Тепловая сеть – это сложное инженерно-строительное сооружение, служащее для транспорта тепла с помощью теплоносителя (воды или пара) от источника (ТЭЦ или котельной) к тепловым потребителям.
От коллекторов прямой сетевой воды ТЭЦ или от районных котельных с помощью магистральных теплопроводов горячая вода подается в городской массив. Магистральные теплопроводы имеют ответвления, к которым присоединяется внутриквартальная разводка к центральным тепловым пунктам (ЦТП). В ЦТП находится теплообменное оборудование с регуляторами, обеспечивающее снабжение квартир и помещений горячей водой.
Поскольку термин «инженерные сети» включает в себя очень большой спектр инженерного оборудования, в этой статье мы рассмотрим один из типов инженерных сетей - сети теплоснабжения и их обновление. Ремонт осуществляется путем замены изношенных частей сетей и отдельных узлов - различных соединений, клапанов, компенсаторов или другого оборудования.
Использование асбестовых газопроводов в будущем не может гарантировать хорошую теплоизоляцию, поэтому в этих трубопроводах по-прежнему наблюдается значительное количество потерь тепла, которые включены в цену тепла и оплачиваются всеми потребителями. В результате эти трубопроводы необходимо обновить.
Теплопроводы могут быть подземными и надземными.
Надземные теплопроводы обычно прокладывают по территориям промышленных предприятий и промышленных зон, не подлежащих застройке, при пересечении большого числа железнодорожных путей, т.е. везде, где либо не вполне эстетический вид теплопроводов не играет большой роли, либо затрудняется доступ к ревизии и ремонту теплопроводов. На дземные теплопроводы долговечнее и лучше приспособлены к ремонтам.
В среднем, новый заменяется примерно на 46 км в год и устанавливается около 20 км новых трубопроводов. Таким образом, можно констатировать, что в настоящее время в Литве уже отремонтированы и установлены около 744 км новых трубопроводов. Конвейеры обновляются в самых старых и наиболее изношенных разделах. Вместе с трубами заменяются различные клапаны, установлены компенсаторы и другие фитинги.
Возраст трубопроводов и размеры изоляции обусловлены тем, что в настоящее время средние потери в тепловых сетях составляют около 16%. Так, по словам доцента кафедры строительных энергетических систем Каунасского технологического университета. др. Андрюс Юрелионис, в Литве еще есть возможности для улучшения ситуации. Юрелионис говорит, что теперь трубопроводы теплоснабжения в Литве заменяются примерно так же, как и установленные.
Рис. Основные виды надземной прокладки теплопроводов а-на отдельно стоящих опорах (мачтах), б-на эстакадах, в - на подвесных (ва - Д) нтовых) конструкциях, 1 - металлическая "/ вершина, 2 - подвесные опоры, 3 - тяги
В жилых районах из эстетических соображений используется подземная прокладка теплопроводов, которая бывает бесканальной и канальной.
Все литовские теплоснабжающие компании осуществляют проекты по обновлению тепловых сетей. В небольших городах, где тепловые сети находятся всего в нескольких или нескольких километрах, они уже полностью или почти обновлены и не вызывают серьезных проблем. Проблема сохраняется в крупных городах, где длина тепловых сетей рассчитана на сотни километров, и необходимо возобновить сотни миллионов литов. Понятно, что в таких городах сети теплоснабжения обновляются постепенно, в зависимости от имеющихся средств.
Трубопроводы обновляются путем замены старых изношенных секций современными трубами с полиуретановой изоляцией. Эти трубы обеспечивают до 60% лучшую теплоизоляцию и более длительный срок службы. Из-за того, что они покрыты полиэтиленовой оболочкой, их намного проще установить и установить. Им не нужны конкретные каналы, которые использовались для установки сетей теплоснабжения в прошлом.
При бесканальной прокладке участки теплопровода укладывают на специальные опоры непосредственно на дне вырытых грунтовых каналов, сваривают между собой стыки, защищают их от воздействия агрессивной среды и засыпают грунтом. Бесканальная прокладка – самая дешевая, однако теплопроводы испытывают внешнюю нагрузку от давления грунта (заглубление теплопровода должно быть 0,7 м), более подвержены воздействию агрессивной среды (грунта) и менее ремонтопригодны.
Путем модернизации старых дорожек старые каналы сначала демонтируются, верхние пластины удаляются, а затем трубопроводы будут демонтированы по каналам. Новые трубы укладываются в каналы, помещая их на слой песка толщиной 15 см, который затем добавляется в канал. Для канала новые трубы шлифуются на 10 см над трубой. При выливании труб в 10-сантиметровый слой песка должна быть нанесена предупреждающая полоска из полиэтилена или сетки по всей длине дорожки.
Дренажная вода сливается в дренажные скважины, из которых дренажная труба сливается в соседнюю дождевую воду. Промежутки между стенами трубопроводов и каналов заполняются песком и уплотняются. Другая часть траншеи заполнена раскопанной почвой. Концы каналов герметизированы бетоном. На повороте поворотов трубы укладываются на компенсирующие подушки.
Рис. Типы бесканальных теплопроводов "А - в сборной и монолитной оболочке; б - литые и сборно-литые; в - засыпные
При канальной прокладке теплопроводы помещаются в каналы из сборных железобетонных элементов, изготовленных на заводе. При такой прокладке теплопровод разгружается от гидростатического действия грунта, находится в более комфортных условиях, более доступен для ремонта.
Несоблюдение уклона возможно на участках, где они пересекают другие сообщения. Грунтование на перекрестках с электрическими сетями, телефонные кабели изготавливаются вручную. Пересечения с электрическими, коммуникационными кабелями и телефонной канализацией устанавливаются на узлах этих узлов связи. Дренажная система установлена в местах с наименьшей тепловой сетью, а самая высокая в воздухе - разряд. Трубопроводы заполняются водой и выпускаются с помощью продувочных устройств, расположенных в самых высоких точках.
Вода сливается в дренажные скважины. Кроме того, новые трубопроводы могут быть проложены в траншее. При их установке необходимо убедиться, что требуемая глубина достаточна для установки и монтажа местных труб, а также для обеспечения достаточного пространства для наполнения материала для надлежащего уплотнения труб. Разумеется, нужно учитывать тот факт, что глубина прокладки труб влияет на рельефные особенности растительности и другие подземные коммуникации. В результате, траншею иногда нужно углубить.
По возможности доступа к теплопроводам каналы делятся на
проходные, полупроходные и непроходные.
Рис. Размещение трубопроводов и кабелей в коммуникационном коллекторе: 1- водопровод; 2- электрические кабели; 3- светильник; 4- технологические трубопроводы; 5- теплопроводы
Минимальный слой заливки по трубам составляет 0, 4 метра. Траншею необходимо расширить и расширить, чтобы она соответствовала соединениям труб и изоляционным соединениям. Трубопроводы свариваются вместе. Термические удлинения трубопроводов компенсируются естественной компенсацией с использованием локтей 90 градусов. Для компенсации трубопровода используются углы поворота и одномодовые компенсаторы.
Устанавливаются задние муфты для герметизации изоляции трубы. Установленные трубопроводы должны быть очищены и промыты гидропневматически, а также их гидравлическая прочность и испытания на герметичность. Предварительно изолированные полиуретановые трубки с системой контроля пробоя в настоящее время используются для модернизации отопительных сетей. Изоляция является герметичной.
В проходных каналах кроме трубопроводов подающей и обратной сетевой воды, размещают водопроводные трубы питьевой воды, силовые кабели и т.д. Это наиболее дорогие каналы, но и наиболее надежные, так как позволяют организовать постоянный легкий доступ для ревизий и ремонта, без нарушения дорожных покрытий и мостовых. Такие каналы оборудуются освещением и естественной вентиляцией.
Технология и организация строительства бесканальной прокладки теплосетей
Трубы с промышленной изоляцией довольно устойчивы к грунтовым водам и могут использоваться без специального дренажа. Однако при сварке и установке труб необходимо, чтобы в траншее не было воды. Влажная почва отрицательно влияет на характеристики теплопередачи погружного трубопровода и уменьшает влияние трения между оболочкой трубы и песком.
Дренаж не требуется, если трубы укладываются в очень проводящую грунтовку на водной основе. Если дренажные системы должны быть заменены дренажными системами, дренаж должен быть сохранен, поскольку установка новых дренажных систем или удаление существующих может иметь негативные последствия для осаждения почвы.
Внутренние габариты коллекторов определяются следующими требованиями:
A) ширина прохода должна быть не менее 800 мм, высота 1800 мм;
Б) расстояние в свету от поверхности изоляции теплопроводов до стенки и пола коллектора - 200 мм при диаметре трубопровода 500.. .700 мм и 220 мм при диаметре трубопровода 800...900 мм и до перекрытия коллектора соответственно - 120 и 150 мм;
Дренажная труба должна быть уложена проводящим песком в нижней части траншеи. Самый простой способ установить постоянный сток в траншеи - это дренажная система, выполненная из труб из гофрированного поливинилхлоридного дренажа, обернутая в проводящую воду геосинтетической тканью. Дренажная труба должна быть уложена в песок с высокой водопроницаемостью и мощностью фильтрации.
Департамент строительных энергетических систем, Каунасский технологический университет, доц. др. Теоретически, только потому, что труба стала изолированной, можно сохранить до 30% тепла. Или, другими словами, уменьшить потерю тепла. Но на самом деле, по словам доцента, это экономит до 50% тепла. Это связано с тем, что старая изоляция часто ухудшается или повреждается. Однако, по мнению ученого, не только сокращение потерь тепла является целью изменения трубопроводов. Замена трубопроводов новыми повышает их надежность и долговечность.
B) расстояния между поверхностями изоляции теплопроводов - 200 мм (при диаметре трубопроводов 500.. .900 мм);
Г) расстояние от поверхности труб водопровода, напорной канализации и воздуховодов до строительных конструкций коллектора и до кабелей не менее 200 мм;
Д) расстояние по вертикали между консолями для укладки силовых кабелей - 200 мм, для контрольных кабелей и кабелей связи - 150 мм;
Цель состоит в том, чтобы избежать несчастных случаев зимой, которые закончили бы поставку тепла потребителям. Обновление сетей теплоснабжения также имеет косвенные выгоды. При уменьшении потерь тепла снижается потребность в выделении тепла, что означает горючее и другие затраты. Компании, работающие в тепловых сетях, сокращают электричество, ремонт и потребление воды.
Департамент строительных энергетических систем, Каунасский технологический университет, доц. др. Теоретически, только потому, что труба стала изолированной, можно сохранить до 30% тепла. Или, другими словами, уменьшить потерю тепла. Но на самом деле, по словам доцента, это экономит до 50% тепла. Это связано с тем, что старая изоляция часто ухудшается или повреждается. Однако, по мнению ученого, не только сокращение потерь тепла является целью изменения трубопроводов. Замена трубопроводов новыми повышает их надежность и долговечность.
Е) горизонтальное расстояние в свету между силовыми кабелями должно быть равно диаметру кабеля, но не менее 35 мм.
Рис. 3.2. Прокладка сети теплоснабжения в непроходном канале: а - сборный из железобетонных плит; б - сводчатый с опорной рамой;
1- железобетонное основание: 2- стеновой блок; 3- навесная теплоизоляция; 4- блок перекрытия; 5- подушка; 6- железобетонный свод
Непроходные каналы позволяют разместить в себе только подающий и обратный теплопроводы, для доступа к которым необходимо срывать слой грунта и снимать верхнюю часть канала. В непроходных каналах и бесканально прокладывается большая часть теплопроводов, Непроходные каналы применяют для труб диаметром 500-700 мм. Каналы могут быть железобетонными, асбестоцементными и металлическими. Снаружи каналы изолируют от влаги битумом и оклеивают гидрозащитным материалом.
Полупроходные каналы сооружают в тех случаях, когда к теплопроводам необходим постоянный, но редкий доступ. Полупроходные каналы имеют высоту не менее 1400 мм, что позволяет человеку передвигаться в нем в полусогнутом состоянии, выполняя осмотр и мелкий ремонт тепловой изоляции.
Бесканальные прокладки тепловых сетей продолжают совершенствоваться и получают все более широкое распространение в практике строительства и реконструкции. При реконструкции внутриквартальных тепловых сетей имеются более широкие возможности прокладки тепловых сетей по подвальным помещениям, чем при новом строительстве, так как строительство новых сетей часто опережает строительство зданий.
Примерный план и монтажная схема теплотрассы.| Узел прохода асбесто-цементных теплопроводов через стены теплофикационных камер. При бесканальной прокладке тепловых сетей из стальных труб во избежание неравномерных просадок, что вызывает дополнительные изгибающие напряжения, обычно свободные опоры под трубопроводами не устанавливают. Трубы в этом случае укладывают на нетронутый грунт или на утрамбованный слой песка. Свободные опоры применяют лишь на углах поворота и в местах установки гнутых компенсаторов, где сохраняются канальные участки.
При бесканальной прокладке тепловых сетей (рис. 266, в) никаких конструкций для ограждения трубопровода / и 2 не строят.
При бесканальной прокладке тепловых сетей (рис. 250, в) никаких конструкций для ограждения трубопроводов 1 и 4 не строят.
При бесканальной прокладке тепловых сетей отрывку траншей и устройство основания следует начинать лишь при наличии труб для сооружаемого участка сетей, имея в виду, что разрыв в сроках между отрывкой траншеи и укладкой труб должен быть минимальным. В зависимости от местных условий и принятого в проекте производства работ решения либо организуют вдоль трассы одну или несколько сварочных площадок, где трубы (по две-три) сваривают в звенья, либо развозят и сваривают их в звенья непосредственно вдоль всей трассы на расстоянии 1 5 - 2 м от намеченного и обозначенного колышками края траншеи с одной ее стороны, так как на другую сторону будет выбрасываться земля при рытье траншей.
Опоры.. а - скользящая, б - катковая, в - неподвижная. При бесканальной прокладке тепловых сетей (рис. 266, в) никаких конструкций для ограждения трубопровода / и 2 не строят.
При бесканальной прокладке тепловых сетей (рис. 169, в) никаких конструкций для ограждения трубопроводов / и 4 не строят.
При разработке и исследовании бесканальной прокладки тепловых сетей из асбестоцементных труб с засыпной тепловой изоляцией из гранулированных гидрофобизированных материалов определены следующие технологические процессы: подготовительные и земляные работы, укладка и монтаж асбестоцементных теплопроводов, устройство тепловой изоляции и испытание теплопроводов.
Многими строительно-монтажными организациями применяется для бесканальной прокладки тепловых сетей новый вид тепловой изоляции.
Опоры. а - скользящая, б - катковая, в - неподвижная. В последнее время для тепловой изоляции трубопроводов при бесканальной прокладке тепловых сетей применяют монолитную битумоперлитовую изоляцию. Толщину битумоперлитовой изоляции определяют тепломеханическим обсчетом в зависимости от диаметра труб. Битумоперлитовая изоляция выполняется в заводских условиях, и трубы поступают на строительство изолированными.
Строй-издат, 1984), где также отражены вопросы бесканальной прокладки тепловых сетей из асбестоцементных труб. В настоящее время по этому вопросу готовится новый нормативный документ.
Большие преимущества по простоте сооружения и по долговечности имеет способ бесканальной прокладки тепловых сетей с армопе-нобетонной изоляцией. Этот способ, проверенный в ленинградских теплосетях в течение ряда лет, обеспечивает экономичность, инду-стриальность сооружения и надежность в эксплуатации.
Расстояние по вертикали при пересечении газопровода с тепловыми сетями (при бесканальной прокладке тепловых сетей) должно быть не менее 0 5 м от труб тепловых сетей до футляра газопровода.
Исследования, проведенные в Киевском инженерно-строительном институте, показали, что при полностью бесканальной прокладке тепловых сетей применение сварных и крутоизогнутых отводов вместо гнутых приводит к уменьшению расчетной протяженности почти в 4 раза, т.е. число компенсаторов увеличивается вчетверо.
В зарубежной практике строительства и эксплуатации подземных теплопроводов используется свыше 40 различных конструкций бесканальных прокладок тепловых сетей. Для анализа и возможности сравнения большого числа различных типов подземных прокладок тепловых сетей необходима их классификация. Бесканальные прокладки подразделяют на 4 вида: с защитной механически прочной оболочкой труба в трубе; с пленочным покрытием; с жесткой теплоизоляционной оболочкой; конструкции в порошкообразных засыпках. Характерной особенностью конструкции является наличие цилиндрической наружной оболочки, которая частично или полностью разгружает рабочие трубопроводы от механических нагрузок, передаваемых грунтом, и препятствует прямом) попаданию грунтовых вод к наружной поверхности теплопроводов.
Каким должно быть расстояние по вертикали при & ресечении газопровода с тепловыми сетями при бесканальной прокладке тепловых сетей.
Указаны наименьшие допустимые расстояния в свету по горизонтали от наружной грани строительных конструкций или оболочки бесканальной прокладки тепловых сетей до зданий, сооружений и инженерных сетей.
Сметные цены на монтаж одного стального сальникового компенсатора. Годовой экономический эффект по расчетам треста Ленгазтепло-строй при применении компенсационных узлов (СКФ) по сравнению с сильфонными компенсаторами при бесканальной прокладке тепловых сетей составил 1 5 млн руб. на 40 км трассы трубопроводов.
В качестве засыпных теплоизоляционных материалов применяют засыпки, обладающие небольшой объемной массой, хорошими теплоизоляционными свойствами, достаточной прочностью, малой величиной водопоглощения и высокой капиллярного поднятия, стойкостью в условиях высокой температуры и влажности, низкой отпускной стоимостью. В качестве засыпной тепловой изоляции для бесканальной прокладки тепловых сетей из асбестоцементных труб были исследованы два вида засыпки, удовлетворяющей указанным требованиям: из керамзитового гравия средней фракцией 20 - 40 мм и гранулированного шлака средней фракцией 2 - 7 мм.
Изделия из пеностекла в виде скорлуп и сегментов пригодны для тепловой изоляции тепловых сетей. Эти изделия могут быть использованы и для бесканальной прокладки тепловых сетей.
Наряду с прокладкой в непроходных каналах все большее развитие получают бесканальные прокладки теплопроводов. Отказ от применения каналов при прокладке тепловых сетей весьма перспективен и является одним из путей удешевления их стоимости. Бесканальная прокладка тепловых сетей возможна при использовании механически прочной теплогидроизоляционной оболочки, способной защитить трубопроводы от потерь теплоты и выдерживать нагрузки, передаваемые грунтом. Тепловые сети с диаметром трубопроводов до 400 мм включительно рекомендуется прокладывать преимущественно бесканальным способом.
Пенобетон при объемном весе 300 - 400 кг / ж3 имеет достаточную для бесканальной прокладки прочность на сжатие и изгиб. Коэффициент теплопроводности пенобетона 0 08 - 0 11 ккал / м-ч - 9С в сухом состоянии, при увлажнении он увеличивается в 2 - 2х / 2 раза. Поэтому, особенно при бесканальной прокладке тепловых сетей с пенобетонной изоляцией должны быть приняты меры для защиты изоляции от увлажнения.
Составы звеньев на захватках определяют расчетом в зависимости от трудоемкости. В качестве примера на рис. 5.6 показан график поточного метода бесканальной прокладки двухтрубных тепловых сетей протяженностью 500 м из асбестоцементных труб Dy 150 мм с монолитной тепловой изоляцией укрупненными блоками по четырехзахватной системе.
Основным техническим преимуществом размещения трубопроводов в каналах является наличие воздушной прослойки, отделяющей трубопровод и тепловую изоляцию от непосредственного контакта с грунтом. При бейканальной прокладке трубопроводы работают в более тяжелых термовлажностных условиях, поэтому такая прокладка требует применения специальных изоляционных материалов для защиты трубопроводов от внешней - коррозии. В большей или меньшей мере отвечают этой задаче следующие разработанные в последнее время конструкции бесканальных прокладок тепловых сетей: в битумперлите, асфальтокерамзитобетоне, асфальтоизоле, в монолитном армопено-бетоне.
Основным техническим преимуществом размещения трубопроводов в каналах является наличие воздушной прослойки, отделяющей трубопровод и тепловую изоляцию от непосредственного контакта с грунтом. При бесканальной прокладке трубопроводы работают в более тяжелых термовлажностных условиях, поэтому такая прокладка требует применения специальных изоляционных материалов для защиты трубопроводов от внешней коррозии. В большей или меньшей мере отвечают этой задаче следующие разработанные в последнее время конструкции бесканальных прокладок тепловых сетей: в битумперлите, асфальтокерамзитобетоне, асфальтоизоле, в монолитном армопено-бетоне.
Рост единичной мощности ТЭЦ, использование КЭС, АТЭЦ, ACT для щелей теплоснабжения обусловливают значительное увеличение протяженности тепловых сетей. В одиннадцатой пятилетке необходимо выполнить большие объемы работ по строительству тепловых сетей. С целью сокращения удельных капиталовложений и потерь тепла при транспорте будет продолжено внедрение новых систем теплоснабжения, более надежных антикоррозийных наружных стеклоэмалевых покрытий, более совершенных конструкций и композиций теплоизоляционных материалов для труб больших диаметров. Будет продолжено внедрение бесканальной прокладки тепловых сетей диаметром до 400 - 600 мм, а также проведены научно-исследовательские и опытные работы по применению неметаллических материалов для теплопроводов.
Неподвижные опоры предусматривают на трубопроводах при всех способах прокладки тепловых сетей. От правильного размещения неподвижных опор по длине трассы тепловых сетей во многом зависит величина температурных деформаций и напряжений в трубах. Неподвижные опоры устанавливают на ответвлениях трубопроводов, в местах размещения запорной арматуры, сальниковых компенсаторов. На трубопроводах с П - образными компенсаторами неподвижные опоры размещают между компенсаторами. При бесканальных прокладках тепловых сетей, когда не используется самокомпенсация трубопроводов, неподвижные опоры рекомендуется устанавливать на поворотах трассы.
