Bei der Gewährleistung eines ruhigen Betriebs einer Sanitärinstallationsanlage ist die Konstruktion der Installation selbstverständlich von kritischer Bedeutung. Zur Erzielung optimaler Ergebnisse sollte bei der Wahl der Materialien für Rohre und Formteile sowie bei der optimalen Anordnung des Rohrleitungssystemes im Verhältnis zur Gebäudekonstruktion entsprechende Sorgfalt aufgewendet werden.
Druckschlag
Eine Säule sich bewegenden Wassers in einer Rohrleitung verfügt über gespeicherte kinetische Energie, die sich aus deren Masse und Geschwindigkeit ergibt. Da Wasser im Wesentlichen nicht komprimierbar ist, kann diese Energie nicht absorbiert werden, wenn ein Ventil plötzlich geschlossen wird. Das Ergebnis ist ein hoher, unmittelbarer Druckstoß, der gewöhnlich als "Druckschlag" bezeichnet wird.
Fünf Faktoren bestimmen den Schweregrad eines Druckschlags:
- Geschwindigkeit
- Elastizitätsmodul des Rohrmaterials
- Rohrinnendurchmesser
- Rohrwanddicke
- Ventilschließzeit
Maximale durch Druckschläge verursachte Überdrücke lassen sich mit Hilfe der folgenden Gleichung errechnen, die dem "Handbook of Thermoplastic Piping System Design" (Handbuch für die Konstruktion thermoplastischer Rohrleitungssysteme), von Thomas Sixsmith und Reinhard Hanselka, Marcel Dekker Inc., Seite 65-69, entnommen wurde:
Ps = V((3960 E t)/(E t + 3 x 105 DI))½
wobei:
Ps = Überdruck (psi)
V = Wassergeschwindigkeit (Fuß/Sekunde)
DI = Rohrinnendurchmesser (Zoll)
E = Elastizitätsmodul des Rohrmaterials (psi)
t = Rohrwanddicke (Zoll)
Das niedrige Elastizitätsmodul von Polybuten-1 verbunden mit der reduzierten Wanddicke sorgt für einen geringen Überdruck für einen vorgegebenen Rohraußendurchmesser und Bemessungsdruck. Die Tabelle unten vergleicht den maximalen Überdruck für Rohre aus verschiedenen Materialien von 1½-Zoll Durchmesser, die für denselben Druckbetrieb ausgelegt sind.
| |
E |
E |
DI |
T |
V |
Ps |
Ps |
| |
[psi] |
[MPa] |
[in] |
[in] |
[ft/s] |
[psi] |
[bar] |
| PB-1 |
65000 |
450 |
1.28 |
0.15 |
5.0 |
49.5 |
3.4 |
| PEX |
87000 |
600 |
1.14 |
0.22 |
5.0 |
72.4 |
5.0 |
| PP |
116000 |
800 |
1.05 |
0.26 |
5.0 |
93.0 |
6.4 |
| CPVC |
507000 |
3500 |
1.22 |
0.18 |
5.0 |
140.6 |
9.7 |