Трубопроводы и виды их прокладки
Способ прокладки тепловых сетей при реконструкции выбирают в соответствии с указаниями СНиП 2.04.07—86 «Тепловые сети». В настоящее время в нашей стране около 84 % тепловых сетей прокладывают в каналах, около 6 % — бесканально, остальные 10 % — надземно. Выбор того или иного способа определяется местными условиями, как, например, характером грунта, наличием и уровнем грунтовых вод, требуемой надежностью, экономичностью строительства, а также эксплуатационными затратами на содержание. Способы прокладки разделяются на надземные и подземные.
Надземная прокладка тепловых сетей
Надземную прокладку теплосетей применяют редко, так как она нарушает архитектурный ансамбль местности, имеет при прочих равных условиях более высокие в сравнении с подземной прокладкой тепловые потери, не гарантирует от замерзания теплоносителя при неполадках и авариях, стесняет проезды. При реконструкции сетей ее рекомендуется применять при высоком уровне грунтовых вод, в условиях вечной мерзлоты, при неблагоприятном рельефе местности, на территориях промышленных предприятий, на площадках, свободных от застроек, вне пределов города или в местах, где она не влияет на архитектурное оформление и не мешает движению транспорта.
Преимущества надземной прокладки: доступность осмотра и удобство эксплуатации; возможность в кратчайшие сроки обнаружить и ликвидировать аварию в теплопроводах; отсутствие электрокоррозии от блуждающих токов и коррозии от агрессивных грунтовых вод; меньшая стоимость сооружения по сравнению со стоимостью подземных прокладок тепловых сетей. Надземную прокладку тепловых сетей осуществляют: на отдельно стоящих опорах (мачтах); на эстакадах с пролетным строением в виде прогонов, ферм или подвесных (вантовых) конструкций; по стенам зданий. Отдельно стоящие мачты или опоры могут быть выполнены из стали или железобетона. При небольших объемах строительства надземных тепловых сетей применяют стальные мачты из профильной стали, однако они дороги и трудоемки и поэтому вытесняются железобетонными. Мачты из железобетона особенно целесообразно применять при массовом строительстве на промышленных площадках, когда рентабельно организовать их изготовление в заводских условиях.
Для совместной прокладки теплосетей с другими трубопроводами различного назначения применяют эстакады, изготовляемые из металла или железобетона. В зависимости от количества одновременно прокладываемых трубопроводов пролетные строения эстакад могут быть одноярусными и многоярусными. Теплопроводы обычно прокладывают на нижнем ярусе эстакады, при этом трубопроводы с более высокой температурой теплоносителя размещают ближе к краю, обеспечивая тем самым лучшее расположение П-образных компенсаторов, имеющих различные размеры. При прокладке теплотрасс на территории промышленных предприятий применяют также способ надземной прокладки на кронштейнах, укрепляемых в стенах зданий. Пролет теплопроводов, т.е. расстояния между кронштейнами, выбирают с учетом несущей способности конструкций здания.
Подземная прокладка тепловых сетей
В городах и населенных пунктах для теплотрасс применяют в основном подземную прокладку, которая не портит архитектурного облика, не мешает движению транспорта и позволяет снизить теплопотери за счет использования теплозащитных свойств грунта. Промерзание грунта не опасно для теплопроводов, поэтому их можно прокладывать в зоне сезонного промерзания грунта. Чем меньше глубина заложения тепловой сети, тем меньше объем земляных работ и ниже стоимость строительства. Подземные сети чаще всего прокладывают на глубине от 0,5 до 2 м и ниже поверхности земли.
Недостатками подземных прокладок теплопроводов являются: опасность увлажнения и разрушения изоляции вследствие воздействия грунтовых или поверхностных вод, что приводит к резкому увеличению тепловых потерь, а также опасность внешней коррозии труб вследствие воздействия блуждающих электрических токов, влаги и агрессивных веществ, содержащихся в грунте. Подземные прокладки теплопроводов связаны с необходимостью вскрытия улиц, проездов и дворов.
Конструктивно подземные тепловые сети делятся на два принципиально различных вида: канальные и бесканальные.
Конструкция канала полностью разгружает теплопроводы от механического воздействия массы грунта и временных транспортных нагрузок и ограждает трубопроводы и тепловую изоляцию от коррозийного влияния почвы. Прокладка в каналах обеспечивает свободное перемещение трубопроводов при температурных деформациях как в продольном (осевом), так и в поперечном направлении, что позволяет использовать их самокомпенсирующую способность на угловых участках трассы.
Прокладка в проходных каналах (тоннелях) — наиболее совершенный способ, так как при этом обеспечивается постоянный доступ обслуживающего персонала к трубопроводам для осуществления контроля за их работой и производства ремонта, что наилучшим способом обеспечивает их надежность и долговечность. Однако стоимость прокладки в проходных каналах весьма высокая, а сами каналы имеют большие габариты (высота в свету — не менее 1,8 м и проход — 0,7 м). Проходные каналы устраивают обычно при прокладке большого числа труб, укладываемых в одном направлении, например на выводах с ТЭЦ.
Наряду с прокладкой в непроходных каналах все большее развитие получают бесканальные прокладки теплопроводов. Отказ от применения каналов при прокладке тепловых сетей весьма перспективен и является одним из путей удешевления их стоимости. Однако в бесканальных прокладках теплоизолированный трубопровод из-за непосредственного контакта с грунтом находится в условиях более активных физико-механических воздействий (влажность грунта, давление грунта и внешних нагрузок и т. п.), чем в канальных прокладках. Бесканальная прокладка возможна при использовании механически прочной теплогидроизоляционной оболочки, способной защитить трубопроводы от потерь теплоты и выдерживать нагрузки, передаваемые грунтом. Тепловые сети с диаметром труб до 400 мм включительно рекомендуется прокладывать преимущественно бесканальным способом.
Среди бесканальных прокладок наибольшее распространение за последние годы получили прогрессивные прокладки с использованием в качестве монолитной теплоизоляции армопенобетона, битумоперлита, асфальтокерамзитобетона, фенольного поропласта, пенополимербетона, пенополиуретана и других теплоизоляционных материалов. Бесканальные прокладки тепловых сетей продолжают совершенствоваться и получают все более широкое распространение в практике строительства и реконструкции. При реконструкции внутриквартальных теплотрасс имеются более широкие возможности прокладки сетей по подвальным помещениям, чем при новом строительстве, так как строительство новых участков часто опережает строительство зданий.
Монтаж тепловых сетей, прокладка труб
Монтаж трубопроводов и монтаж тепловой изоляции на них ведется с использованием предизолированных труб ППУ, фасонных изделий в ППУ изоляции (неподвижных опор, тройников и тройниковых ответвлений, переходов, концевых элементов и промежуточных элементов и др.), а также скорлупы ППУ. Ведется монтаж теплоизоляции прямых участков, ответвлений, элементов трубопровода, скользящих опор, шаровых кранов, а также производится монтаж стыковых соединений с применением муфты термоусадочной, ленты термоусадочной, компонентов ППУ, кожухов оцинкованных и скорлуп теплоизоляционных из пенополиуретана.
Прокладка тепловых сетей и монтаж теплоизоляции ППУ производится в несколько этапов – подготовительный этап (земляные работы, доставка труб ППУ и элементов на трассу, осмотр продукции), прокладка трубопроводов (монтаж труб и элементов), установка приборов системы ОДК и монтаж стыковых соединений.
Глубина заложения труб ППУ при прокладке теплосетей должна вестись с учетом разности плотности стальной трубы ППУ и теплоизоляционного слоя пенополиуретана, а также норм теплоотдачи и нормативно допустимых тепловых потерь.
Разработку траншей для бесканальной прокладки следует выполнять механическим способом с соблюдением требований СНиП 3.02.01 — 87 «Земляные сооружения».
Минимальную глубину заложения труб ППУ в полиэтиленовой оболочке при прокладке теплотрасс в земле следует принимать не менее 0,5 м вне пределов проезжей части и 0,7 м — в пределах проезжей части, считая до верха теплоизоляции.
Максимальную глубину заложения теплоизолированных труб при монтаже трубопроводов в ППУ изоляции при прокладке тепловых сетей следует определять расчетом с учетом устойчивости слоя ППУ на действие статической нагрузки.
Монтаж труб ППУ производится, как правило, на дне траншеи. Допускается производить сварку прямых участков в секции на бровке траншеи. Монтаж труб ППУ в полиэтиленовой оболочке производится при температуре наружного воздуха до -15 . -18°С.
Резку стальных труб (в случае необходимости) производят газорезкой, при этом теплоизоляция снимается механизированным ручным инструментом на участке длиной 300 мм, а торцы теплоизоляции в ходе резки стальных труб закрываются увлажненной тканью или жестким экраном для защиты теплоизоляционного слоя пенополиуретана.
Сварку стыков труб и контроль сварных соединений трубопроводов при монтаже труб ППУ следует проводить в соответствии с требованиями СНиП 3.05.03-85 «Тепловые сети», ВСН 29-95 и ВСН 11-94.
При производстве сварочных работ необходимо иметь защиту пенополиуретановой изоляции и полиэтиленовой оболочки, а также концов проводов, выходящих из изоляции, от попадания искр.
При использовании в качестве защиты сварного соединения муфты термоусадочной, ее надевание на трубопровод производят до начала ведения сварных работ. При заделке стыка с использованием стыка заливочного или стыка из скорлупы ППУ, где в качестве защитного слоя используется оцинкованный кожух и термоусадочная лента, сварка труб ведется не зависимо от наличия материалов для заделки стыков.
Перед началом строительства теплотрассы при бесканальной прокладке труб, трубы ППУ, фасонные изделия в ППУ изоляции, теплоизолированные пенополиуретаном шаровые краны и элементы трубопроводной системы подвергают тщательному осмотру с целью обнаружения трещин, сколов, глубоких надрезов, проколов и других механических повреждений полиэтиленовой оболочки теплоизоляции. При обнаружении трещин, глубоких надрезов и иных повреждений покрытия труб ППУ в полиэтиленовой или оцинкованной оболочке, их заделывают путем экструзионной сварки, путем наложения термоусаживающихся манжет (муфт) или оцинкованных бандажей.
Перед монтажом теплотрассы бесканальной прокладки трубопроводы в ППУ изоляции и фасонные изделия в ППУ раскладывают на бровке или дне траншеи с помощью крана или трубоукладчика, мягких «полотенец» или гибких строп.
Опускание в траншею изолированных труб ППУ следует производить плавно, без рывков и ударов о стенки и дно каналов и траншей. Перед монтажом труб ППУ в траншеи или каналы в обязательном порядке следует проверить целостность сигнальных проводов системы оперативно-дистанционного контроля (система СОДК) и их изолированность от стальной трубы.
Трубы ППУ, укладываемые на песчаное основание при бесканальной прокладке, с целью предотвращения повреждения оболочки не должны опираться на камни, кирпичи и другие твердые включения, которые следует удалить, а образовавшиеся углубления засыпать песком.
При необходимости контрольных расчетов глубин заложения теплопроводов с изоляцией ППУ в полиэтиленовой оболочке для конкретных условий прокладки расчетное сопротивление пенополиуретана следует принимать 0,1 МПа, полиэтиленовой оболочки — 1,6 МПа.
При необходимости подземной прокладки тепловых сетей с теплоизоляцией ППУ в полиэтиленовой оболочке на глубине более допустимой их следует прокладывать в каналах (тоннелях). При прокладке трасс под проезжей частью, железнодорожным полотном и другими объектами, находящимися над трубой ППУ, трубы в ППУ изоляции изготавливаются с усилением (накладные кольца из полиэтилена по всей длине оболочки) и прокладываются в стальном футляре, защищающем от внешних механических воздействий.
Источник
Мир инженера
информация для инженеров и проектировщиков
Выбор способа прокладки тепловых сетей
Приветствую Вас, дорогие и уважаемые читатели сайта “world-engineer.ru”. В этой нашей лекции поговорим о видах прокладок тепловых сетей. Водяные и паровые тепловые сети по способу прокладки трубопроводов классифицируются на подземные и надземные.
Подземная прокладка тепловых сетей выполняется:
- в каналах непроходного или полупроходного поперечного сечения (полупроходной имеет высоту не 150 см и в нем всегда на опорах прокладываются трубы, а в непроходных каналах можно как на опорах, так в запесоченном канале прокладывать, все индивидуально от ситуации);
- в тоннелях или проходных каналах высотой не менее 180 см (всегда на скользящих или подвижных опорах);
- в общих внутриквартальных туннелях (коллекторах) совместно с другими сетями (водопроводом, канализацией, силовыми кабелями) (всегда на опорах);
- Бесканальная прокладка тепловых сетей (непосредственно в земле);
- Можно добавить еще один способ прокладки в стальных футлярах (или как иногда называют прокладку в гильзах) и это как бы разновидность бесканальной прокладки тепловой сети.
Эти все способы можно разнообразить в зависимости от тех или иных условий. Допусти если грунты плохие, то банальную бесканальную прокладку тепловой сети необходимо выполнять в монолитном ж/б основании, а если грунт еще и заболоченный, так вообще необходимо будет забурить сваи в шахматном порядке, сверху положить монолитное ж/б основание, подсыпать песка, а дальше положить трубы, либо бесканально, либо в канале. Видите, какой гибридный способ прокладки тепловой сети появился, иначе и не назвать, как “гибридный способ прокладки”, о таком и не напишут в учебной и какой-то литературе. Так что все индивидуально, и что бы все это представлять надо иметь определенный опыт и крутится в этой области.
Надземная прокладка трубопроводов выполняется:
- на отдельно стоящих мачтах;
- низких опорах;
- на эстакадах.
Выбор способа и конструкции прокладки трубопроводов обуславливается следующими факторами:
— эксплуатационной надежностью трубопроводов;
— технической и стоимостной конструкцией прокладки;
— климатическими условиями региона или населенного пункта.
При размещении трасс тепловых сетей в районах или микрорайонах городской застройки по архитектурным и эстетическим соображениям принимается, как правило, подземная канальная прокладка (в непроходных или полупроходных каналах).
Принципиальная схема канальной прокладки трубопровода водяной тепловой сети
А – прокладка трубопровода в непроходных каналах
Б – прокладка трубопровода в полупроходных каналах
Особенности канального способа прокладки тепловой сети
- Каналы являются строительной конструкцией и ограждают трубопровод и тепловую изоляцию от контактного воздействия массы грунта и различного надземного транспорта.
- Канальный способ прокладки теплосети является универсальным, т.к. может применяться в любых климатических условиях и в любых геологических условиях.
- При достаточной герметичности строительной конструкции каналов и исправно работающем дренаже создаются условия которые препятствуют проникновению грунтовых вод в канал. Этот фактор обеспечивает неувлажняемость тепловой изоляции, предохраняет от коррозии наружную поверхность трубопроводов;
- Трасса тепловой сети, прокладываемая в каналах, может быть выбрана без значительных затруднений по проезжей территории населенного пункта.
- Канальный способ прокладки обеспечивает свободное температурное перемещение трубопровода, как в продольном, так и в поперечном направлении. Этот фактор улучшает самокомпенсирующую способность тепловой сети, однако, прокладка в непроходных канала, полупроходных и проходных каналах является очень дорогой по капитальным и эксплуатационным затратам.
По эксплуатационным качествам прокладка в непроходных или проходных каналах имеют существенные различия. Непроходные каналы недоступны для осмотра и устранения повреждения без вскрытия дорожного покрытия, снятии грунта и разборки строительной конструкции.
Полупроходные и проходные каналы доступны для осмотра. Этот фактор значительно увеличил надежность и срок службы тепловых сетей. Однако, внутренние размеры полупроходных и проходных каналов превышают габариты непроходных каналов, что значит увеличивается расход материалов и их стоимость. Также полупроходные и проходные каналы должны быть оборудованы естественной или принудительной приточно-вытяжной вентиляцией.
Вентиляция в полупроходных и проходных каналах должна обеспечивать в зимний и летний период температуру в канале не выше 50 0 С. Во время проведения ремонтных работ температуру в канале должна быть не выше 33 0 С.
Особенности бескальной прокладки тепловой сети
Подземная бесканальная прокладка тепловых сетей оправдана в том случае, когда она по тепловой эффективности, надежности и долговечности не уступает подземной канальной прокладки. Все конструкции подземных бесканальных трубопроводов тепловых сетей разделяются на 3 группы:
1 группа – трубопроводы в монолитных оболочках
В этом случае на стальной трубопровод в заводских условиях накладывается оболочка, которая совмещает тепло и гидроизоляционные конструкции. Звенья таких трубопроводов до 12 м доставляются с завода на место прокладки, укладывают в заранее подготовленную траншею, затем проводится стыковая сварка отдельных звеньев и накладка тепловой изоляции на стыковые соединения, после этого траншея засыпается грунтом.
2 группа – трубопроводы в засыпных порошках
В этом случае трубопроводы укладываются на опоры или сплошные бетонные образования и засыпаются сыпучими теплоизоляционными материалами (гидрофобный мел, асфальтоизол). Преимуществом данного метода подземной бесканальной прокладки тепловой сети является простота наложения теплоизоляционного слоя, который в соответствующей упаковке легко транспортируется на большие расстояния.
3 группа – трубопроводы в литых оболочках
В этом случае заложенные в траншею трубопроводы заливаются жидким раствором из пенобетона или перлитобетона. После схватывания раствора трубопровод засыпается грунтом. Для защиты трубопровода и литых оболочек от наружной коррозии они покрываются слоем антикоррозионного мастичного материала. При высоком уровне грунтовых вод и при большой густоте существующих подземных коммуникаций, а также при посадочных грунтах и в районах вечной мерзлоты отдается предпочтение надземной прокладки трубопроводов.
В настоящее время, а это 2019 год (и уже последние лет 15) используется 1 группа — бесканальная прокладка тепловых сетей в ППУ изоляции.
Особенности надземной прокладки тепловой сети
Надземная прокладка трубопроводов более экономична по капитальным и эксплуатационным затратам по сравнению с подземным способом приблизительно на 20-30%. Также надземная прокладка более ремонто-пригодна по сравнению с подземным способом. Однако, при надземном способе прокладки тепловая изоляция и сами трубопроводы подвергаются постоянному воздействию окружающей среды (дождь, снег, ветер, перепады температур и т.п.). Этот фактор увеличивает тепловые потери трубопровода и значительно сокращает срок службы.
Надземная прокладка тепловых сетей оправдывает себя во время производства реконструкций существующих тепловых сетей, требующих обеспечения бесперебойного теплоснабжения всех существующих потребителей. В этом случае надземная прокладка выполняет функцию байпаса тепловой сети, на время выполнения реконструкции тепловой сети.
Требования нормативной документации к прокладке тепловых сетей
Это конечно хорошо, что я так все рассказал, но теперь пришло время поговорит о фактических требованиях и справочной и нормативной литературы по тепловым сетям.
1) п.9.13 СП 124.13330.2012 Тепловые сети – очень четко прописывает требования, которые приведу ниже:
п.9.13. Прокладка тепловых сетей при пересечении железных дорог общей сети, а также рек, оврагов, открытых водостоков должна предусматриваться, как правило, надземной. При этом допускается использовать постоянные автодорожные и железнодорожные мосты.
Бесканальная прокладка тепловых сетей при подземном пересечении железных, автомобильных, магистральных дорог, улиц, проездов общегородского и районного значения, а также улиц и дорог местного значения, трамвайных путей и линий метрополитена не допускается.
При прокладке тепловых сетей под водными преградами следует предусматривать, как правило, устройство дюкеров.
Пересечение тепловыми сетями станционных сооружений метрополитена не допускается.
При подземном пересечении тепловыми сетями линий метрополитена каналы и тоннели следует предусматривать из монолитного железобетона с гидроизоляцией.
Пересечение проездов в пределах квартальной застройки тепловыми сетями из гибких труб следует выполнять в футлярах с хомутовыми центрирующими опорами.
2) п.4.24 СП 41-105-2002 – тоже очень четко прописывает требования, которые приведу ниже:
4.24 Бесканальную прокладку изолированных теплопроводов рекомендуется проектировать под непроезжей частью улиц и внутри кварталов жилой застройки. Прокладка теплопроводов под проезжей частью автомобильных и магистральных дорог и улиц общегородского значения, как правило, не допускается. Не до пускается также бесканальная прокладка теплопроводов под детскими и игровыми площадками.
3) п.2.2, п.2.4 ВСН 29-95 – тоже очень четко прописывает требования, которые приведу ниже:
п.2.2. Канальная прокладка должна применяться под проезжей частью городских проездов и площадями города.
При пересечении городских и местных проездов, трамвайных путей теплопроводы с пенополиуретановой изоляцией в полиэтиленовой оболочке должны прокладываться, как правило, в стальных футлярах, в отдельных случаях в каналах или в полупроходных каналах высотой не менее 1,4 м.
п.2.4. Прокладку тепловых сетей под проездами общегородского значения, площадями с усовершенствованными дорожными покрытиями, при пересечении крупных автомагистралей и железных дорог следует предусматривать в проходных каналах, щитовых тоннелях или футлярах.
4) п.5.2.2 СП 315.1325800.2017 – тоже очень четко прописывает требования, которые приведу ниже:
п.5.2.2 Бесканальную прокладку следует проектировать под непроезжей частью улиц и внутри кварталов жилой застройки с пересечениями дорог категории V по СП 34.13330. Бесканальная прокладка тепловых сетей под проезжей частью автомобильных дорог категорий I—IV по СП 34.13330 не допускается. Пересечение дорог категорий I-IV, железных дорог, трамвайных путей и линий метрополитена, в том числе станционных сооружений, следует выполнять в соответствии с требованиями СП 124.13330 Бесканальная прокладка тепловых сетей по территории общеобразовательных, дошкольных образовательных и медицинских организаций, под детскими и игровыми площадками, а также по территории санкционированных свалок, полигонов и могильников отходов не допускается.
Теперь немножечко поясню, для большего понимания материала. В ходе многолетнего проектирования не раз при пересечении железных дорог приходилось делать щитовую проходку или же микротоннелирование, хоть как правило, в нормативной литературе пишут при надземную прокладку тепловых сетей. Щитовая проходка очень дорогая, но Москва диктует моду и для красоты города и его облика, стараются все надземные тепловые сети убирать под землю.
Бесканальную прокладку под дорогами запрещают, но не запрещают прокладку в каналах (непроходных на скользящих опорах, непроходных запесоченных, полупроходных на опорах и проходных на опорах), а также не запрещают в стальных футлярах длиной до 9-10 метров, главное, чтобы сварного стыка не было в футляре при использовании предизолированного трубопровода в ППУ изоляции усиленной бандажами, крайне редко допускают 1 сварной стык при согласовании с эксплуатационном филиалом и службой технического надзора.
Небольшая шпаргалка про прокладки тепловых сетей — пункты из нормативной документации, которые описал выше:
1) п.9.13, п. 12.21 СП 124.13330.2012 Тепловые сети;
2) п.4.24 СП 41-105-2002 Проектирование и строительство тепловых сетей бесканальной прокладки из стальных труб с индустриальной тепловой изоляцией из пенополиуретана в полиэтиленовой оболочке;
3) п.2.2, п.2.4 ВСН 29-95 Ведомственные строительные нормы по проектированию и бесканальной прокладке в г. Москве городских двухтрубных тепловых сетей из труб с индустриальной теплоизоляцией из пенополиуретана в полиэтиленовой оболочке;
4) п.5.2.2 СП 315.1325800.2017 Тепловые сети бесканальной прокладки. Правила проектирования.
А так вообще надо полностью изучить всю эту нормативную литературу и все разложится на полочки в памяти.
Надеюсь, теперь стало хоть немножечко понятно, какие способы прокладок тепловых сетей бывают. Хотел сечения на все виды прокладок показать, но решил, что сделаю это позже в зависимости от посещаемости статьи и заинтересованности пользователями комментариями к статье.
Источник
