Konstruktywne rozwiązania dla sieci ciepłowniczych do układania podziemnego i naziemnego. Metody układania rurociągów sieci ciepłowniczych

Metodę układania sieci cieplnych podczas przebudowy wybiera się zgodnie z instrukcjami SNiP 2.04.07-86 „Sieci cieplne”. Obecnie w naszym kraju ok. 84% sieci ciepłowniczych układanych jest w kanałach, ok. 6% - bez kanałów, pozostałe 10% - nad ziemią. Wybór tej lub innej metody zależy od warunków lokalnych, takich jak charakter gleby, obecność i poziom wód gruntowych, wymagana niezawodność, ekonomia budowy, a także koszty operacyjne utrzymania. Sposoby układania dzielą się na naziemne i podziemne.

Układanie naziemne sieci ciepłowniczych

Naziemne układanie sieci ciepłowniczych jest rzadko stosowane, ponieważ narusza zespół architektoniczny terenu, ma, poza tym, wyższe straty ciepła w porównaniu do układania podziemnego, nie gwarantuje zamarzania chłodziwa w przypadku awarii i wypadki oraz utrudniają podjazdy. Przy rekonstrukcji sieci zaleca się stosowanie go na wysokim poziomie wód gruntowych, w warunkach wiecznej zmarzliny, o niekorzystnym ukształtowaniu terenu, na terenach przedsiębiorstw przemysłowych, na terenach wolnych od zabudowy, poza miastem lub w miejscach, w których nie wpływa na projekt architektoniczny i nie utrudnia ruchu.

Zalety układania naziemnego: dostępność inspekcyjna i łatwość użytkowania; możliwość jak najszybszego wykrycia i wyeliminowania wypadku w rurociągach cieplnych; brak elektrokorozji od prądów błądzących i korozji od agresywnych wód gruntowych; niższy koszt budowy w porównaniu z kosztem podziemnego układania sieci ciepłowniczych. Naziemne układanie sieci grzewczych odbywa się: na osobnych podporach (masztach); na estakadach o konstrukcji przęsłowej w postaci dźwigarów, kratownic lub konstrukcji podwieszonych (wiszary); wzdłuż ścian budynków. Maszty lub słupy wolnostojące mogą być wykonane ze stali lub żelbetu. Przy niewielkich ilościach budowy naziemnych sieci ciepłowniczych stosowane są stalowe maszty ze stali profilowej, ale są one drogie i pracochłonne i dlatego zastępowane są przez żelbetowe. Szczególnie wskazane jest stosowanie masztów żelbetowych w budownictwie masowym na terenach przemysłowych, gdy opłacalne jest zorganizowanie ich produkcji w fabryce.

Do wspólnego układania sieci ciepłowniczych z innymi rurociągami o różnym przeznaczeniu stosuje się wiadukty wykonane z metalu lub żelbetu. W zależności od liczby rurociągów układanych jednocześnie, konstrukcje przęseł wiaduktów mogą być jednopoziomowe lub wielopoziomowe. Rurociągi cieplne są zwykle układane na niższym poziomie wiaduktu, podczas gdy rurociągi o wyższej temperaturze chłodziwa są umieszczane bliżej krawędzi, co zapewnia lepszą lokalizację dylatacji w kształcie litery U o różnych rozmiarach. Podczas układania sieci ciepłowniczych na terenie przedsiębiorstw przemysłowych stosuje się również metodę naziemnego układania na wspornikach mocowanych w ścianach budynków. Rozpiętość rurociągów ciepłowniczych tj. odległości między wspornikami dobierane są z uwzględnieniem nośności konstrukcji budowlanych.

Układanie podziemne sieci ciepłowniczych

W miastach do sieci ciepłowniczych stosuje się głównie układanie podziemne, które nie psuje wyglądu architektonicznego, nie zakłóca ruchu i ogranicza straty ciepła poprzez wykorzystanie właściwości termoizolacyjnych gruntu. Zamrażanie gleby nie jest niebezpieczne dla rurociągów ciepłowniczych, dlatego można je układać w strefie sezonowego zamrażania gleby. Im mniejsza głębokość sieci ciepłowniczej, tym mniejsza objętość robót ziemnych i niższy koszt budowy. Sieci podziemne najczęściej układane są na głębokości od 0,5 do 2 m i pod powierzchnią ziemi.

Wadami podziemnego układania rurociągów ciepłowniczych są: niebezpieczeństwo zawilgocenia i zniszczenia izolacji w wyniku narażenia na działanie wód gruntowych lub powierzchniowych, co prowadzi do gwałtownego wzrostu strat ciepła, a także niebezpieczeństwo korozji zewnętrznej rur z powodu działanie błądzących prądów elektrycznych, wilgoci i substancji agresywnych zawartych w glebie. Podziemne układanie rurociągów ciepłowniczych wiąże się z koniecznością otwierania ulic, podjazdów i placów.

Strukturalnie podziemne sieci ciepłownicze dzielą się na dwa zasadniczo różne typy: kanałowe i bezkanałowe.

Konstrukcja kanału całkowicie odciąża ciepłociągi od mechanicznych uderzeń masy gruntu i chwilowych obciążeń transportowych oraz zabezpiecza rurociągi i izolację termiczną przed korozyjnym działaniem gruntu. Układanie w kanałach zapewnia swobodne przemieszczanie się rurociągów pod wpływem odkształceń temperaturowych zarówno w kierunku wzdłużnym (osiowym), jak i poprzecznym, co pozwala na wykorzystanie ich samokompensacji na narożnych odcinkach trasy.

Układanie w kanałach przepustowych (tunelach) jest najbardziej zaawansowaną metodą, ponieważ zapewnia stały dostęp konserwatorów do rurociągów w celu monitorowania ich pracy i przeprowadzania napraw, co w najlepszy sposób zapewnia ich niezawodność i trwałość. Jednak koszt układania kanałów przelotowych jest bardzo wysoki, a same kanały mają duże wymiary (wysokość w świetle - co najmniej 1,8 m i przejście - 0,7 m). Kanały przelotowe są zwykle układane podczas układania dużej liczby rur ułożonych w jednym kierunku, na przykład na wylotach z elektrociepłowni.

Wraz z układaniem w nieprzejezdnych kanałach coraz bardziej rozwija się bezkanałowe układanie rurociągów ciepłowniczych. Odmowa użycia kanałów przy układaniu sieci ciepłowniczych jest bardzo obiecująca i jest jednym ze sposobów obniżenia ich kosztów. Jednak w przypadku układania bezkanałowego rurociąg z izolacją cieplną, ze względu na bezpośredni kontakt z gruntem, podlega bardziej aktywnym wpływom fizycznym i mechanicznym (wilgotność gleby, ciśnienie gruntu i obciążenia zewnętrzne itp.) niż przy układaniu kanałów. Układanie bezkanałowe jest możliwe przy zastosowaniu wytrzymałej mechanicznie powłoki termicznej i hydroizolacyjnej, która może chronić rurociągi przed utratą ciepła i wytrzymać obciążenia przenoszone przez grunt. Sieci ciepłownicze o średnicach rur do 400 mm włącznie zaleca się układać głównie w sposób bezkanałowy.

Wśród uszczelek bezkanałowych najbardziej rozpowszechnione w ostatnich latach są uszczelki progresywne z wykorzystaniem żelbetonu, perlitu bitumicznego, betonu spienionego, tworzywa piankowego fenolowego, betonu piankowo-polimerowego, pianki poliuretanowej i innych materiałów termoizolacyjnych jako monolitycznej izolacji termicznej. Bezkanałowe układanie sieci cieplnych wciąż się poprawia i staje się coraz bardziej rozpowszechnione w praktyce budowy i przebudowy. Podczas przebudowy sieci ciepłowniczych wewnątrz kwartału istnieje więcej możliwości układania sieci przez piwnice niż w przypadku nowej konstrukcji, ponieważ budowa nowych odcinków często przewyższa budowę budynków.

Montaż sieci ciepłowniczych, układanie rur

Montaż rurociągów oraz montaż na nich izolacji termicznej odbywa się za pomocą preizolowanych rur PPU, kształtek w izolacji PPU (podpory stałe, trójniki i trójniki, przejścia, elementy końcowe i pośrednie itp.), a także płaszcze PPU . Montaż izolacji termicznej odcinków prostych, odgałęzień, elementów rurociągów, podpór ślizgowych, zaworów kulowych oraz połączeń doczołowych wykonywany jest za pomocą mufy termokurczliwej, taśmy termokurczliwej, elementów PPU, obudów ocynkowanych i płaszczy termoizolacyjnych wykonany z pianki poliuretanowej.

Układanie sieci ciepłowniczych oraz montaż izolacji termicznej PPU odbywa się w kilku etapach - etap przygotowawczy (prace ziemne, dostawa rur i elementów PPU na trasę, kontrola wyrobów), układanie rurociągów (montaż rur i elementów) , montaż urządzeń systemu UEC oraz montaż połączeń doczołowych.

Głębokość układania rur PPU przy układaniu sieci ciepłowniczych należy ustalać z uwzględnieniem różnicy gęstości pomiędzy rurą stalową PPU a warstwą termoizolacyjną pianki poliuretanowej, a także współczynnikami przenikania ciepła i normatywnie dopuszczalnymi stratami ciepła.

Zagospodarowanie wykopów do układania bezkanałowego powinno odbywać się mechanicznie zgodnie z wymaganiami SNiP 3.02.01 - 87 „Roboty ziemne”.

Minimalna głębokość układania rur PPU w osłonie polietylenowej przy układaniu sieci grzewczej w gruncie powinna wynosić co najmniej 0,5 m poza jezdnią i 0,7 m w obrębie jezdni, licząc do wierzchołka izolacji termicznej.

Maksymalną głębokość układania rur termoizolacyjnych podczas układania rurociągów w izolacji z pianki poliuretanowej przy układaniu sieci ciepłowniczych należy określić obliczeniowo z uwzględnieniem stabilności warstwy pianki poliuretanowej na działanie obciążenia statycznego.

Rury PPU są zwykle instalowane na dnie wykopu. Dopuszcza się spawanie odcinków prostych w przekroju na krawędzi wykopu. Montaż rur PPU w osłonie polietylenowej odbywa się w temperaturze zewnętrznej do -15 ... -18 ° С.

Cięcie rur stalowych (w razie potrzeby) wykonuje się przecinarką gazową, natomiast izolację termiczną usuwa się zmechanizowanym narzędziem ręcznym na odcinku o długości 300 mm, a końce izolacji termicznej podczas cięcia rur stalowych są pokrywane zwilżoną szmatką lub twardym ekranem do ochrony warstwy termoizolacyjnej pianki poliuretanowej.

Spawanie połączeń rurowych i kontrola połączeń spawanych rurociągów podczas instalacji rur PPU powinno odbywać się zgodnie z wymaganiami SNiP 3.05.03-85 „Sieci cieplne”, VSN 29-95 i VSN 11-94.

Podczas wykonywania prac spawalniczych należy chronić przed iskrami izolację z pianki poliuretanowej oraz osłonę polietylenową, a także końcówki przewodów wychodzących z izolacji.

W przypadku zastosowania rękawa termokurczliwego jako zabezpieczenia złącza spawanego, zakłada się go na rurociąg przed rozpoczęciem spawania. W przypadku uszczelniania złącza za pomocą złącza zalewowego lub złącza z płaszcza PPU, gdzie jako warstwę ochronną zastosowano ocynkowaną osłonę i taśmę termokurczliwą, rury są spawane niezależnie od dostępności materiałów do uszczelniania złącza.

Przed przystąpieniem do budowy magistrali ciepłowniczej z bezkanałowym układaniem rur, rury PPU, kształtki w izolacji PPU, zawory kulowe izolowane termicznie pianką poliuretanową oraz elementy systemu rurociągów poddawane są szczegółowej kontroli w celu wykrycia pęknięć, odprysków, głębokich nacięć , przebicia i inne uszkodzenia mechaniczne polietylenowej osłony izolacji termicznej. W przypadku stwierdzenia pęknięć, głębokich nacięć i innych uszkodzeń w powłoce rur PPU w osłonie polietylenowej lub ocynkowanej, naprawia się je metodą zgrzewania ekstruzyjnego, poprzez zastosowanie mankietów (złączek) termokurczliwych lub opatrunków ocynkowanych.

Przed montażem magistrali grzewczej układania bezkanałowego rurociągi w izolacji PPU i kształtki z PPU układa się na koronie lub dnie wykopu za pomocą dźwigu lub układacza rur, miękkich „ręczników” lub elastycznych zawiesi.

Opuszczanie izolowanych rur PPU do wykopu powinno odbywać się płynnie, bez szarpania i uderzania o ściany i dno kanałów i rowów. Przed zainstalowaniem rur PPU w wykopach lub kanałach należy koniecznie sprawdzić integralność przewodów sygnałowych systemu operacyjno-zdalnego (system RSODK) oraz ich izolację od rury stalowej.

Rury PPU układane na podłożu piaszczystym podczas układania bezkanałowego, w celu uniknięcia uszkodzenia płaszcza, nie powinny być podparte kamieniami, cegłami i innymi wtrąceniami stałymi, które należy usunąć, a powstałe zagłębienia należy zasypać piaskiem.

W przypadku konieczności wykonania obliczeń kontrolnych głębokości ułożenia rurociągów ciepłowniczych z izolacją z pianki poliuretanowej w osłonie polietylenowej dla określonych warunków układania, nośność obliczeniową pianki poliuretanowej należy przyjąć jako 0,1 MPa, osłona polietylenowa - 1,6 MPa.

W przypadku konieczności układania podziemnych sieci ciepłowniczych z izolacją termiczną PPU w osłonie polietylenowej na głębokości większej niż dopuszczalna, należy je układać w kanałach (tunelach). Przy układaniu tras pod jezdniami, torami kolejowymi i innymi obiektami znajdującymi się nad rurą PPU, rury w izolacji PPU wykonywane są ze wzmocnieniem (nakładki polietylenowe na całej długości płaszcza) i układane są w stalowej obudowie chroniącej przed zewnętrznymi wpływami mechanicznymi .

Jedną z głównych cech ciepłociągów jest stosunkowo wysoka temperatura transportowanego przez nie produktu - wody lub pary, w większości przypadków przekraczająca 100°C, co w dużej mierze determinuje charakter projektów sieci ciepłowniczych, gdyż wymaga izolacji termicznej i zapewnienie swobody ruchu rur podczas ich podgrzewania lub chłodzenia.

Obecność izolacji termicznej i wymóg swobodnego ruchu rur znacznie komplikuje projektowanie rurociągów ciepłowniczych - te ostatnie układane są w kanałach, tunelach lub osłonach ochronnych.

Okresowe nagrzewanie ścianek rurociągów ciepłowniczych do temperatury 130-150°C powoduje, że nieodpowiednimi powłokami antykorozyjnymi są zwykle stosowane do zabezpieczania nieogrzewanych rurociągów stalowych ułożonych w gruncie. Aby chronić rurociągi ciepłownicze przed korozją zewnętrzną, konieczne jest zastosowanie takich konstrukcji budowlanych i izolacyjnych, które zapobiegają przenikaniu wilgoci gruntowej do rurociągów.

Obecnie stosowane projekty ciepłociągów wyróżniają się znaczną różnorodnością. Zgodnie z metodą układania sieci ciepłownicze dzielą się na podziemne i naziemne (powietrzne).

Podziemne układanie rurociągów sieci ciepłowniczych odbywa się:

a) w kanałach nieprzejezdnych i półprzejazdowych;

b) w tunelach lub kolektorach wraz z inną łącznością;

c) w muszlach o różnych kształtach oraz w postaci podkładek.

Podczas układania pod ziemią wzdłuż trasy budowane są komory, wnęki na kompensatory, stałe podpory itp.

Naziemne układanie rurociągów sieci ciepłowniczych odbywa się:

a) na wiaduktach o ciągłej rozpiętości;

b) na oddzielnych masztach (podporach);

c) na nadbudówkach podwieszanych (podwieszone).

Szczególna grupa konstrukcji obejmuje konstrukcje specjalne: przejścia podwodne, wyniesione i podziemne oraz szereg innych.

Głównymi wadami ciepłociągów stosowanych przy budowie konstrukcji podziemnych są: kruchość, duże straty ciepła, pracochłonność wykonania, znaczne zużycie materiałów budowlanych oraz wysoki koszt budowy.

Największe zastosowanie uzyskały prefabrykowane konstrukcje z nieprzejezdnych kanałów z betonowymi ścianami. Stosowanie kanałów nieprzejezdnych jest uzasadnione w przypadku układania sieci ciepłowniczych w gruntach wilgotnych, z zastrzeżeniem związanego z tym odwodnienia . Należy skupić się na wykorzystaniu nieprzejezdnych kanałów wykonanych z jednolitych prefabrykowanych elementów żelbetowych. Te korytka żelbetowe mogą być stosowane do sieci grzewczych o średnicy do 600 mm. Istnieje możliwość zastosowania kanałów nieprzejezdnych zmontowanych z blach wibrowalcowanych.

Kanały nieprzepuszczalne z podwieszaną izolacją termiczną tworzącą szczelinę powietrzną wokół rur są niezbędne na odcinkach trasy z samokompensacją wydłużeń termicznych rur cieplnych. Charakterystyczną cechą kanałowego układania sieci ciepłowniczych, w przeciwieństwie do bezkanałowego, jest zapewnienie ruchu rurociągów cieplnych w kierunku wzdłużnym i poprzecznym.

Przy układaniu rurociągów ciepłowniczych pod podjazdami o dużym natężeniu ruchu i ulepszonej nawierzchni drogowej stosuje się kanały półprzepustowe z prefabrykowanych elementów żelbetowych. Podczas układania dużej liczby rur cieplnych o znacznych średnicach stosuje się tunele.

W przypadku sieci grzewczych o dużych średnicach istnieją również typowe projekty kanałów, które sprawdziły się zarówno w konstrukcji, jak i w eksploatacji. Na przykład w Moskwie budowane są sieci grzewcze o średnicy 700-1200 mm. Jednak projekty kanałów muszą być ulepszane, aż do uzyskania bardziej racjonalnych rozwiązań. Do układania rurociągów ciepłowniczych stosuje się prefabrykowane kanały żelbetowe o odcinkach jedno- i dwukomórkowych. Zasadniczo kanały te są zaprojektowane jako półprzepustowe, aby umożliwić kontrolę przez personel konserwacyjny, a także zapewnić maksymalną niezawodność sieci grzewczej podczas pracy.

W Moskwie i niektórych innych miastach zastosowano bezkanałowe układanie rurociągów ciepłowniczych z dwuwarstwową cylindryczną powłoką składającą się z rury żelbetowej i warstwy termoizolacyjnej (wełna mineralna).

Rury żelbetowe mają wystarczającą wytrzymałość mechaniczną, wysoką odporność na obciążenia udarowe i wibracyjne, dobrą odporność na wilgoć. Dlatego niezawodnie chronią rurociąg cieplny przed działaniem wilgoci i obciążeń przenoszonych przez glebę. W ten sposób uzyskuje się korzystniejsze warunki pracy ciepłociągów: zmniejszają się naprężenia w ściankach rur i zapewnia się trwałość izolacji termicznej.

Zewnętrzna powłoka żelbetowa pozostaje nieruchoma podczas ruchu ciepłowodu w kierunku osiowym na skutek odkształceń temperaturowych, co odróżnia tę konstrukcję od konstrukcji z płaszczem żelbetowym poruszającym się po gruncie wraz z rurą cieplną.

Podobny projekt jest również wykonywany przy użyciu rur azbestowo-cementowych i półcylindrów żelbetowych jako powłoki zewnętrznej.

Zastosowanie konstrukcji bezkanałowych można zalecić przy układaniu w suchych glebach z ochroną zewnętrznej powierzchni rurociągów cieplnych dwiema warstwami materiału izolacyjnego. Nie powiodło się bezkanałowe układanie rurociągów ciepłowniczych z zasypką termoizolacyjną torfem, ziemią okrzemkową itp. Obecnie trwają prace eksperymentalne nad stworzeniem materiału podsadzkowego.

Konstrukcje komór stosowanych przy budowie sieci ciepłowniczych są bardzo zróżnicowane. Komory prefabrykowane z elementów żelbetowych przeznaczone są do rur ciepłowniczych o małych i średnich średnicach. Duże komory wykonane są z bloczków betonowych i żelbetu monolitycznego. Konstrukcje podpór stałych w kanałach wykonane są z żelbetu monolitycznego oraz prefabrykowanego. W Moskwie, Nowosybirsku i innych miastach rozpowszechniły się tak zwane wspólne kolektory, w których układane są rury cieplne razem z kablami elektrycznymi i telefonicznymi, wodociągami i innymi podziemnymi sieciami.

Kanały przelotowe i kolektory wspólne wyposażone są w oświetlenie elektryczne, łączność telefoniczną, wentylację, różne urządzenia automatyki i urządzenia odwadniające.

W wentylowanych tunelach przejściowych zapewniony jest korzystny reżim temperaturowo-wilgotnościowy powietrza, co przyczynia się do dobrej konserwacji rur cieplnych.

Podczas budowy wspólnych kolektorów w Moskwie metodą otwartą dobrze sprawdziła się konstrukcja dużych żebrowanych bloków żelbetowych, zaproponowana przez inżynierów N. M. Davidyants i A. A. Lyamina.

Metoda wspólnego układania sieci podziemnych we wspólnych kolektorach ma szereg zalet, z których najważniejsze to: : zwiększenie trwałości części materialnej sieci i zapewnienie najlepszych warunków pracy. Podczas eksploatacji sieci ciepłowniczych w kolektorach, a także w przypadku konieczności budowy nowych sieci podziemnych, nie jest wymagane otwieranie terenów miejskich na naprawy. Rozmieszczenie sieci o różnym przeznaczeniu w kolektorach umożliwia uporządkowanie ich zintegrowanego i planowanego projektowania, budowy i eksploatacji oraz pozwala na usprawnienie całego systemu rozmieszczenia sieci podziemnych w bardziej zwarty sposób zarówno w planie, jak iw przekroju przejazdów miejskich. Podziemne kolektory miejskie to nowoczesne konstrukcje inżynierskie.

oddzielny;

b - staw;

T K - kanalizacja telefoniczna;

E - kable elektryczne;

T - ciepłowody 2d = 400 mm;

Г - gazociąg d=300 mm

B - zaopatrzenie w wodę d \u003d 300 mm;

C - odpływ d = 600 mm;

K - kanalizacja d \u003d 200 mm;

T KAB - kable telefoniczne

Widok wewnętrzny kolektora wspólnego

Ilość rurociągów i kabli umieszczonych w kolektorach różnych odcinków

Projektowanie podziemnych, naziemnych i podwodnych przejść rurociągów ciepłowniczych przez przeszkody naturalne i sztuczne jest zawarte w ogólnym kompleksie projektowania sieci ciepłowniczych i rzadko jest realizowane przez wyspecjalizowane organizacje.

Podwodne przeprawy rzeczne realizowane są w formie tuneli i syfonów; przeprawy lotnicze przez rzeki do linii kolejowych – w formie przepraw mostowych. Istnieje możliwość układania rurociągów ciepłowniczych na istniejących mostach i wiaduktach.

Gdy trasa przecina sieci ciepłownicze linii kolejowych i drogowych oraz przejazdy miejskie, najczęściej buduje się przejścia podziemne, prowadzone w sposób zamknięty, aby zapewnić płynną pracę dróg.

Przejścia podziemne realizowane są głównie w formie tuneli, konstruowanych za pomocą metalowych osłon o przekroju kołowym. Tunele te wymagają znacznego pogłębienia, przez co często opadają w strefę wód gruntowych, co komplikuje prace i wymaga organizacji odwodnienia z tunelu podczas eksploatacji.

Innym rodzajem przejścia podziemnego jest układanie stalowych skrzynek, wewnątrz których umieszczane są rurki cieplne. Skrzynie układa się poprzez wciskanie lub przebijanie rur stalowych za pomocą podnośników hydraulicznych. Realizacja tego typu skrzyżowań jest wskazana tam, gdzie możliwe jest przejście nad poziomem wód gruntowych bez zakłócania istniejącej komunikacji podziemnej.

Przejścia podziemne wykonane ze stalowych skrzynek znajdują szerokie zastosowanie w budowie sieci ciepłowniczych.

Właściwy wybór jednego lub drugiego rodzaju przejścia jest głównym zadaniem w projekcie, ponieważ koszt tych konstrukcji jest bardzo wysoki i znacznie zwiększa całkowity koszt sieci grzewczych.

W przedsiębiorstwach przemysłowych powszechne stało się układanie rurociągów ciepłowniczych wzdłuż wiaduktów, często wykonanych z walcowanego metalu.

Projektowanie wiaduktów z prefabrykatów betonowych jest obecnie znacznie ułatwione w związku z udostępnieniem standardowego projektu „Ujednolicone prefabrykowane podpory wolnostojące żelbetowe pod rurociągi technologiczne” (seria IS-01-06).

W miejskich sieciach ciepłowniczych naziemne układanie rurociągów ciepłowniczych prowadzono głównie wzdłuż metalowych masztów kratowych. Maszty żelbetowe zaczęto produkować dopiero w chwili obecnej. I tak na przykład w Moskwie znalazły zastosowanie maszty żelbetowe wykonane z prefabrykatów do sieci grzewczych o średnicy 1200 mm. Elementy konstrukcyjne tych masztów są produkowane fabrycznie i montowane na torze.

Jest produkowany w kanałach nieprzejezdnych, ciągłych i półprzepustowych, a także w zwykłych kolektorach wraz z inną komunikacją. Na przykładzie Leningradu w ostatnich latach zastosowano układanie bezkanałowe, które uważane jest za najbardziej efektywne. Ale nawet w tej wersji poszczególne sekcje pasują do kanałów - nisze kompensacyjne, kąty obrotu itp.

Jeżeli podziemne układanie sieci grzewczych odbywa się na nieplanowanym terenie, przeprowadzane jest lokalne planowanie powierzchni ziemi. Odbywa się to w celu przekierowania wód powierzchniowych. Elementy sieci ciepłowniczych (zewnętrzne powierzchnie stropów i ścian kanałów, komór itp.) wykończone są izolacją bitumiczną powlekaną. Jeśli układanie odbywa się pod terenami zielonymi, konstrukcje pokrywa się hydroizolacją wklejoną, która jest wykonana z bitumicznych materiałów rolkowych. Sieci zainstalowane poniżej maksymalnego poziomu wód gruntowych stojących są wyposażone w skojarzony drenaż. Jego średnica powinna być większa niż 150 mm.

Montaż kompensatorów

Rurociągi podziemne wiąże się z instalacją kompensatorów. Montaż kompensatorów w pozycji projektowej jest dozwolony po wstępnym badaniu sieci cieplnych pod kątem szczelności i wytrzymałości, ich zasypaniu i podziemnym ułożeniu komór, kanałów i podpór osłonowych.

Jeżeli układane sieci ciepłownicze są instalowane do obsługi armatury odcinającej ceglanej lub żelbetowej, wykonuje się podziemne komory. Przez komory przechodzą główne sieci ciepłownicze. Zainstalowane są w nich wkładki z zaworami odcinającymi do montażu odgałęzień do odbiorców. Wysokość komory musi odpowiadać bezpieczeństwu obsługi.

W największych miastach rurociągi podziemne przeprowadzane w połączeniu z innymi sieciami inżynierskimi. Tunele miejskie i wewnątrz kwartałowe są połączone z rurami wodociągowymi o średnicy do 300 mm, przewodami energetycznymi do 10 kV i przewodami komunikacyjnymi. Tunele miejskie z rurociągami sprężonego powietrza o ciśnieniu do 16 MPa połączone są z kanalizacją ciśnieniową. Układane są tunele śródkwartalne wraz z sieciami wodociągowymi o średnicy do 250 mm oraz gazociągiem o ciśnieniu do 0,005 MPa i średnicy nie większej niż 150 mm. W przypadku lub w tunelach systemy grzewcze są układane pod podjazdami do miast, na skrzyżowaniach głównych autostrad i pod obszarami o nowoczesnym zasięgu.

Podziemne układanie rurociągu może odbywać się w nieprzejezdnych kanałach.

Układanie podziemne bez kanałów odbywa się na terenie osiedli. Instalacja odbywa się w nieprzejezdnych kanałach wraz z innymi sieciami inżynieryjnymi w kolektorach ogólnomiejskich lub międzykwartalnych. Naziemne układanie rurociągu odbywa się na terenach przedsiębiorstw. W takim przypadku sieci ciepłownicze są instalowane na oddzielnych wiaduktach i podporach. Czasami dozwolone jest również układanie pod ziemią.

Więcej o podziemnym układaniu dylatacji

Z układaniem bezkanałowym i w nieprzejezdnych kanałach, podziemna instalacja kompensatorów mieszkowych, w komorach. Specjalne pawilony nie są budowane przy układaniu systemów grzewczych na oddzielnych podporach lub kładkach. Są instalowane na stałych podporach. Tylko jeden kompensator jest montowany między dwoma stałymi wspornikami. Wsporniki prowadzące montuje się przed i za dylatacjami. Jedna z podpór prowadzących musi być zamocowana.

Ze względów estetycznych i architektonicznych przewidziany jest na tereny mieszkalne.

Przy układaniu podziemnych sieci ciepłowniczych oraz do instalacji powietrza wykorzystywany jest dźwig. Wykorzystywany jest również na masztach, estakadach, 3-piętrowych biurowcach i podwyższonych pawilonach przepompowni.

W kolektorach specjalnych i razem z innymi sieciami inżynierskimi, rurociąg podziemny w obrębie miejscowości (miasta lub miasteczka). Montaż odbywa się w kanałach półprzepustowych, nieprzejezdnych oraz kanałach bezpośrednio w gruncie.

Wszystkie rurociągi ułożone pod ziemią powinny być okresowo sprawdzane. Monitorowany jest stan izolacji termicznej, konstrukcji budowlanych i izolacyjnych oraz samych rurociągów. Planowe wiercenia prewencyjne wykonywane są zgodnie z harmonogramem, nie rzadziej niż raz w roku. Liczbę wykopów określa się w zależności od stanu ułożenia podziemnego oraz długości sieci ciepłowniczych.

Układanie rur w wykopie odbywa się przy udziale tych samych mechanizmów, co w podziemnym układaniu sieci grzewczych. Są to żurawie samochodowe, układarki rur i żurawie gąsienicowe. Jeżeli mechanizmy te nie są dostępne lub nie jest możliwe ich wykorzystanie ze względu na ciasne warunki produkcyjne, wówczas rury można opuścić do wykopu za pomocą trójnogów montażowych, które wyposażone są w ręczne wciągarki lub wciągniki. W przypadku rur o małej średnicy stosuje się 2 liny, które są ręcznie opuszczane do wykopu.

Rurociągi sieci cieplne można układać na ziemi, w ziemi i nad ziemią. Przy każdej metodzie instalacji rurociągów konieczne jest zapewnienie największej niezawodności systemu zaopatrzenia w ciepło przy najniższych kosztach kapitałowych i operacyjnych.

Nakłady inwestycyjne określa koszt prac budowlano-montażowych oraz koszt sprzętu i materiałów do układania rurociągu. W operacyjny obejmują koszty utrzymania i konserwacji rurociągów, a także koszty związane z utratą ciepła w rurociągach oraz zużyciem energii elektrycznej na całej trasie. Koszty kapitałowe są określane głównie kosztami sprzętu i materiałów, natomiast koszty operacyjne są określane kosztami ciepła, energii elektrycznej i napraw.

Główne rodzaje układania rurociągów to pod ziemią oraz podniesiony. Najczęściej spotykane są rurociągi podziemne. Dzieli się na układanie rurociągów bezpośrednio w gruncie (bezkanałowe) oraz w kanałach. Podczas układania na ziemi rurociągi mogą znajdować się na ziemi lub nad ziemią na takim poziomie, aby nie przeszkadzały w ruchu pojazdów. Układanie naziemne stosuje się na drogach podmiejskich podczas przekraczania wąwozów, rzek, linii kolejowych i innych konstrukcji.

Układanie naziemne rurociągi w kanałach lub tacach znajdujących się na powierzchni ziemi lub częściowo zakopanych, są z reguły stosowane na obszarach o glebach wiecznej zmarzliny.

Sposób instalacji rurociągów zależy od lokalnych warunków obiektu - przeznaczenia, wymagań estetycznych, obecności skomplikowanych skrzyżowań z konstrukcjami i komunikacją, kategorii gruntu - i powinien być podejmowany na podstawie obliczeń technicznych i ekonomicznych możliwych opcji. Minimalne nakłady inwestycyjne są wymagane do instalacji magistrali grzewczej za pomocą podziemnego układania rur bez izolacji i kanałów. Jednak znaczne straty energii cieplnej, zwłaszcza w wilgotnych glebach, prowadzą do znacznych dodatkowych kosztów i przedwczesnej awarii rurociągów. W celu zapewnienia niezawodności rurociągów ciepłowniczych konieczne jest zastosowanie ich ochrony mechanicznej i termicznej.

Ochrona mechaniczna rury przy układaniu rur pod ziemią można zapewnić układając kanały, a ochronę termiczną można pomylić z zastosowaniem izolacji termicznej nakładanej bezpośrednio na zewnętrzną powierzchnię rurociągów. Izolacja rur i ich układanie w kanałach zwiększa początkowy koszt magistrali grzewczej, ale szybko zwraca się w trakcie eksploatacji poprzez zwiększenie niezawodności działania i zmniejszenie strat ciepła.

Układanie rurociągów pod ziemią.

Podczas instalowania rurociągów sieci ciepłowniczych pod ziemią można zastosować dwie metody:

1. Bezpośrednie układanie rur w gruncie (bezkanałowe).
2. Układanie rur w kanałach (kanał).

Układanie rurociągów w kanałach.

W celu ochrony przewodu cieplnego przed wpływami zewnętrznymi oraz zapewnienia swobodnego wydłużenia termicznego rur przewidziane są kanały. W zależności od ilości rurek cieplnych ułożonych w jednym kierunku stosuje się kanały nieprzejezdne, półprzepustowe lub przelotowe.

Aby zamocować rurociąg, a także zapewnić swobodny ruch podczas wydłużania temperatury, rury układa się na wspornikach. Aby zapewnić odpływ wody, tace układane są z nachyleniem co najmniej 0,002. Woda z dolnych punktów tac odprowadzana jest grawitacyjnie do kanalizacji lub ze specjalnych dołów za pomocą pompy jest pompowana do kanalizacji.

Podłogi powinny mieć, oprócz nachylenia podłużnego tac, również nachylenie poprzeczne rzędu 1-2%, aby usunąć powódź i wilgoć z powietrza. Przy wysokim poziomie wód gruntowych zewnętrzna powierzchnia ścian, sufitu i dna kanału jest pokryta hydroizolacją.

Głębokość układania korytek wynika z warunku minimalnej ilości wykopu i równomiernego rozłożenia skoncentrowanych obciążeń na posadzce podczas ruchu pojazdów. Warstwa gleby nad kanałem powinna wynosić około 0,8-1,2 mi nie mniej. 0,6 m w miejscach, w których obowiązuje zakaz ruchu kołowego.

nieprzejezdne kanały są stosowane do dużej liczby rur o małej średnicy, a także jako uszczelka dwururowa do wszystkich średnic. Ich konstrukcja zależy od wilgotności gleby. W glebach suchych najczęściej stosuje się kanały blokowe o ścianach betonowych lub ceglanych lub żelbetowe jedno- lub wielokomórkowe.

Ściany kanału mogą mieć grubość 1/2 cegły (120 mm) dla rurociągów o małej średnicy i 1 cegły (250 mm) dla rurociągów o dużej średnicy.

Ściany wznoszone są wyłącznie ze zwykłej cegły klasy co najmniej 75. Nie zaleca się stosowania cegły silikatowej ze względu na jej niską mrozoodporność. Kanały przykryte są płytą żelbetową. Kanały ceglane, w zależności od kategorii gleby, występują w kilku odmianach. W glebach gęstych i suchych dno koryta nie wymaga przygotowania betonu, wystarczy zagęścić tłuczeń bezpośrednio w gruncie. W słabych glebach na betonowej podstawie układana jest dodatkowa płyta żelbetowa. Przy wysokim poziomie stojącej wody gruntowej zapewniony jest drenaż w celu ich usunięcia. Ściany wznoszone są po zamontowaniu i zaizolowaniu rurociągów.

W przypadku rurociągów o dużych średnicach stosuje się kanały montowane ze standardowych elementów żelbetowych korytek typu KL i KLs oraz z prefabrykowanych płyt żelbetowych KS.

Kanały typu KL składają się ze standardowych elementów korytek pokrytych płaskimi płytami żelbetowymi.

Kanały typu KLS składają się z dwóch elementów korytka ułożonych jeden na drugim i połączonych na zaprawie cementowej za pomocą dwuteownika.

W korytkach typu KS panele ścienne montuje się w rowkach płyty dolnej i zalewa betonem. Kanały te przykryte są płaskimi płytami żelbetowymi.

Podstawy kanałów wszystkich typów wykonane są z płyt betonowych lub preparacji piaskowej w zależności od rodzaju gruntu.

Oprócz omówionych powyżej kanałów wykorzystywane są również inne ich rodzaje.

Sklepione kanały składają się z żelbetowych sklepień lub półkolistych skorup, które zakrywają rurociąg. Na dnie wykopu wykonana jest tylko podstawa kanału.

W przypadku rurociągów o dużej średnicy stosuje się sklepiony dwukomorowy kanał ze ścianką działową, natomiast łuk kanału utworzony jest z dwóch półłuków.

W przypadku montażu nieprzejezdnego kanału przeznaczonego do układania w glebach wilgotnych i miękkich, ściany i dno kanału wykonane są w postaci żelbetowej korytka w kształcie koryta, a strop składa się z prefabrykowanych płyt betonowych. Zewnętrzna powierzchnia korytka (ściany i spód) jest pokryta hydroizolacją z dwóch warstw pokrycia dachowego na mastyku bitumicznym, powierzchnia podstawy również jest pokryta hydroizolacją, następnie korytko montuje się lub betonuje. Przed zasypaniem wykopu hydroizolację zabezpiecza się specjalną ścianą z cegły.

Wymiana uszkodzonych rur lub naprawa izolacji termicznej w takich kanałach jest możliwa tylko podczas rozbudowy grup, a czasem demontażu chodnika. Dlatego sieć ciepłownicza w nieprzejezdnych kanałach poprowadzona jest wzdłuż trawników lub na terenach zielonych.

kanały półprzepustowe. W trudnych warunkach przecięcia istniejących urządzeń podziemnych rurociągami ciepłowniczymi (pod jezdnią, przy wysokim poziomie wód gruntowych) zamiast nieprzejezdnych układa się kanały półprzepustowe. Kanały półprzepustowe stosuje się również z niewielką liczbą rur w tych miejscach, w których zgodnie z warunkami eksploatacji otwarcie jezdni jest wykluczone. Wysokość kanału półprzepustowego przyjmuje się jako równą 1400 mm. Kanały wykonane są z prefabrykatów betonowych. Projekty kanałów półprzepustowych i przelotowych są prawie takie same.

przez kanały używany w obecności dużej liczby rur. Układa się je pod chodnikami dużych autostrad, na terenach dużych przedsiębiorstw przemysłowych, na terenach przylegających do budynków elektrociepłowni. Wraz z rurociągami ciepłowniczymi w kanałach przejściowych znajdują się również inne połączenia podziemne - kable elektryczne, kable telefoniczne, wodociągi, gazociągi itp. Kolektory zapewniają swobodny dostęp personelowi konserwacyjnemu do rurociągów w celu kontroli i eliminacji wypadku.

Kanały przejścia muszą mieć naturalną wentylację z trzema wymianami powietrza, zapewniając temperaturę powietrza nie wyższą niż 40 ° C oraz oświetlenie. Wejścia do kanałów przelotowych rozmieszczone są co 200 - 300 m. W miejscach, w których znajdują się dylatacje dławnicowe, przeznaczone do odbioru wydłużeń termicznych, urządzenia blokujące i inne urządzenia, rozmieszczone są specjalne wnęki i dodatkowe włazy. Wysokość kanałów przejścia musi wynosić co najmniej 1800 mm.

Ich struktury są trzech typów − z płyt żebrowych, z ogniw konstrukcji ramowej oraz z bloków.

Przepusty wykonane z płytek żebrowanych, wykonane są z czterech płyt żelbetowych: dolnej, dwóch ścian i płyty stropowej, wyprodukowanych w fabryce na walcowniach. Panele łączone są śrubami, a zewnętrzna powierzchnia zakładki kanału pokryta jest izolacją. Odcinki kanału montuje się na płycie betonowej. Waga jednego odcinka takiego kanału o przekroju 1,46x1,87m i długości 3,2m wynosi 5 ton, wejścia rozmieszczone są co 50m.

Kanał przejściowy z łączników żelbetowych konstrukcji ramowej, pokryty izolacją od góry. Elementy kanałowe mają długość 1,8 i 2,4 mi mają normalną i podwyższoną wytrzymałość odpowiednio do głębokości 2 i 4 m nad stropem. Płyta żelbetowa jest umieszczana tylko pod połączeniami ogniw.

Następny widok to kolektor z bloczków żelbetowych trzy rodzaje: ściana w kształcie litery L, dwie płyty podłogowe i spód. Bloki na złączach są połączone monolitycznym żelbetem. Kolektory te są również wykonane w wersji normalnej i wzmocnionej.

Układanie bez kanałów.

Przy układaniu bezkanałowym ochronę rurociągów przed wpływami mechanicznymi zapewnia wzmocniona izolacja termiczna - powłoka.

Cnoty Bezkanałowy układanie rurociągów to: stosunkowo niski koszt prac budowlano-montażowych, zmniejszenie objętości robót ziemnych oraz skrócenie czasu budowy. Do niej niedociągnięcia to: komplikacja prac naprawczych i trudność w przesuwaniu rurociągów zaciśniętych w gruncie. Układanie rurociągów bez kanałów jest szeroko stosowane na suchych glebach piaszczystych. Znajduje zastosowanie w wilgotnych glebach, ale z obowiązkowym urządzeniem w obszarze, w którym znajdują się rury drenażowe.

Podpory ruchome nie są używane do układania rurociągów bez kanałów. Rury z izolacją termiczną układa się bezpośrednio na poduszce z piasku znajdującej się na uprzednio wypoziomowanym dnie wykopu. Poduszka piaskowa, będąca podłożem dla rur, ma najlepsze właściwości sprężyste i pozwala na największą równomierność ruchów temperaturowych. Na glebach słabych i gliniastych warstwa piasku na dnie wykopu powinna mieć grubość co najmniej 100-150 mm. Stałe wsporniki do układania rur bez kanałów to ściany żelbetowe instalowane prostopadle do rur cieplnych.

Kompensację ruchów termicznych rur w dowolny sposób ich bezkanałowego układania zapewnia się za pomocą wygiętych lub dławnicowych kompensatorów zainstalowanych w specjalnych niszach lub komorach.

Na zakrętach trasy, w celu uniknięcia zakleszczenia rur w ziemi i zapewnienia ewentualnych ruchów, rozmieszczone są nieprzejezdne kanały. W wyniku nierównomiernego osiadania gruntu i dna kanału, największe ugięcie rurociągów następuje na przecięciach okapnika z rurociągiem. Aby uniknąć gięcia rur, konieczne jest pozostawienie szczeliny w otworze ściennym, wypełniając go elastycznym materiałem (na przykład sznurem azbestowym). Izolacja termiczna rury obejmuje warstwę izolacyjną z autoklawizowanego betonu o ciężarze nasypowym 400 kg/m3 ze stalowym zbrojeniem, powłoką hydroizolacyjną składającą się z trzech warstw brizolu na mastyksach bitumiczno-kauczukowych, który zawiera 5-7% okruchów gumy oraz warstwę ochronną, wykonaną z tynku azbestowo-cementowego na siatce stalowej.

Linie powrotne rurociągów są izolowane w taki sam sposób jak linie zasilające. Jednak obecność izolacji przewodów powrotnych zależy od średnicy rur. Przy średnicy rury do 300 mm urządzenie izolacyjne jest obowiązkowe; przy średnicy rury 300-500 mm urządzenie izolacyjne należy określić techniką obliczeń ekonomicznych w oparciu o warunki lokalne; przy średnicy rury 500 mm lub większej urządzenie izolacyjne nie jest dostarczane. Rurociągi z taką izolacją układane są bezpośrednio na wyrównanym, zagęszczonym gruncie podstawy wykopu.

Aby obniżyć poziom wód gruntowych, przewidziane są specjalne rurociągi drenażowe, które układane są na głębokości 400 mm od dna kanału. W zależności od warunków eksploatacji urządzenia odwadniające mogą być wykonane z różnych rur: do odwodnień bezciśnieniowych stosuje się rury ceramiczne betonowe i azbestowo-cementowe, a do ciśnieniowych rury stalowe i żeliwne.

Rury drenażowe układane są z nachyleniem 0,002-0,003. Na zakrętach i przy różnicach poziomów rur, specjalne włazy rozmieszczone są jak studnie kanalizacyjne.

Rurociągi naziemne.

Ze względu na łatwość instalacji i konserwacji układanie rur nad ziemią jest bardziej opłacalne niż układanie pod ziemią. Wymaga również mniejszych kosztów materiałowych. Psuje to jednak wygląd otoczenia i dlatego ten rodzaj układania rur nie może być stosowany wszędzie.

konstrukcje nośne dla naziemne układanie rurociągów służą: dla małych i średnich średnic - podpory naziemne i maszty, zapewniające ułożenie rur w odpowiedniej odległości od powierzchni; w przypadku rurociągów o dużych średnicach z reguły podpory kozłowe. Podpory są zwykle wykonane z bloczków żelbetowych. Maszty i estakady mogą być stalowe lub żelbetowe. Odległość między podporami a masztami podczas układania naziemnego powinna być równa odległości między podporami w kanałach i zależna od średnic rurociągów. W celu zmniejszenia liczby masztów podpory pośrednie są wyposażone w zastrzały.

Podczas układania nad ziemią wydłużenia termiczne rurociągów są kompensowane za pomocą wygiętych kompensatorów, które wymagają minimalnego czasu konserwacji. Konserwacja armatury odbywa się ze specjalnie zaaranżowanych miejsc. Łożyska wałeczkowe powinny być używane jako łożyska ruchome, wytwarzające minimalne siły poziome.

Również podczas układania rurociągów nad ziemią można zastosować niskie podpory, które mogą być wykonane z metalowych lub niskich bloczków betonowych. Na skrzyżowaniu takiej trasy z chodnikami montuje się specjalne mosty. A na skrzyżowaniu z autostradami wykonuje się albo kompensator o wymaganej wysokości, albo pod drogą układa się kanał do przejścia rur.

Układanie kanałów Spełnia większość wymagań, jednak jego koszt, w zależności od średnicy, jest o 10-50% wyższy niż w przypadku channelless. Kanały chronią rurociągi przed oddziaływaniem wód gruntowych, atmosferycznych i powodziowych. Rurociągi w nich układane są na ruchomych i stałych podporach, przy czym zapewnione jest zorganizowane wydłużenie termiczne.

Wymiary technologiczne kanału są przyjmowane na podstawie minimalnej odległości w świetle między rurami a elementami konstrukcyjnymi, która w zależności od średnicy rur odpowiednio 25-1400 mm jest równa: do ściany 70-120 mm; nakładać się 50-100 mm; do powierzchni izolacji sąsiedniego rurociągu 100-250 mm. Głębokość kanału

są pobierane na podstawie minimalnej objętości robót ziemnych i równomiernego rozkładu skoncentrowanych obciążeń z pojazdów na podłodze. W większości przypadków grubość warstwy gruntu nad stropem wynosi 0,8-1,2 m, ale nie mniej niż 0,5 m.

W przypadku sieci ciepłowniczych do układania sieci ciepłowniczych stosuje się kanały nieprzejezdne, półprzepustowe lub przelotowe. Jeżeli głębokość układania przekracza 3 m, to w celu wymiany rur budowane są kanały półprzepustowe lub przelotowe.

nieprzejezdne kanały służy do układania rurociągów o średnicy do 700 mm, niezależnie od liczby rur. Konstrukcja kanału zależy od wilgotności gleby. W glebach suchych częściej układa się kanały blokowe o ścianach betonowych lub ceglanych lub żelbetowe jedno- i wielokomórkowe. W słabych glebach najpierw wykonuje się betonową podstawę, na której instalowana jest płyta żelbetowa. Przy wysokim poziomie wód gruntowych u podstawy kanału ułożony jest rurociąg drenażowy, który ma go odprowadzić. Sieć ciepłownicza w nieprzekraczalnych kanałach, w miarę możliwości, układana jest wzdłuż trawników.

Obecnie w przeważającej części koryta wykonywane są z prefabrykowanych elementów żelbetowych korytek (niezależnie od średnicy układanych rurociągów) typu KL, KLs lub płyt ściennych typu KS itp. Kanały przykrywane są płaskimi płytami żelbetowymi. Podstawy kanałów wszystkich typów wykonane są z płyt betonowych, chudego betonu lub preparacji piaskowej.

Jeśli konieczna jest wymiana uszkodzonych rur lub naprawa sieci grzewczej w nieprzejezdnych kanałach, konieczne jest rozbicie gleby i demontaż kanału. W niektórych przypadkach towarzyszy temu otwarcie mostu lub nawierzchni asfaltowej.

kanały półprzepustowe. W trudnych warunkach, gdzie rurociągi sieci ciepłowniczej przecinają istniejące uzbrojenie podziemne, pod jezdnią, przy wysokim poziomie wód gruntowych stojących, zamiast nieprzejezdnych układa się kanały półprzepustowe. Stosuje się je również przy układaniu niewielkiej liczby rur w miejscach, w których w warunkach pracy wykluczone jest otwarcie jezdni, a także przy układaniu rurociągów o dużych średnicach (800-1400 mm). Zakłada się, że wysokość kanału półprzepustowego wynosi co najmniej 1400 mm. Kanały wykonywane są z prefabrykowanych elementów żelbetowych - płyt dennych, bloczków ściennych i płyt stropowych.

za pośrednictwem kanałów. W przeciwnym razie nazywa się je kolekcjonerami; są budowane w obecności dużej liczby rurociągów. Znajdują się one pod mostami dużych autostrad, na terenie dużych przedsiębiorstw przemysłowych, na terenach przylegających do budynków elektrociepłowni. Wraz z rurociągami ciepłowniczymi w tych kanałach umieszcza się również inną komunikację podziemną: kable elektryczne i telefoniczne, zaopatrzenie w wodę, gazociąg niskociśnieniowy itp. W celu kontroli i naprawy kolektorów zapewniony jest bezpłatny dostęp personelu konserwacyjnego do rurociągów i urządzeń .

Kolektory wykonane są z żelbetowych płyt żebrowych, łączników konstrukcji ramowej, dużych bloków i elementów sypkich. Wyposażone są w oświetlenie oraz naturalną wentylację nawiewno-wywiewną z potrójną wymianą powietrza, zapewniającą temperaturę powietrza nie wyższą niż 30°C oraz urządzenie do usuwania wody. Wejścia do kolektorów są zapewnione co 100-300 m. Aby zainstalować urządzenia kompensacyjne i blokujące w sieci grzewczej, należy wykonać specjalne nisze i dodatkowe włazy.

Układanie bez kanałów. Aby chronić rurociągi przed wpływami mechanicznymi, za pomocą tej metody uszczelki układają wzmocnioną izolację termiczną - skorupę. Zaletami bezkanałowego układania rurociągów ciepłowniczych są stosunkowo niskie koszty prac budowlano-montażowych, niewielka ilość robót ziemnych oraz skrócenie czasu budowy. Do jego wad należy zwiększona podatność rur stalowych na grunty zewnętrzne, korozję chemiczną i elektrochemiczną.

Przy tego rodzaju układaniu nie stosuje się ruchomych podpór; rury z izolacją termiczną układa się bezpośrednio na poduszce z piasku, wylewanej na uprzednio wypoziomowane dno wykopu. Stałe podpory do układania rur bezkanałowych, jak również do układania kanałów, to żelbetowe ściany osłonowe montowane prostopadle do rur cieplnych. Podpory te, o małych średnicach rurek cieplnych, są zwykle stosowane na zewnątrz komór lub w komorach o dużej średnicy przy dużych siłach osiowych. Do kompensacji wydłużeń termicznych rur stosuje się kompensatory wygięte lub dławnicowe, umieszczone w specjalnych niszach lub komorach. Na zakrętach trasy, w celu uniknięcia zakleszczenia rur w ziemi i zapewnienia ich ewentualnego ruchu, budowane są nieprzejezdne kanały.

Do układania bezkanałowego stosuje się izolację zasypową, prefabrykowaną i monolityczną. Powszechna stała się monolityczna powłoka wykonana z autoklawizowanego betonu piankowego.

Podszewka nadziemna. Uszczelka tego typu jest najwygodniejsza w eksploatacji i naprawie, charakteryzuje się minimalną utratą ciepła oraz łatwością wykrywania miejsc wypadku. Konstrukcje nośne dla rur to wolnostojące podpory lub maszty, które zapewniają, że rury znajdują się w odpowiedniej odległości od podłoża. Przy niskich podporach odstęp w świetle (pomiędzy powierzchnią izolacji a gruntem) przy grupie rur o szerokości do 1,5 m przyjmuje się na 0,35 m i nie mniej niż 0,5 m dla większej szerokości. Podpory wykonuje się najczęściej z bloczków żelbetowych, maszty i estakady stalowe i żelbetowe. Przyjmuje się, że odległość między podporami lub masztami do naziemnego układania rur o średnicy 25-800 mm wynosi 2-20 m. Czasami jeden lub dwa pośrednie podpory zawieszenia są układane za pomocą rozstępów, aby zmniejszyć liczbę masztów i zmniejszyć inwestycje kapitałowe w sieć ciepłowniczą.

Do konserwacji armatury i innych urządzeń zainstalowanych na rurociągach sieci ciepłowniczej rozmieszczone są specjalne podesty z płotami i schodami: stacjonarne na wysokości 2,5 m lub więcej oraz mobilne - na niższej wysokości. W miejscach montażu zaworów głównych, urządzeń spustowych, drenażowych i powietrznych przewidziano skrzynki izolowane, a także urządzenia do podnoszenia osób i armatury.

5.2. Drenaż sieci cieplnych

Podczas układania podziemnych rur ciepłowniczych, w celu uniknięcia przenikania wody do izolacji termicznej, przewidziano sztuczne obniżenie poziomu wód gruntowych. W tym celu, wraz z rurociągami ciepłowniczymi, rurociągi drenażowe układane są poniżej podstawy kanału o 200 mm. Urządzenie drenażowe składa się z rury drenażowej oraz materiału filtracyjnego z piasku i żwiru. W zależności od warunków pracy stosowane są różne rury drenażowe: do kanalizacji bezciśnieniowej - kielichowe rury ceramiczne, betonowe i azbestocementowe, do rur ciśnieniowych - rury stalowe i żeliwne o średnicy co najmniej 150 mm.

Na zakrętach i przy różnicach w układaniu rur włazy ułożone są jak studzienki kanalizacyjne. Na odcinkach prostych takie studnie przewidziano na co najmniej 50 m. Jeżeli odprowadzenie wód drenażowych do zbiorników, wąwozów lub kanalizacji grawitacyjnie nie jest możliwe, buduje się przepompownie, które umieszcza się w pobliżu studni na głębokości zależnej od znaku rur drenażowych. Przepompownie budowane są z reguły z żelbetowych pierścieni o średnicy 3 m. Stacja posiada dwa przedziały - maszynownię i zbiornik do odbioru wody drenażowej.

5.3. Budynki na sieciach cieplnych

Komory grzewcze przeznaczony do obsługi urządzeń instalowanych na sieciach ciepłowniczych z układaniem podziemnym. Wymiary komory określa średnica rurociągów sieci ciepłowniczej oraz wymiary urządzeń. W komorach zainstalowane są zawory odcinające, urządzenia dławnicowe, odwadniające itp. Szerokość przejść przyjmuje się na co najmniej 600 mm, a wysokość na co najmniej 2 m.

Komory grzewcze są skomplikowanymi i kosztownymi konstrukcjami podziemnymi, dlatego umieszczane są tylko tam, gdzie montuje się zawory odcinające i kompensatory dławnicowe. Przyjmuje się, że minimalna odległość od powierzchni gruntu do szczytu stropu komory wynosi 300 mm.

Obecnie szeroko stosowane są komory wydobywcze z prefabrykatów żelbetowych. W niektórych miejscach komory wykonane są z cegły lub monolitycznego żelbetu.

Na rurociągach ciepłowniczych o średnicy 500 mm i większej stosuje się zasuwy elektryczne z wysokim wrzecionem, dlatego nad zagłębioną częścią komory budowany jest pawilon naziemny o wysokości około 3 m.

Obsługuje. Aby zapewnić zorganizowany ruch złącza rury i izolacji podczas wydłużenia termicznego, stosuje się ruchome i stałe podpory.

stałe podpory, przeznaczone do mocowania rurociągów sieci ciepłowniczych w charakterystycznych punktach, są stosowane do wszystkich metod układania. Za charakterystyczne punkty na trasie sieci ciepłowniczej uważa się miejsca rozgałęzień, miejsca montażu zaworów, kompensatorów dławnic, odmulaczy oraz miejsca montażu podpór stałych. Najbardziej rozpowszechnione są podpory osłonowe, które są wykorzystywane zarówno do układania bezkanałowego, jak i do układania rurociągów sieci grzewczych w nieprzejezdnych kanałach.

Odległości między podporami stałymi są zwykle określane poprzez obliczenie wytrzymałości rur na podporze stałej oraz w zależności od wielkości nośności kompensacyjnej przyjętych dylatacji.

Ruchome wsporniki zainstalowany z kanałowym i bezkanałowym układaniem rurociągów sieci ciepłowniczej. Istnieją następujące rodzaje różnych konstrukcji podpór ruchomych: przesuwne, rolkowe i zawieszane. Wsporniki ślizgowe są stosowane we wszystkich metodach układania, z wyjątkiem bezkanałowych. Rolki służą do układania naziemnego wzdłuż ścian budynków, a także w kolektorach na wspornikach. Wsporniki podwieszane są instalowane z układaniem nadziemnym. W miejscach możliwych ruchów pionowych rurociągu stosuje się podpory sprężynowe.

Odległość między podporami ruchomymi ustalana jest na podstawie ugięcia rurociągów, które zależy od średnicy i grubości ścianki rur: im mniejsza średnica rury, tym mniejsza odległość między podporami. Podczas układania rurociągów o średnicy 25-900 mm w kanałach przyjmuje się, że odległość między ruchomymi podporami wynosi odpowiednio 1,7-15 m. Podczas układania nad ziemią, gdzie dozwolone jest nieco większe ugięcie rury, odległość między podpory dla tych samych średnic rur zwiększono do 2-20 m.

Kompensatory służy do łagodzenia naprężeń termicznych występujących w rurociągach podczas wydłużania. Mogą być elastyczne w kształcie litery U lub w kształcie omegi, przegubowe lub dławnicowe (osiowe). Ponadto stosowane są istniejące zakręty rurociągu pod kątem 90-120 °, które działają jako kompensatory (samokompensacja). Montaż kompensatorów wiąże się z dodatkowymi kosztami kapitałowymi i eksploatacyjnymi. Minimalne koszty uzyskuje się dzięki obecności sekcji samokompensacji i zastosowaniu elastycznych kompensatorów. Przy opracowywaniu projektów sieci ciepłowniczych przyjmuje się minimalną liczbę kompensatorów osiowych, maksymalnie wykorzystując naturalną kompensację rur cieplnych. Wybór rodzaju kompensatora zależy od specyficznych warunków układania rurociągów sieci ciepłowniczych, ich średnicy i parametrów chłodziwa.

Powłoka antykorozyjna rurociągów. W celu ochrony rurociągów ciepłowniczych przed korozją zewnętrzną wywołaną procesami elektrochemicznymi i chemicznymi pod wpływem środowiska stosuje się powłoki antykorozyjne. Powłoki wykonane w fabryce są wysokiej jakości. Rodzaj powłoki antykorozyjnej zależy od temperatury chłodziwa: podkład bitumiczny, kilka warstw izolatora na mastyksie izolacyjnym, papier pakowy lub szpachlówka i emalia epoksydowa.

Izolacja cieplna. Do izolacji termicznej rurociągów sieci ciepłowniczych stosuje się różne materiały: wełnę mineralną, pianobeton, zbrojony pianobeton, gazobeton, perlit, azbestocement, sowelit, keramzyt itp. Do układania kanałów izolacja zawiesiny z wełny mineralnej szeroko stosowany, do bezkanałowych - z autoklawizowanego pianobetonu zbrojonego, asfalto-toizolu, perlitu bitumicznego i szkła piankowego, a czasem izolacji zasypki.

Izolacja termiczna składa się z reguły z trzech warstw: termoizolacyjnej, powłokowej i wykończeniowej. Warstwa wierzchnia ma za zadanie chronić izolację przed uszkodzeniami mechanicznymi i wnikaniem wilgoci, czyli zachować właściwości termiczne. Do urządzenia warstwy wierzchniej stosuje się materiały, które mają niezbędną wytrzymałość i przepuszczalność wilgoci: papa dachowa, szkło, włókno szklane, izolacja z folii, blacha stalowa i duraluminium.

Jako warstwę wierzchnią do bezkanałowego układania rurociągów ciepłowniczych w umiarkowanie wilgotnych glebach piaszczystych stosuje się wzmocnioną hydroizolację i tynk azbestowo-cementowy na ramie z siatki drucianej; do układania kanałów - tynk azbestowo-cementowy na ramie z siatki drucianej; do układania naziemnego - półbutle azbestowo-cementowe, obudowa z blachy stalowej, farba aluminiowa ocynkowana lub malowana.

Izolacja podwieszana to cylindryczna powłoka na powierzchni rury, wykonana z wełny mineralnej, wyrobów formowanych (płyt, płaszczy i segmentów) oraz autoklawizowanego pianobetonu.

Zgodnie z obliczeniami przyjmuje się grubość warstwy izolacji termicznej. Jako temperaturę projektową chłodziwa przyjmuje się maksimum, jeśli nie zmienia się w okresie pracy sieci (na przykład w sieciach parowych i kondensatowych oraz rurach ciepłej wody), a średnia za rok, jeśli temperatura zmiany chłodziwa (na przykład w sieciach wodnych). Przyjmuje się, że temperatura otoczenia w kolektorach wynosi +40°C, grunt na osi rur to średnia roczna, temperatura powietrza zewnętrznego przy układaniu nadziemnym to średnia roczna. Zgodnie z normami projektowania sieci ciepłowniczych maksymalną grubość izolacji termicznej przyjmuje się w oparciu o metodę układania:

Do układania naziemnego i w kolektorach o średnicy rury 25-1400
grubość izolacji mm 70-200 mm;

W kanałach do sieci parowych - 70-200 mm;

Do sieci wodociągowych - 60-120 mm.

Kształtki, połączenia kołnierzowe i inne kształtki sieci ciepłowniczych oraz rurociągi pokrywane są warstwą izolacyjną o grubości równej 80% grubości izolacji rur.

Przy bezkanałowym układaniu rurociągów ciepłowniczych w gruntach o zwiększonej aktywności korozyjnej istnieje niebezpieczeństwo korozji rur od prądów błądzących. W celu ochrony przed korozją elektryczną podejmuje się działania zapobiegające przedostawaniu się prądów błądzących do rur metalowych lub urządza tzw. odwodnienie elektryczne lub ochronę katodową (stacje ochrony katodowej).

Zakład Technologii Informatycznych „LIT” w mieście Peresław-Zaleski produkuje elastyczne wyroby termoizolacyjne z pianki polietylenowej o zamkniętej strukturze porów „Energoflex”. Są przyjazne dla środowiska, ponieważ są wykonane bez użycia chlorofluorowęglowodorów (freonu). Podczas eksploatacji i obróbki materiał nie uwalnia do środowiska substancji toksycznych i nie ma szkodliwego wpływu na organizm człowieka przy bezpośrednim kontakcie. Praca z nim nie wymaga specjalnych narzędzi i zwiększonych środków bezpieczeństwa.

„Energoflex” jest przeznaczony do izolacji termicznej komunikacji inżynierskiej przy temperaturze chłodziwa od minus 40 do plus 100 °C.

Produkty Energoflex produkowane są w postaci:

Rury 73 standardowe rozmiary o średnicy wewnętrznej od 6 do 160 mm i
grubość ścianki od 6 do 20 mm;

Rolki o szerokości 1 m i grubości 10, 13 i 20 mm.

Współczynnik przewodzenia ciepła materiału w temperaturze 0°C wynosi 0,032W/(m-°C).

Wyroby termoizolacyjne z wełny mineralnej są produkowane przez przedsiębiorstwa JSC "Termosteps" (Twer, Omsk, Perm, Samara, Salavat, Jarosław), AKSI (Czelabińsk), UAB "Tizol", Nazarovsky ZTI, zakład "Komat" (Rostów - on-Don), CJSC Mineralnaya Vata (Zheleznodorozhny, obwód moskiewski) itp.

Wykorzystywane są również importowane materiały firm ROCKWOLL, Ragos, Izomat itp.

Właściwości użytkowe włóknistych materiałów termoizolacyjnych zależą od składu surowca i urządzeń procesowych stosowanych przez różnych producentów i różnią się w dość szerokim zakresie.

Techniczna izolacja termiczna wykonana z wełny mineralnej dzieli się na dwa rodzaje: wysokotemperaturową i niskotemperaturową. CJSC „Mineralnaja vata” produkuje izolację termiczną „ROCKWOLL” w postaci płyt i mat z wełny mineralnej z włókna szklanego. Ponad 27% wszystkich włóknistych materiałów termoizolacyjnych produkowanych w Rosji przypada na udział termoizolacji URSA produkowanej przez Fleiderer-Chudovo JSC. Produkty te wykonane są z ciętego włókna szklanego i charakteryzują się wysokimi właściwościami termicznymi i akustycznymi. W zależności od marki produktu współczynnik przewodności cieplnej

taka izolacja waha się od 0,035 do 0,041 W/(m-°C), w temperaturze 10°C. Produkty charakteryzują się wysokimi parametrami środowiskowymi; mogą być stosowane, jeśli temperatura chłodziwa mieści się w zakresie od minus 60 do plus 180°C.

CJSC Izolyatsionny Zavod (St. Petersburg) produkuje izolowane rury do sieci ciepłowniczych. Tutaj jako izolację stosuje się żelbet, którego zalety obejmują:

Wysoka graniczna temperatura aplikacji (do 300°С);

Wysoka wytrzymałość na ściskanie (nie mniej niż 0,5 MPa);

Może być używany do układania bezkanałowego na dowolnej głębokości
układanie bin rurociągów ciepłowniczych oraz w każdych warunkach glebowych;

Obecność pasywującej warstwy ochronnej na izolowanej powierzchni
film, który pojawia się, gdy pianobeton wchodzi w kontakt z metalową rurą;

Izolacja jest niepalna, dzięki czemu może być stosowana we wszystkich
rodzaje układania (naziemne, podziemne, kanałowe lub bezkanałowe).

Współczynnik przewodzenia ciepła takiej izolacji wynosi 0,05-0,06 W/(m-°C).

Jedną z najbardziej obiecujących obecnie metod jest zastosowanie preizolowanych rurociągów bezkanałowych z izolacją z pianki poliuretanowej (PUF) w osłonie polietylenowej. Zastosowanie rurociągów typu „rura w rurze” to najbardziej postępowy sposób oszczędzania energii w budowie sieci ciepłowniczych. W USA i Europie Zachodniej, zwłaszcza w regionach północnych, konstrukcje te są używane od połowy lat 60. XX wieku. W Rosji - dopiero od lat 90.

Główne zalety takich konstrukcji:

Zwiększenie trwałości konstrukcji do 25-30 lat lub więcej tj. in
2-3 razy;

Redukcja strat ciepła do 2-3% w stosunku do istniejących
20^40% (i więcej) w zależności od regionu;

Zmniejszenie kosztów operacyjnych o 9-10 razy;

Obniżenie kosztów naprawy sieci grzewczej co najmniej 3 razy;

Spadek kosztów kapitałowych przy budowie nowych rurociągów ciepłowniczych w
1,2-1,3 razy i znaczne (2-3 razy) skrócenie czasu budowy;

Znaczący wzrost niezawodności sieci ciepłowniczych skonstruowanych zgodnie z
Nowa technologia;

Możliwość korzystania z systemu operacyjnego pilota zdalnego sterowania
kontrola zawartości wilgoci w izolacji, co pozwala na szybką reakcję
sprawdź, czy nie doszło do naruszenia integralności rury stalowej lub prowadnicy polietylenowej
powłoka izolacyjna i zapobiegaj wyciekom i wypadkom z góry.

Z inicjatywy Rządu Moskwy, Gosstroy Rosji, RAO JES Rosji, CJSC MosFlowline, TVEL Corporation (St. Petersburg) i szeregu innych organizacji, w 1999 roku powstało Stowarzyszenie Producentów i Konsumentów Przemysłowych Polimerowych Rurociągów Izolacyjnych .

ROZDZIAŁ 6. KRYTERIA WYBORU NAJLEPSZEJ OPCJI