffenhet og krefter foraringrsaket av et innvendig trykk Mellom roslashr og betong legges et lag av papir eller papp Dette for at betongen ikke skal hefte mot plasten

Noslashdvendig betongareal βσ

sdot=jord

betongRA [m2]

R resultantkraft [kN] β sikkerhetsfaktor σjord skjaeligrfasthet eller tillatt jordtrykk for jordtypen [kNm2] (se tabell paring neste side)

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 34 Pipelife Norge AS

Jordtypen Skjaeligrfasthet

[kNm2] Merknader

Bloslasht leire 25 - 50 Leira formes med et lett fingertrykk Middels leire 50 - 150 Leira er fuktig og noe plastisk

Formes med moderat fingertrykk Stiv leire 150 - 300 Leira er toslashrr og relativt fast

Kan formes med hardt fingertrykk Meget stiv leire 300 - 500 Leira er toslashrr og fast

Kan ikke formes med fingertrykk Tillatt jordtrykk

[kNm2]

Fin sand - loslashst lagret 100 Fin sand - komprimert 200 Grov sand - komprimert 300 σjord (skjaeligrfasthet eller tillatt jordtrykk) for ulike jordarter Eksempel

Bend med kraftvektorer og forankringskloss

Horisontalt bend P 15 bar Roslashr 160 mm PVC SDR 21 (Maksimum driftstrykk 10 bar er valgt) α 45˚ σjord 200 kNm2 β sikkerhetsfaktor 15 NB Ved maksimalt 10 bar driftstrykk er maksimalt proslashvetrykk 15 bar Derfor benyttes P = 15 bar i den beregningen Aring sette inn driftstrykket ville gitt for lite areal paring forankringsklossen Proslashvetrykket for et PVC SDR 21 roslashr kan ogsaring vaeligre 175 bar - noe som gir en enda stoslashrre forankringskloss

Resultantkraft

( ) kNNmmmmNAPR 918853182

45sin46144512

2sin2

22 ==⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛ deg

sdotsdot

sdotsdot=⎟⎠⎞

⎜⎝⎛sdotsdotsdot=

πα

Noslashdvendig betongareal

22 142051

200918 mmkNkNRA

jordbetong =sdot=sdot= β

σ

Velger h = 030 m hoslashyde paring betongkloss - som gir bredde

mmm

hA

b betong 470300

1420 2

===

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 35 Pipelife Norge AS

Vertikalt bend Summen av nedoverrettede vertikale krefter maring vaeligre stoslashrre enn eller lik oppoverrettet kraftresultant fra bend Det betyr at massen av overliggende jord med belastningsplate maring tilsvare kraftresultant Vaeligr oppmerksom paring massenes deformasjonsegenskaper Multipliser noslashdvendig tyngde paring belastningsplate med 15 som sikkerhet Eksempel Resultantkraften fra forrige eksempel er 189 kN For aring holde bendet paring plass behoslashves en masse tilsvarende m = (Rg)middotβ = (18 900 N981 ms2)middot15 = 2 890 kg = 29 tonn g = tyngdeaksellerasjonen 981 ms2 β = sikkerhetsfaktor Betong har en densitet paring ca 24 tonnm3 mens densiteten til jord er ca 15 tonnm3 Ved aring velge et passende areal for bunnen av betongklossen og naringr hoslashyden fra bunn betongkloss til terreng er kjent kan man benytte foslashlgende formel for aring finne noslashdvendig hoslashyde paring betongklossen

AAHmhbetong sdotsdotsdotminus

=9051

hbetong Hoslashyden av en betongkloss med flateareal A m Noslashdvendig masse for aring sikre et vertikalt bend utsatt for trykk H Hoslashyde fra bunn av betongkloss til terreng A Betongklossens flateareal Hvis svaret blir negativt betyr det at jorden over dette arealet har nok tyngde i seg selv Likevel er det noslashdvendig med en armert betongplate for aring fordele kreftene til en mengde jord med tilstrekkelig tyngde Hvis hbetong blir stoslashrre enn den totale hoslashyden (H) vil betongklossen stikke opp over terrenget Velg i saring fall et stoslashrre areal (A)

Tetthetsproslashving av trykkroslashr (trykkproslashving) Tetthetsproslashving av trykkroslashr etter legging foretas for aring sikre at roslashrsystemet ikke har eller faringr lekkasje paring grunn av feil i skjoslasht feil i materialet eller feil utfoslashrelse Bruddanvisninger paring plastroslashr vil raskt garing til brudd og svake forankringer vil svikte under hoslashyt trykk Trykkproslashving garingr over en viss tid for at slike svakheter skal kunne avsloslashres Dessuten trenger roslashr og pakninger litt tid for aring sette seg i forhold til et paringfoslashrt innvendig overtrykk Pass paring sikkerheten under trykkproslashving og stans alle arbeider i kummer eller paring andre steder naeligr roslashr og armaturer Pass paring at ventiler paring proslashvestrekningen staringr aringpne og at alle stikkledninger inn til hus er stengt av Trykkproslashving av roslashr for vannforsyning er beskrevet i NS-EN 805 (Vannforsyning Krav til systemer og komponenter utenfor bygninger) Denne standarden er ikke gjengitt her Ledningseier kan stille krav om at hele eller deler av prosedyren i NS-EN 805 foslashlges Norske standarder maring kjoslashpes fra Pronorm Standard Norges salgsselskap (wwwpronormno)

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 36 Pipelife Norge AS

Roslashret maring vaeligre overfylt og loslashse ender T-roslashr dimensjonsoverganger og bend forankret foslashr trykket settes paring Man kan velge aring la skjoslashtene ligge aringpne Luft maring evakueres fra ledningen Luftlommer gir forstyrrelser i maringlingene og er ofte aringrsak til feilaktige maringleresultater Om mulig boslashr vann fylles sakte inn fra ledningens laveste punkt Resultatet fra trykkfallsproslashvingen vil indikere om det er luft i ledningen Krav til omfang bull Proslashvetrykket skal kunne oppnarings paring det laveste punkt paring ledningen bull Et trykk tilsvarende maksimum tillatt driftstrykk maring oppnarings paring ledningens hoslashyeste punkt med

mindre ledningseier bestemmer noe annet Proslashvetrykk = Maksimum tillatt driftstrykk middot 15 eller = Maksimum tillatt driftstrykk + 5 bar den minste av

de to verdiene Maksimum tillatt driftstrykk 6 bar rArr Proslashvetrykk 9 bar Maksimum tillatt driftstrykk 75 bar rArr Proslashvetrykk 1125 bar Maksimum tillatt driftstrykk 10 bar rArr Proslashvetrykk 15 bar Maksimum tillatt driftstrykk 125 bar rArr Proslashvetrykk 175 bar Maksimum tillatt driftstrykk 16 bar rArr Proslashvetrykk 21 bar Maksimum tillatt driftstrykk 20 bar rArr Proslashvetrykk 25 bar OBS Maksimum tillatt driftstrykk kan vaeligre lavere enn roslashrets trykklasse Det tillates hoslashyere trykk i PVC- og PE-roslashr etter nye europeiske standarder For eksempel blir gamle PVC PN 10 roslashr fra og med 110 mm merket PN 125 Pipelife merker sine trykkroslashr med begge trykklasser - i dette tilfellet PN 10 og PN 125 Men det betyr uansett at maksimum tillatt innvendig trykk oslashker fra 10 bar til 125 bar Ved aring foslashlge anvisningene og forholde seg til roslashrets merking kan derfor ledningssystem for 10 bar trykk proslashves med inntil 175 bar trykk (125 bar + 5 bar) Roslashret vil taringle dette men det advares mot aring paringfoslashre ledningssystemet saring hoslashye trykk hvis ikke armaturer forankringer mm er spesielt dimensjonert for dette (Se ogsaring avsnitt om trykklasser og designfaktor (sikkerhetsfaktor)) Under normale forhold skal proslashveutstyret kobles til ledningens laveste punkt Hvis dette ikke er mulig skal trykket tilpasses hoslashyden over ledningens laveste punkt slik at det der ikke overstiger proslashvetrykket Tilpasning av proslashvetrykk ved plassering av manometer over laveste punkt paring ledningen For korte strekninger (lt100 m) og for stikkledninger mindre enn DN 80 er det tilstrekkelig aring benytte driftstrykket som proslashvetrykk Selve proslashveprosedyren fastsettes av ledningseier og kan utfoslashres i tre trinn

minus Forproslashving (kondisjonering) minus Trykkfallsproslashving (avdekker om det er luft i ledningen) minus Hovedtrykkproslashving

Paring grunn av polyetylenmaterialets oppfoslashrsel naringr roslashret utsettes for et stort innvendig vanntrykk kan vanlig trykkproslashving gi resultater som ikke tilfredsstiller kravene selv om ledningen er tett Det er derfor utviklet en egen trykkproslashvingsmetode for PE-roslashr som boslashr gjennomfoslashres ved tvil om tetthet

ΔH

Proslashvetrykk Proslashvetrykk - ΔH

Trykkproslashvingsutstyr Pumpe trykkmaringler mm

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 37 Pipelife Norge AS

Oversikt over komplett trykkproslashving i tre steg

Enkel proslashving Vi anbefaler generelt en forenklet proslashve som bestaringr av forproslashving (kondisjoneringsfase) og en hovedproslashving med trykktapsmetoden Men gjenvaeligrende luft i ledningen kan forstyrre maringlingene Luft komprimeres i stoslashrre grad enn vann og gjenvaeligrende luft kan gi tegn som tyder paring lekkasje eller kamuflere en liten lekkasje Hvis man er usikker paring om all luft er ventilert ut boslashr det ogsaring gjennomfoslashres en trykkfallsproslashving (se neste avsnitt) Flytskjema for anbefalt prosedyre

PVC og PE trykkroslashr Evt PE trykkroslashr Forproslashvingkondisjonering Forproslashvingkondisjonering

darr darr (Evt trykkfallsproslashving - se neste avsnitt) Metode for PE-roslashr med integrert trykkfallsproslashving

darr Hovedproslashving i ht trykktapsmetoden

Forproslashvingkondisjonering Forproslashving bestaringr i at roslashrledningen paringsettes driftstrykk som anbefales holdt i cirka et doslashgn I loslashpet av denne perioden skal man observere ledningen for tegn til lekkasje Samtidig vil roslashr og skjoslashter sette seg Hovedproslashving i ht trykktapsmetoden Under proslashving i ht trykktapsmetoden paringfoslashres proslashvetrykket gradvis og ledningen stenges av Trykkfallet registreres jevnlig i loslashpet av en time eller mer Trykkfallet skal vise en gradvis minkende tendens Krav til maksimum trykkfall i loslashpet av en time er 02 bar Trykket synker fordi roslashret utvider seg noe Aringrsaken til for mye trykkfall kan ogsaring vaeligre gjenvaeligrende luft i ledningen Eventuelt kan trykkfallsproslashving utfoslashres for aring avdekke uoslashnsket luft i ledningen

Forproslashving

Trykkfallsproslashving

Vanntapsmetoden - maringlt avtappet mengde

- maringlt paringfylt mengde

Trykktapsmetoden

Metode for PE-roslashr

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 38 Pipelife Norge AS

Tidspunkt [min] 0 10 20 30 40 50 60 Avlest trykk [bar] 1500 1492 1488 1486 1485 1484 1484

Eksempel paring maringlinger i forbindelse med trykktapsmetoden Metode med integrert trykkfallstest for PE trykkroslashr Prinsipp Naringr trykket i PE-roslashr reduseres raskt vil materialets viskoelastiske egenskaper foslashre til at roslashret etterparing sakte trekker seg sammen Da vil trykket i ledningen stiger noe - hvis ledningen er tett 1 Etter at ledningen er fylt og all tilgjengelig luft evakuert senkes trykket til null La dette staring i en

time 2 Oslashk trykket i loslashpet av maksimum ti minutter til proslashvetrykket og hold dette ved aring etterfylle jevnlig i en

halv time 3 La ledningen staring avstengt i en time og les av trykket Trykket skal ikke synke mer enn 30 av

proslashvetrykket Hvis proslashvetrykket er 15 bar tillates inntil 45 bar trykkfall 4 Reduser trykket raskt med 10-15 av proslashvetrykket Samtidig skal trykkfallet leses av avtappet

vannmengde maringles og dette kontrolleres mot utregning av teoretisk formel for aring avdekke gjenvaeligrende luft i ledningen Denne formelen for maksimalt tillatt avtappet vannmengde er

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+Δsdotsdot=Δ

RESDR

mmNpVV 2maks 2100

121 (se neste avsnitt)

5 Hovedproslashving Steng ledningen igjen og observer trykket i minst en halv time Trykket skal stige noe og overhodet ikke vise en fallende tendens Ved tvil kan proslashveperioden forlenges til 90 minutter og trykkfallet fra maksimumstrykket observert i den foslashrste halvtimen skal ikke vaeligre stoslashrre enn 25 kPa (025 bar eller 25 mVs)

Hvis proslashvingen maring gjentas maring den nye proslashvingen starte med punkt 1 - en time uten trykk

Eksempel paring trykkforloslashp ved trykkproslashving av PE-roslashr 1 time uten trykk - trykkoslashkning - 30 min proslashvetrykk - 1 time avstengt - trykkreduksjon - 30 min avstengt

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 39 Pipelife Norge AS

Trykkfallsproslashving Trykkfallsproslashving gjennomfoslashres for aring avdekke uoslashnsket luft i ledningen Den er integrert i den egne metoden for PE-roslashr i forbindelse med reduksjonen av trykket 1 Oslashk trykket i ledningen til proslashvetrykket 2 Ta ut en maringlbar mengde vann fra ledningen og maringl trykkfallet (Δp) 3 Sammenlign mengden av det avtappede vannet med kalkulert tillatt mengde vann (ΔVmax) ved

maringlt trykkfall i henhold til foslashlgende formel

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+sdotΔsdotsdot=Δ

Rmax E

SDRpVV2100

151 [liter]

Regn ut innholdet i parentesen foslashr du multipliserer dette med det oslashvrige

LdV i sdotsdot

=4

2π Ledningens vannvolum [liter]

di Innvendig diameter [dm] L Ledningens lengde [dm] Pass paring aring sette inn verdiene for di og L i desimeter (dm) 1 kubikkdesimeter (dm3) = 1 liter Δp Maringlt trykkfall [Nmm2] (1 bar = 01 MPa = 01 Nmm2)

edSDR e= Standard dimensjonsforhold [ ]

de Roslashrets utvendig diameter [mm] e Roslashrets veggtykkelse [mm] ER Roslashrmaterialets korttids E-modul

PVC 3 000 Nmm2 PE 80 800 Nmm2 PE 100 1000 Nmm2 Eksempel 600 m 500 mm PE 100 SDR 11 skal kontrolleres med hensyn paring luftinnhold Trykket senkes med 20 bar = 02 Nmm2 Vannvolumet i denne ledningen er

ldmdm

Ld

V i 9067860004

09244

222

=sdotsdot

=sdotsdot

=ππ

Uttrykket inne i parentesen

Nmm

mmNmmNESDR

mmN R

2

222 011501000

112100

12100

1=+=+

Den fullstendige formelen blir slik

lNmmmmNlESDRpVV

R

272011502090678512100

151 22max =sdotsdotsdot=⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+sdotΔsdotsdot=Δ

Avtappet vannmengde i dette eksemplet faringr ikke overstige 272 liter

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 40 Pipelife Norge AS

PE 100 PVC Dim SDR 17 SDR 11 SDR 74 Dim SDR 21 SDR 136

Maksimum tillatt avtappet vannmengde pr km PE 100 roslashr ved trykkfallsproslashving - trykkfall 20 bar (02 Nmm2)

110 386 219 118 110 174 104 125 500 282 153 160 368 220 140 627 355 192 225 729 434 160 819 463 251 280 113 180 104 586 317 315 143 200 128 724 391 400 231 225 162 915 495 Maksimum tillatt avtappet 250 200 113 612 vannmengde pr km PVC-roslashr ved 280 251 142 768 trykkfallsproslashving 315 317 180 971 - trykkfall 20 bar (02 Nmm2) 355 403 228 124 400 512 290 157 500 799 453 630 1269 719

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 41 Pipelife Norge AS

Trykkproslashverapport Trykkroslashr av plast proslashvd i ht NS-EN 805 (forenklet metode beskrevet av Pipelife Norge AS) Ledningseierhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Anlegghelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Entreprenoslashrhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Dimensjon og roslashrtypehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Proslashvetrykkhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip (Den minste av 15sdotmaksimum driftstrykk eller maksimum driftstrykk + 5 bar) Kontrolliste

Alle ender avvinklinger og T-roslashr er med strekkfaste skjoslashter ogeller forankret Ledningen er gradvis oppfylt fra laveste punkt og luftet Driftstrykket er paringfoslashrt og ledningen har staringtt med dette i minst ett doslashgn Proslashvetrykket er paringfoslashrt ledningen er avstengt og manometer som registrerer innvendig trykk er

montert Etter at ledningen er avstengt avleses trykket i ledningen hvert tiende minutt i en time Trykket kan falle med inntil 02 bar og trykkfallet skal vise en avtagende tendens Tabell Tidspunkt [min] 0 10 20 30 40 50 60 Avlest trykk [bar] Diagram fyll inn maringlepunktene og dra en linje gjennom punktene Trykkproslashving er utfoslashrt med godkjent resultat

Sted dato Underskrift

helliphellip bar

10 20 30 40 50 60 0

helliphellip bar

Tid [min]

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 42 Pipelife Norge AS

Avvinkling og boslashying

PE trykkroslashr PE-roslashrets fleksibilitet kan utnyttes ved aring boslashye roslashret En vanlig maringte aring lage riktig boslashyeradius paring er aring benytte et tau like langt som radien og merke sirkelbuen Hvor mye roslashrenden skal flyttes kan ogsaring beregnes ut fra formel Se formler og figur

Normale verdier I enkelte tilfeller boslashr dette beregnes mer noslashyaktig (Alle enheter i meter) R = 60sdotde (Roslashr med trykk) R = 30sdotde (Trykkloslashst roslashr og under installasjon av trykkroslashr)

Rahmsdot

=2

2

πα

sdotsdot

=Ra 180ο

Boslashying av PE-roslashr

PVC trykkroslashr Retningsforandringer skal i prinsippet utfoslashres ved hjelp av bend I tillegg til standard bend kan det leveres bend med annen avvinkling Smaring retningsforandringer kan utfoslashres ved boslashying av roslashr PVC trykkroslashr med muffe kan boslashyes i groslashfta i henhold til skisse og tabell nedenfor Se ogsaring formler i forrige avsnitt Merk at roslashrenden maring sikres slik at det ikke foregaringr ukontrollert avvinkling i muffa

de [mm] R [ m ] hm [ m ] 63 19 054 75 22 045 90 27 038 110 33 031 160 48 021 225 60 015 280 125 007 315 158 006 400 200 005

Boslashying av PVC trykkroslashr Boslashying av PVC trykkroslashr

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 43 Pipelife Norge AS

NB Boslashyde roslashr maring ikke anbores Boslashying av roslashr maring ikke foslashre til at avvinkling i muffe overstiger verdiene nedenfor

Avvinkling i muffe under legging boslashr unngarings Dette for at avvinklingen ikke skal bli for stor ved utilsiktede forskyvninger under arbeidet i ledningssonen eller ved uforutsette setninger Hvis man likevel velger aring avvinkle paring denne maringten gjelder foslashlgende grenseverdier Stoslashrste tillatte avvinkling i muffe Tom 315 mm 20deg - Tilsvarer 20 cm fra senterlinjen for en roslashrlengde (6 m) Mellom 315 mm og 630 mm 15deg - Tilsvarer 15 cm fra senterlinjen for en roslashrlengde (6 m)

Klamring av roslashr i hus Naringr plastroslashr skal monteres over bakken i en kulvert eller i en bygning er det viktig aring passe paring at klamringene er sterke nok baringde for aring baeligre roslashret taringle rystelser (trykksvingninger) og tilfredsstille krav til forankring samt at ekspansjon eller temperaturkrefter haringndteres forsvarlig Glideklammer og fastklammer maring ha et 5 mm tykt mellomlegg av neoprengummi Klamrene maring ogsaring kunne holde roslashret sirkulaeligrt Horisontal PE- eller PVC-ledning

Klamringsavstand horisontale vaeligskefylte PVC-roslashr med maksimum 2 mm nedboslashyning

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 44 Pipelife Norge AS

Klamringsavstand horisontale vaeligskefylte PE 100 roslashr med maksimum 10 mm nedboslashyning PE 80 roslashr maring ha 5 mindre klamringsavstand enn PE 100 roslashr med samme SDR-verdi Bend T-roslashr og lignende utsatt for innvendig trykk maring i tillegg forankres med tanke paring forskyvninger Se avsnitt Forankring for beregning av resultantkrefter Vertikal PE- eller PVC-ledning Vertikale ledninger uten vibrasjoner fra og med 110 mm boslashr ha en klamringsavstand paring maksimum tre meter For ledninger med vibrasjoner gjelder de samme avstandene som for horisontale roslashr PP innomhus avloslashpsroslashr Se ogsaring monteringsanvisningen

Dim [mm]

Horisontal ledning

[m]

Vertikal ledning

[m] 32 05 12 50 05 15 75 08 20 90 09 20

110 11 20 Klamringsavstand for horisontale innomhus PP-roslashr

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 34 Pipelife Norge AS

Jordtypen Skjaeligrfasthet

[kNm2] Merknader

Bloslasht leire 25 - 50 Leira formes med et lett fingertrykk Middels leire 50 - 150 Leira er fuktig og noe plastisk

Formes med moderat fingertrykk Stiv leire 150 - 300 Leira er toslashrr og relativt fast

Kan formes med hardt fingertrykk Meget stiv leire 300 - 500 Leira er toslashrr og fast

Kan ikke formes med fingertrykk Tillatt jordtrykk

[kNm2]

Fin sand - loslashst lagret 100 Fin sand - komprimert 200 Grov sand - komprimert 300 σjord (skjaeligrfasthet eller tillatt jordtrykk) for ulike jordarter Eksempel

Bend med kraftvektorer og forankringskloss

Horisontalt bend P 15 bar Roslashr 160 mm PVC SDR 21 (Maksimum driftstrykk 10 bar er valgt) α 45˚ σjord 200 kNm2 β sikkerhetsfaktor 15 NB Ved maksimalt 10 bar driftstrykk er maksimalt proslashvetrykk 15 bar Derfor benyttes P = 15 bar i den beregningen Aring sette inn driftstrykket ville gitt for lite areal paring forankringsklossen Proslashvetrykket for et PVC SDR 21 roslashr kan ogsaring vaeligre 175 bar - noe som gir en enda stoslashrre forankringskloss

Resultantkraft

( ) kNNmmmmNAPR 918853182

45sin46144512

2sin2

22 ==⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛ deg

sdotsdot

sdotsdot=⎟⎠⎞

⎜⎝⎛sdotsdotsdot=

πα

Noslashdvendig betongareal

22 142051

200918 mmkNkNRA

jordbetong =sdot=sdot= β

σ

Velger h = 030 m hoslashyde paring betongkloss - som gir bredde

mmm

hA

b betong 470300

1420 2

===

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 35 Pipelife Norge AS

Vertikalt bend Summen av nedoverrettede vertikale krefter maring vaeligre stoslashrre enn eller lik oppoverrettet kraftresultant fra bend Det betyr at massen av overliggende jord med belastningsplate maring tilsvare kraftresultant Vaeligr oppmerksom paring massenes deformasjonsegenskaper Multipliser noslashdvendig tyngde paring belastningsplate med 15 som sikkerhet Eksempel Resultantkraften fra forrige eksempel er 189 kN For aring holde bendet paring plass behoslashves en masse tilsvarende m = (Rg)middotβ = (18 900 N981 ms2)middot15 = 2 890 kg = 29 tonn g = tyngdeaksellerasjonen 981 ms2 β = sikkerhetsfaktor Betong har en densitet paring ca 24 tonnm3 mens densiteten til jord er ca 15 tonnm3 Ved aring velge et passende areal for bunnen av betongklossen og naringr hoslashyden fra bunn betongkloss til terreng er kjent kan man benytte foslashlgende formel for aring finne noslashdvendig hoslashyde paring betongklossen

AAHmhbetong sdotsdotsdotminus

=9051

hbetong Hoslashyden av en betongkloss med flateareal A m Noslashdvendig masse for aring sikre et vertikalt bend utsatt for trykk H Hoslashyde fra bunn av betongkloss til terreng A Betongklossens flateareal Hvis svaret blir negativt betyr det at jorden over dette arealet har nok tyngde i seg selv Likevel er det noslashdvendig med en armert betongplate for aring fordele kreftene til en mengde jord med tilstrekkelig tyngde Hvis hbetong blir stoslashrre enn den totale hoslashyden (H) vil betongklossen stikke opp over terrenget Velg i saring fall et stoslashrre areal (A)

Tetthetsproslashving av trykkroslashr (trykkproslashving) Tetthetsproslashving av trykkroslashr etter legging foretas for aring sikre at roslashrsystemet ikke har eller faringr lekkasje paring grunn av feil i skjoslasht feil i materialet eller feil utfoslashrelse Bruddanvisninger paring plastroslashr vil raskt garing til brudd og svake forankringer vil svikte under hoslashyt trykk Trykkproslashving garingr over en viss tid for at slike svakheter skal kunne avsloslashres Dessuten trenger roslashr og pakninger litt tid for aring sette seg i forhold til et paringfoslashrt innvendig overtrykk Pass paring sikkerheten under trykkproslashving og stans alle arbeider i kummer eller paring andre steder naeligr roslashr og armaturer Pass paring at ventiler paring proslashvestrekningen staringr aringpne og at alle stikkledninger inn til hus er stengt av Trykkproslashving av roslashr for vannforsyning er beskrevet i NS-EN 805 (Vannforsyning Krav til systemer og komponenter utenfor bygninger) Denne standarden er ikke gjengitt her Ledningseier kan stille krav om at hele eller deler av prosedyren i NS-EN 805 foslashlges Norske standarder maring kjoslashpes fra Pronorm Standard Norges salgsselskap (wwwpronormno)

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 36 Pipelife Norge AS

Roslashret maring vaeligre overfylt og loslashse ender T-roslashr dimensjonsoverganger og bend forankret foslashr trykket settes paring Man kan velge aring la skjoslashtene ligge aringpne Luft maring evakueres fra ledningen Luftlommer gir forstyrrelser i maringlingene og er ofte aringrsak til feilaktige maringleresultater Om mulig boslashr vann fylles sakte inn fra ledningens laveste punkt Resultatet fra trykkfallsproslashvingen vil indikere om det er luft i ledningen Krav til omfang bull Proslashvetrykket skal kunne oppnarings paring det laveste punkt paring ledningen bull Et trykk tilsvarende maksimum tillatt driftstrykk maring oppnarings paring ledningens hoslashyeste punkt med

mindre ledningseier bestemmer noe annet Proslashvetrykk = Maksimum tillatt driftstrykk middot 15 eller = Maksimum tillatt driftstrykk + 5 bar den minste av

de to verdiene Maksimum tillatt driftstrykk 6 bar rArr Proslashvetrykk 9 bar Maksimum tillatt driftstrykk 75 bar rArr Proslashvetrykk 1125 bar Maksimum tillatt driftstrykk 10 bar rArr Proslashvetrykk 15 bar Maksimum tillatt driftstrykk 125 bar rArr Proslashvetrykk 175 bar Maksimum tillatt driftstrykk 16 bar rArr Proslashvetrykk 21 bar Maksimum tillatt driftstrykk 20 bar rArr Proslashvetrykk 25 bar OBS Maksimum tillatt driftstrykk kan vaeligre lavere enn roslashrets trykklasse Det tillates hoslashyere trykk i PVC- og PE-roslashr etter nye europeiske standarder For eksempel blir gamle PVC PN 10 roslashr fra og med 110 mm merket PN 125 Pipelife merker sine trykkroslashr med begge trykklasser - i dette tilfellet PN 10 og PN 125 Men det betyr uansett at maksimum tillatt innvendig trykk oslashker fra 10 bar til 125 bar Ved aring foslashlge anvisningene og forholde seg til roslashrets merking kan derfor ledningssystem for 10 bar trykk proslashves med inntil 175 bar trykk (125 bar + 5 bar) Roslashret vil taringle dette men det advares mot aring paringfoslashre ledningssystemet saring hoslashye trykk hvis ikke armaturer forankringer mm er spesielt dimensjonert for dette (Se ogsaring avsnitt om trykklasser og designfaktor (sikkerhetsfaktor)) Under normale forhold skal proslashveutstyret kobles til ledningens laveste punkt Hvis dette ikke er mulig skal trykket tilpasses hoslashyden over ledningens laveste punkt slik at det der ikke overstiger proslashvetrykket Tilpasning av proslashvetrykk ved plassering av manometer over laveste punkt paring ledningen For korte strekninger (lt100 m) og for stikkledninger mindre enn DN 80 er det tilstrekkelig aring benytte driftstrykket som proslashvetrykk Selve proslashveprosedyren fastsettes av ledningseier og kan utfoslashres i tre trinn

minus Forproslashving (kondisjonering) minus Trykkfallsproslashving (avdekker om det er luft i ledningen) minus Hovedtrykkproslashving

Paring grunn av polyetylenmaterialets oppfoslashrsel naringr roslashret utsettes for et stort innvendig vanntrykk kan vanlig trykkproslashving gi resultater som ikke tilfredsstiller kravene selv om ledningen er tett Det er derfor utviklet en egen trykkproslashvingsmetode for PE-roslashr som boslashr gjennomfoslashres ved tvil om tetthet

ΔH

Proslashvetrykk Proslashvetrykk - ΔH

Trykkproslashvingsutstyr Pumpe trykkmaringler mm

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 37 Pipelife Norge AS

Oversikt over komplett trykkproslashving i tre steg

Enkel proslashving Vi anbefaler generelt en forenklet proslashve som bestaringr av forproslashving (kondisjoneringsfase) og en hovedproslashving med trykktapsmetoden Men gjenvaeligrende luft i ledningen kan forstyrre maringlingene Luft komprimeres i stoslashrre grad enn vann og gjenvaeligrende luft kan gi tegn som tyder paring lekkasje eller kamuflere en liten lekkasje Hvis man er usikker paring om all luft er ventilert ut boslashr det ogsaring gjennomfoslashres en trykkfallsproslashving (se neste avsnitt) Flytskjema for anbefalt prosedyre

PVC og PE trykkroslashr Evt PE trykkroslashr Forproslashvingkondisjonering Forproslashvingkondisjonering

darr darr (Evt trykkfallsproslashving - se neste avsnitt) Metode for PE-roslashr med integrert trykkfallsproslashving

darr Hovedproslashving i ht trykktapsmetoden

Forproslashvingkondisjonering Forproslashving bestaringr i at roslashrledningen paringsettes driftstrykk som anbefales holdt i cirka et doslashgn I loslashpet av denne perioden skal man observere ledningen for tegn til lekkasje Samtidig vil roslashr og skjoslashter sette seg Hovedproslashving i ht trykktapsmetoden Under proslashving i ht trykktapsmetoden paringfoslashres proslashvetrykket gradvis og ledningen stenges av Trykkfallet registreres jevnlig i loslashpet av en time eller mer Trykkfallet skal vise en gradvis minkende tendens Krav til maksimum trykkfall i loslashpet av en time er 02 bar Trykket synker fordi roslashret utvider seg noe Aringrsaken til for mye trykkfall kan ogsaring vaeligre gjenvaeligrende luft i ledningen Eventuelt kan trykkfallsproslashving utfoslashres for aring avdekke uoslashnsket luft i ledningen

Forproslashving

Trykkfallsproslashving

Vanntapsmetoden - maringlt avtappet mengde

- maringlt paringfylt mengde

Trykktapsmetoden

Metode for PE-roslashr

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 38 Pipelife Norge AS

Tidspunkt [min] 0 10 20 30 40 50 60 Avlest trykk [bar] 1500 1492 1488 1486 1485 1484 1484

Eksempel paring maringlinger i forbindelse med trykktapsmetoden Metode med integrert trykkfallstest for PE trykkroslashr Prinsipp Naringr trykket i PE-roslashr reduseres raskt vil materialets viskoelastiske egenskaper foslashre til at roslashret etterparing sakte trekker seg sammen Da vil trykket i ledningen stiger noe - hvis ledningen er tett 1 Etter at ledningen er fylt og all tilgjengelig luft evakuert senkes trykket til null La dette staring i en

time 2 Oslashk trykket i loslashpet av maksimum ti minutter til proslashvetrykket og hold dette ved aring etterfylle jevnlig i en

halv time 3 La ledningen staring avstengt i en time og les av trykket Trykket skal ikke synke mer enn 30 av

proslashvetrykket Hvis proslashvetrykket er 15 bar tillates inntil 45 bar trykkfall 4 Reduser trykket raskt med 10-15 av proslashvetrykket Samtidig skal trykkfallet leses av avtappet

vannmengde maringles og dette kontrolleres mot utregning av teoretisk formel for aring avdekke gjenvaeligrende luft i ledningen Denne formelen for maksimalt tillatt avtappet vannmengde er

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+Δsdotsdot=Δ

RESDR

mmNpVV 2maks 2100

121 (se neste avsnitt)

5 Hovedproslashving Steng ledningen igjen og observer trykket i minst en halv time Trykket skal stige noe og overhodet ikke vise en fallende tendens Ved tvil kan proslashveperioden forlenges til 90 minutter og trykkfallet fra maksimumstrykket observert i den foslashrste halvtimen skal ikke vaeligre stoslashrre enn 25 kPa (025 bar eller 25 mVs)

Hvis proslashvingen maring gjentas maring den nye proslashvingen starte med punkt 1 - en time uten trykk

Eksempel paring trykkforloslashp ved trykkproslashving av PE-roslashr 1 time uten trykk - trykkoslashkning - 30 min proslashvetrykk - 1 time avstengt - trykkreduksjon - 30 min avstengt

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 39 Pipelife Norge AS

Trykkfallsproslashving Trykkfallsproslashving gjennomfoslashres for aring avdekke uoslashnsket luft i ledningen Den er integrert i den egne metoden for PE-roslashr i forbindelse med reduksjonen av trykket 1 Oslashk trykket i ledningen til proslashvetrykket 2 Ta ut en maringlbar mengde vann fra ledningen og maringl trykkfallet (Δp) 3 Sammenlign mengden av det avtappede vannet med kalkulert tillatt mengde vann (ΔVmax) ved

maringlt trykkfall i henhold til foslashlgende formel

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+sdotΔsdotsdot=Δ

Rmax E

SDRpVV2100

151 [liter]

Regn ut innholdet i parentesen foslashr du multipliserer dette med det oslashvrige

LdV i sdotsdot

=4

2π Ledningens vannvolum [liter]

di Innvendig diameter [dm] L Ledningens lengde [dm] Pass paring aring sette inn verdiene for di og L i desimeter (dm) 1 kubikkdesimeter (dm3) = 1 liter Δp Maringlt trykkfall [Nmm2] (1 bar = 01 MPa = 01 Nmm2)

edSDR e= Standard dimensjonsforhold [ ]

de Roslashrets utvendig diameter [mm] e Roslashrets veggtykkelse [mm] ER Roslashrmaterialets korttids E-modul

PVC 3 000 Nmm2 PE 80 800 Nmm2 PE 100 1000 Nmm2 Eksempel 600 m 500 mm PE 100 SDR 11 skal kontrolleres med hensyn paring luftinnhold Trykket senkes med 20 bar = 02 Nmm2 Vannvolumet i denne ledningen er

ldmdm

Ld

V i 9067860004

09244

222

=sdotsdot

=sdotsdot

=ππ

Uttrykket inne i parentesen

Nmm

mmNmmNESDR

mmN R

2

222 011501000

112100

12100

1=+=+

Den fullstendige formelen blir slik

lNmmmmNlESDRpVV

R

272011502090678512100

151 22max =sdotsdotsdot=⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+sdotΔsdotsdot=Δ

Avtappet vannmengde i dette eksemplet faringr ikke overstige 272 liter

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 40 Pipelife Norge AS

PE 100 PVC Dim SDR 17 SDR 11 SDR 74 Dim SDR 21 SDR 136

Maksimum tillatt avtappet vannmengde pr km PE 100 roslashr ved trykkfallsproslashving - trykkfall 20 bar (02 Nmm2)

110 386 219 118 110 174 104 125 500 282 153 160 368 220 140 627 355 192 225 729 434 160 819 463 251 280 113 180 104 586 317 315 143 200 128 724 391 400 231 225 162 915 495 Maksimum tillatt avtappet 250 200 113 612 vannmengde pr km PVC-roslashr ved 280 251 142 768 trykkfallsproslashving 315 317 180 971 - trykkfall 20 bar (02 Nmm2) 355 403 228 124 400 512 290 157 500 799 453 630 1269 719

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 41 Pipelife Norge AS

Trykkproslashverapport Trykkroslashr av plast proslashvd i ht NS-EN 805 (forenklet metode beskrevet av Pipelife Norge AS) Ledningseierhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Anlegghelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Entreprenoslashrhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Dimensjon og roslashrtypehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Proslashvetrykkhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip (Den minste av 15sdotmaksimum driftstrykk eller maksimum driftstrykk + 5 bar) Kontrolliste

Alle ender avvinklinger og T-roslashr er med strekkfaste skjoslashter ogeller forankret Ledningen er gradvis oppfylt fra laveste punkt og luftet Driftstrykket er paringfoslashrt og ledningen har staringtt med dette i minst ett doslashgn Proslashvetrykket er paringfoslashrt ledningen er avstengt og manometer som registrerer innvendig trykk er

montert Etter at ledningen er avstengt avleses trykket i ledningen hvert tiende minutt i en time Trykket kan falle med inntil 02 bar og trykkfallet skal vise en avtagende tendens Tabell Tidspunkt [min] 0 10 20 30 40 50 60 Avlest trykk [bar] Diagram fyll inn maringlepunktene og dra en linje gjennom punktene Trykkproslashving er utfoslashrt med godkjent resultat

Sted dato Underskrift

helliphellip bar

10 20 30 40 50 60 0

helliphellip bar

Tid [min]

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 42 Pipelife Norge AS

Avvinkling og boslashying

PE trykkroslashr PE-roslashrets fleksibilitet kan utnyttes ved aring boslashye roslashret En vanlig maringte aring lage riktig boslashyeradius paring er aring benytte et tau like langt som radien og merke sirkelbuen Hvor mye roslashrenden skal flyttes kan ogsaring beregnes ut fra formel Se formler og figur

Normale verdier I enkelte tilfeller boslashr dette beregnes mer noslashyaktig (Alle enheter i meter) R = 60sdotde (Roslashr med trykk) R = 30sdotde (Trykkloslashst roslashr og under installasjon av trykkroslashr)

Rahmsdot

=2

2

πα

sdotsdot

=Ra 180ο

Boslashying av PE-roslashr

PVC trykkroslashr Retningsforandringer skal i prinsippet utfoslashres ved hjelp av bend I tillegg til standard bend kan det leveres bend med annen avvinkling Smaring retningsforandringer kan utfoslashres ved boslashying av roslashr PVC trykkroslashr med muffe kan boslashyes i groslashfta i henhold til skisse og tabell nedenfor Se ogsaring formler i forrige avsnitt Merk at roslashrenden maring sikres slik at det ikke foregaringr ukontrollert avvinkling i muffa

de [mm] R [ m ] hm [ m ] 63 19 054 75 22 045 90 27 038 110 33 031 160 48 021 225 60 015 280 125 007 315 158 006 400 200 005

Boslashying av PVC trykkroslashr Boslashying av PVC trykkroslashr

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 43 Pipelife Norge AS

NB Boslashyde roslashr maring ikke anbores Boslashying av roslashr maring ikke foslashre til at avvinkling i muffe overstiger verdiene nedenfor

Avvinkling i muffe under legging boslashr unngarings Dette for at avvinklingen ikke skal bli for stor ved utilsiktede forskyvninger under arbeidet i ledningssonen eller ved uforutsette setninger Hvis man likevel velger aring avvinkle paring denne maringten gjelder foslashlgende grenseverdier Stoslashrste tillatte avvinkling i muffe Tom 315 mm 20deg - Tilsvarer 20 cm fra senterlinjen for en roslashrlengde (6 m) Mellom 315 mm og 630 mm 15deg - Tilsvarer 15 cm fra senterlinjen for en roslashrlengde (6 m)

Klamring av roslashr i hus Naringr plastroslashr skal monteres over bakken i en kulvert eller i en bygning er det viktig aring passe paring at klamringene er sterke nok baringde for aring baeligre roslashret taringle rystelser (trykksvingninger) og tilfredsstille krav til forankring samt at ekspansjon eller temperaturkrefter haringndteres forsvarlig Glideklammer og fastklammer maring ha et 5 mm tykt mellomlegg av neoprengummi Klamrene maring ogsaring kunne holde roslashret sirkulaeligrt Horisontal PE- eller PVC-ledning

Klamringsavstand horisontale vaeligskefylte PVC-roslashr med maksimum 2 mm nedboslashyning

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 44 Pipelife Norge AS

Klamringsavstand horisontale vaeligskefylte PE 100 roslashr med maksimum 10 mm nedboslashyning PE 80 roslashr maring ha 5 mindre klamringsavstand enn PE 100 roslashr med samme SDR-verdi Bend T-roslashr og lignende utsatt for innvendig trykk maring i tillegg forankres med tanke paring forskyvninger Se avsnitt Forankring for beregning av resultantkrefter Vertikal PE- eller PVC-ledning Vertikale ledninger uten vibrasjoner fra og med 110 mm boslashr ha en klamringsavstand paring maksimum tre meter For ledninger med vibrasjoner gjelder de samme avstandene som for horisontale roslashr PP innomhus avloslashpsroslashr Se ogsaring monteringsanvisningen

Dim [mm]

Horisontal ledning

[m]

Vertikal ledning

[m] 32 05 12 50 05 15 75 08 20 90 09 20

110 11 20 Klamringsavstand for horisontale innomhus PP-roslashr

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 35 Pipelife Norge AS

Vertikalt bend Summen av nedoverrettede vertikale krefter maring vaeligre stoslashrre enn eller lik oppoverrettet kraftresultant fra bend Det betyr at massen av overliggende jord med belastningsplate maring tilsvare kraftresultant Vaeligr oppmerksom paring massenes deformasjonsegenskaper Multipliser noslashdvendig tyngde paring belastningsplate med 15 som sikkerhet Eksempel Resultantkraften fra forrige eksempel er 189 kN For aring holde bendet paring plass behoslashves en masse tilsvarende m = (Rg)middotβ = (18 900 N981 ms2)middot15 = 2 890 kg = 29 tonn g = tyngdeaksellerasjonen 981 ms2 β = sikkerhetsfaktor Betong har en densitet paring ca 24 tonnm3 mens densiteten til jord er ca 15 tonnm3 Ved aring velge et passende areal for bunnen av betongklossen og naringr hoslashyden fra bunn betongkloss til terreng er kjent kan man benytte foslashlgende formel for aring finne noslashdvendig hoslashyde paring betongklossen

AAHmhbetong sdotsdotsdotminus

=9051

hbetong Hoslashyden av en betongkloss med flateareal A m Noslashdvendig masse for aring sikre et vertikalt bend utsatt for trykk H Hoslashyde fra bunn av betongkloss til terreng A Betongklossens flateareal Hvis svaret blir negativt betyr det at jorden over dette arealet har nok tyngde i seg selv Likevel er det noslashdvendig med en armert betongplate for aring fordele kreftene til en mengde jord med tilstrekkelig tyngde Hvis hbetong blir stoslashrre enn den totale hoslashyden (H) vil betongklossen stikke opp over terrenget Velg i saring fall et stoslashrre areal (A)

Tetthetsproslashving av trykkroslashr (trykkproslashving) Tetthetsproslashving av trykkroslashr etter legging foretas for aring sikre at roslashrsystemet ikke har eller faringr lekkasje paring grunn av feil i skjoslasht feil i materialet eller feil utfoslashrelse Bruddanvisninger paring plastroslashr vil raskt garing til brudd og svake forankringer vil svikte under hoslashyt trykk Trykkproslashving garingr over en viss tid for at slike svakheter skal kunne avsloslashres Dessuten trenger roslashr og pakninger litt tid for aring sette seg i forhold til et paringfoslashrt innvendig overtrykk Pass paring sikkerheten under trykkproslashving og stans alle arbeider i kummer eller paring andre steder naeligr roslashr og armaturer Pass paring at ventiler paring proslashvestrekningen staringr aringpne og at alle stikkledninger inn til hus er stengt av Trykkproslashving av roslashr for vannforsyning er beskrevet i NS-EN 805 (Vannforsyning Krav til systemer og komponenter utenfor bygninger) Denne standarden er ikke gjengitt her Ledningseier kan stille krav om at hele eller deler av prosedyren i NS-EN 805 foslashlges Norske standarder maring kjoslashpes fra Pronorm Standard Norges salgsselskap (wwwpronormno)

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 36 Pipelife Norge AS

Roslashret maring vaeligre overfylt og loslashse ender T-roslashr dimensjonsoverganger og bend forankret foslashr trykket settes paring Man kan velge aring la skjoslashtene ligge aringpne Luft maring evakueres fra ledningen Luftlommer gir forstyrrelser i maringlingene og er ofte aringrsak til feilaktige maringleresultater Om mulig boslashr vann fylles sakte inn fra ledningens laveste punkt Resultatet fra trykkfallsproslashvingen vil indikere om det er luft i ledningen Krav til omfang bull Proslashvetrykket skal kunne oppnarings paring det laveste punkt paring ledningen bull Et trykk tilsvarende maksimum tillatt driftstrykk maring oppnarings paring ledningens hoslashyeste punkt med

mindre ledningseier bestemmer noe annet Proslashvetrykk = Maksimum tillatt driftstrykk middot 15 eller = Maksimum tillatt driftstrykk + 5 bar den minste av

de to verdiene Maksimum tillatt driftstrykk 6 bar rArr Proslashvetrykk 9 bar Maksimum tillatt driftstrykk 75 bar rArr Proslashvetrykk 1125 bar Maksimum tillatt driftstrykk 10 bar rArr Proslashvetrykk 15 bar Maksimum tillatt driftstrykk 125 bar rArr Proslashvetrykk 175 bar Maksimum tillatt driftstrykk 16 bar rArr Proslashvetrykk 21 bar Maksimum tillatt driftstrykk 20 bar rArr Proslashvetrykk 25 bar OBS Maksimum tillatt driftstrykk kan vaeligre lavere enn roslashrets trykklasse Det tillates hoslashyere trykk i PVC- og PE-roslashr etter nye europeiske standarder For eksempel blir gamle PVC PN 10 roslashr fra og med 110 mm merket PN 125 Pipelife merker sine trykkroslashr med begge trykklasser - i dette tilfellet PN 10 og PN 125 Men det betyr uansett at maksimum tillatt innvendig trykk oslashker fra 10 bar til 125 bar Ved aring foslashlge anvisningene og forholde seg til roslashrets merking kan derfor ledningssystem for 10 bar trykk proslashves med inntil 175 bar trykk (125 bar + 5 bar) Roslashret vil taringle dette men det advares mot aring paringfoslashre ledningssystemet saring hoslashye trykk hvis ikke armaturer forankringer mm er spesielt dimensjonert for dette (Se ogsaring avsnitt om trykklasser og designfaktor (sikkerhetsfaktor)) Under normale forhold skal proslashveutstyret kobles til ledningens laveste punkt Hvis dette ikke er mulig skal trykket tilpasses hoslashyden over ledningens laveste punkt slik at det der ikke overstiger proslashvetrykket Tilpasning av proslashvetrykk ved plassering av manometer over laveste punkt paring ledningen For korte strekninger (lt100 m) og for stikkledninger mindre enn DN 80 er det tilstrekkelig aring benytte driftstrykket som proslashvetrykk Selve proslashveprosedyren fastsettes av ledningseier og kan utfoslashres i tre trinn

minus Forproslashving (kondisjonering) minus Trykkfallsproslashving (avdekker om det er luft i ledningen) minus Hovedtrykkproslashving

Paring grunn av polyetylenmaterialets oppfoslashrsel naringr roslashret utsettes for et stort innvendig vanntrykk kan vanlig trykkproslashving gi resultater som ikke tilfredsstiller kravene selv om ledningen er tett Det er derfor utviklet en egen trykkproslashvingsmetode for PE-roslashr som boslashr gjennomfoslashres ved tvil om tetthet

ΔH

Proslashvetrykk Proslashvetrykk - ΔH

Trykkproslashvingsutstyr Pumpe trykkmaringler mm

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 37 Pipelife Norge AS

Oversikt over komplett trykkproslashving i tre steg

Enkel proslashving Vi anbefaler generelt en forenklet proslashve som bestaringr av forproslashving (kondisjoneringsfase) og en hovedproslashving med trykktapsmetoden Men gjenvaeligrende luft i ledningen kan forstyrre maringlingene Luft komprimeres i stoslashrre grad enn vann og gjenvaeligrende luft kan gi tegn som tyder paring lekkasje eller kamuflere en liten lekkasje Hvis man er usikker paring om all luft er ventilert ut boslashr det ogsaring gjennomfoslashres en trykkfallsproslashving (se neste avsnitt) Flytskjema for anbefalt prosedyre

PVC og PE trykkroslashr Evt PE trykkroslashr Forproslashvingkondisjonering Forproslashvingkondisjonering

darr darr (Evt trykkfallsproslashving - se neste avsnitt) Metode for PE-roslashr med integrert trykkfallsproslashving

darr Hovedproslashving i ht trykktapsmetoden

Forproslashvingkondisjonering Forproslashving bestaringr i at roslashrledningen paringsettes driftstrykk som anbefales holdt i cirka et doslashgn I loslashpet av denne perioden skal man observere ledningen for tegn til lekkasje Samtidig vil roslashr og skjoslashter sette seg Hovedproslashving i ht trykktapsmetoden Under proslashving i ht trykktapsmetoden paringfoslashres proslashvetrykket gradvis og ledningen stenges av Trykkfallet registreres jevnlig i loslashpet av en time eller mer Trykkfallet skal vise en gradvis minkende tendens Krav til maksimum trykkfall i loslashpet av en time er 02 bar Trykket synker fordi roslashret utvider seg noe Aringrsaken til for mye trykkfall kan ogsaring vaeligre gjenvaeligrende luft i ledningen Eventuelt kan trykkfallsproslashving utfoslashres for aring avdekke uoslashnsket luft i ledningen

Forproslashving

Trykkfallsproslashving

Vanntapsmetoden - maringlt avtappet mengde

- maringlt paringfylt mengde

Trykktapsmetoden

Metode for PE-roslashr

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 38 Pipelife Norge AS

Tidspunkt [min] 0 10 20 30 40 50 60 Avlest trykk [bar] 1500 1492 1488 1486 1485 1484 1484

Eksempel paring maringlinger i forbindelse med trykktapsmetoden Metode med integrert trykkfallstest for PE trykkroslashr Prinsipp Naringr trykket i PE-roslashr reduseres raskt vil materialets viskoelastiske egenskaper foslashre til at roslashret etterparing sakte trekker seg sammen Da vil trykket i ledningen stiger noe - hvis ledningen er tett 1 Etter at ledningen er fylt og all tilgjengelig luft evakuert senkes trykket til null La dette staring i en

time 2 Oslashk trykket i loslashpet av maksimum ti minutter til proslashvetrykket og hold dette ved aring etterfylle jevnlig i en

halv time 3 La ledningen staring avstengt i en time og les av trykket Trykket skal ikke synke mer enn 30 av

proslashvetrykket Hvis proslashvetrykket er 15 bar tillates inntil 45 bar trykkfall 4 Reduser trykket raskt med 10-15 av proslashvetrykket Samtidig skal trykkfallet leses av avtappet

vannmengde maringles og dette kontrolleres mot utregning av teoretisk formel for aring avdekke gjenvaeligrende luft i ledningen Denne formelen for maksimalt tillatt avtappet vannmengde er

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+Δsdotsdot=Δ

RESDR

mmNpVV 2maks 2100

121 (se neste avsnitt)

5 Hovedproslashving Steng ledningen igjen og observer trykket i minst en halv time Trykket skal stige noe og overhodet ikke vise en fallende tendens Ved tvil kan proslashveperioden forlenges til 90 minutter og trykkfallet fra maksimumstrykket observert i den foslashrste halvtimen skal ikke vaeligre stoslashrre enn 25 kPa (025 bar eller 25 mVs)

Hvis proslashvingen maring gjentas maring den nye proslashvingen starte med punkt 1 - en time uten trykk

Eksempel paring trykkforloslashp ved trykkproslashving av PE-roslashr 1 time uten trykk - trykkoslashkning - 30 min proslashvetrykk - 1 time avstengt - trykkreduksjon - 30 min avstengt

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 39 Pipelife Norge AS

Trykkfallsproslashving Trykkfallsproslashving gjennomfoslashres for aring avdekke uoslashnsket luft i ledningen Den er integrert i den egne metoden for PE-roslashr i forbindelse med reduksjonen av trykket 1 Oslashk trykket i ledningen til proslashvetrykket 2 Ta ut en maringlbar mengde vann fra ledningen og maringl trykkfallet (Δp) 3 Sammenlign mengden av det avtappede vannet med kalkulert tillatt mengde vann (ΔVmax) ved

maringlt trykkfall i henhold til foslashlgende formel

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+sdotΔsdotsdot=Δ

Rmax E

SDRpVV2100

151 [liter]

Regn ut innholdet i parentesen foslashr du multipliserer dette med det oslashvrige

LdV i sdotsdot

=4

2π Ledningens vannvolum [liter]

di Innvendig diameter [dm] L Ledningens lengde [dm] Pass paring aring sette inn verdiene for di og L i desimeter (dm) 1 kubikkdesimeter (dm3) = 1 liter Δp Maringlt trykkfall [Nmm2] (1 bar = 01 MPa = 01 Nmm2)

edSDR e= Standard dimensjonsforhold [ ]

de Roslashrets utvendig diameter [mm] e Roslashrets veggtykkelse [mm] ER Roslashrmaterialets korttids E-modul

PVC 3 000 Nmm2 PE 80 800 Nmm2 PE 100 1000 Nmm2 Eksempel 600 m 500 mm PE 100 SDR 11 skal kontrolleres med hensyn paring luftinnhold Trykket senkes med 20 bar = 02 Nmm2 Vannvolumet i denne ledningen er

ldmdm

Ld

V i 9067860004

09244

222

=sdotsdot

=sdotsdot

=ππ

Uttrykket inne i parentesen

Nmm

mmNmmNESDR

mmN R

2

222 011501000

112100

12100

1=+=+

Den fullstendige formelen blir slik

lNmmmmNlESDRpVV

R

272011502090678512100

151 22max =sdotsdotsdot=⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+sdotΔsdotsdot=Δ

Avtappet vannmengde i dette eksemplet faringr ikke overstige 272 liter

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 40 Pipelife Norge AS

PE 100 PVC Dim SDR 17 SDR 11 SDR 74 Dim SDR 21 SDR 136

Maksimum tillatt avtappet vannmengde pr km PE 100 roslashr ved trykkfallsproslashving - trykkfall 20 bar (02 Nmm2)

110 386 219 118 110 174 104 125 500 282 153 160 368 220 140 627 355 192 225 729 434 160 819 463 251 280 113 180 104 586 317 315 143 200 128 724 391 400 231 225 162 915 495 Maksimum tillatt avtappet 250 200 113 612 vannmengde pr km PVC-roslashr ved 280 251 142 768 trykkfallsproslashving 315 317 180 971 - trykkfall 20 bar (02 Nmm2) 355 403 228 124 400 512 290 157 500 799 453 630 1269 719

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 41 Pipelife Norge AS

Trykkproslashverapport Trykkroslashr av plast proslashvd i ht NS-EN 805 (forenklet metode beskrevet av Pipelife Norge AS) Ledningseierhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Anlegghelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Entreprenoslashrhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Dimensjon og roslashrtypehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Proslashvetrykkhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip (Den minste av 15sdotmaksimum driftstrykk eller maksimum driftstrykk + 5 bar) Kontrolliste

Alle ender avvinklinger og T-roslashr er med strekkfaste skjoslashter ogeller forankret Ledningen er gradvis oppfylt fra laveste punkt og luftet Driftstrykket er paringfoslashrt og ledningen har staringtt med dette i minst ett doslashgn Proslashvetrykket er paringfoslashrt ledningen er avstengt og manometer som registrerer innvendig trykk er

montert Etter at ledningen er avstengt avleses trykket i ledningen hvert tiende minutt i en time Trykket kan falle med inntil 02 bar og trykkfallet skal vise en avtagende tendens Tabell Tidspunkt [min] 0 10 20 30 40 50 60 Avlest trykk [bar] Diagram fyll inn maringlepunktene og dra en linje gjennom punktene Trykkproslashving er utfoslashrt med godkjent resultat

Sted dato Underskrift

helliphellip bar

10 20 30 40 50 60 0

helliphellip bar

Tid [min]

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 42 Pipelife Norge AS

Avvinkling og boslashying

PE trykkroslashr PE-roslashrets fleksibilitet kan utnyttes ved aring boslashye roslashret En vanlig maringte aring lage riktig boslashyeradius paring er aring benytte et tau like langt som radien og merke sirkelbuen Hvor mye roslashrenden skal flyttes kan ogsaring beregnes ut fra formel Se formler og figur

Normale verdier I enkelte tilfeller boslashr dette beregnes mer noslashyaktig (Alle enheter i meter) R = 60sdotde (Roslashr med trykk) R = 30sdotde (Trykkloslashst roslashr og under installasjon av trykkroslashr)

Rahmsdot

=2

2

πα

sdotsdot

=Ra 180ο

Boslashying av PE-roslashr

PVC trykkroslashr Retningsforandringer skal i prinsippet utfoslashres ved hjelp av bend I tillegg til standard bend kan det leveres bend med annen avvinkling Smaring retningsforandringer kan utfoslashres ved boslashying av roslashr PVC trykkroslashr med muffe kan boslashyes i groslashfta i henhold til skisse og tabell nedenfor Se ogsaring formler i forrige avsnitt Merk at roslashrenden maring sikres slik at det ikke foregaringr ukontrollert avvinkling i muffa

de [mm] R [ m ] hm [ m ] 63 19 054 75 22 045 90 27 038 110 33 031 160 48 021 225 60 015 280 125 007 315 158 006 400 200 005

Boslashying av PVC trykkroslashr Boslashying av PVC trykkroslashr

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 43 Pipelife Norge AS

NB Boslashyde roslashr maring ikke anbores Boslashying av roslashr maring ikke foslashre til at avvinkling i muffe overstiger verdiene nedenfor

Avvinkling i muffe under legging boslashr unngarings Dette for at avvinklingen ikke skal bli for stor ved utilsiktede forskyvninger under arbeidet i ledningssonen eller ved uforutsette setninger Hvis man likevel velger aring avvinkle paring denne maringten gjelder foslashlgende grenseverdier Stoslashrste tillatte avvinkling i muffe Tom 315 mm 20deg - Tilsvarer 20 cm fra senterlinjen for en roslashrlengde (6 m) Mellom 315 mm og 630 mm 15deg - Tilsvarer 15 cm fra senterlinjen for en roslashrlengde (6 m)

Klamring av roslashr i hus Naringr plastroslashr skal monteres over bakken i en kulvert eller i en bygning er det viktig aring passe paring at klamringene er sterke nok baringde for aring baeligre roslashret taringle rystelser (trykksvingninger) og tilfredsstille krav til forankring samt at ekspansjon eller temperaturkrefter haringndteres forsvarlig Glideklammer og fastklammer maring ha et 5 mm tykt mellomlegg av neoprengummi Klamrene maring ogsaring kunne holde roslashret sirkulaeligrt Horisontal PE- eller PVC-ledning

Klamringsavstand horisontale vaeligskefylte PVC-roslashr med maksimum 2 mm nedboslashyning

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 44 Pipelife Norge AS

Klamringsavstand horisontale vaeligskefylte PE 100 roslashr med maksimum 10 mm nedboslashyning PE 80 roslashr maring ha 5 mindre klamringsavstand enn PE 100 roslashr med samme SDR-verdi Bend T-roslashr og lignende utsatt for innvendig trykk maring i tillegg forankres med tanke paring forskyvninger Se avsnitt Forankring for beregning av resultantkrefter Vertikal PE- eller PVC-ledning Vertikale ledninger uten vibrasjoner fra og med 110 mm boslashr ha en klamringsavstand paring maksimum tre meter For ledninger med vibrasjoner gjelder de samme avstandene som for horisontale roslashr PP innomhus avloslashpsroslashr Se ogsaring monteringsanvisningen

Dim [mm]

Horisontal ledning

[m]

Vertikal ledning

[m] 32 05 12 50 05 15 75 08 20 90 09 20

110 11 20 Klamringsavstand for horisontale innomhus PP-roslashr

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 36 Pipelife Norge AS

Roslashret maring vaeligre overfylt og loslashse ender T-roslashr dimensjonsoverganger og bend forankret foslashr trykket settes paring Man kan velge aring la skjoslashtene ligge aringpne Luft maring evakueres fra ledningen Luftlommer gir forstyrrelser i maringlingene og er ofte aringrsak til feilaktige maringleresultater Om mulig boslashr vann fylles sakte inn fra ledningens laveste punkt Resultatet fra trykkfallsproslashvingen vil indikere om det er luft i ledningen Krav til omfang bull Proslashvetrykket skal kunne oppnarings paring det laveste punkt paring ledningen bull Et trykk tilsvarende maksimum tillatt driftstrykk maring oppnarings paring ledningens hoslashyeste punkt med

mindre ledningseier bestemmer noe annet Proslashvetrykk = Maksimum tillatt driftstrykk middot 15 eller = Maksimum tillatt driftstrykk + 5 bar den minste av

de to verdiene Maksimum tillatt driftstrykk 6 bar rArr Proslashvetrykk 9 bar Maksimum tillatt driftstrykk 75 bar rArr Proslashvetrykk 1125 bar Maksimum tillatt driftstrykk 10 bar rArr Proslashvetrykk 15 bar Maksimum tillatt driftstrykk 125 bar rArr Proslashvetrykk 175 bar Maksimum tillatt driftstrykk 16 bar rArr Proslashvetrykk 21 bar Maksimum tillatt driftstrykk 20 bar rArr Proslashvetrykk 25 bar OBS Maksimum tillatt driftstrykk kan vaeligre lavere enn roslashrets trykklasse Det tillates hoslashyere trykk i PVC- og PE-roslashr etter nye europeiske standarder For eksempel blir gamle PVC PN 10 roslashr fra og med 110 mm merket PN 125 Pipelife merker sine trykkroslashr med begge trykklasser - i dette tilfellet PN 10 og PN 125 Men det betyr uansett at maksimum tillatt innvendig trykk oslashker fra 10 bar til 125 bar Ved aring foslashlge anvisningene og forholde seg til roslashrets merking kan derfor ledningssystem for 10 bar trykk proslashves med inntil 175 bar trykk (125 bar + 5 bar) Roslashret vil taringle dette men det advares mot aring paringfoslashre ledningssystemet saring hoslashye trykk hvis ikke armaturer forankringer mm er spesielt dimensjonert for dette (Se ogsaring avsnitt om trykklasser og designfaktor (sikkerhetsfaktor)) Under normale forhold skal proslashveutstyret kobles til ledningens laveste punkt Hvis dette ikke er mulig skal trykket tilpasses hoslashyden over ledningens laveste punkt slik at det der ikke overstiger proslashvetrykket Tilpasning av proslashvetrykk ved plassering av manometer over laveste punkt paring ledningen For korte strekninger (lt100 m) og for stikkledninger mindre enn DN 80 er det tilstrekkelig aring benytte driftstrykket som proslashvetrykk Selve proslashveprosedyren fastsettes av ledningseier og kan utfoslashres i tre trinn

minus Forproslashving (kondisjonering) minus Trykkfallsproslashving (avdekker om det er luft i ledningen) minus Hovedtrykkproslashving

Paring grunn av polyetylenmaterialets oppfoslashrsel naringr roslashret utsettes for et stort innvendig vanntrykk kan vanlig trykkproslashving gi resultater som ikke tilfredsstiller kravene selv om ledningen er tett Det er derfor utviklet en egen trykkproslashvingsmetode for PE-roslashr som boslashr gjennomfoslashres ved tvil om tetthet

ΔH

Proslashvetrykk Proslashvetrykk - ΔH

Trykkproslashvingsutstyr Pumpe trykkmaringler mm

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 37 Pipelife Norge AS

Oversikt over komplett trykkproslashving i tre steg

Enkel proslashving Vi anbefaler generelt en forenklet proslashve som bestaringr av forproslashving (kondisjoneringsfase) og en hovedproslashving med trykktapsmetoden Men gjenvaeligrende luft i ledningen kan forstyrre maringlingene Luft komprimeres i stoslashrre grad enn vann og gjenvaeligrende luft kan gi tegn som tyder paring lekkasje eller kamuflere en liten lekkasje Hvis man er usikker paring om all luft er ventilert ut boslashr det ogsaring gjennomfoslashres en trykkfallsproslashving (se neste avsnitt) Flytskjema for anbefalt prosedyre

PVC og PE trykkroslashr Evt PE trykkroslashr Forproslashvingkondisjonering Forproslashvingkondisjonering

darr darr (Evt trykkfallsproslashving - se neste avsnitt) Metode for PE-roslashr med integrert trykkfallsproslashving

darr Hovedproslashving i ht trykktapsmetoden

Forproslashvingkondisjonering Forproslashving bestaringr i at roslashrledningen paringsettes driftstrykk som anbefales holdt i cirka et doslashgn I loslashpet av denne perioden skal man observere ledningen for tegn til lekkasje Samtidig vil roslashr og skjoslashter sette seg Hovedproslashving i ht trykktapsmetoden Under proslashving i ht trykktapsmetoden paringfoslashres proslashvetrykket gradvis og ledningen stenges av Trykkfallet registreres jevnlig i loslashpet av en time eller mer Trykkfallet skal vise en gradvis minkende tendens Krav til maksimum trykkfall i loslashpet av en time er 02 bar Trykket synker fordi roslashret utvider seg noe Aringrsaken til for mye trykkfall kan ogsaring vaeligre gjenvaeligrende luft i ledningen Eventuelt kan trykkfallsproslashving utfoslashres for aring avdekke uoslashnsket luft i ledningen

Forproslashving

Trykkfallsproslashving

Vanntapsmetoden - maringlt avtappet mengde

- maringlt paringfylt mengde

Trykktapsmetoden

Metode for PE-roslashr

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 38 Pipelife Norge AS

Tidspunkt [min] 0 10 20 30 40 50 60 Avlest trykk [bar] 1500 1492 1488 1486 1485 1484 1484

Eksempel paring maringlinger i forbindelse med trykktapsmetoden Metode med integrert trykkfallstest for PE trykkroslashr Prinsipp Naringr trykket i PE-roslashr reduseres raskt vil materialets viskoelastiske egenskaper foslashre til at roslashret etterparing sakte trekker seg sammen Da vil trykket i ledningen stiger noe - hvis ledningen er tett 1 Etter at ledningen er fylt og all tilgjengelig luft evakuert senkes trykket til null La dette staring i en

time 2 Oslashk trykket i loslashpet av maksimum ti minutter til proslashvetrykket og hold dette ved aring etterfylle jevnlig i en

halv time 3 La ledningen staring avstengt i en time og les av trykket Trykket skal ikke synke mer enn 30 av

proslashvetrykket Hvis proslashvetrykket er 15 bar tillates inntil 45 bar trykkfall 4 Reduser trykket raskt med 10-15 av proslashvetrykket Samtidig skal trykkfallet leses av avtappet

vannmengde maringles og dette kontrolleres mot utregning av teoretisk formel for aring avdekke gjenvaeligrende luft i ledningen Denne formelen for maksimalt tillatt avtappet vannmengde er

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+Δsdotsdot=Δ

RESDR

mmNpVV 2maks 2100

121 (se neste avsnitt)

5 Hovedproslashving Steng ledningen igjen og observer trykket i minst en halv time Trykket skal stige noe og overhodet ikke vise en fallende tendens Ved tvil kan proslashveperioden forlenges til 90 minutter og trykkfallet fra maksimumstrykket observert i den foslashrste halvtimen skal ikke vaeligre stoslashrre enn 25 kPa (025 bar eller 25 mVs)

Hvis proslashvingen maring gjentas maring den nye proslashvingen starte med punkt 1 - en time uten trykk

Eksempel paring trykkforloslashp ved trykkproslashving av PE-roslashr 1 time uten trykk - trykkoslashkning - 30 min proslashvetrykk - 1 time avstengt - trykkreduksjon - 30 min avstengt

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 39 Pipelife Norge AS

Trykkfallsproslashving Trykkfallsproslashving gjennomfoslashres for aring avdekke uoslashnsket luft i ledningen Den er integrert i den egne metoden for PE-roslashr i forbindelse med reduksjonen av trykket 1 Oslashk trykket i ledningen til proslashvetrykket 2 Ta ut en maringlbar mengde vann fra ledningen og maringl trykkfallet (Δp) 3 Sammenlign mengden av det avtappede vannet med kalkulert tillatt mengde vann (ΔVmax) ved

maringlt trykkfall i henhold til foslashlgende formel

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+sdotΔsdotsdot=Δ

Rmax E

SDRpVV2100

151 [liter]

Regn ut innholdet i parentesen foslashr du multipliserer dette med det oslashvrige

LdV i sdotsdot

=4

2π Ledningens vannvolum [liter]

di Innvendig diameter [dm] L Ledningens lengde [dm] Pass paring aring sette inn verdiene for di og L i desimeter (dm) 1 kubikkdesimeter (dm3) = 1 liter Δp Maringlt trykkfall [Nmm2] (1 bar = 01 MPa = 01 Nmm2)

edSDR e= Standard dimensjonsforhold [ ]

de Roslashrets utvendig diameter [mm] e Roslashrets veggtykkelse [mm] ER Roslashrmaterialets korttids E-modul

PVC 3 000 Nmm2 PE 80 800 Nmm2 PE 100 1000 Nmm2 Eksempel 600 m 500 mm PE 100 SDR 11 skal kontrolleres med hensyn paring luftinnhold Trykket senkes med 20 bar = 02 Nmm2 Vannvolumet i denne ledningen er

ldmdm

Ld

V i 9067860004

09244

222

=sdotsdot

=sdotsdot

=ππ

Uttrykket inne i parentesen

Nmm

mmNmmNESDR

mmN R

2

222 011501000

112100

12100

1=+=+

Den fullstendige formelen blir slik

lNmmmmNlESDRpVV

R

272011502090678512100

151 22max =sdotsdotsdot=⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+sdotΔsdotsdot=Δ

Avtappet vannmengde i dette eksemplet faringr ikke overstige 272 liter

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 40 Pipelife Norge AS

PE 100 PVC Dim SDR 17 SDR 11 SDR 74 Dim SDR 21 SDR 136

Maksimum tillatt avtappet vannmengde pr km PE 100 roslashr ved trykkfallsproslashving - trykkfall 20 bar (02 Nmm2)

110 386 219 118 110 174 104 125 500 282 153 160 368 220 140 627 355 192 225 729 434 160 819 463 251 280 113 180 104 586 317 315 143 200 128 724 391 400 231 225 162 915 495 Maksimum tillatt avtappet 250 200 113 612 vannmengde pr km PVC-roslashr ved 280 251 142 768 trykkfallsproslashving 315 317 180 971 - trykkfall 20 bar (02 Nmm2) 355 403 228 124 400 512 290 157 500 799 453 630 1269 719

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 41 Pipelife Norge AS

Trykkproslashverapport Trykkroslashr av plast proslashvd i ht NS-EN 805 (forenklet metode beskrevet av Pipelife Norge AS) Ledningseierhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Anlegghelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Entreprenoslashrhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Dimensjon og roslashrtypehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Proslashvetrykkhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip (Den minste av 15sdotmaksimum driftstrykk eller maksimum driftstrykk + 5 bar) Kontrolliste

Alle ender avvinklinger og T-roslashr er med strekkfaste skjoslashter ogeller forankret Ledningen er gradvis oppfylt fra laveste punkt og luftet Driftstrykket er paringfoslashrt og ledningen har staringtt med dette i minst ett doslashgn Proslashvetrykket er paringfoslashrt ledningen er avstengt og manometer som registrerer innvendig trykk er

montert Etter at ledningen er avstengt avleses trykket i ledningen hvert tiende minutt i en time Trykket kan falle med inntil 02 bar og trykkfallet skal vise en avtagende tendens Tabell Tidspunkt [min] 0 10 20 30 40 50 60 Avlest trykk [bar] Diagram fyll inn maringlepunktene og dra en linje gjennom punktene Trykkproslashving er utfoslashrt med godkjent resultat

Sted dato Underskrift

helliphellip bar

10 20 30 40 50 60 0

helliphellip bar

Tid [min]

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 42 Pipelife Norge AS

Avvinkling og boslashying

PE trykkroslashr PE-roslashrets fleksibilitet kan utnyttes ved aring boslashye roslashret En vanlig maringte aring lage riktig boslashyeradius paring er aring benytte et tau like langt som radien og merke sirkelbuen Hvor mye roslashrenden skal flyttes kan ogsaring beregnes ut fra formel Se formler og figur

Normale verdier I enkelte tilfeller boslashr dette beregnes mer noslashyaktig (Alle enheter i meter) R = 60sdotde (Roslashr med trykk) R = 30sdotde (Trykkloslashst roslashr og under installasjon av trykkroslashr)

Rahmsdot

=2

2

πα

sdotsdot

=Ra 180ο

Boslashying av PE-roslashr

PVC trykkroslashr Retningsforandringer skal i prinsippet utfoslashres ved hjelp av bend I tillegg til standard bend kan det leveres bend med annen avvinkling Smaring retningsforandringer kan utfoslashres ved boslashying av roslashr PVC trykkroslashr med muffe kan boslashyes i groslashfta i henhold til skisse og tabell nedenfor Se ogsaring formler i forrige avsnitt Merk at roslashrenden maring sikres slik at det ikke foregaringr ukontrollert avvinkling i muffa

de [mm] R [ m ] hm [ m ] 63 19 054 75 22 045 90 27 038 110 33 031 160 48 021 225 60 015 280 125 007 315 158 006 400 200 005

Boslashying av PVC trykkroslashr Boslashying av PVC trykkroslashr

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 43 Pipelife Norge AS

NB Boslashyde roslashr maring ikke anbores Boslashying av roslashr maring ikke foslashre til at avvinkling i muffe overstiger verdiene nedenfor

Avvinkling i muffe under legging boslashr unngarings Dette for at avvinklingen ikke skal bli for stor ved utilsiktede forskyvninger under arbeidet i ledningssonen eller ved uforutsette setninger Hvis man likevel velger aring avvinkle paring denne maringten gjelder foslashlgende grenseverdier Stoslashrste tillatte avvinkling i muffe Tom 315 mm 20deg - Tilsvarer 20 cm fra senterlinjen for en roslashrlengde (6 m) Mellom 315 mm og 630 mm 15deg - Tilsvarer 15 cm fra senterlinjen for en roslashrlengde (6 m)

Klamring av roslashr i hus Naringr plastroslashr skal monteres over bakken i en kulvert eller i en bygning er det viktig aring passe paring at klamringene er sterke nok baringde for aring baeligre roslashret taringle rystelser (trykksvingninger) og tilfredsstille krav til forankring samt at ekspansjon eller temperaturkrefter haringndteres forsvarlig Glideklammer og fastklammer maring ha et 5 mm tykt mellomlegg av neoprengummi Klamrene maring ogsaring kunne holde roslashret sirkulaeligrt Horisontal PE- eller PVC-ledning

Klamringsavstand horisontale vaeligskefylte PVC-roslashr med maksimum 2 mm nedboslashyning

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 44 Pipelife Norge AS

Klamringsavstand horisontale vaeligskefylte PE 100 roslashr med maksimum 10 mm nedboslashyning PE 80 roslashr maring ha 5 mindre klamringsavstand enn PE 100 roslashr med samme SDR-verdi Bend T-roslashr og lignende utsatt for innvendig trykk maring i tillegg forankres med tanke paring forskyvninger Se avsnitt Forankring for beregning av resultantkrefter Vertikal PE- eller PVC-ledning Vertikale ledninger uten vibrasjoner fra og med 110 mm boslashr ha en klamringsavstand paring maksimum tre meter For ledninger med vibrasjoner gjelder de samme avstandene som for horisontale roslashr PP innomhus avloslashpsroslashr Se ogsaring monteringsanvisningen

Dim [mm]

Horisontal ledning

[m]

Vertikal ledning

[m] 32 05 12 50 05 15 75 08 20 90 09 20

110 11 20 Klamringsavstand for horisontale innomhus PP-roslashr

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 37 Pipelife Norge AS

Oversikt over komplett trykkproslashving i tre steg

Enkel proslashving Vi anbefaler generelt en forenklet proslashve som bestaringr av forproslashving (kondisjoneringsfase) og en hovedproslashving med trykktapsmetoden Men gjenvaeligrende luft i ledningen kan forstyrre maringlingene Luft komprimeres i stoslashrre grad enn vann og gjenvaeligrende luft kan gi tegn som tyder paring lekkasje eller kamuflere en liten lekkasje Hvis man er usikker paring om all luft er ventilert ut boslashr det ogsaring gjennomfoslashres en trykkfallsproslashving (se neste avsnitt) Flytskjema for anbefalt prosedyre

PVC og PE trykkroslashr Evt PE trykkroslashr Forproslashvingkondisjonering Forproslashvingkondisjonering

darr darr (Evt trykkfallsproslashving - se neste avsnitt) Metode for PE-roslashr med integrert trykkfallsproslashving

darr Hovedproslashving i ht trykktapsmetoden

Forproslashvingkondisjonering Forproslashving bestaringr i at roslashrledningen paringsettes driftstrykk som anbefales holdt i cirka et doslashgn I loslashpet av denne perioden skal man observere ledningen for tegn til lekkasje Samtidig vil roslashr og skjoslashter sette seg Hovedproslashving i ht trykktapsmetoden Under proslashving i ht trykktapsmetoden paringfoslashres proslashvetrykket gradvis og ledningen stenges av Trykkfallet registreres jevnlig i loslashpet av en time eller mer Trykkfallet skal vise en gradvis minkende tendens Krav til maksimum trykkfall i loslashpet av en time er 02 bar Trykket synker fordi roslashret utvider seg noe Aringrsaken til for mye trykkfall kan ogsaring vaeligre gjenvaeligrende luft i ledningen Eventuelt kan trykkfallsproslashving utfoslashres for aring avdekke uoslashnsket luft i ledningen

Forproslashving

Trykkfallsproslashving

Vanntapsmetoden - maringlt avtappet mengde

- maringlt paringfylt mengde

Trykktapsmetoden

Metode for PE-roslashr

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 38 Pipelife Norge AS

Tidspunkt [min] 0 10 20 30 40 50 60 Avlest trykk [bar] 1500 1492 1488 1486 1485 1484 1484

Eksempel paring maringlinger i forbindelse med trykktapsmetoden Metode med integrert trykkfallstest for PE trykkroslashr Prinsipp Naringr trykket i PE-roslashr reduseres raskt vil materialets viskoelastiske egenskaper foslashre til at roslashret etterparing sakte trekker seg sammen Da vil trykket i ledningen stiger noe - hvis ledningen er tett 1 Etter at ledningen er fylt og all tilgjengelig luft evakuert senkes trykket til null La dette staring i en

time 2 Oslashk trykket i loslashpet av maksimum ti minutter til proslashvetrykket og hold dette ved aring etterfylle jevnlig i en

halv time 3 La ledningen staring avstengt i en time og les av trykket Trykket skal ikke synke mer enn 30 av

proslashvetrykket Hvis proslashvetrykket er 15 bar tillates inntil 45 bar trykkfall 4 Reduser trykket raskt med 10-15 av proslashvetrykket Samtidig skal trykkfallet leses av avtappet

vannmengde maringles og dette kontrolleres mot utregning av teoretisk formel for aring avdekke gjenvaeligrende luft i ledningen Denne formelen for maksimalt tillatt avtappet vannmengde er

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+Δsdotsdot=Δ

RESDR

mmNpVV 2maks 2100

121 (se neste avsnitt)

5 Hovedproslashving Steng ledningen igjen og observer trykket i minst en halv time Trykket skal stige noe og overhodet ikke vise en fallende tendens Ved tvil kan proslashveperioden forlenges til 90 minutter og trykkfallet fra maksimumstrykket observert i den foslashrste halvtimen skal ikke vaeligre stoslashrre enn 25 kPa (025 bar eller 25 mVs)

Hvis proslashvingen maring gjentas maring den nye proslashvingen starte med punkt 1 - en time uten trykk

Eksempel paring trykkforloslashp ved trykkproslashving av PE-roslashr 1 time uten trykk - trykkoslashkning - 30 min proslashvetrykk - 1 time avstengt - trykkreduksjon - 30 min avstengt

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 39 Pipelife Norge AS

Trykkfallsproslashving Trykkfallsproslashving gjennomfoslashres for aring avdekke uoslashnsket luft i ledningen Den er integrert i den egne metoden for PE-roslashr i forbindelse med reduksjonen av trykket 1 Oslashk trykket i ledningen til proslashvetrykket 2 Ta ut en maringlbar mengde vann fra ledningen og maringl trykkfallet (Δp) 3 Sammenlign mengden av det avtappede vannet med kalkulert tillatt mengde vann (ΔVmax) ved

maringlt trykkfall i henhold til foslashlgende formel

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+sdotΔsdotsdot=Δ

Rmax E

SDRpVV2100

151 [liter]

Regn ut innholdet i parentesen foslashr du multipliserer dette med det oslashvrige

LdV i sdotsdot

=4

2π Ledningens vannvolum [liter]

di Innvendig diameter [dm] L Ledningens lengde [dm] Pass paring aring sette inn verdiene for di og L i desimeter (dm) 1 kubikkdesimeter (dm3) = 1 liter Δp Maringlt trykkfall [Nmm2] (1 bar = 01 MPa = 01 Nmm2)

edSDR e= Standard dimensjonsforhold [ ]

de Roslashrets utvendig diameter [mm] e Roslashrets veggtykkelse [mm] ER Roslashrmaterialets korttids E-modul

PVC 3 000 Nmm2 PE 80 800 Nmm2 PE 100 1000 Nmm2 Eksempel 600 m 500 mm PE 100 SDR 11 skal kontrolleres med hensyn paring luftinnhold Trykket senkes med 20 bar = 02 Nmm2 Vannvolumet i denne ledningen er

ldmdm

Ld

V i 9067860004

09244

222

=sdotsdot

=sdotsdot

=ππ

Uttrykket inne i parentesen

Nmm

mmNmmNESDR

mmN R

2

222 011501000

112100

12100

1=+=+

Den fullstendige formelen blir slik

lNmmmmNlESDRpVV

R

272011502090678512100

151 22max =sdotsdotsdot=⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+sdotΔsdotsdot=Δ

Avtappet vannmengde i dette eksemplet faringr ikke overstige 272 liter

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 40 Pipelife Norge AS

PE 100 PVC Dim SDR 17 SDR 11 SDR 74 Dim SDR 21 SDR 136

Maksimum tillatt avtappet vannmengde pr km PE 100 roslashr ved trykkfallsproslashving - trykkfall 20 bar (02 Nmm2)

110 386 219 118 110 174 104 125 500 282 153 160 368 220 140 627 355 192 225 729 434 160 819 463 251 280 113 180 104 586 317 315 143 200 128 724 391 400 231 225 162 915 495 Maksimum tillatt avtappet 250 200 113 612 vannmengde pr km PVC-roslashr ved 280 251 142 768 trykkfallsproslashving 315 317 180 971 - trykkfall 20 bar (02 Nmm2) 355 403 228 124 400 512 290 157 500 799 453 630 1269 719

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 41 Pipelife Norge AS

Trykkproslashverapport Trykkroslashr av plast proslashvd i ht NS-EN 805 (forenklet metode beskrevet av Pipelife Norge AS) Ledningseierhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Anlegghelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Entreprenoslashrhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Dimensjon og roslashrtypehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Proslashvetrykkhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip (Den minste av 15sdotmaksimum driftstrykk eller maksimum driftstrykk + 5 bar) Kontrolliste

Alle ender avvinklinger og T-roslashr er med strekkfaste skjoslashter ogeller forankret Ledningen er gradvis oppfylt fra laveste punkt og luftet Driftstrykket er paringfoslashrt og ledningen har staringtt med dette i minst ett doslashgn Proslashvetrykket er paringfoslashrt ledningen er avstengt og manometer som registrerer innvendig trykk er

montert Etter at ledningen er avstengt avleses trykket i ledningen hvert tiende minutt i en time Trykket kan falle med inntil 02 bar og trykkfallet skal vise en avtagende tendens Tabell Tidspunkt [min] 0 10 20 30 40 50 60 Avlest trykk [bar] Diagram fyll inn maringlepunktene og dra en linje gjennom punktene Trykkproslashving er utfoslashrt med godkjent resultat

Sted dato Underskrift

helliphellip bar

10 20 30 40 50 60 0

helliphellip bar

Tid [min]

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 42 Pipelife Norge AS

Avvinkling og boslashying

PE trykkroslashr PE-roslashrets fleksibilitet kan utnyttes ved aring boslashye roslashret En vanlig maringte aring lage riktig boslashyeradius paring er aring benytte et tau like langt som radien og merke sirkelbuen Hvor mye roslashrenden skal flyttes kan ogsaring beregnes ut fra formel Se formler og figur

Normale verdier I enkelte tilfeller boslashr dette beregnes mer noslashyaktig (Alle enheter i meter) R = 60sdotde (Roslashr med trykk) R = 30sdotde (Trykkloslashst roslashr og under installasjon av trykkroslashr)

Rahmsdot

=2

2

πα

sdotsdot

=Ra 180ο

Boslashying av PE-roslashr

PVC trykkroslashr Retningsforandringer skal i prinsippet utfoslashres ved hjelp av bend I tillegg til standard bend kan det leveres bend med annen avvinkling Smaring retningsforandringer kan utfoslashres ved boslashying av roslashr PVC trykkroslashr med muffe kan boslashyes i groslashfta i henhold til skisse og tabell nedenfor Se ogsaring formler i forrige avsnitt Merk at roslashrenden maring sikres slik at det ikke foregaringr ukontrollert avvinkling i muffa

de [mm] R [ m ] hm [ m ] 63 19 054 75 22 045 90 27 038 110 33 031 160 48 021 225 60 015 280 125 007 315 158 006 400 200 005

Boslashying av PVC trykkroslashr Boslashying av PVC trykkroslashr

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 43 Pipelife Norge AS

NB Boslashyde roslashr maring ikke anbores Boslashying av roslashr maring ikke foslashre til at avvinkling i muffe overstiger verdiene nedenfor

Avvinkling i muffe under legging boslashr unngarings Dette for at avvinklingen ikke skal bli for stor ved utilsiktede forskyvninger under arbeidet i ledningssonen eller ved uforutsette setninger Hvis man likevel velger aring avvinkle paring denne maringten gjelder foslashlgende grenseverdier Stoslashrste tillatte avvinkling i muffe Tom 315 mm 20deg - Tilsvarer 20 cm fra senterlinjen for en roslashrlengde (6 m) Mellom 315 mm og 630 mm 15deg - Tilsvarer 15 cm fra senterlinjen for en roslashrlengde (6 m)

Klamring av roslashr i hus Naringr plastroslashr skal monteres over bakken i en kulvert eller i en bygning er det viktig aring passe paring at klamringene er sterke nok baringde for aring baeligre roslashret taringle rystelser (trykksvingninger) og tilfredsstille krav til forankring samt at ekspansjon eller temperaturkrefter haringndteres forsvarlig Glideklammer og fastklammer maring ha et 5 mm tykt mellomlegg av neoprengummi Klamrene maring ogsaring kunne holde roslashret sirkulaeligrt Horisontal PE- eller PVC-ledning

Klamringsavstand horisontale vaeligskefylte PVC-roslashr med maksimum 2 mm nedboslashyning

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 44 Pipelife Norge AS

Klamringsavstand horisontale vaeligskefylte PE 100 roslashr med maksimum 10 mm nedboslashyning PE 80 roslashr maring ha 5 mindre klamringsavstand enn PE 100 roslashr med samme SDR-verdi Bend T-roslashr og lignende utsatt for innvendig trykk maring i tillegg forankres med tanke paring forskyvninger Se avsnitt Forankring for beregning av resultantkrefter Vertikal PE- eller PVC-ledning Vertikale ledninger uten vibrasjoner fra og med 110 mm boslashr ha en klamringsavstand paring maksimum tre meter For ledninger med vibrasjoner gjelder de samme avstandene som for horisontale roslashr PP innomhus avloslashpsroslashr Se ogsaring monteringsanvisningen

Dim [mm]

Horisontal ledning

[m]

Vertikal ledning

[m] 32 05 12 50 05 15 75 08 20 90 09 20

110 11 20 Klamringsavstand for horisontale innomhus PP-roslashr

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 38 Pipelife Norge AS

Tidspunkt [min] 0 10 20 30 40 50 60 Avlest trykk [bar] 1500 1492 1488 1486 1485 1484 1484

Eksempel paring maringlinger i forbindelse med trykktapsmetoden Metode med integrert trykkfallstest for PE trykkroslashr Prinsipp Naringr trykket i PE-roslashr reduseres raskt vil materialets viskoelastiske egenskaper foslashre til at roslashret etterparing sakte trekker seg sammen Da vil trykket i ledningen stiger noe - hvis ledningen er tett 1 Etter at ledningen er fylt og all tilgjengelig luft evakuert senkes trykket til null La dette staring i en

time 2 Oslashk trykket i loslashpet av maksimum ti minutter til proslashvetrykket og hold dette ved aring etterfylle jevnlig i en

halv time 3 La ledningen staring avstengt i en time og les av trykket Trykket skal ikke synke mer enn 30 av

proslashvetrykket Hvis proslashvetrykket er 15 bar tillates inntil 45 bar trykkfall 4 Reduser trykket raskt med 10-15 av proslashvetrykket Samtidig skal trykkfallet leses av avtappet

vannmengde maringles og dette kontrolleres mot utregning av teoretisk formel for aring avdekke gjenvaeligrende luft i ledningen Denne formelen for maksimalt tillatt avtappet vannmengde er

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+Δsdotsdot=Δ

RESDR

mmNpVV 2maks 2100

121 (se neste avsnitt)

5 Hovedproslashving Steng ledningen igjen og observer trykket i minst en halv time Trykket skal stige noe og overhodet ikke vise en fallende tendens Ved tvil kan proslashveperioden forlenges til 90 minutter og trykkfallet fra maksimumstrykket observert i den foslashrste halvtimen skal ikke vaeligre stoslashrre enn 25 kPa (025 bar eller 25 mVs)

Hvis proslashvingen maring gjentas maring den nye proslashvingen starte med punkt 1 - en time uten trykk

Eksempel paring trykkforloslashp ved trykkproslashving av PE-roslashr 1 time uten trykk - trykkoslashkning - 30 min proslashvetrykk - 1 time avstengt - trykkreduksjon - 30 min avstengt

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 39 Pipelife Norge AS

Trykkfallsproslashving Trykkfallsproslashving gjennomfoslashres for aring avdekke uoslashnsket luft i ledningen Den er integrert i den egne metoden for PE-roslashr i forbindelse med reduksjonen av trykket 1 Oslashk trykket i ledningen til proslashvetrykket 2 Ta ut en maringlbar mengde vann fra ledningen og maringl trykkfallet (Δp) 3 Sammenlign mengden av det avtappede vannet med kalkulert tillatt mengde vann (ΔVmax) ved

maringlt trykkfall i henhold til foslashlgende formel

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+sdotΔsdotsdot=Δ

Rmax E

SDRpVV2100

151 [liter]

Regn ut innholdet i parentesen foslashr du multipliserer dette med det oslashvrige

LdV i sdotsdot

=4

2π Ledningens vannvolum [liter]

di Innvendig diameter [dm] L Ledningens lengde [dm] Pass paring aring sette inn verdiene for di og L i desimeter (dm) 1 kubikkdesimeter (dm3) = 1 liter Δp Maringlt trykkfall [Nmm2] (1 bar = 01 MPa = 01 Nmm2)

edSDR e= Standard dimensjonsforhold [ ]

de Roslashrets utvendig diameter [mm] e Roslashrets veggtykkelse [mm] ER Roslashrmaterialets korttids E-modul

PVC 3 000 Nmm2 PE 80 800 Nmm2 PE 100 1000 Nmm2 Eksempel 600 m 500 mm PE 100 SDR 11 skal kontrolleres med hensyn paring luftinnhold Trykket senkes med 20 bar = 02 Nmm2 Vannvolumet i denne ledningen er

ldmdm

Ld

V i 9067860004

09244

222

=sdotsdot

=sdotsdot

=ππ

Uttrykket inne i parentesen

Nmm

mmNmmNESDR

mmN R

2

222 011501000

112100

12100

1=+=+

Den fullstendige formelen blir slik

lNmmmmNlESDRpVV

R

272011502090678512100

151 22max =sdotsdotsdot=⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+sdotΔsdotsdot=Δ

Avtappet vannmengde i dette eksemplet faringr ikke overstige 272 liter

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 40 Pipelife Norge AS

PE 100 PVC Dim SDR 17 SDR 11 SDR 74 Dim SDR 21 SDR 136

Maksimum tillatt avtappet vannmengde pr km PE 100 roslashr ved trykkfallsproslashving - trykkfall 20 bar (02 Nmm2)

110 386 219 118 110 174 104 125 500 282 153 160 368 220 140 627 355 192 225 729 434 160 819 463 251 280 113 180 104 586 317 315 143 200 128 724 391 400 231 225 162 915 495 Maksimum tillatt avtappet 250 200 113 612 vannmengde pr km PVC-roslashr ved 280 251 142 768 trykkfallsproslashving 315 317 180 971 - trykkfall 20 bar (02 Nmm2) 355 403 228 124 400 512 290 157 500 799 453 630 1269 719

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 41 Pipelife Norge AS

Trykkproslashverapport Trykkroslashr av plast proslashvd i ht NS-EN 805 (forenklet metode beskrevet av Pipelife Norge AS) Ledningseierhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Anlegghelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Entreprenoslashrhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Dimensjon og roslashrtypehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Proslashvetrykkhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip (Den minste av 15sdotmaksimum driftstrykk eller maksimum driftstrykk + 5 bar) Kontrolliste

Alle ender avvinklinger og T-roslashr er med strekkfaste skjoslashter ogeller forankret Ledningen er gradvis oppfylt fra laveste punkt og luftet Driftstrykket er paringfoslashrt og ledningen har staringtt med dette i minst ett doslashgn Proslashvetrykket er paringfoslashrt ledningen er avstengt og manometer som registrerer innvendig trykk er

montert Etter at ledningen er avstengt avleses trykket i ledningen hvert tiende minutt i en time Trykket kan falle med inntil 02 bar og trykkfallet skal vise en avtagende tendens Tabell Tidspunkt [min] 0 10 20 30 40 50 60 Avlest trykk [bar] Diagram fyll inn maringlepunktene og dra en linje gjennom punktene Trykkproslashving er utfoslashrt med godkjent resultat

Sted dato Underskrift

helliphellip bar

10 20 30 40 50 60 0

helliphellip bar

Tid [min]

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 42 Pipelife Norge AS

Avvinkling og boslashying

PE trykkroslashr PE-roslashrets fleksibilitet kan utnyttes ved aring boslashye roslashret En vanlig maringte aring lage riktig boslashyeradius paring er aring benytte et tau like langt som radien og merke sirkelbuen Hvor mye roslashrenden skal flyttes kan ogsaring beregnes ut fra formel Se formler og figur

Normale verdier I enkelte tilfeller boslashr dette beregnes mer noslashyaktig (Alle enheter i meter) R = 60sdotde (Roslashr med trykk) R = 30sdotde (Trykkloslashst roslashr og under installasjon av trykkroslashr)

Rahmsdot

=2

2

πα

sdotsdot

=Ra 180ο

Boslashying av PE-roslashr

PVC trykkroslashr Retningsforandringer skal i prinsippet utfoslashres ved hjelp av bend I tillegg til standard bend kan det leveres bend med annen avvinkling Smaring retningsforandringer kan utfoslashres ved boslashying av roslashr PVC trykkroslashr med muffe kan boslashyes i groslashfta i henhold til skisse og tabell nedenfor Se ogsaring formler i forrige avsnitt Merk at roslashrenden maring sikres slik at det ikke foregaringr ukontrollert avvinkling i muffa

de [mm] R [ m ] hm [ m ] 63 19 054 75 22 045 90 27 038 110 33 031 160 48 021 225 60 015 280 125 007 315 158 006 400 200 005

Boslashying av PVC trykkroslashr Boslashying av PVC trykkroslashr

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 43 Pipelife Norge AS

NB Boslashyde roslashr maring ikke anbores Boslashying av roslashr maring ikke foslashre til at avvinkling i muffe overstiger verdiene nedenfor

Avvinkling i muffe under legging boslashr unngarings Dette for at avvinklingen ikke skal bli for stor ved utilsiktede forskyvninger under arbeidet i ledningssonen eller ved uforutsette setninger Hvis man likevel velger aring avvinkle paring denne maringten gjelder foslashlgende grenseverdier Stoslashrste tillatte avvinkling i muffe Tom 315 mm 20deg - Tilsvarer 20 cm fra senterlinjen for en roslashrlengde (6 m) Mellom 315 mm og 630 mm 15deg - Tilsvarer 15 cm fra senterlinjen for en roslashrlengde (6 m)

Klamring av roslashr i hus Naringr plastroslashr skal monteres over bakken i en kulvert eller i en bygning er det viktig aring passe paring at klamringene er sterke nok baringde for aring baeligre roslashret taringle rystelser (trykksvingninger) og tilfredsstille krav til forankring samt at ekspansjon eller temperaturkrefter haringndteres forsvarlig Glideklammer og fastklammer maring ha et 5 mm tykt mellomlegg av neoprengummi Klamrene maring ogsaring kunne holde roslashret sirkulaeligrt Horisontal PE- eller PVC-ledning

Klamringsavstand horisontale vaeligskefylte PVC-roslashr med maksimum 2 mm nedboslashyning

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 44 Pipelife Norge AS

Klamringsavstand horisontale vaeligskefylte PE 100 roslashr med maksimum 10 mm nedboslashyning PE 80 roslashr maring ha 5 mindre klamringsavstand enn PE 100 roslashr med samme SDR-verdi Bend T-roslashr og lignende utsatt for innvendig trykk maring i tillegg forankres med tanke paring forskyvninger Se avsnitt Forankring for beregning av resultantkrefter Vertikal PE- eller PVC-ledning Vertikale ledninger uten vibrasjoner fra og med 110 mm boslashr ha en klamringsavstand paring maksimum tre meter For ledninger med vibrasjoner gjelder de samme avstandene som for horisontale roslashr PP innomhus avloslashpsroslashr Se ogsaring monteringsanvisningen

Dim [mm]

Horisontal ledning

[m]

Vertikal ledning

[m] 32 05 12 50 05 15 75 08 20 90 09 20

110 11 20 Klamringsavstand for horisontale innomhus PP-roslashr

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 39 Pipelife Norge AS

Trykkfallsproslashving Trykkfallsproslashving gjennomfoslashres for aring avdekke uoslashnsket luft i ledningen Den er integrert i den egne metoden for PE-roslashr i forbindelse med reduksjonen av trykket 1 Oslashk trykket i ledningen til proslashvetrykket 2 Ta ut en maringlbar mengde vann fra ledningen og maringl trykkfallet (Δp) 3 Sammenlign mengden av det avtappede vannet med kalkulert tillatt mengde vann (ΔVmax) ved

maringlt trykkfall i henhold til foslashlgende formel

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+sdotΔsdotsdot=Δ

Rmax E

SDRpVV2100

151 [liter]

Regn ut innholdet i parentesen foslashr du multipliserer dette med det oslashvrige

LdV i sdotsdot

=4

2π Ledningens vannvolum [liter]

di Innvendig diameter [dm] L Ledningens lengde [dm] Pass paring aring sette inn verdiene for di og L i desimeter (dm) 1 kubikkdesimeter (dm3) = 1 liter Δp Maringlt trykkfall [Nmm2] (1 bar = 01 MPa = 01 Nmm2)

edSDR e= Standard dimensjonsforhold [ ]

de Roslashrets utvendig diameter [mm] e Roslashrets veggtykkelse [mm] ER Roslashrmaterialets korttids E-modul

PVC 3 000 Nmm2 PE 80 800 Nmm2 PE 100 1000 Nmm2 Eksempel 600 m 500 mm PE 100 SDR 11 skal kontrolleres med hensyn paring luftinnhold Trykket senkes med 20 bar = 02 Nmm2 Vannvolumet i denne ledningen er

ldmdm

Ld

V i 9067860004

09244

222

=sdotsdot

=sdotsdot

=ππ

Uttrykket inne i parentesen

Nmm

mmNmmNESDR

mmN R

2

222 011501000

112100

12100

1=+=+

Den fullstendige formelen blir slik

lNmmmmNlESDRpVV

R

272011502090678512100

151 22max =sdotsdotsdot=⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+sdotΔsdotsdot=Δ

Avtappet vannmengde i dette eksemplet faringr ikke overstige 272 liter

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 40 Pipelife Norge AS

PE 100 PVC Dim SDR 17 SDR 11 SDR 74 Dim SDR 21 SDR 136

Maksimum tillatt avtappet vannmengde pr km PE 100 roslashr ved trykkfallsproslashving - trykkfall 20 bar (02 Nmm2)

110 386 219 118 110 174 104 125 500 282 153 160 368 220 140 627 355 192 225 729 434 160 819 463 251 280 113 180 104 586 317 315 143 200 128 724 391 400 231 225 162 915 495 Maksimum tillatt avtappet 250 200 113 612 vannmengde pr km PVC-roslashr ved 280 251 142 768 trykkfallsproslashving 315 317 180 971 - trykkfall 20 bar (02 Nmm2) 355 403 228 124 400 512 290 157 500 799 453 630 1269 719

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 41 Pipelife Norge AS

Trykkproslashverapport Trykkroslashr av plast proslashvd i ht NS-EN 805 (forenklet metode beskrevet av Pipelife Norge AS) Ledningseierhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Anlegghelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Entreprenoslashrhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Dimensjon og roslashrtypehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Proslashvetrykkhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip (Den minste av 15sdotmaksimum driftstrykk eller maksimum driftstrykk + 5 bar) Kontrolliste

Alle ender avvinklinger og T-roslashr er med strekkfaste skjoslashter ogeller forankret Ledningen er gradvis oppfylt fra laveste punkt og luftet Driftstrykket er paringfoslashrt og ledningen har staringtt med dette i minst ett doslashgn Proslashvetrykket er paringfoslashrt ledningen er avstengt og manometer som registrerer innvendig trykk er

montert Etter at ledningen er avstengt avleses trykket i ledningen hvert tiende minutt i en time Trykket kan falle med inntil 02 bar og trykkfallet skal vise en avtagende tendens Tabell Tidspunkt [min] 0 10 20 30 40 50 60 Avlest trykk [bar] Diagram fyll inn maringlepunktene og dra en linje gjennom punktene Trykkproslashving er utfoslashrt med godkjent resultat

Sted dato Underskrift

helliphellip bar

10 20 30 40 50 60 0

helliphellip bar

Tid [min]

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 42 Pipelife Norge AS

Avvinkling og boslashying

PE trykkroslashr PE-roslashrets fleksibilitet kan utnyttes ved aring boslashye roslashret En vanlig maringte aring lage riktig boslashyeradius paring er aring benytte et tau like langt som radien og merke sirkelbuen Hvor mye roslashrenden skal flyttes kan ogsaring beregnes ut fra formel Se formler og figur

Normale verdier I enkelte tilfeller boslashr dette beregnes mer noslashyaktig (Alle enheter i meter) R = 60sdotde (Roslashr med trykk) R = 30sdotde (Trykkloslashst roslashr og under installasjon av trykkroslashr)

Rahmsdot

=2

2

πα

sdotsdot

=Ra 180ο

Boslashying av PE-roslashr

PVC trykkroslashr Retningsforandringer skal i prinsippet utfoslashres ved hjelp av bend I tillegg til standard bend kan det leveres bend med annen avvinkling Smaring retningsforandringer kan utfoslashres ved boslashying av roslashr PVC trykkroslashr med muffe kan boslashyes i groslashfta i henhold til skisse og tabell nedenfor Se ogsaring formler i forrige avsnitt Merk at roslashrenden maring sikres slik at det ikke foregaringr ukontrollert avvinkling i muffa

de [mm] R [ m ] hm [ m ] 63 19 054 75 22 045 90 27 038 110 33 031 160 48 021 225 60 015 280 125 007 315 158 006 400 200 005

Boslashying av PVC trykkroslashr Boslashying av PVC trykkroslashr

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 43 Pipelife Norge AS

NB Boslashyde roslashr maring ikke anbores Boslashying av roslashr maring ikke foslashre til at avvinkling i muffe overstiger verdiene nedenfor

Avvinkling i muffe under legging boslashr unngarings Dette for at avvinklingen ikke skal bli for stor ved utilsiktede forskyvninger under arbeidet i ledningssonen eller ved uforutsette setninger Hvis man likevel velger aring avvinkle paring denne maringten gjelder foslashlgende grenseverdier Stoslashrste tillatte avvinkling i muffe Tom 315 mm 20deg - Tilsvarer 20 cm fra senterlinjen for en roslashrlengde (6 m) Mellom 315 mm og 630 mm 15deg - Tilsvarer 15 cm fra senterlinjen for en roslashrlengde (6 m)

Klamring av roslashr i hus Naringr plastroslashr skal monteres over bakken i en kulvert eller i en bygning er det viktig aring passe paring at klamringene er sterke nok baringde for aring baeligre roslashret taringle rystelser (trykksvingninger) og tilfredsstille krav til forankring samt at ekspansjon eller temperaturkrefter haringndteres forsvarlig Glideklammer og fastklammer maring ha et 5 mm tykt mellomlegg av neoprengummi Klamrene maring ogsaring kunne holde roslashret sirkulaeligrt Horisontal PE- eller PVC-ledning

Klamringsavstand horisontale vaeligskefylte PVC-roslashr med maksimum 2 mm nedboslashyning

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 44 Pipelife Norge AS

Klamringsavstand horisontale vaeligskefylte PE 100 roslashr med maksimum 10 mm nedboslashyning PE 80 roslashr maring ha 5 mindre klamringsavstand enn PE 100 roslashr med samme SDR-verdi Bend T-roslashr og lignende utsatt for innvendig trykk maring i tillegg forankres med tanke paring forskyvninger Se avsnitt Forankring for beregning av resultantkrefter Vertikal PE- eller PVC-ledning Vertikale ledninger uten vibrasjoner fra og med 110 mm boslashr ha en klamringsavstand paring maksimum tre meter For ledninger med vibrasjoner gjelder de samme avstandene som for horisontale roslashr PP innomhus avloslashpsroslashr Se ogsaring monteringsanvisningen

Dim [mm]

Horisontal ledning

[m]

Vertikal ledning

[m] 32 05 12 50 05 15 75 08 20 90 09 20

110 11 20 Klamringsavstand for horisontale innomhus PP-roslashr

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 40 Pipelife Norge AS

PE 100 PVC Dim SDR 17 SDR 11 SDR 74 Dim SDR 21 SDR 136

Maksimum tillatt avtappet vannmengde pr km PE 100 roslashr ved trykkfallsproslashving - trykkfall 20 bar (02 Nmm2)

110 386 219 118 110 174 104 125 500 282 153 160 368 220 140 627 355 192 225 729 434 160 819 463 251 280 113 180 104 586 317 315 143 200 128 724 391 400 231 225 162 915 495 Maksimum tillatt avtappet 250 200 113 612 vannmengde pr km PVC-roslashr ved 280 251 142 768 trykkfallsproslashving 315 317 180 971 - trykkfall 20 bar (02 Nmm2) 355 403 228 124 400 512 290 157 500 799 453 630 1269 719

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 41 Pipelife Norge AS

Trykkproslashverapport Trykkroslashr av plast proslashvd i ht NS-EN 805 (forenklet metode beskrevet av Pipelife Norge AS) Ledningseierhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Anlegghelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Entreprenoslashrhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Dimensjon og roslashrtypehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Proslashvetrykkhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip (Den minste av 15sdotmaksimum driftstrykk eller maksimum driftstrykk + 5 bar) Kontrolliste

Alle ender avvinklinger og T-roslashr er med strekkfaste skjoslashter ogeller forankret Ledningen er gradvis oppfylt fra laveste punkt og luftet Driftstrykket er paringfoslashrt og ledningen har staringtt med dette i minst ett doslashgn Proslashvetrykket er paringfoslashrt ledningen er avstengt og manometer som registrerer innvendig trykk er

montert Etter at ledningen er avstengt avleses trykket i ledningen hvert tiende minutt i en time Trykket kan falle med inntil 02 bar og trykkfallet skal vise en avtagende tendens Tabell Tidspunkt [min] 0 10 20 30 40 50 60 Avlest trykk [bar] Diagram fyll inn maringlepunktene og dra en linje gjennom punktene Trykkproslashving er utfoslashrt med godkjent resultat

Sted dato Underskrift

helliphellip bar

10 20 30 40 50 60 0

helliphellip bar

Tid [min]

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 42 Pipelife Norge AS

Avvinkling og boslashying

PE trykkroslashr PE-roslashrets fleksibilitet kan utnyttes ved aring boslashye roslashret En vanlig maringte aring lage riktig boslashyeradius paring er aring benytte et tau like langt som radien og merke sirkelbuen Hvor mye roslashrenden skal flyttes kan ogsaring beregnes ut fra formel Se formler og figur

Normale verdier I enkelte tilfeller boslashr dette beregnes mer noslashyaktig (Alle enheter i meter) R = 60sdotde (Roslashr med trykk) R = 30sdotde (Trykkloslashst roslashr og under installasjon av trykkroslashr)

Rahmsdot

=2

2

πα

sdotsdot

=Ra 180ο

Boslashying av PE-roslashr

PVC trykkroslashr Retningsforandringer skal i prinsippet utfoslashres ved hjelp av bend I tillegg til standard bend kan det leveres bend med annen avvinkling Smaring retningsforandringer kan utfoslashres ved boslashying av roslashr PVC trykkroslashr med muffe kan boslashyes i groslashfta i henhold til skisse og tabell nedenfor Se ogsaring formler i forrige avsnitt Merk at roslashrenden maring sikres slik at det ikke foregaringr ukontrollert avvinkling i muffa

de [mm] R [ m ] hm [ m ] 63 19 054 75 22 045 90 27 038 110 33 031 160 48 021 225 60 015 280 125 007 315 158 006 400 200 005

Boslashying av PVC trykkroslashr Boslashying av PVC trykkroslashr

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 43 Pipelife Norge AS

NB Boslashyde roslashr maring ikke anbores Boslashying av roslashr maring ikke foslashre til at avvinkling i muffe overstiger verdiene nedenfor

Avvinkling i muffe under legging boslashr unngarings Dette for at avvinklingen ikke skal bli for stor ved utilsiktede forskyvninger under arbeidet i ledningssonen eller ved uforutsette setninger Hvis man likevel velger aring avvinkle paring denne maringten gjelder foslashlgende grenseverdier Stoslashrste tillatte avvinkling i muffe Tom 315 mm 20deg - Tilsvarer 20 cm fra senterlinjen for en roslashrlengde (6 m) Mellom 315 mm og 630 mm 15deg - Tilsvarer 15 cm fra senterlinjen for en roslashrlengde (6 m)

Klamring av roslashr i hus Naringr plastroslashr skal monteres over bakken i en kulvert eller i en bygning er det viktig aring passe paring at klamringene er sterke nok baringde for aring baeligre roslashret taringle rystelser (trykksvingninger) og tilfredsstille krav til forankring samt at ekspansjon eller temperaturkrefter haringndteres forsvarlig Glideklammer og fastklammer maring ha et 5 mm tykt mellomlegg av neoprengummi Klamrene maring ogsaring kunne holde roslashret sirkulaeligrt Horisontal PE- eller PVC-ledning

Klamringsavstand horisontale vaeligskefylte PVC-roslashr med maksimum 2 mm nedboslashyning

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 44 Pipelife Norge AS

Klamringsavstand horisontale vaeligskefylte PE 100 roslashr med maksimum 10 mm nedboslashyning PE 80 roslashr maring ha 5 mindre klamringsavstand enn PE 100 roslashr med samme SDR-verdi Bend T-roslashr og lignende utsatt for innvendig trykk maring i tillegg forankres med tanke paring forskyvninger Se avsnitt Forankring for beregning av resultantkrefter Vertikal PE- eller PVC-ledning Vertikale ledninger uten vibrasjoner fra og med 110 mm boslashr ha en klamringsavstand paring maksimum tre meter For ledninger med vibrasjoner gjelder de samme avstandene som for horisontale roslashr PP innomhus avloslashpsroslashr Se ogsaring monteringsanvisningen

Dim [mm]

Horisontal ledning

[m]

Vertikal ledning

[m] 32 05 12 50 05 15 75 08 20 90 09 20

110 11 20 Klamringsavstand for horisontale innomhus PP-roslashr

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 41 Pipelife Norge AS

Trykkproslashverapport Trykkroslashr av plast proslashvd i ht NS-EN 805 (forenklet metode beskrevet av Pipelife Norge AS) Ledningseierhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Anlegghelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Entreprenoslashrhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Dimensjon og roslashrtypehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip Proslashvetrykkhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip (Den minste av 15sdotmaksimum driftstrykk eller maksimum driftstrykk + 5 bar) Kontrolliste

Alle ender avvinklinger og T-roslashr er med strekkfaste skjoslashter ogeller forankret Ledningen er gradvis oppfylt fra laveste punkt og luftet Driftstrykket er paringfoslashrt og ledningen har staringtt med dette i minst ett doslashgn Proslashvetrykket er paringfoslashrt ledningen er avstengt og manometer som registrerer innvendig trykk er

montert Etter at ledningen er avstengt avleses trykket i ledningen hvert tiende minutt i en time Trykket kan falle med inntil 02 bar og trykkfallet skal vise en avtagende tendens Tabell Tidspunkt [min] 0 10 20 30 40 50 60 Avlest trykk [bar] Diagram fyll inn maringlepunktene og dra en linje gjennom punktene Trykkproslashving er utfoslashrt med godkjent resultat

Sted dato Underskrift

helliphellip bar

10 20 30 40 50 60 0

helliphellip bar

Tid [min]

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 42 Pipelife Norge AS

Avvinkling og boslashying

PE trykkroslashr PE-roslashrets fleksibilitet kan utnyttes ved aring boslashye roslashret En vanlig maringte aring lage riktig boslashyeradius paring er aring benytte et tau like langt som radien og merke sirkelbuen Hvor mye roslashrenden skal flyttes kan ogsaring beregnes ut fra formel Se formler og figur

Normale verdier I enkelte tilfeller boslashr dette beregnes mer noslashyaktig (Alle enheter i meter) R = 60sdotde (Roslashr med trykk) R = 30sdotde (Trykkloslashst roslashr og under installasjon av trykkroslashr)

Rahmsdot

=2

2

πα

sdotsdot

=Ra 180ο

Boslashying av PE-roslashr

PVC trykkroslashr Retningsforandringer skal i prinsippet utfoslashres ved hjelp av bend I tillegg til standard bend kan det leveres bend med annen avvinkling Smaring retningsforandringer kan utfoslashres ved boslashying av roslashr PVC trykkroslashr med muffe kan boslashyes i groslashfta i henhold til skisse og tabell nedenfor Se ogsaring formler i forrige avsnitt Merk at roslashrenden maring sikres slik at det ikke foregaringr ukontrollert avvinkling i muffa

de [mm] R [ m ] hm [ m ] 63 19 054 75 22 045 90 27 038 110 33 031 160 48 021 225 60 015 280 125 007 315 158 006 400 200 005

Boslashying av PVC trykkroslashr Boslashying av PVC trykkroslashr

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 43 Pipelife Norge AS

NB Boslashyde roslashr maring ikke anbores Boslashying av roslashr maring ikke foslashre til at avvinkling i muffe overstiger verdiene nedenfor

Avvinkling i muffe under legging boslashr unngarings Dette for at avvinklingen ikke skal bli for stor ved utilsiktede forskyvninger under arbeidet i ledningssonen eller ved uforutsette setninger Hvis man likevel velger aring avvinkle paring denne maringten gjelder foslashlgende grenseverdier Stoslashrste tillatte avvinkling i muffe Tom 315 mm 20deg - Tilsvarer 20 cm fra senterlinjen for en roslashrlengde (6 m) Mellom 315 mm og 630 mm 15deg - Tilsvarer 15 cm fra senterlinjen for en roslashrlengde (6 m)

Klamring av roslashr i hus Naringr plastroslashr skal monteres over bakken i en kulvert eller i en bygning er det viktig aring passe paring at klamringene er sterke nok baringde for aring baeligre roslashret taringle rystelser (trykksvingninger) og tilfredsstille krav til forankring samt at ekspansjon eller temperaturkrefter haringndteres forsvarlig Glideklammer og fastklammer maring ha et 5 mm tykt mellomlegg av neoprengummi Klamrene maring ogsaring kunne holde roslashret sirkulaeligrt Horisontal PE- eller PVC-ledning

Klamringsavstand horisontale vaeligskefylte PVC-roslashr med maksimum 2 mm nedboslashyning

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 44 Pipelife Norge AS

Klamringsavstand horisontale vaeligskefylte PE 100 roslashr med maksimum 10 mm nedboslashyning PE 80 roslashr maring ha 5 mindre klamringsavstand enn PE 100 roslashr med samme SDR-verdi Bend T-roslashr og lignende utsatt for innvendig trykk maring i tillegg forankres med tanke paring forskyvninger Se avsnitt Forankring for beregning av resultantkrefter Vertikal PE- eller PVC-ledning Vertikale ledninger uten vibrasjoner fra og med 110 mm boslashr ha en klamringsavstand paring maksimum tre meter For ledninger med vibrasjoner gjelder de samme avstandene som for horisontale roslashr PP innomhus avloslashpsroslashr Se ogsaring monteringsanvisningen

Dim [mm]

Horisontal ledning

[m]

Vertikal ledning

[m] 32 05 12 50 05 15 75 08 20 90 09 20

110 11 20 Klamringsavstand for horisontale innomhus PP-roslashr

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 42 Pipelife Norge AS

Avvinkling og boslashying

PE trykkroslashr PE-roslashrets fleksibilitet kan utnyttes ved aring boslashye roslashret En vanlig maringte aring lage riktig boslashyeradius paring er aring benytte et tau like langt som radien og merke sirkelbuen Hvor mye roslashrenden skal flyttes kan ogsaring beregnes ut fra formel Se formler og figur

Normale verdier I enkelte tilfeller boslashr dette beregnes mer noslashyaktig (Alle enheter i meter) R = 60sdotde (Roslashr med trykk) R = 30sdotde (Trykkloslashst roslashr og under installasjon av trykkroslashr)

Rahmsdot

=2

2

πα

sdotsdot

=Ra 180ο

Boslashying av PE-roslashr

PVC trykkroslashr Retningsforandringer skal i prinsippet utfoslashres ved hjelp av bend I tillegg til standard bend kan det leveres bend med annen avvinkling Smaring retningsforandringer kan utfoslashres ved boslashying av roslashr PVC trykkroslashr med muffe kan boslashyes i groslashfta i henhold til skisse og tabell nedenfor Se ogsaring formler i forrige avsnitt Merk at roslashrenden maring sikres slik at det ikke foregaringr ukontrollert avvinkling i muffa

de [mm] R [ m ] hm [ m ] 63 19 054 75 22 045 90 27 038 110 33 031 160 48 021 225 60 015 280 125 007 315 158 006 400 200 005

Boslashying av PVC trykkroslashr Boslashying av PVC trykkroslashr

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 43 Pipelife Norge AS

NB Boslashyde roslashr maring ikke anbores Boslashying av roslashr maring ikke foslashre til at avvinkling i muffe overstiger verdiene nedenfor

Avvinkling i muffe under legging boslashr unngarings Dette for at avvinklingen ikke skal bli for stor ved utilsiktede forskyvninger under arbeidet i ledningssonen eller ved uforutsette setninger Hvis man likevel velger aring avvinkle paring denne maringten gjelder foslashlgende grenseverdier Stoslashrste tillatte avvinkling i muffe Tom 315 mm 20deg - Tilsvarer 20 cm fra senterlinjen for en roslashrlengde (6 m) Mellom 315 mm og 630 mm 15deg - Tilsvarer 15 cm fra senterlinjen for en roslashrlengde (6 m)

Klamring av roslashr i hus Naringr plastroslashr skal monteres over bakken i en kulvert eller i en bygning er det viktig aring passe paring at klamringene er sterke nok baringde for aring baeligre roslashret taringle rystelser (trykksvingninger) og tilfredsstille krav til forankring samt at ekspansjon eller temperaturkrefter haringndteres forsvarlig Glideklammer og fastklammer maring ha et 5 mm tykt mellomlegg av neoprengummi Klamrene maring ogsaring kunne holde roslashret sirkulaeligrt Horisontal PE- eller PVC-ledning

Klamringsavstand horisontale vaeligskefylte PVC-roslashr med maksimum 2 mm nedboslashyning

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 44 Pipelife Norge AS

Klamringsavstand horisontale vaeligskefylte PE 100 roslashr med maksimum 10 mm nedboslashyning PE 80 roslashr maring ha 5 mindre klamringsavstand enn PE 100 roslashr med samme SDR-verdi Bend T-roslashr og lignende utsatt for innvendig trykk maring i tillegg forankres med tanke paring forskyvninger Se avsnitt Forankring for beregning av resultantkrefter Vertikal PE- eller PVC-ledning Vertikale ledninger uten vibrasjoner fra og med 110 mm boslashr ha en klamringsavstand paring maksimum tre meter For ledninger med vibrasjoner gjelder de samme avstandene som for horisontale roslashr PP innomhus avloslashpsroslashr Se ogsaring monteringsanvisningen

Dim [mm]

Horisontal ledning

[m]

Vertikal ledning

[m] 32 05 12 50 05 15 75 08 20 90 09 20

110 11 20 Klamringsavstand for horisontale innomhus PP-roslashr

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 43 Pipelife Norge AS

NB Boslashyde roslashr maring ikke anbores Boslashying av roslashr maring ikke foslashre til at avvinkling i muffe overstiger verdiene nedenfor

Avvinkling i muffe under legging boslashr unngarings Dette for at avvinklingen ikke skal bli for stor ved utilsiktede forskyvninger under arbeidet i ledningssonen eller ved uforutsette setninger Hvis man likevel velger aring avvinkle paring denne maringten gjelder foslashlgende grenseverdier Stoslashrste tillatte avvinkling i muffe Tom 315 mm 20deg - Tilsvarer 20 cm fra senterlinjen for en roslashrlengde (6 m) Mellom 315 mm og 630 mm 15deg - Tilsvarer 15 cm fra senterlinjen for en roslashrlengde (6 m)

Klamring av roslashr i hus Naringr plastroslashr skal monteres over bakken i en kulvert eller i en bygning er det viktig aring passe paring at klamringene er sterke nok baringde for aring baeligre roslashret taringle rystelser (trykksvingninger) og tilfredsstille krav til forankring samt at ekspansjon eller temperaturkrefter haringndteres forsvarlig Glideklammer og fastklammer maring ha et 5 mm tykt mellomlegg av neoprengummi Klamrene maring ogsaring kunne holde roslashret sirkulaeligrt Horisontal PE- eller PVC-ledning

Klamringsavstand horisontale vaeligskefylte PVC-roslashr med maksimum 2 mm nedboslashyning

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 44 Pipelife Norge AS

Klamringsavstand horisontale vaeligskefylte PE 100 roslashr med maksimum 10 mm nedboslashyning PE 80 roslashr maring ha 5 mindre klamringsavstand enn PE 100 roslashr med samme SDR-verdi Bend T-roslashr og lignende utsatt for innvendig trykk maring i tillegg forankres med tanke paring forskyvninger Se avsnitt Forankring for beregning av resultantkrefter Vertikal PE- eller PVC-ledning Vertikale ledninger uten vibrasjoner fra og med 110 mm boslashr ha en klamringsavstand paring maksimum tre meter For ledninger med vibrasjoner gjelder de samme avstandene som for horisontale roslashr PP innomhus avloslashpsroslashr Se ogsaring monteringsanvisningen

Dim [mm]

Horisontal ledning

[m]

Vertikal ledning

[m] 32 05 12 50 05 15 75 08 20 90 09 20

110 11 20 Klamringsavstand for horisontale innomhus PP-roslashr

Mai 2007 Teknisk haringndbok side 44 Pipelife Norge AS

Klamringsavstand horisontale vaeligskefylte PE 100 roslashr med maksimum 10 mm nedboslashyning PE 80 roslashr maring ha 5 mindre klamringsavstand enn PE 100 roslashr med samme SDR-verdi Bend T-roslashr og lignende utsatt for innvendig trykk maring i tillegg forankres med tanke paring forskyvninger Se avsnitt Forankring for beregning av resultantkrefter Vertikal PE- eller PVC-ledning Vertikale ledninger uten vibrasjoner fra og med 110 mm boslashr ha en klamringsavstand paring maksimum tre meter For ledninger med vibrasjoner gjelder de samme avstandene som for horisontale roslashr PP innomhus avloslashpsroslashr Se ogsaring monteringsanvisningen

Dim [mm]

Horisontal ledning

[m]

Vertikal ledning

[m] 32 05 12 50 05 15 75 08 20 90 09 20

110 11 20 Klamringsavstand for horisontale innomhus PP-roslashr