Основные положения по проектированию предварительно-изолированных трубопроводов

Трасса и способ прокладки тепловой сети. Разработка монтажной схемы

Технология бесканальной прокладки индустриально изолированных трубопроводов теплоснабжения является прогрессивным способом экономии энергоресурсов. Трубопроводы предварительно изолированные пенополиуретаном (ППУ) в гидрозащитной трубе-оболочке представляют собой жесткую конструкцию «Труба в трубе», состоящую из стальной трубы, изолирующего слоя из жесткого пенополиуретана и внешней защитной трубы-оболочки из полиэтилена (ПЭ) низкого давления для подземной прокладки или спирально-навивной трубы-оболочки из тонколистовой оцинкованной стали - для надземной прокладки.

Трубопроводы в ППУ-изоляции предназначены для прокладки тепловых сетей с постоянной температурой до 393 ^оК (120 ^оС), а также для прокладки тепловых сетей, работающих по графику качественно­го регулирования с температурой теплоносителя до 423 ^оК (150 ^оС).

Минимальное заглубление при бесканальной прокладке принимается 0,5 ÷0,7м от поверхности грунта. Максимальное заглубление трубопровода принимается из условия прочности его конструкции. Как правило, заглубление трубопровода не должно превышать 3м. При прокладке тепловых сетей бесканальным способом трубы укладываются на песчаное основание толщиной не менее 0,1м с песчаной подсыпкой не менее 0,1м. После засыпки песок должен быть утрамбован для обеспечения равномерного трения между оболочкой трубопровода и грунтом.

Предизолированные трубопроводы можно прокладывать традиционным способом (в каналах, надземно). При реконструкции тепловых сетей возможна укладка изолированных трубопроводов в существующий непроходной канал с засыпкой последнего песком.

Надземная и бесканальная прокладка тепловых сетей по территории детских дошкольных, школьных и лечебно-пофилактических учреждений не допускается. В случае прокладки предизолированных трубопроводов в местах, подвергающихся динамическим нагрузкам на высоте не менее 30см над поверхностью трубопровода необходимо уложить железобетонную плиту или трубопровод положить в защитных трубах или железобетонных каналах. На расстоянии 30см над трубопроводом сети необходимо проложить предупреждающую (сигнальную) ленту.

При бесканальной прокладке трубопроводов расстояние по горизонтали от наружной поверхности изолированного трубопровода до фундаментов зданий и сооружений должно приниматься по таблице 3 изм. 1[13]». При невозможности выдержать эти расстояния трубопроводы должны прокладываться в каналах или стальных футлярах на расстоянии не менее 2м от фундаментов зданий.

При нагревании прямого участка трубопровода бесканальной прокладки, засыпанного грунтом, концы которого заканчиваются компенсатором, возникает неподвижная точка, не имеющая перемещений, от которой труба расширяется в разные стороны. Эта точка называется условной неподвижной опорой. Нет необходимости устанавливать в этом месте реальную неподвижную опору.

Максимальная длина Lм (табл. 5.1)– это максимально возможное расстояние между условно неподвижной опорой и компенсатором, при котором осевое напряжение в стальной трубе не превышает допускаемого (σ_доп).

Максимальная длина Lм, м, прямого отрезка трубопровода определяется по формуле

, (5.1)

где S – площадь поперечного сечения стенки стальной трубы, мм²;

σ_доп – допускаемое осевое напряжение, МПа;

F – сила трения между грунтом и трубой-оболочкой, Н/м.

Допускаемое осевое напряжение σ_доп, МПа, трубопроводов:

– из низко легированных сталей 17Г1С, 17Г1СУ (ГОСТ 19281) – 170;

– из сталей Ст10, Ст20 (ГОСТ 1050) – 150;

– из сталей ВСт 3сп4-5 (ГОСТ 380) – 130.

Сила трения F, Н/м, (табл.5.1) между грунтом и трубой-оболочкой возникает вследствие давления грунта на наружную поверхность труб. За счет сил трения частично компенсируются температурные удлинения, которые возникают в трубопроводах бесканальной прокладки при увеличении температуры теплоносителя.

Максимальная длина прямых участков трубопроводов теплосети (на которых компенсация температурных расширений не требуется, рис.5.1).

Для обеспечения прочности трубопровода, длина прямых отрезков не должна превышать 2L_м, причем в центре прямого участка удлинение Δl =0, и здесь возникает условная неподвижная опора, где трубопровод фиксируется, а на его свободных концах появляется удлинение Δl.

Рис.5.1 – Максимальная длина прямых участков трубопроводов теплосети

Если длина прямого участка составляет больше 2L_м, то следует предусматривать на этом участке дополнительную компенсацию за счет естественных углов поворота.

Таблица 5.1

Услов-ный диаметр трубы dу, мм	Наруж-ный диаметр трубы d, мм	Толщи-на стенки трубы δ,мм	Внутрен-ний диаметр трубы dвн, мм	Наружный диаметр трубы оболочки D, мм	Сила трения F, Н/м	Площадь поперечного сечения стенки трубы S, кв.мм	Максималь-ная длина Lм, м
		3,5
		4,5

Окончание таблицы 5.1

Примечание: в расчете принято h=1,0м; ρ=1800кг/м^3; μ=0,4; g=9,8м^2/с. При h>1,0м расстояние Lм уменьшается пропорционально глубине заложения трубопровода.

Дата добавления: 2015-06-27