Polyethylen i rørledningsbygning
Kort beskrivelse
Polyethylen, forkortet PE, er et termoplastisk materiale, der i rørledningssystemer anvendes blandt andet på grund af sin bearbejdelighed, korrosionsbestandighed og forholdsvis glatte indvendig overflade. For den faglige vurdering er dog ikke kun materialenavnet relevant, men altid også anvendelsesområde, temperatur, medium, belastningsvarighed og systemopbygning.
Hvorfor emnet er relevant i praksis
Materialeegenskaber påvirker planlægning og drift direkte. De indvirker blandt andet på svejsbarhed, fleksibilitet, temperaturegenskaber, trykklassificering og egnethed til forskellige lægningsmetoder. Den, der vil vurdere PE-rørsystemer, har derfor brug for en grundlæggende forståelse af materialets opførsel frem for kun enkelte nøgletal.
Tekniske grundprincipper
Polyethylen hører til de termoplastiske kunststoffer. Materialet er ikke rent elastisk, men udviser en tids- og temperaturafhængig opførsel. I rørledningsbygning er derfor ikke kun den kortsigtede belastning afgørende, men også belastningen over længere tidsrum.
Typiske kendetegn ved materialet er:
- god deformerbarhed sammenlignet med mange metalliske materialer,
- ringe tilbøjelighed til elektrokemisk korrosion,
- glatte indvendige overflader med gunstige hydrauliske egenskaber,
- egnethed til materialebundne sammenføjningsmetoder,
- tydelig afhængighed af brugsegenskaberne af temperatur, tid og installationsbetingelser.
Klassificering af almindelige materialebetegnelser
I rørledningsbygning anvendes betegnelser som PE 80 eller PE 100 til at klassificere materialer inden for normative systemer. Disse betegnelser hjælper med klassificeringen, men erstatter ikke en projektspecifik dimensionering. Ud fra en materialeklasse alene kan det ikke udledes, om et konkret rørsystem er egnet til et bestemt anvendelsestilfælde.
For den praktiske vurdering skal flere faktorer altid betragtes samlet:
- rørets geometriske udførelse,
- temperatur under drift og ved lægning,
- transporteret medium,
- belastningsvarighed,
- sammenføjningsmetode,
- installations- og omgivelsesbetingelser.
Typiske påvirkningsfaktorer og randbetingelser
Temperatur
Ved stigende temperatur ændres stivhed og spændingsopførsel. Udsagn om trykbelastbarhed eller langtidsbelastning skal derfor altid læses i relation til temperatur.
Tidsafhængighed
PE udviser en viskoelastisk opførsel. Det betyder, at materialereaktioner under korttids- og langtidsbelastning kan adskille sig. For planlægningen er en ren kortidsbetragtning derfor ikke tilstrækkelig.
Medium og omgivelser
Et rørsystems egnethed afhænger også af det transporterede medium, af ydre påvirkninger og af omgivelsesbetingelserne. Hertil hører eksempelvis kemisk belastning, UV-eksponering, mekaniske laster og installationssituation.
Sammenføjningsteknik
Materialets egenskaber påvirker direkte de tilladte og egnede sammenføjningsmetoder. For et rørsystems praktiske kvalitet er derfor ikke kun materialet, men også den fagmæssige sammenføjningsteknik afgørende.
Standard- og regelværkshenvisninger
For klassificering af PE-rørsystemer er især følgende regelværksfamilier relevante:
- DIN EN 12201 for PE-rørledningssystemer i vandforsyning,
- DIN EN 1555 for PE-rørledningssystemer i gasforsyning,
- DIN 8074 og DIN 8075 for dimensioner og generelle krav,
- relevante DVS-regelverk for sammenføjningsmetoder,
- anvendelsesrelaterede DVGW-regelverk inden for planlægning, bygning og drift.
Bemærkning om projektspecifik verifikation
Om et konkret rørsystem er egnet til et bestemt anvendelsestilfælde, skal prøves på grundlag af de gældende regelverk, driftsbetingelser og den pågældende systemdokumentation. Særligt ved mediebestandighed, gravefri lægning, langtidsbelastning og hygiejneegnethed er en sagsspecifik prøvning påkrævet. For omtrentlige vurderinger kan SDR-beregneren og Derating-beregneren anvendes.