Технология прокладки трубопроводов тепловых сетей

Монтаж трубопроводов теплотрасс начинают с выверки отметок опор. Соединение труб между собой осуществляется сваркой, за исключением мест присоединения фланцевой арматуры. Для труб диаметром до 100 мм применяют газовую сварку, а при больших диаметрах — электродуговую сварку в ручном и автоматическом режимах. Сварку трубопроводов выполняют дипломированные сварщики.

Одновременно со сваркой труб ведут монтаж металлоконструкций, в том числе подвижных и неподвижных опор и оборудования в камерах. После монтажа трубопроводов проводят гидравлические испытания и затем на трубы накладывают тепловую изоляцию.

При бесканальной прокладке теплотрасс или заводской наноске тепловой изоляции гидравлические испытания проводят до нанесения тепловой изоляции на сварные соединения.

При подземной прокладке расстояние от строительных конструкций тепловых трасс (или оболочки тепловой изоляции при бесканальной прокладке) до сетей водопровода, канализации, водостока должно быть не менее 200 мм и до электрических кабелей — 500 мм.

В местах пересечения теплотрассы с действующими сетями водопровода и канализации, расположенными под трубопроводами тепловых сетей, а также при пересечении газопроводов следует предусматривать устройство футляров на трубопроводах водопровода, канализации и газа на длине 3 м по обе стороны от пересечения.

На вводах трубопроводов тепловых сетей в зданиях предусматриваются диафрагмы, предотвращающие проникновение газа в здание в случае его утечки и попадания в канал теплотрассы.

Направление уклона труб должно строго соответствовать проекту. Величина уклона независимо от способа прокладки должна быть не менее 0,002. Трубопроводы тепловых сетей к отдельным зданиям должны прокладываться с уклоном от здания к действующей камере.

На ответвлениях, питающих здания, при диаметрах труб 50 мм и более обязательна установка отключающих задвижек в камере.

В нижних точках трубопроводов водяных тепловых сетей и конденсатопроводов предусматривают штуцеры с запорной арматурой для спуска воды, а в верхних точках — воздуха.

Теплоизоляция трубопроводов, по которым транспортируется горячая вода, является обязательным конструктивным элементом теплотрасс. Перед нанесением теплоизоляции трубы должны быть очищены от ржавчины, грязи, масла и других загрязнений.

Очищенная поверхность трубопроводов сразу же должна быть покрыта ровным слоем грунтовки без пропусков, подтеков и пузырей. Для грунтовки применяют различные битумно-изольные мастики, изготовленные заводским путем.

В условиях грунтования непосредственно на трассе мастику разогревают в специальных котлах до температуры не выше 200 °С, постоянно перемешивая. Состав битумных мастик и область их применения должны соответствовать ГОСТам на эти мастики и требованиям СНиП по проектированию магистральных трубопроводов.

Например, для защиты наружной поверхности труб тепловых сетей от коррозии при подземной прокладке в непроходных каналах на трубу наносят изольную мастику марки МРК-Х-115 и два слоя изола общей толщиной покрытия 5…6 мм.

Монтаж систем центрального отопления и технологических трубопроводов

Монтаж систем центрального водяного и парового отопления целесообразно начинать с магистральных трубопроводов, при этом характерны следующие операции: разбивка трассы трубопроводов и разметка мест установки опор и подвесок; установка кронштейнов и других несущих устройств; прокладка трубопроводов на опорах; установка арматуры и компенсаторов; соединение уложенных участков трубопроводов между собой и с арматурой (на резьбе, фланцах, сварке).

Монтаж трубопроводов выполняют строго по проекту. А соединение трубопроводов (фланцевые, резьбовые, продольные сварные швы) должны располагаться так, чтобы быть доступными для осмотра при гидравлическом испытании. Не допускается располагать стыки труб на опорах.

Места прохода через глухие стены (брандмауэры) должны быть оборудованы гильзами с заделкой, обеспечивающей свободное перемещение труб при изменении температуры теплоносителя.

Расстояние между смежными трубопроводами должно быть достаточным для размещения арматуры, фланцевых соединений и тепловой изоляции.

Магистральные трубопроводы прокладывают с уклоном. Направление уклона и его величина указываются в проекте. Трубопроводы обычно прокладывают с уклоном в сторону возможного полного опорожнения их от воды.

Уклоны магистральных трубопроводов воды, пара и конденсата принимают не менее 0,002, а паропроводов, имеющих уклон против движения пара, — не менее 0,006.

В высших точках трубопроводов при «переломах» необходимо устанавливать воздушные краны или воздухосборники, а в низших точках — приспособления (краны, пробки) для спуска оставшейся воды при ремонте и промывках систем.

Изменения температуры теплоносителей вызывает деформационные усилия в трубах. Для предотвращения разрыва сварных и прочих соединений на магистралях трубопроводов устанавливают специальные компенсаторы, которые перед окончательным присоединением к трубопроводу должны быть растянуты на величину, указанную в проекте.

Компенсаторы монтируют на трубопроводах вместе с распорным приспособлением, которое снимают лишь после окончательного закрепления трубопроводов на неподвижных опорах.

На рис.15, а показан монтаж П-образного компенсатора с растяжкой на колонках. Эти компенсаторы, как правило, устанавливаются в горизонтальном положении.

Для обеспечения нормальной работы П-образный компенсатор устанавливают не менее чем на трех подвижных опорах 2.

Две опоры располагаются на прямых участках трубопровода, присоединяемых к компенсатору, третью опору ставят под спинку компенсатора.

Рис.15. Монтаж компенсаторов:

а — П-образного, предварительно растянутого; б — линзового; 1 — опора неподвижная; 2 — то же, подвижная; 3 — винтовая растяжка; 4 — линзовый компенсатор

Предварительная растяжка П-образного компенсатора осуществляется с помощью винтового приспособления 3, состоящего из двух хомутов, между которыми установлен распорный винт с натяжной гайкой. Растяжение производят путем вращения натяжной гайки на величину, указанную в проекте перед сваркой трубопроводов. После монтажа трубопровода растяжное устройство с компенсатора снимают.

Линзовые компенсаторы устанавливают на трубопроводы также в растянутом состоянии (рис.15, б). Эти компенсаторы растягивают при монтаже на половину их компенсирующей способности.

При установке на трубопроводе нескольких линзовых компенсаторов обычно неподвижные опоры ставят за каждым компенсатором, чтобы исключить возможность прогиба трубопровода, находящегося в сжатом состоянии, и обеспечить более равномерную деформацию всех компенсаторов, установленных на трубопроводе, так как фактическая упругость всех компенсаторов может быть неодинаковой.

Монтаж системы отопления следует начинать с установки отопительных приборов.

Установку отопительных приборов ведут согласно рабочим чертежам проекта. Отопительные приборы, как правило, располагают у наружных стен под окнами и крепят их с помощью специальных кронштейнов. Монтажу отопительных приборов предшествует операция разметки и установки кронштейнов. На рис.16 приведены кронштейны различных типов.

Рис.16. Кронштейны для крепления радиаторов и ребристых труб:

а — под заделку в кирпичные стены; б — для крепления на перегородках; в — под пристрелку; г — планка для крепления к деревянным стенам на шурупах; д — подставка для крепления к чистому полу; е — установка кронштейнов для крепления радиаторов у стен открыто; ж — то же, в нише глубиной 130 мм

Разметку мест установки кронштейнов ведут с таким расчетом, чтобы расстояние от верха прибора до низа подоконной доски (если она предусмотрена) составило не менее 50 мм, а от низа до чистого пола 40 мм. Прибор должен отстоять от поверхности штукатурки ниши (или стены) не менее чем на 25 мм; а трубы — не менее 15 мм.

Разметку мест установки кронштейнов ведут с применением шаблонов. Отверстие в стенах под кронштейны сверлят дрелью или пробивают с помощью шлямбура и кувалды.

В кирпичной стене кронштейны крепят путем заделки их в отверстия цементным раствором с расклинкой чугунными осколками, а к бетонной — на дюбелях путем забивки их кувалдой или пристрелкой.

На рис.17 показана ручная оправка, предназначенная для забивки дюбелей в строительные конструкции невысокой твердости. Дюбель забивают ударами кувалды по бойку оправки до тех пор, пока буртик бойка не упрется в торец корпуса оправки. В этом положении, когда дюбель не доходит до конца на толщину зажимных губок плюс 0,5…

0,7 мм, его освобождают, раздвинув губки с помощью зажимного кольца и затем добивают кувалдой. Пристрелку дюбелей ведут с помощью порохового пистолета П-52-1. Пистолет работает на энергии пороховых газов, выходящих из патрона.

Пороховые газы при выстреле, с силой действуя на поршень, разгоняют его по стволу и ударом о дюбель, находящийся в направителе, забивают его в материал конструкции.

Рис.17. Оправа ручная для забивки дюбелей ОД-6:

а — установка оправки с дюбелем; б — забитый дюбель; в — освобождение головки дюбеля; 1 — сменный боек; 2 — губки; 3 — зажимное кольцо; 4 — закрепляемая деталь (скоба)

Вместо верхних кронштейнов под радиаторы можно устанавливать радиаторные планки (см. рис.19, г), располагаемые на 2/3 высоты радиатора.

При установке радиаторов на деревянных стенах, на стенах облегченной конструкции или на внутренних перегородках кронштейны прикрепляют шурупами, сквозными болтами с металлическими планками.

Вместо нижних кронштейнов иногда устанавливают специальные подставки, закрепляя верх радиатора. При числе секций радиаторов до 10 должно быть две подставки, а при большем числе секций — три подставки.

Регистры из гладких труб, стальные штампованные радиаторы и конвекторы навешиваются на специальные кронштейны, пристреленные к стене, или устанавливают на ножках на полу.

Монтаж строительных стояков начинают после установки отопительных приборов.

Вертикальные отопительные стояки систем отопления должны быть проложены по отвесу, а горизонтальные — с использованием шлангового уровнемера, представляющего собой резиновый шланг диаметром не менее 10 мм и длиной 2…3 м со стеклянными трубками на концах (рис.18). Шланг заливается водой и ее уровень в трубках всегда одинаков, что позволяет переносить отметки с одних реперных участков на любые монтажные.

Рис.18. Уровень гидравлический:

1 — стеклянная трубка с делениями; 2 — зажим; 3 — резиновый шланг

Крепления отопительных стояков в жилых и общественных зданиях размещают на половине высоты этажа. Крепят стояки специальными разъемными хомутами (рис.19).

Рис.19. Средства крепления трубопроводов систем отопления:

а — одиночный хомут; б — двойной хомут; 1 — общий вид одиночного хомута; 2 — болт с гайкой 6 мм; 3 — фиксирующая шпилька

Расстояние между осями смежных стояков в двухтрубных системах отопления диаметром до 32 мм должно составлять 80 мм с допускаемым отклонением в сторону увеличения до 5 мм, причем подающий стояк располагают справа.

Расстояние между стояками большего диаметра принимают исходя из удобства их монтажа и устройства изоляции.

При пересечении стояков и подводок с приборами скобы на стояках огибают подводки со стороны помещения, а центр скоб должен совпадать с центром огибаемой трубы.

Монтаж двухтрубных систем отопления выполняют в такой последовательности. Сначала разносят радиаторы и трубные узлы к месту их установки, навешивают радиаторы на кронштейны и насухо ввертывают сгоны в радиаторные пробки (рис.20, а).

Читайте также:  Труба фановая наружная 110 размеры

Затем монтируют отопительные стояки с подводками к радиаторам и присоединяют их к радиаторным стонам (рис.20, б).

Вслед за этим устанавливают междуэтажные вставки в стаканчики стояков нижележащего этажа и обваривают их, законтривают сгоны всех резьбовых соединений на этаже, присоединяют стояки к подающей и обратной магистралям (рис.20, в).

Рис.20. Последовательность сборки стояка двухтрубной системы отопления:

1 — радиаторы; 2 — радиаторные сгоны; 3 — опуски вышележащего этажа; 4 — стаканчики (раструбы) под сварку; 5 — обваренные стаканчики

Резьбовые соединения перед сборкой необходимо очистить от металлической стружки и грязи.

Монтаж однотрубных систем отопления жилого дома с верхней разводкой и готовыми радиаторными узлами производят согласно последовательности, показанной на рис.21.

После навешивания радиаторов на кронштейны и выверки по отвесу приборов и стояков соединяют радиаторные узлы первого этажа с узлами второго этажа с помощью междуэтажных вставок.

С подающей подводкой междуэтажную вставку соединяют на сварке со стаканчиком, а с обратной подводкой — на резьбе. Затем соединяют радиаторные узлы вышележащих этажей.

Рис.21. Последовательность монтажа однотрубного стояка системы водяного отопления:

а — монтаж радиаторного блока; б — монтаж трубопроводов; 1 — разметка мест установки этажестояков; 2 — разметка мест установки кронштейнов; 3 — установка кронштейнов; 4 — установка чугунных радиаторов; 5 — установка этажестояка; 6 — обварка стаканчика; 7 — подготовка к монтажу труб; 8, 9 — поэтажный монтаж труб стояка; 10 — общий вид стояка

Временно оставляемые открытыми концы смонтированных труб закрывают инвентарными пробками (запрещается применять тряпки или паклю). В местах прохода стояков через перекрытие ставятся гильзы.

На рис.22 показана принципиальная схема отопительных однотрубных проточных стояков с конвекторами «Комфорт-20» многоэтажных зданий. При значительной высоте здания отопительный стояк несет только часть нагрузки, проходя остальные комнаты транзитом. Этот прием позволяет отопительные стояки унифицировать по диаметру (например, только 20 мм или 15 мм).

Рис.22. Монтаж стояка с конвекторами «Комфорт-20»

Особенность монтажа панельных систем отопления связана с размещением основных элементов систем в толще строительных панелей. Монтаж панельных систем отопления резко упрощается по сравнению с системами с открытой прокладкой труб и размещением отопительных приборов. После монтажа панелей этажестояки, заделанные в панели, соединяются трубной скобой на сварке.

На рис.23 показано соединение вертикальных отопительных стояков панельных систем отопления и конструкции узлов с трехходовым краном, смонтированным в заводских условиях.

Каждая строительная панель с размещенными в ней отопительным элементом (змеевиком) на одном из вертикальных торцов и лицевой поверхности должна иметь помимо заводского также дополнительный маркировочный знак, определяющий тип размещенного в ней отопительного элемента.

Рис.23. Монтаж стояка панельной системы отопления

Для предохранения выступающих концов соединительных стаканчиков отопительных стояков от механических повреждений при транспортировке и складировании между смежными панелями с помощью инвентарных прокладок должны быть обеспечены по всей плоскости зазоры не менее 50 мм.

Стаканчики не должны иметь видимых повреждений (помятостей, искривлений) и выступать из плоскости панели не менее чем на 10 и не более чем на 15 мм окрашивать масляной краской. В процессе монтажа осуществляют контроль за соответствием марки наружной стеновой панели с отопительным элементом согласно проекту системы панельного отопления.

Заглушки на соединительных стаканчиках, установленные на заводе, должны срезаться непосредственно перед соединением отопительных стояков двух панелей.

Соединение отопительных элементов следует производить в соответствии с рабочим проектом, как правило, до устройства чистых полов. Соединительная скоба должна быть заведена прямыми участками в стаканчики не менее чем на 5 мм и не более чем на 20 мм.

После окончания монтажа производится гидравлическое испытание систем панельного отопления.

Гидравлическое испытание должно производиться давлением 1,5 МПа. Падение давления допускается не более 0,01 МПа. Продолжительность испытания определяется временем, необходимым для осмотра всех открытых соединений.

ТРЕБОВАНИЯ К КАЧЕСТВУ РАБОТ

Способы прокладки трубопроводов

Трубопроводы – подземные и надземные – одна из важнейших коммуникаций городов, хозяйств, предприятий. Системы водоснабжения и водоподготовки, транспортировки жидких сред, отопления, газовые и нефтяные магистрали – все это трубопроводные сборки. От того, насколько грамотно они реализованы, зависит бесперебойность их работы, безопасность и стоимость обслуживания.

Существует свод правил и технологий строительства трубопроводных магистралей разного назначения, соблюдение которых регламентируется на самом высоком уровне. Нормативы для конкретных проектов прямо зависят от способа сборки, а их существует несколько.

Виды монтажа

Все способы можно разделить на 2 большие группы.

1. Подземная установка. Она применяется чаще и проводится с применением 1 из 2 технологий.
   • Бесканальная прокладка трубопроводов.
   • Подземное устройство в каналах.
2. Надземная прокладка трубопровода. Предполагает монтаж труб на поверхности земли или на расстоянии от нее (актуально для трубопроводов над трассами, в этом случае высота размещения труб должна быть достаточной, чтобы трубопроводная магистраль не мешала работе трассы). Надземные трубопроводы незаменимы, когда маршрут труб пролегает через овраги, пути транспортного следования, реки, иные сооружения. Надземная прокладка трубопровода выполняется в каналах (лотках). Они могут располагаться на грунте или быть слегка в него заглублены, такой способ монтажа актуален в регионах с холодным климатом, которым свойственно присутствие вечномерзлых почв.

Выбор способа устройства трубопроводной линии зависит от ряда условий.

Среди них планировочные факторы (назначение, пересечения маршрута с сооружениями и объектами), природные (категория почвы), финансовые (бюджет строительства) и прочие (требования к эстетике вида инженерной системы).

Решение по технологии принимается после проведения расчетов по разным вариантам монтажа и должно быть ориентировано в первую очередь на оптимизацию стоимости коммуникации.

Причем учитываться в технико-экономическом обосновании должна не только цена строительства, но и сервисная составляющая стоимости проекта. Пример – прокладка трубопровода отопления. Выбор в пользу подземного устройства позволит снизить капитальные расходы на постройку. Но в практике обслуживания стоимость будет выше, чем у надземной прокладки в силу:

• необходимости устройства изоляции (при бесканальной укладке теплопотери будут выше, особенно во влажной почве);
• дополнительной постоянной поддержки во избежание раннего износа.

Методы строительства подземных систем

Наиболее распространенные методы прокладки трубопровода:

• бестраншейный (укладка под землю без вскрытия грунта);
• открытый вариант (сборка по опорам, может проводиться в проходных или непроходных коллекторах);
• скрытый способ монтажа (готовятся траншеи, по которым тянутся трубы).

Проект может быть сложным или простым. В первом случае (как правило, применяется для прокладки трубопроводов водоснабжения в городских условиях траншейным или канальным способом) в одной траншее могут проходить несколько разных магистралей – коробы с кабелями, отопительная сеть и водообеспечение, например.

Одно из важных условий долговечности службы всей сборки – выбор соответствующего материала труб. В современной практике применяют изделия из пластика, асбеста, металла (сталь, медь), керамики, бетона.

Открытый способ

Открытый способ прокладки трубопровода нельзя назвать популярным решением. Скорее, это компромисс, актуальный в случаях, когда укладка закрытым методом невозможна.

Этапы работ:

• подготовка и выравнивание траншеи для прокладки трубопровода;
• укрепление стенок и дна выработки;
• насыпь песчаной подушки;
• монтаж (сборка) труб;
• укрывание трубных секций;
• закрытие траншеи;
• выравнивание поверхности и восстановление покрытия (если оно имело место), ландшафтного объекта.

Открытая сеть может устраиваться и в непроходных каналах. Тогда трубы магистрали не будут подвергаться постоянному механическому воздействию (давлению) в периоды подвижек и пучения грунта. Правда, ремонт затрудняется из-за менее комфортного доступа непосредственно к секциям.

К плюсам открытой подземной прокладки трубопровода относят возможность ее проведения в случаях, которые исключают скрытый метод монтажа. Минусы:

• высокая цена проекта (необходимость проводить трудоемкие земляные работы, восстанавливать ландшафт);
• обязательный перерыв в работе объектов по линии маршрута;
• создание аварийно опасных зон в месте вскрытия грунта.

Монтаж в каналах

Каналы (лотки) используют для защиты труб при их подземном расположении. Среди задач, которые выполняют канальные сборки:

• изоляция (в первую очередь тепловая);
• обеспечение свободного удлинения трубы под действием высоких температур.

Укладывают каналы на подвижные опоры под перекрытия, в том числе в зонах автомобильных дорог. Минимальная глубина размещения лотка – 0,6 м (движение транспорта запрещено) или 0,8–1,2 м (под действующей дорогой).

Расчет глубины производится с учетом соблюдения 2 условий: определение минимально возможного безопасного заглубления и обеспечение эффективного распределения внешних нагрузок (в том числе, автотранспортных) на трубопроводную сеть.

По конструктивному признаку различают проходные, непроходные и полупроходные трубопроводные (теплопроводные) каналы. Вне зависимости от конструкции все лотки укладываются на опоры. При монтаже предусматривают 2 вида уклона:

• продольный всей сети минимум на 0,002 для удаления воды (из нижних точек она отводится в дренажную систему самотеком, другой вариант – устройство приямков и удаление принудительно в канализацию насосом);
• поперечный уклон перекрытий на 1–2% для удаления атмосферной влаги и паводковых вод.

Дополнительная защита от разрушительного действия влаги используется на участках с высоким уровнем подземных вод. Здесь нужна гидроизоляция стенок, перекрытий, канального дна.

Бесканальная прокладка трубопровода

В отличие от канального метода, при бесканальном устройстве систем подвижные опоры и лотки не используются. Бесканальная прокладка трубопровода нашла широкое применение в регионах с сухими почвами, хотя на влажных грунтах бесканальные системы тоже устанавливают (с дренажом). В качестве защиты здесь выступает изоляционная оболочка. Особенности бесканальной прокладки:

• подготовка траншеи под укладку (ее дно должно быть максимально ровным);
• устройство «подушки» из трамбованного песка, которая должна быть толщиной не менее 10 см (для глинистых почв – 10–15 см);
• неподвижными опорами при бесканальной прокладке выступают стенки из ЖБИ (монтируются под прямым углом к трубопроводу);
• в нишах (камерах) устанавливаются компенсаторы, которые могут быть сальниковыми или гнутыми. Они отвечают за компенсацию перемещений труб под действием температур при бесканальной прокладке.

К плюсам бесканальной прокладки относят выгодную стоимость строительства трубопровода, минимальный объем работ, короткие сроки реализации проектов. Есть и минусы: затрудненный ремонт и механическая фиксация (зажатие) труб грунтом, что затрудняет их тепловое перемещение.

Надземная прокладка

Условия, в которых надземная прокладка трубопровода оправдана и эффективна:

• в районе с сильнольдистыми грунтами (или подземными льдами);
• на пересеченной местности (водоемы, овраги, жилые и промышленные объекты, иные препятствия по маршруту, которые поможет преодолеть только надземная установка);
• высокая активность криогенных процессов в регионе.

Для надземной прокладки применяют трубы из хладостойкой стали с обязательной изоляцией. Для надежности и безопасности системы она усиливается опорами из ЖБИ.

По сравнению с подземным способом надземная прокладка обеспечивает качественный отвод воды (поверхностной), исключает урон экологии, повреждение грунтовых слоев, упрощает обслуживание магистралей.

Но популярностью надземный монтаж не пользуется из-за цены строительства и обслуживания. Работы по прокладке трубопровода требуют большого опыта и высокой квалификации исполнителей.

К этому добавляются расход дорогих материалов, и жесткие требования к расчетам.

Ооо свой мастер & polistyle

Предыдущая статья      Следующая статья

Прокладка трубопроводов

Трубопроводы тепловых сетей могут быть проложены на земле, в земле и над землей. При любом способе монтажа трубопроводов необходимо обеспечивать наибольшую надежность работы системы теплоснабжения при наименьших капитальных и эксплуатационных затратах.

Капитальные затраты определяются стоимостью строительно-монтажных работ и затраты на оборудование и материалы для прокладки трубопровода.

В эксплуатационные включают затраты по обслуживанию и содержанию трубопроводов, а так же затраты связанные  с потерей тепла в трубопроводах и расходом электроэнергии на всей трассе.

Капитальные затраты определяются в основном стоимостью оборудования и материалов, а эксплуатационные – стоимостью тепла, электроэнергии и ремонта.

Основными видами прокладками трубопроводов являются подземная и надземная. Подземная прокладка трубопроводов наиболее распространена. Она подразделяется на прокладку трубопроводов непосредственно в земле (бесканальная) и в каналах.

При наземной прокладке трубопроводы могут находиться на земле или над землей на таком уровне, что бы они не препятствовали движению транспорта.

Надземные прокладки применяются на загородных магистралях при пересечении оврагов, рек, железнодорожных путей и других сооружений.

Надземные прокладки трубопроводов в каналах или лотках расположенных на поверхности земли или частично заглубленных, применяются, как правило, в районах с вечномерзлыми грунтами.

Способ монтажа трубопроводов зависит от местных условий объекта – назначения, эстетических требований, наличия сложных пересечений с сооружениями и коммуникациями, категории грунта – и должен приниматься на основании технико-экономических расчетов возможных вариантов.

Минимальные капитальные затраты требуются на  монтаж теплотрассы  с использованием подземной прокладки  труб без излояции и каналов. Но значительные потери тепловой энергии, особенно во влажных грунтах, приводят  к существенным дополнительным затратам и к преждевременному выходу трубопроводов из строя.

В целях обеспечения надежности работы теплопроводов необходимо применять механическую и тепловую их защиту.

Механическая защита труб при монтаже труб под землей может быть обеспечена путем устройства  каналов, а тепловая защита – путаем применения  тепловой изоляции, нанесенной непосредственно на наружную поверхность трубопроводов. Изоляция труб и прокладка их в каналах увеличивают первоначальную стоимость теплотрассы, но быстро окупаются в  процессе эксплуатации за счет повышения эксплуатационной надежности и уменьшения тепловых потерь.

Подземная прокладка трубопроводов

При монтаже трубопроводов тепловых сетей под землей могут быть использованы два способа:

1. Непосредственная прокладка труб в земле (бесканальная).
2. Прокладка труб в каналах (канальная).

Прокладка трубопроводов в каналах

Для того, что бы защитить теплопро­вод от внешних воздействий, и для обеспечения свободного теплового удлинения  труб предназначе­ны каналы. В зависимости от ко­личества прокладывае­мых в одном направле­нии теплопроводов при­меняют непроходные, по­лу проходные или про­ходные каналы.

Для закрепления трубопровода, а так же обеспечения свободного перемещения при температурных удлинениях трубы укладывают па опоры. Что бы обеспечить отток воды лотки укладываются с уклоном не менее 0,002. Вода из нижних точек лотков удаляется самотеком в систему дренажа или из специальных приямков при помощи насоса откачивается в канализацию.

Кроме продольного уклона лотков, перекрытия так же должны иметь поперечный уклон порядка 1-2% для отвода паводковой и атмосферной влаги. При высоком уровне грунтовых вод наружную поверхность стенок, перекрытия и дна канала покрывают гидроизоляцией.

Глубина прокладки лотков принимается из условия минимального объема земляных работ и равномерного распре­деления сосредоточенных нагрузок на перекрытие при движении автотранспорта. Слой грунта над каналом должен состав­лять порядка 0,8—1,2 м и не менее. 0,6 м в мес­тах, где движение автотранспорта запрещено.

Непроходные каналы применяются при большом числе труб небольшого диа­метра, а так же двухтрубной прокладке для всех диаметров. Их конструкция зависит от влажности грунтов. В сухих грунтах наибольшее распространение получили блочные каналы с бетонными или кирпичными стенками либо железобе­тонные одно- или многоячейковые.

Стенки канала могут иметь толщину 1/2 кирпича (120 мм) при трубопроводах небольшого диаметра и 1 кирпич (250 мм) при трубопроводах крупных диа­метров.

Стенки возводят только из обыкновенного кирпича марки не ниже 75. Силикатный кирпич из-за малой его морозоустойчивости применять не рекомендуется. Каналы перекрывают железобетонной плитой. Кирпичные каналы в зависимости от категории грунта имеют несколько разновидностей.

В плотных и сухих грунтах дно канала не требует бетонной подготов­ки, достаточно хорошо утрамбовать щебень непосредст­венно в грунт. В слабых грунтах на бетонное основание укладывают дополнительно железобетонную плиту. При высоком уровне стояния грунтовых вод для их отвода предусматривают дренаж.

Стенки возводят после монтажа и изоляции трубопро­водов.

Для трубопроводов крупных диаметров применяют каналы, собираемые из стандартных железобетонных эле­ментов лоткового типа КЛ и КЛс, а также из сборных железо­бетонных плит КС.

Каналы типа КЛ состоят из стандартных лотковых элемен­тов, перекрываемых плоскими железобетонными плитами.

Каналы типа КЛс состоят из двух лотковых элементов, уложенных друг на друга и соединенных на цементном растворе при помощи двутавра.

В каналах типа КС стеновые панели устанав­ливают в пазы плиты днища и заливают бетоном. Эти каналы перекрывают плоскими железобетонными плитами.

Основания каналов всех типов выполняют из бетонных плит или пес­чаной подготовки в зависимости от вида грунта.

Наряду с рассмотрен­ными выше каналами применяются и другие их типы.

Сводча­тые каналы состоят из железобетонных сводов или скорлуп полукруглой формы, которыми накрывают трубопровод. На дне траншеи выпол­няют лишь основание ка­нала.

Для трубопроводов крупного диаметра применяют сводчатый двухячейковый ка­нал с разделительной стенкой, при этом свод канала образуется из двух полусводов.

При монтаже непроходного ка­нала, предназначенного для прокладки в мокрых и слабых грунтах стенки и дно канала выполняют в виде железобе­тонного корытообразного лотка, а перекрытие состоит из сборных железобетонных плит.

Наружная поверхность лотка (стенки и дно) покрывается гидроизоляцией из двух слоев рубероида на битумной мастике, поверхность основания также покрывают гидроизоляцией затем устанавливают или бетонируют лоток.

Перед засыпкой траншеи гидроизоляцию защищают спе­циальной стенкой, выполненной из кирпича.

Замена труб, вышедших из строя, или ремонт тепловой изоляции в таких каналах возможны только при разработке групп, а иногда и разборки мостовой. Поэтому тепловая сеть в непроход­ных каналах трассируется вдоль газонов или на территории зе­леных насаждений.

Полупроходные каналы. В сложных условиях пересечения теплопроводами существующих подземных устройств (под проезжей частью, при высоком уровне стояния грунтовых вод) вместо непроходных устраивают полупроходные каналы.

Полу­проходные каналы применяют также при небольшом количестве труб в тех местах, где по условиям эксплуатации вскрытие про­езжей части исключено. Высоту полупроходного канала прини­мают равной 1400 мм. Каналы выполняют из сборных железобе­тонных элементов.

Конструкции полупроходных и проходных каналов практически аналогичны.

Проходные каналы применяют при наличии большого количества труб. Их прокладывают под мостовыми крупных магистралей, на территориях боль­ших промышленных предприятий, на участках, прилегающих к зданиям теплоэлектроцентралей.

Наряду с теплопроводами в проходных каналах располагают и другие подземные коммуни­кации — электрокабели, телефонные кабели, водопровод, газо­провод и т. п.

В коллекторах обеспечивается свободный доступ обслуживающего персонала к трубопроводам для осмотра и ликвидации аварии.

Проходные каналы должны иметь естественную вентиляцию с трехкратным обменом воздуха, обеспечивающую температуру воздуха не более 40° С, и освещение. Входы в проходные каналы устраивают через каждые 200 — 300 м.

В местах, где располага­ются сальниковые компенсаторы, предназначенные для восприя­тия тепловых удлинений, запорные устройства и другое оборудо­вание, устраивают специальные ниши и дополнительные люки.

Высота проходных каналов должна быть не менее 1800 мм.

Их конструкции бывают трех типов — из ребри­стых плит, из звеньев рамной конструкции и из блоков.

Проходные каналы из ребристых плит, выполняют из четырех железобетонных панелей: днища, двух стенок и плиты перекрытия, изготовляемых заводским способом на про­катных станах.

Панели соединены болтами, а наружная поверх­ность перекрытия канала покрывается изоляцией. Секции канала устанавливаются па бетонную плиту.

Вес одной секции такого ка­нала сечением 1,46х1,87 м и длиной 3,2 м составляет 5 т, входы устраивают через каждые 50 м.

Проходной канал из железо­бетонных звеньев рамной конструкции, сверху покрывается изоляцией. Элементы канала имеют длину 1,8 и 2,4 м и бывают нормальной и повышенной прочности при заглублении соответст­венно до 2 и 4 м над перекрытием. Железобетонную плиту подкладывают только под стыками звеньев.

Следующий вид это коллектор, изготовляемый из же­лезобетонных блоков трех типов: Г-образного стенового, двух плит перекрытия и днища. Блоки в стыках соединяются моно­литным железобетоном. Эти коллекторы выполняются также нормальными и усиленными.

Бесканальная прокладка

При бесканальной прокладке за­щиту трубопроводов от механических воздействий выполняет усиленная тепловая изоляция — оболочка.

Достоинствами бесканальной прокладки трубопроводов являются: сравнительно небольшая стоимость строительно-мон­тажных работ, уменьшение объема земляных работ и сокраще­ние сроков строительства.

К ее недостаткам относятся: усложне­ние ремонтных работ и затруднение перемещения трубопрово­дов, зажатых грунтом. Бесканальную прокладку трубопроводов широко применяют в сухих песчаных грунтах.

Она находит при­менение в мокрых грунтах, но с обязательным устройством в зо­не расположения труб дренажа.

Подвижные опоры при бесканальной прокладке трубопрово­дов не применяются. Трубы с теплоизоляцией укладывают не­посредственно на песчаную подушку, находящуюся на предвари­тельно выровненном дне траншеи.

Песчаная подушка, являю­щаяся постелью для труб, имеет наилучшие упругие свойства и допускает наибольшую равномерность температурных переме­щений. В слабых и глинистых грунтах слой песка на дне траншеи должен быть толщиной не менее 100-150 мм.

Неподвижные опо­ры при бесканальной прокладке труб представляют собой желе­зобетонные стенки, устанавливаемые перпендикулярно теплопро­водам.

Компенсация тепловых перемещений труб при любом спосо­бе их бесканальной прокладки обеспечивается при помощи гну­тых или сальниковых компенсаторов, устанавливаемых в специ­альных нишах или камерах.

На поворотах трассы во избежание зажатия труб в грунте и обеспечения возможных перемещений устраивают непроходные каналы. В местах пересечения стенки капала трубопроводом в результате неравномерной осадки грунта и основания канала происходит наибольший изгиб трубопроводов.

Во избежание из­гиба трубы необходимо оставлять в отверстии стенки зазор, за­полняя его эластичным материалом (например, асбестовым шну­ром).

Тепловая изоляция трубы включает в себя утеплительный слой из автоклавного бетона с объемным весом 400 кг/м3, имеющего стальную арматуру, гидроизоляционное покрытие, состоящей из трех слоев бризола на битумно-резиновой мастике, в состав которой входят 5—7% резиновой крошки и защитный слой, вы­полненный из асбестоцементной штукатурки  по стальной сет­ке.

Обратные магистрали трубопроводов изолируются таким же образом, как и подающие. Однако наличие изоляции об­ратных магистралей зависит от диаметра труб.

При диаметре труб до 300 мм устройство изоляции обяза­тельно; при диаметре труб 300-500 мм устройство изоляции должно быть определено технике экономическим расчетом исходя из местных условий; при диаметре труб 500 мм и более уст­ройство изоляции не предусматривается.

Трубопроводы при такой изоляции укладывают непосредст­венно на выровненный уплотненный грунт основания траншеи.

Для понижения уровня грунтовых вод предусматривают специальные дренажные трубопроводы, которые укладывают на глубине 400 мм от дна канала. В зависимости от условий работы дренажные устройства могут быть выполнены из различных труб: для безнапорных дренажей применяют керамические бетонные и асбестоцементные, а для напорных — стальные и чу­гунные.

Дренажные трубы прокладывают с уклоном 0,002—0,003. На поворотах и при перепадах уровней труб устраивают специаль­ные смотровые колодцы по типу канализационных.

Надземная прокладка трубопроводов

Если исходить из удобства монтажа и обслуживания то прокладка труб над землей является более выгодна чем прокладка под землей. Так же это требует меньших материальных затрат. Однако это поритит внешний вид окружающей среды и поэтому такой вид прокладки труб не везде может применяться.

Несущими конструкциями при надземной прокладке трубо­проводов служат: для небольших и средних диаметров — надзем­ные опоры и мачты, обеспечивающие расположение труб на нужном расстоянии от поверхности; для трубопроводов больших диаметров, как правило, опоры-эстакады.

Опоры, обычно, выполняют из железобетонных блоков. Мачты и эстака­ды могут быть как стальными, так и железобетонными. Расстоя­ние между опорами и мачтами при надземной прокладке должно быть равно расстоянию между опорами в каналах и зависит от диаметров трубопроводов.

В целях сокращения количества мачт устраивают при помощи растяжек промежуточные опоры.

При надземной прокладке тепловые удлинения трубопрово­дов компенсируются при помощи гнутых компенсаторов, требу­ющих минимальных затрат времени на обслуживание. Обслуживание арматуры производится со специально устраиваемых площадок. В качестве подвижных следует применить катковые опоры, создающие минимальные горизонтальные усилия.

Так же при надземной прокладке трубопроводов могут применяться низкие опоры, которые могут быть выполнены из металла или низких бетонных блоков. В местах пересечения такой трассы с пешеходными дорожками устанавливают специальные мостики. А при пересечении с автодорогами – или выполняют компенсатор нужной высоты или под дорогой прокладывают канал для прохода труб.

Источник: http://www.otopimdom.ru/

Предыдущая статья      Следующая статья

Особенности прокладки трубопроводов тепловых сетей в России — сегодняшние тенденции в повышении надежности теплоснабжения

И.Б. Новиков, заместитель главного инженера — начальник управления проектирования инженерных сетей. ОАО «Объединение ВНИПИэнергопром», г. Москва

(Обзор выполнен по заказу компании Dalkia; редакция журнала НТ благодарит Жана Гравеллье за предоставленные материалы)

Типы прокладки тепловых сетей

Основными типами прокладки тепловых сетей в РФ на сегодняшний день являются наземная и канальная прокладка. Из общей протяженности тепловых сетей, составляющей более 257 тыс. км в однотрубном исчислении [1], более 85% составляют сети подземной прокладки в каналах.

Эта особенность обусловлена сосредоточением основной массы теплосетей в районах городской застройки (наземная прокладка запрещена в пределах поселений) и применением устаревших технологий (отсутствие в период строительства пред- изолированных трубопроводов для бесканальной прокладки на отечественном рынке) в тепловых сетях. Подземная (канальная) прокладка в 90% случаев предусматривается в непроходных каналах и в 10% случаев — в проходных и полупроход- ных каналах. Наземная прокладка тепловых сетей характерна для небольших поселений численностью до 30 тыс. чел., в которых теплоснабжение осуществляется от местных котельных и диаметры трубопроводов не превышают 300 мм.

С 1990-х гг.

, как известно, в России активно внедряются новые технологии бесканальной прокладки с использованием предизолированных трубопроводов в пенополиуретановой (ППУ) изоляции (кроме труб в ППУ изоляции для бесканальной прокладки используются и другие типы изоляции, о которых будет сказано ниже — прим. авт.). Основное распространение бесканальная прокладка получила в крупных мегаполисах и городах с наличием производственной базы (цехов по производству предизолированных труб) в транспортной доступности. В основном бесканальная прокладка используется при новом строительстве и реконструкции (изменение пропускной способности трубопроводов и трассировки) тепловых сетей. При капитальном ремонте отдельных участков трубопроводов теплоснабжающими организациями обычно сохраняется существующая канальная прокладка (так называемая традиционная прокладка).

Кроме этого, следует отметить еще два типа прокладки, применяемых локально: прокладка трубопроводов теплосетей в коммуникационных коллекторах и футлярах.

Применение коллекторов для прокладки тепловых сетей находит отражение в городах с плотной застройкой и городах, где традиционно (в целях снижения площадей под технические коридоры инженерных коммуникаций) объединялись прокладки различных коммуникаций.

Теплосети, проложенные в коллекторах, подвергаются постоянной диагностике, имеют средства электрохимической защиты и в связи с наличием постоянного доступа персонала для текущего ремонта в 80-90% случаев имеют увеличенный срок службы (25-30 лет) по сравнению с «традиционными» видами проклад-

ки, который ограничивается только коррозионным износом стального трубопровода. Прокладка в футлярах (гильзах) в основном используется для прокладки теплосети под проезжей частью улиц, где планово высотное расположение соседних коммуникаций или высокие капитальные затраты не позволяют устройство проходного канала.

• Основными характеристиками прокладки тепловых сетей являются следующие показатели.
• 1. Для канальной прокладки характерно:
• ■ применение в качестве строительных конструкций железобетонных лотковых элементов, изготовляемых индустриальным методом;
• ■ применение навесных типов изоляции;
• ■ наличие камер на линейной части тепловых сетей для установки арматуры, узлов водовыпуска и штуцеров для спуска воздуха.
• К достоинствам канальной прокладки относятся:
• ■ низкие напряжения в металле трубопроводов;
• ■ защита трубопроводов тепловых сетей и изоляции от внешних повреждений;
• ■ дополнительная защита жизнедеятельности граждан при разрывах трубопроводов в связи с наличием ограждающих конструкций и дренажной системы.
• 2. Для бесканальной прокладки характерно:
• ■ отсутствие ограждающих конструкций для трубопроводов;
• ■ применение предизолированных трубопроводов;
• ■ отсутствие камер для доступа персонала. Достоинствами бесканальной прокладки являются:
• ■ снижение объема земляных работ при строительстве и ремонте теплопроводов;
• ■ наличие системы оперативно-дистанционного контроля (для трубопроводов в ППУ изоляции);
• ■ возможность прокладки трубопроводов в условиях высокого уровня грунтовых вод и отсутствия возможности устройства дренажных сетей.
• 3. Для наземной прокладки характерно:
• ■ прокладка трубопроводов тепловой сети на опорах над поверхностью земли с использованием в качестве опорных конструкций ж/б блоков типа ФБС;
• ■ использование навесной изоляции из волокнистых типов изоляции;
• ■ устройство наземных павильонов для защиты арматуры, узлов водовыпуска и воздушников от несанкционированного доступа.
• Основными преимуществами использования наземной прокладки являются:
• ■ низкие напряжения в металле трубопроводов;
• ■ отсутствие земляных работ при прокладке, реконструкции и ремонте теплопроводов, что снижает капитальные затраты на 60-70%.
• Основные типы тепловой изоляции для трубопроводов теплосетей
• Основными типами тепловой изоляции трубопроводов теплосетей в настоящее время являются:
• ■ изоляция из прошивных минераловатных матов;
• ■ изоляция из базальтового волокна;
• ■ изоляция из армопенобетона (АПБ);
• ■ пенополимербетонная (ППБ) изоляция;
• ■ пенополиуретановая (ППУ) изоляция;
• ■ пенополимерминеральная (ППМ) изоляция;
• ■ изоляция из пенополиэтилена.

Два первых типа изоляции применяются для наземной и канальной прокладки, а изоляция из АПБ, из пенополиэтилена, ППБ, ППУ и ППМ изоляция — для бесканальной прокладки.

При этом применение изоляции из базальтового волокна и минеральной ваты невозможно на бесканально проложенных трубопроводах, а остальные типы изоляции, несмотря на то, что в основном используются при бесканальной прокладке, могут применяться при любых видах прокладки.

В настоящее время бесканальная прокладка трубопроводов, безусловно, широко востребована, но если рассматривать весь спектр рынка изоляционных конструкций, то стоит обратить внимание на изоляционные конструкции максимальной заводской готовности. В ряду таких особого внимания заслуживает изоляция конструкции типа СТУ. Конструкция этой навесной изоляции позволяет в разы сократить сроки производства работ на наземной и канальной прокладке и имеет следующие преимущества над аналогами:

1. ■ сохранение своих геометрических характеристик в процессе монтажа и эксплуатации (отсутствие «сминания» при устройстве покровного слоя и провисания при эксплуатации);
2. ■ снижение веса 1 п м трубопровода в изоляции;
3. ■ повышенная гидроизоляция за счет использования гидрофобного покровного слоя;
4. ■ возможность многократного применения, что особенно актуально на байпасах теплосети;
5. ■ доступность трубопровода для визуального контроля и ведения ремонтных работ;
6. ■ наличие элементной базы для изоляции компенсаторов и арматуры.

В соответствии со СНиП 41-03-2003* [2], основные технические характеристики различных теплоизоляционных изделий для трубопроводов теплосетей приведены в табл. 1.

Таблица 1. Основные технические характеристики различных теплоизоляционных изделий для трубопроводов тепловых сетей [2].

• Технико-экономические особенности выбора технологии строительства тепловых сетей
• Разделяя принципы выбора технологий при строительстве теплосетей на технические и экономические, можно выделить следующие подходы.
• 1. Технические:
• ■ удобство строительства и эксплуатации;
• ■ унификация с существующими технологиями прокладки сетей;
• ■ наличие квалифицированного персонала для эксплуатации;
• ■ наличие технической базы для ведения текущего ремонта;
• ■ повышение надежности.
• 2. Экономические:
• ■ капитальные затраты в строительство и материалы;
• ■ снижение эксплуатационных затрат;
• ■ снижение потерь;
• ■ наличие производственной базы в транспортной доступности от объекта строительства.

В табл. 2 приведены усредненные показатели стоимости строительства 1 км тепловой сети (с учетом стоимости проектно-изыскательских работ, материалов, устройства объездных дорог и освоения территории).

Таблица 2. Стоимость строительно-монтажных работ на прокладку 1 км тепловых сетей, включая монтаж, временные дороги, освоение территории (по укрупненным показателям на ноябрь 2010 г., без учета НДС)*.

При анализе факторов, влияющих на выбор применяемых технологий, зачастую оказывается, что отсутствие финансирования, производственных баз и опыта эксплуатации, приводит к применению «традиционных» методов ремонта и строительства тепловых сетей с использованием низкоэффективных технологий и методов проведения работ.

О повышении надежности теплоснабжения