Трасса и профиль теплопроводов

Прокладка тепловых сетей производиться подземным и надземным способом. При подземной прокладке различают прокладку в непроходных, полупроходных и проходных каналах и общих коллекторах совместно с другими инженерными коммуникациями и бесканальную прокладку.

Унифицированный сборный железобетонный непроходной канал. Канал прост и составлен из железобетонных лотков.

При наличии грунтовых вод применяют канал, где он уплотнен и предусмотрена дренажная труба, которая прокладывается в гравии и щебени. Для прочистки каналов через каждые 50-70м устанавливают контрольные колодцы.

Прокладку в полупроходных каналах осуществляют на коротких участках, например при пересечении теплопроводами проездов. Полупроходные каналы выполняются таких размеров, чтобы была возможность продвигаться по нему эксплуатационному персоналу для производства работ по ликвидации аварий или мелкого ремонта. Эти каналы могут быть сборными железобетонными прямоугольного сечения или из железобетонных безнапорных труб круглого сечения.

Проходные каналы для теплопроводов также могут быть либо сборными прямоугольного сечения, либо цельными круглого сечения. По высоте их должна быть не менее 1800-2000мм, т.е. позволять проход в полный рост. Расстояние в свету между опорными конструкциями должно быть не менее 700мм. Электроосвещение каналов производиться при напряжении не выше 36В. Бесканальная прокладка теплопроводов требует минимальных капитальных вложений, но при этом теплопроводы наименее доступны для ремонтов. Механическое воздействие со стороны грунта при этом передается непосредственно на теплопровод. Эта нагрузка воспринимается либо трубопроводом, либо окружающим его слоем изоляции, если изоляция имеет достаточную прочность.

К числу перспективных типов бесканальной прокладки можно нести прокладку с засыпной самоспекающейся теплогидроизоляцией асфальтоизолом. В траншею с трубопроводами засыпают порошкообразный асфальтоизол, изготовленный из тугоплавкого асфальта (природного битума), затем трубы нагревают до температуры 140-150 ^оС (т.е. до температуры плавления битума). Асфальтоизол защищает от потерь теплоты и от увлажнения, а следовательно от коррозии.

Наземную прокладку производят либо на открытом воздухе, либо в производственном помещении. Для этого используют эстакады или отдельно стоящие опоры.

Основными элементами тепловых сетей является трубопровод, состоящий из стальных труб, соединенных между собой с помощью сварки, изоляционная конструкция, предназначенная для защиты трубопровода от коррозии и тепловых потерь.

Трубы - наиболее ответственные элементы должны отвечать следующим требованиям:

-достаточная прочность и герметичность при таких значениях давления и температуры теплоносителя;

-низкий коэффициент температурных деформаций, обеспечивающий небольшие термические напряжения при переменном тепловом режиме тепловой сети;

-малая шероховатость внутренней поверхности;

-антикоррозионная стойкость;

-высокое термическое сопротивление стенок трубы, способствующие сохранению теплоты и температуры теплоносителя;

-низменность свойств материала при длительном воздействии высоких температур и давления;

-простота монтажа;

-надежность соединения труб.

Трубы для теплосетей изготавливают в основном из сталей марок Ст2сп, Ст3сп, 10Г2с1, 15ГС, 16ГС.

В тепловых сетях применяются бесшовные горячекатаные и электросварочные трубы (прямошовные и со спиральным швом) с различной толщиной стенки. Бесшовные горячекатаные трубы выпускаются с наружным диаметром 32…426 мм, а электросварные - более 426 мм.

Бесшовные горячекатаные и электросварные трубы применяются во всех видах прокладки тепловых сетей. Электросварные трубы рекомендуют для использования при канальных и надземных прокладках сетей.

Для сооружения тепловых сетей применяют опоры 2-х типов, свободные и неподвижные. Свободные опоры воспринимают вес теплопровода и обеспечивают его свободное перемещение при температурных деформациях. Свободные опоры устанавливаются при канальной и надземной прокладке тепловых сетей. При бесканальной прокладке свободные опоры не устанавливают во избежание неравномерных просадок и вызываемых при этом дополнительных изгибающих напряжений.

По принципу свободного перемещения различают опоры скольжения, качения и подвесные. Расстояние между опорами определяется из условий прочности и допустимого прогиба трубопровода в середине пролета для наиболее неблагоприятных режимов работы теплопровода.

Неподвижные опоры предназначены для закрепления трубопровода в характерных точках сети (в местах ответвлений, установки задвижек, грязевиков) и воспринимают усилие, возникающее в месте фиксации, как в радиальном, так и осевом направлениях под действием веса, температурных деформаций и внутреннего давления.

Неподвижные опоры подразделяются на концевые, промежуточные и угловые.

Концевые неподвижные опоры воспринимают нагрузку, действующую на опору с одной стороны, промежуточные - действующие с 2-х сторон опоры. Угловые опоры устанавливаются на углах поворота трассы и воспринимают боковые нагрузки от теплопроводов. Компенсация температурных деформаций в трубопроводах производятся в специальных устройствах – компенсаторах.

Компенсаторы делятся на 2 группы:

-радиальные или гибкие;

-осевые.

Радиальные воспринимающие удлинение теплопровода изгибом или кручением криволинейных участков труб или изгибом специальных эластичных вставок различной формы.

Осевые – в которых удлинение воспринимаются телескопическим перемещением труб или сжатием пружинных вставок.

Наиболее широкое применение в практике имеют гибкие компенсаторы различной конфигурации, выполненные из самого трубопровода (П и С-образные, лирообразные со складками и без них).
Достоинство - простота устройства, надежность, отсутствие необходимости в обслуживании, разгруженность неподвижных опор.
Недостатки - повышенное гидравлическое сопротивление, увеличенный расход труб, поперечное перемещение деформированных участков, что увеличивает ширину непроходных каналов и затрудняет применение засыпных изоляций.
Осевые компенсаторы выполняются скользящего (сальниковые) и упругие(линзовые).
Сальниковые компенсаторы изготавливаются из стальных труб и состоят из корпуса, стакана и уплотнения. При удлинении трубопровода стакан вдвигается в полость корпуса. Герметичность скользящего соединения корпуса и стакана создается сальниковой набивкой, которая выполняется из прографиченного асбестового шнура пропитанного маслом. Со временем подбивка истирается и теряет упругость, поэтому нужна периодическая подтяжка сальника и замена набивки.
От этого недостатка свободны линзовые компенсаторы, которые изготавливают из листовой стали. Компенсатор собирают при помощи сварки из полулинз, число которых определяет компенсирующая способность(1 линза сост. 5-6мм). Линзовые компенсаторы широко применяют в трубопроводах низкого Р(0,4…0,5мПа).

Конструкция трубопроводов.

Трубопровод состоит из 3-х основных элементов:

-трубопровод, по которому транспортируется теплоноситель (из стальных труб, соединённых между собой сваркой);

-изоляционной конструкции - предназначенной для защиты наружной поверхности стального трубопровода от коррозии и от тепловых потерь;

-несущей конструкции - воспринимающей весовую нагрузку теплопровода и другие усилия.

Конструктивное выполнение указанных элементов, зависит от типа теплопровода и используемых материалов.

В зависимости от используемых материалов изоляции, конструкция может выполняться как в виде одного элемента, так и в виде нескольких последовательно соединённых элементов (несколько наложенных друг на друга слоёв изоляции, каждый из которых выполняет отдельную функцию – защиту от влаги, защиту антикоррозийную и тепловую защиту).

Тепловая сеть - это система прочно и плотно соединенных между собой участков теплопроводов, по которым теплота с помощью теплоносителя (пара или горячая вода) транспортируется от источников и тепловым потребителям. Направление теплопроводов (трасса) выбирается по тепловой карте с учетом плана существующих и намечаемых надземных и подземных сооружений, данных о характеристике грунтов и высоте стояния грунтовых вод. Следует стремиться к прокладке магистральной трассы в районе наиболее плотной тепловой нагрузки, к наименьшей длине теплопровода и минимальному объему работ по сооружениям тепловой сети.

Выбор типа теплотрассы (надземный или подземный) решается с учетом местных условий и экономии затрат. В жилых районах исходя из архитектурных соображений применяют подземную прокладку. Только исключение – тяжелые грунтовые условия – это вечномёрзлые грунты, просаживающиеся при оттаивании или заболоченные участки - здесь применяют надземную прокладку в жилых районах.

При высоком уровне грунтовых и внешних вод, большой густоте подземных сооружений на трассе проектируемого теплопровода, сильно пересечённой оврагами местности и пересечении много линейных железнодорожных путей предпочтение отдаётся надземным теплопроводам. Также надземная прокладка применяется на территории промышленного предприятия, при совместной прокладке энергетических и теплотехнических трубопроводов на общих эстакадах или высоких опорах.

При выборе теплотрассы следует руководствоваться следующими условиями:

-надёжность теплоснабжения;

-безопасность работ обслуживающим персоналом;

-быстрой ликвидации неполадок и аварий.

Не допускается прокладка в общих каналах теплопроводов совместно с кислородопроводами, газопроводами, трубопроводами сжатого воздуха давлением выше 1,6 МПа.

При проектировании подземных теплопроводов следует выбирать минимальное количество камер, сооружаемых их только в пунктах установки арматуры и приборов, нуждающихся в обслуживании (места установки, задвижек, сальниковых компенсаторов, дренажей).

Обычно глубина заложения теплопровода от перекрытия до поверхности земли составляет 0,5…1,0 м.

Для облегчения опорожнения и дренажа теплопровода прокладывают с уклоном к горизонту. Минимальный уклон водяных сетей принимают равным 0,002. Направление уклона безразлично. В паровых сетях минимальный уклон принимают равным 0,002 при направлении уклона по ходу пара и 0,01 против хода пара.

Для защиты паропровода от попадания конденсата из конденсатопровода в период остановки или при падении давления пара после конденсатоотводчиков должны устанавливаться обратные клапаны.

Выбранное направление трассы с учётом норм приближения к сооружением и смежным коммуникациям наносится на план геодезической съёмки с привязной оси трассы к существующим зданиям и сооружениям.

По трассе тепловых сетей строится продольный профиль, на который наносят планировочные и чёрные (существующие) отметки земли, уровень стояния грунтовых вод, существующие и проектируемые подземные коммуникации и другие сооружения пересекаемые теплопроводом, с указанием вертикальных отметок этих сооружений.

Дата добавления: 2015-06-27