Трубопроводы и арматура - АС ТЕПЛА

Перейти к контенту

Главное меню:

Трубопроводы и арматура

Промышленные системы > Вспомогательное оборудование

ТЕПЛОВЫЕ ТРАССЫ

Теплотрасса (тепловая сеть) - элемент ряда систем теплоснабжения, расположенный между источником тепла и его потребителем и представляющий собой подземный или надземный трубопровод.
Теплотрассы различают по виду теплоносителя:
- пар;
- вода;

Тепловые сети подразделяются на магистральные, распределительные, квартальные и ответвления от магистральных и распределительных тепловых сетей к отдельным зданиям и сооружениям. Распределение тепловых сетей устанавливается проектом или эксплуатационной организацией.

СХЕМЫ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ


При обустройстве теплообеспечения потребителей тепла используется зависимая и независимая система отопления. Их отличие заключается в разных схемах подключения к теплотрассе.


Зависимая схема теплоснабжения



Если представить элеваторный узел жилого здания, то он устроен следующим образом:
- от теплотрассы элеватор отделяют входные задвижки;
- за ними в месте подачи и обратки располагаются вентиля или задвижки. Через них с подающего или обратного трубопроводов подключают горячее водоснабжение. Нередко в современных элеваторах встречается по две врезки на линии подачи и обратке, которые разделяет подпорная шайба. Их назначение заключается в обеспечении постоянной циркуляции горячей воды;
- после врезки элементов для обеспечения ГВС находится сопло с камерой, где производится смешивание. Поток более горячей жидкости, поступающей из прямого трубопровода под высоким давлением, подогревает часть воды в обратке и направляется на повторную циркуляцию;
- домовые задвижки перекрывают отопительную систему здания – зимой они открыты, а в теплое время года закрыты.

Зависимая и независимая система отопления отличаются тем, что в первом варианте вода поступает в системы ГВС и теплоснабжения непосредственно из теплотрассы.


Независимая схема теплоснабжения



Независимая схема отопления выглядит так:
- из подающего трубопровода жидкость поступает в обратную линию, одновременно отдавая тепловую энергию теплообменнику. Вода в данном случае не используется для ГВС и обогрева помещений;
- в этот же теплообменник, но в его другой контур поступает вода для питья из водопровода. После нагрева она подается в отопительную систему и для использования в быту.
Преимущество зависимой схемы присоединения отопления в том, что стоимость ее реализации недорогая. Дело в том, что при небольшой площади дома элеваторный узел для него можно смонтировать самостоятельно, используя для этого обычную запорную арматуру. Дороже всего обойдется изготовление сопла, от его диаметра зависит тепловая мощность элеватора.

Зависимая и независимая система отопления - сравнение

Достоинства, которые имеет независимая схема теплоснабжения:

1) она позволяет более гибко регулировать температуру теплоносителя для отопления. Для этого достаточно будет уменьшить поступление теплоносителя через теплообменник и в результате температура воздуха в доме понизится. Можно также прижать задвижки в элеваторном узле и тем самым убрать перепад. Но для данных элементов подобная ситуация считается нештатной, поскольку возможно падение щечек и остановка циркуляции. Если система независимая, производительность регулируется просто – при помощи циркуляционного насоса;
2) экономичность является следствием наличия гибкой настройки отопления в зависимости от нужд жильцов. В зависимой системе этот показатель находится на уровне не более 40%;
3) независимая система теплоснабжения позволяет использовать в качестве теплоносителя воду, очищенную от примесей, или незамерзающие жидкости. Нагреть питьевую воду для ГВС не трудно. В свою очередь при наличии зависимой системы потребители вынуждены применять воду с большими загрязнениями – песком, окалиной и минеральными солями.


ТИПЫ ПРОКЛАДКИ ТРУБОПРОВОДОВ


Теплотрассы различают по способу прокладки:
- подземные: бесканально, в непроходных каналах, полупроходных каналах, проходных каналах и в общих коллекторах совместно с другими инженерными коммуникациями.
- надземные: на низких и высоких отдельно стоящих опорах.

Бесканальной прокладкой называется прокладка трубопроводов непосредственно в грунте. Для бесканальной прокладки используют трубы и фасонные изделия в особой изоляции - пенополиуретановой (ППУ) теплоизоляции в полиэтиленовой оболочке, пенополимерминеральной (ППМ) изоляции (безоболочной).


Итак, т
епловая сеть это система трубопроводов (теплопроводов) централизованного теплоснабжения, по которым теплоноситель (горячая вода или пар) переносит тепло от источника (котельной) к потребителям и возвращается обратно к источнику.

Прокладка тепловых сетей бывает как однотрубной, так и многотрубной. В населенных пунктах как правило это двухтрубная система теплоснабжения: по одной трубе производится доставка тепла, а по другой отводится отработанный теплоноситель. В наше время наиболее востребованным становится прокладка тепловых сетей из полимерных материалов, впрочем по-прежнему актуальны трубы из чугуна, асбестоцемента и стали.
Существуют различные способы прокладки инженерных сетей и строительства теплотрасс:
1) канальная прокладка теплотрассы - труба укладывается в специальный канал. Здесь различают устройство монолитного канала (строительство теплотрассы производится с заливкой основания и армированием дна канала) и устройство лоткового канала (строительство теплотрассы производится с использованием готового железобетонного изделия - лотка);
2) бесканальный способ строительство теплотрассы (в случаях, когда прокладка тепловых сетей не требует строительства под них канала - теплотрасса укладывается непосредственно в траншею отсыпанную соответствующим образом);
3) по технологии горизонтального направленного бурения (бестраншейный способ прокладки теплотрассы).

Канальная прокладка теплотрассы


При использовании этого метода для прокладки теплотрассы труба укладывается в специальный канал или монолитный или лотковый.

Устройство монолитного канала
После проведения основных земляных работ по выемке грунта, начинаются работы непосредственно связанные с будущим каналом и прокладкой труб теплотрассы: это выравнивание основания канала теплотрассы, заливка основания, армирование дна канала теплотрассы, прокладка греющего провода, утепление залитого бетона, заливка армированного дна канала теплотрассы, армирование стенок, установка опалубки, заливка стенок канала бетоном, гидроизоляция стенок канала, теплотрассы, установка опорных подушек для прокладки теплотрассы, строительство теплотрассы с установкой скользящих опор, покраска кремний-органической краской КО, изоляция теплотрассы, закрытие канала плитами перекрытий, гидроизоляция канала теплотрассы, засыпка песком и грунтом, утрамбовка грунта, засыпка гравием и заливка бетонного основания под асфальтировку, благоустройство территории.

Устройство лоткового канала
При устройстве лоткового канала теплотрассы используется готовое железобетонное изделие - лоток.
Порядок строительства теплотрассы:
- вскрытие асфальтобетонного покрытия,
- удаление старого канала и труб теплотрассы,
- укладка лотка, укладка труб теплотрассы,
- теплоизоляция теплотрассы,
- укладка плит перекрытия канала и гидроизоляция,
- засыпка песком и грунтом,
- благоустройство (бетонирование)

Воздушный способ строительства теплотрассы

В основном этот способ строительства теплотрассы, трубопроводов используется на короткий промежуток времени или если нет возможности использовать другой способ прокладки.
Порядок строительства:
- установка ограждающих конструкций и информационных щитов,
- установка опор,
- установка высоких опор,
- прокладка теплотрассы трубопровода,
- теплоизоляция теплотрассы трубопровода,
- монтаж защитного металлического слоя теплотрассы трубопровода.



Безканальный способ строительства теплотрассы трубопровода

Этот способ укладки теплотрассы, трубопровода не требуется строительство канала. Теплотрасса укладывается непосредственно в траншею отсыпанную соответствующим образом.
Строительство, монтаж теплотрассы трубопровода выглядит следующим образом:
- земляные работы,
- выравнивание основания,
- отсыпка песком,
- укладка труб теплотрассы,
- утрамбовка грунта,
- засыпка гравием и заливка бетонного основания под асфальтировку,
- благоустройство территории.








Бестраншейный споcоб прокладки теплотрассы трубопровода

Касательно бестраншейного способа прокладки тепловых сетей стоит отметить, что метод горизонтально-направленного бурения (ГНБ), а также методы продавливания и прокола позволяют обходить различные препятствия и осуществлять прокладку инженерных сетей под реками, транспортными магистралями и железными дорогами, то есть там, где открытый способ прокладки инженерных коммуникаций невозможен. А также бестраншейный способ прокладки теплотрасс и инженерных сетей исключает ряд трудоемких процессов и, следовательно, уменьшаются трудозатраты. Но в ряде случаев допускается только подземная прокладка тепловых сетей в монолитных железобетонных каналах с гидроизоляцией - таковы требования для строительства теплотрасс по территории зданий и сооружений детских дошкольных, школьных и лечебно-профилактических учреждений.


МАТЕРИАЛ ТРУБОПРОВОДОВ


Для прокладки тепловых сетей применяют трубы, сделанные из различных материалов. Одни лучше сохраняются за счет положительных свойств легирующих добавок, другие – за счет термической обработки, проведенной на этапе изготовления изделия.

Во время строительства практически любого здания или сооружения необходима прокладка тепловых сетей. Для выполнения этого этапа строительных работ используются различные типы труб. В одних случаях рабочие применяют напорные асбестоцементные трубы, в других - биметаллические, в третьих – оцинкованные стальные из углеродистой стали, в четвертых – стальные углеродистые трубы с эмалевыми и стеклоэмалевыми покрытиями.

Напорные асбестоцементные трубы
Такие трубы, в отличие от стальных аналогов, имеют следующие преимущества:
- выдерживают воздействие горячей воды с температурой до 130
гр. С;
- обладают повышенной коррозионной стойкостью;
- при воздействии деформационных сил сохраняют линейные размеры за счет наличия асбеста, играющего роль арматуры;
- коэффициент теплопроводности при температуре 150
гр. С меньше в 62,5 раза;
- при капитальном строительстве или ремонте, где может выполняться такая операция, как изоляция тепловых сетей, затраты значительно меньше;
- в монтаже такие трубы довольно просты.

Биметаллические трубы
Выполняются трубы такого типа из листовой стали. Их поверхность покрывают защитным составом, толщина которого лежит в пределах от 5 до 15% от толщины стенки.

Металл получают в виде горячекатаного изделия, что придает ему высокие механические свойства. При этом пропадает необходимость термического воздействия на стальной лист. Это позволяет улучшить антикоррозионные свойства и увеличить прочность биметаллических труб.

Довольно часто биметаллические трубы применяют в качестве аналогов трубам из нержавеющей стали. В данном случае достигается экономическая эффективность и в значительной степени продлевается срок их эксплуатации.

Стальные трубы из углеродистой стали с примесями цинка

Благодаря процессу цинкования стальные водогазопроводные трубы показывают хорошие результаты при работе с теплой водой не выше 60
гр. С. Однако в кислых и щелочных средах цинковое покрытие отличается малой эффективностью. Разрушаются такие трубы, если протекает в них вода с низким рН (6-7). Кроме того, на стойкость цинкового покрытия влияет скорость течения воды, ее состав, а также уровень наполнения трубы.

Бывает, что для повышения антикоррозионной стойкости требуется не только изоляция труб, но и введение в оцинкованный металл легирующих добавок. Продлевают срок службы покрытия такие химические элементы, как никель (0,1-0,4% по массе), алюминий (0,04-0,01% по массе). Также долговечность может быть увеличена за счет таких мероприятий, как фосфатирование, пассивирование и лакирование.

Стальные углеродистые трубы с эмалевыми и стекло-эмалевыми покрытиями
Данный тип труб обладает такими преимуществами, как гладкая и твердая поверхность, повышенная химическая стойкость, не поддающееся старению покрытие. Также такая продукция относительно цены является общедоступной.

В последнее время большое распостранение получили предизолированные трубы для отопительных сетей и систем ГВС.












Предварительно изолированные трубы



Предварительно изолированные пенополиуретаном изделия используются в строительстве и ремонте тепловых сетей при условном давлении их теплоносителя Ру≤2,5 МПа и температуре Т≤140° С (допустимы кратковременные перегрузки до до Т=150° С).

Трубы с предварительной пенополиуретановой изоляцией в полиэтиленовой защитной оболочке прокладывают: - бесканальным способом;

- в непроходных каналах с песчаной подсыпкой (реконструкция действующих тепловых сетей);

- в каналах с использованием скользящих опор (реконструкция действующих тепловых сетей в геологично нестабильных грунтах).

Для наземной укладки используют трубы с заводской пенополиуретановой теплоизоляцией в стальной оцинкованной или алюминиевой спирально-сфальцованной оболочке.

Компенсация теплового удлинения теплопроводов осуществляется как традиционными методами (П-, Г- і Z-образными компенсаторами с использованием предварительно изолированных колен), так и при помощи осевых сильфонных компенсаторов, теплоизолированных в заводских условиях.

Трубы и фасонные элементы оборудуются системой дистанционного контроля и мониторинга (СДКМ), которая позволяет оперативно определять место аварийного повреждения изоляции с точностью до 1 м.

После сваривания незаизолированных концов стальных труб и монтажа СДКМ уже в полевых условиях проводится теплогидроизоляция зон сварки с использованием разного рода муфт, которые обеспечивают полную герметичность их соединения с трубами-оболочками. Полость заполняется пенополиуретаном.







Преимущества использования предизолированных пенополиуретаном труб в тепловых сетях:

• экономия средств при бесканальной прокладке сравнительно с традиционными методами строительства тепловых сетей составляет 20-30%;
• окупаемость капиталовложений в реконструкцию теплосетей не превышает 2-3 лет;
• ежегодные эксплуатационные затраты уменьшаются в десятки раз;
• потери тепла при транспортировании теплоносителя сокращаются в 5-10 раз;
• долговечность трубопроводов реально возрастает в 3-4 раза (гарантированный срок эксплуатации – не менее 30 лет).

«Классические» предизолированные трубы состоят из ведущей (внутренней) стальной трубы (транспортирование теплоносителя), извне которой вдоль общей оси на центраторах крепится труба-оболочка большего диаметра (гидроизоляция), а межтрубное пространство заполнено вспененным полиуретаном (теплоизоляция).


Трубы-оболочки (на примере труб Microflex)



Microflex – это предизолированные трубы, то есть, сами трубы уже предварительно утеплены вспененным полиэтиленом и помещены в изоляционный кожух из полиэтилена HDPE. Такая защита позволяет избежать теплопотерь, а также продлевает срок эксплуатации труб до 50 лет!
Предварительно изолированные трубы Микрофлекс используются для подземной бесканальной прокладки:
- наружных теплосетей, сетей отопления;
- горячего водоснабжения;
- холодного водоснабжения (водопровода);
- напорной канализации;
- систем с охлаждающими жидкостями;
- термальных систем и гелиосистем.


Использовать предварительно изолированные трубы Микрофлекс очень удобно. Они полностью подготовлены для прокладки теплотрасс. К ним не нужно докупать ни дополнительные утеплители, ни неподвижные опоры, ни компенсаторы. Мы предлагаем несколько разновидностей труб:
- Теплоизолированные трубы с двухтрубной системой. Это уже готовый контур для подачи и обратки теплоносителя. Есть варианты для холодного и горячего водоснабжения, подвода питьевой воды, отопления и отвода канализационных сточных вод.
- Четырехтрубные системы Microflex Quadro. Используются при подаче воды в малоэтажные здания с целью экономии средств на прокладку теплосетей. При помощи одной трубы можно подвести и горячую воду, и отопление.
- Трубы с саморегулирующимся кабелем для дополнительной защиты в зимний период. Такая система спасает от замерзания подземные трубы водопровода или канализации. Подходит для использования в суровых климатических условиях либо в случае прокладки теплотрассы выше глубины промерзания.


Преимущества использования:
1) Снижение вероятности прорыва на теплотрассе сведено к минимуму за счет применения высококачественной трубы из РЕ-Ха, гибкой и прочной изоляции, а также отсутствия соединений на протяжении 100 м теплотрассы.
2) Минимальные потери тепла в теплотрассе за счет использования современного высокоэффективного теплоизоляционного полиэтилена с закрытой структурой ячейки. Этот материал имеет очень низкий коэффициент теплопроводности = 0,0365.
3) Возможность прокладки труб с диаметром от 25 до 160 мм.
4) Температура воды в трубах при необходимости может доходить до 95 гр С!
5) Изолированные трубы Микрофлекс могут использоваться в системах с постоянным давлением до 10 Бар.
6) При гидравлических испытаниях трубы выдерживают давление до 16 Бар.
7) Труба предварительно изолированная, цена которой не намного выше привычных металлических труб, монтируется очень быстро и просто, без дополнительного специального инструмента. Это снижает затраты на монтаж и проектирование теплотрассы.




Особенности
установки теплоизолированных труб Микрофлекс (MICROFLEX):

- Монтаж изолированных труб не требует использования какого-либо специального инструмента, за исключением гаечного ключа, что позволяет самостоятельно монтировать систему и снизить требования к квалификации монтажников;

- Отсутствие сварочных работ;

- Пластиковые трубы Микрофлекс (MICROFLEX) легкие, не требуют при укладке использования кранов или другой подъемной техники;

- Предизолированные трубы Микрофлекс транспортируются обычным грузовым транспортом в бухтах (катушках). Диаметр катушки 1,5-2,4м;

- Наши энергосберегающие трубы очень гибкие, позволяют с легкостью обходить любые препятствия, встречающиеся при монтаже (постройки, деревья и т.п.);

- Двойная толщина стенки наружного защитного кожуха (уникальная конструкция труб Микрофлекс) позволяет сохранить влагозащищенность всей конструкции даже при повреждении первого гофрированного слоя;

- Пластиковые трубы Микрофлекс не требуют устройства компенсаторов, т.е. являются самокомпенсирующимися, что позволяет экономить на общей длине трассы;

- Для выполнения земляных работ не требуется обязательное применение спецтехники (экскаваторов); объем земляных работ небольшой, т.к. не требуется устройства железобетонных лотков, поэтому ширина и глубина траншеи минимальная;

- Трудоемкость при монтаже предварительно теплоизолированных труб Микрофлекс (MICROFLEX) гораздо ниже, чем при монтаже стальных трубопроводов, что позволяет укладывать в день до 1км трассы бригадой 2-6 человек;


- Диаметр напорной трубы (РЕХ-а или РЕ-100) остается неизменным (не зарастает и не корродирует) на протяжении всего срока эксплуатации;

- Напорные трубы (РЕХ-а и РЕ-100) выдерживают многократные циклы заморозки/оттаивания, сохраняя полную работоспособность после оттаивания;


- Срок эксплуатации теплоизолированных труб Микрофлекс (MICROFLEX) составляет не менее 50 лет;

- Теплотрасса укладывается в траншею длиной до 100 м без каких-либо дополнительных соединений;



-
Трубы, изолированные в заводских условиях, отлично сохраняют тепловую энергию, обладая минимальными теплопотерями, следовательно, практически всё передаваемое тепло доходит до конечного потребителя.



- Предизолированные трубы Микрофлекс (MICROFLEX) имеют следующие рабочие параметры:

* 95°C / 6 бар – отопление;
* 65°C / 10 бар – горячее водоснабжение;
* 95°C / 10 бар – горячее водоснабжение с повышенными параметрами;
* 10+ 25°C / 16 бар – холодное водоснабжение, системы охлаждения (кондиционирования) от чиллеров и др.

                      

СОДК. Система Оперативного Дистанционного Контроля
на теплосетях из трубы в ППУ-изоляции



Система оперативного дистанционного контроля (система ОДК) предназначена для контроля состояния теплоизоляционного слоя пенополиуретана (ппу) предизолированных трубопроводов и обнаружения участков с повышенной влажностью изоляции. Увеличение влажности тепловой изоляции может быть вызвано либо проникновением влаги через внешнюю полиэтиленовую оболочку трубопровода, либо за счет утечки теплоносителя из стального трубопровода вследствие коррозии или дефектов сварных соединений. Наличие системы ОДК в конструкции трубопровода предусмотрено в ГОСТ 30732-2001, СНиП 2.04.07 - 86*, а также СП 41-105-2002.

Система ОДК позволяет:

проверить качество изготовления предизолированной трубы ппу,
проверить качество монтажных работ,
осуществлять длительную эксплуатацию трубопровода в ппу изоляции.
Основной принцип работы системы одк заключается в изменении электропроводности теплоизоляционного слоя из пенополиуретана при увлажнении. Контроль состояния изоляции заключается в измерении сопротивления при замере сигнальных проводов, проложенных в теплоизоляционном слое между стальной трубой и полиэтиленовой или оцинкованной оболочках относительно стальной (рабочей) трубы.

Увлажнение
ППУ ведет к резкому падению сопротивления и система ОДК при подключении детекторов сигнализирует об этом.

Система
ОДК включает в свой состав:

1.Сигнальные проводники в теплоизоляционном слое трубопроводов, проходящие по всей длине теплосети;
2.Терминалы для подключения приборов в точках контроля и коммутации сигнальных проводников;
3.Кабели для соединения сигнальных проводников с терминалами в точках контроля, а также для соединения сигнальных проводников на участках трубопроводов, где устанавливаются неизолированные элементы;
4.Детектор (стационарный 220 В или переносной 9 В);
5.Локатор (импульсный рефлектометр);
6.Тестер изоляции.

Общие принципы монтажа трубопроводов с системой
ОДК

При выполнении работ с изолированными трубами необходимо соблюдать требования безопасности согласно по ГОСТ 30732-2006 и руководства по применению изделий в части транспортирования, хранения, монтажа и засыпки трубопроводов в ппу изоляции. Монтаж трубопровода из теплоизолированных труб и элементов с системой одк выполняется в строгом соответствии с проектной документацией, согласованной с эксплуатирующей организацией. Перед укладкой изолированных труб в траншею проводится контроль сопротивления изоляции труб и всех фасонных деталей и элементов трубопровода.

Приборы контроля, детекторы (переносные и стационарные) применяются для постоянного или периодического контроля состояния трубопровода в
ППУ изоляции. При попадании влаги в изоляцию ппу или обрыве проводников определяется тип повреждения и, при необходимости, формируется сигнал для дистанционного сообщения. Центральный детектор применяется для постоянного контроля за шестью стационарными детекторами. Соединение с детекторами осуществляется через двужильный кабель. Постоянный контроль фактического состояния элементов теплопровода, позволяет избежать высоких затрат на ремонт трубопроводов и устранение последствий аварий. Также появляется реальная возможность контролировать качество строительно-монтажных работ до окончания монтажа, т.е. до засыпки теплотрассы, а также в процессе эксплуатации обнаруживать повреждения ппу изоляции до того, как рабочая труба подвергнется воздействию коррозии. В случае своевременного обнаружения поврежденной изоляции ремонтные работы не требуют отключения теплоносителя и замены рабочей трубы.



АРМАТУРА






Трубопроводная арматура служит для обустройства трубопроводных систем, ее функциональное назначение весьма обширно. Она должна управлять, перекрывать, распределять, регулировать и сбрасывать потоки рабочей среды. Происходит это за счет устройств, которые устанавливаются на трубопроводах и составляют единое целое всей магистрали.






К запорной трубопроводной арматуре относятся задвижки и краны. Предохранительную трубопроводную арматуру представляют клапаны. Вентили и регуляторы давления служат для регулирующей трубопроводной арматуры, а воздухоотводчики и конденсатоотводчики являются представителями отводной трубопроводной арматуры.






Запорная арматура как разновидность трубопроводной арматуры предназначена для перекрытия потока рабочей среды с определенной герметичностью. Запорная регулирующая арматура используется во многих сферах производств, обеспечивая безопасность технологических процессов. Она играет немаловажную роль, так как от ее прочности, надежности и качества зависит работа всей трубопроводной системы в целом.







 
Назад к содержимому | Назад к главному меню