Информация для проектных организаций

Технология бесканальной прокладки индустриально изолированных трубопроводов теплоснабжения является прогрессивным способом экономии энергоресурсов.

Трубопроводы предварительно изолированные пенополиуретаном (ППУ) в гидрозащитной трубе-оболочке представляют собой жесткую конструкцию «Труба в трубе», состоящую из стальной трубы (рабочей), изолирующего слоя из жесткого ППУ и внешней защитной трубы-оболочки из полиэтилена (ПЭ) низкого давления для подземной прокладки или спирально-навивной трубы-оболочки из тонколистовой оцинкованной стали - для надземной прокладки.

«Труба в трубе» - это единая конструкция за счет обеспеченных технологией изготовления связей между стальной трубой и слоем ППУ-изоляции, между слоем ППУ-изоляции и трубой-оболочкой. Прочное сцепление достигается предварительной дробеструйной обработкой стальной трубы, оптимальной характеристикой ППУ-изоляции обработкой электрическим коронным разрядом поверхности полиэтиленовой трубы-оболочки. Трубопроводы в ППУ-изоляции предназначены для прокладки тепловых сетей с постоянной температурой до 393oК (120oС), а также для прокладки тепловых сетей работающих по графику качественного регулирования с температурой теплоносителя до 423oК (150oС)

Для примера ниже приведено сравнение свойств ППУ-изоляции другими видами изоляционных материалов

Таблица 1.1.

Тепло

-изолятор Плотность, кг/м3 Коэф

-фициент теплопро-водности, Вт/МхоС Срок реальной эксплуатации Рабочая темпера

-тура, оС

ППУ жесткий 35 - 80 0,019 - 0,035 30 - 50 лет -200...+150

Пенополистирол 15 - 35 0,043 - 0,064 15 лет -80...+80

Минеральная вата 15 - 150 0,052 - 0,160 5 - 7 лет -40...+250

Пенобетон 250 - 400 0,145 - 0,160 10 лет -30...+120

Вспененный полиэтилен 20 - 40 0,038 - 0,042 до 30 лет -80...+100

Вспененный каучук 62 - 86 0,033 - 0,042 20 - 30 лет -70...+150

Пенополиуретановая изоляция превосходит аналоги по основным характеристикам: теплопроводности и длительности безотказной эксплуатации.

Современные сети теплоснабжения оборудуются системами оперативного дистанционного контроля состояния изоляции, что существенно повышает надежность работы ППУ – трубопроводов.

Опыт эксплуатации трубопроводов из предварительно изолированных труб показывает, что они позволяют:

увеличить срок службы трубопроводов до 30-40 лет (старые типы трубопроводе 5-10 лет).

снизить тепловые потери до 8%(старые типы трубопроводов 30-40%).

снизить затраты;

капитальные на 15-20% (не требуется строительство каналов из железобетонных элементов, камер для установки запорной арматуры);

эксплутационные в 9 раз;

ремонтные в 3 раза.

Применение индустриально изолированных труб позволяет избежать ежегодных летних отклонений горячего водоснабжения в домах для проведения профилактических работ благодаря наличию СОДК. С помощью приборов СОДК возможно контролировать состояние изолированного слоя, с высокой точностью определяя места его намокания и оперативного устранить возможные неполадки.

В результате высокого технического совершенства предизолированных трубопроводов (ПИ-трубопроводов), упрощение их строительства, эксплуатации и ремонта, технико-экономическая эффективность использования ПИ-трубопроводов наиболее высокая.

Некоторые преимущества ПИ-трубопроводов показаны в сравнении с трубопроводами с теплоизоляцией из минеральной ваты показаны в таблице 1.2.

Таблица 1.2.

Показатели Пенополиуритановая изоляция Теплоизоляция из минеральной ваты

Вид прокладки трубопроводов БЕСКАНАЛЬНАЯ

непосредственно в грунт или надземная КАНАЛЬНАЯ

в лотках из ж/б элементов

Возможность намокания и ухудшения теплоизоляционных свойств МИНИМАЛЬНАЯ, только при случайном механическом повреждении трубы-оболочки ПРИСУТСТВУЕТ ПРАКТИЧЕСКИ ВСЕГДА

Толщина слоя теплоизоляции 35 - 70 мм 70 - 120 мм

Эффективный срок службы 25 - 40 лет 5- 7 лет

Влага, агрессивные среды УСТОЙЧИВ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЕ СВОЙСТВА ТЕРЯЮТСЯ восстановлению не подлежит

Экологическая чистота БЕЗОПАСЕН, разрешено применение в жилых домах АЛЛЕРГЕН

Предварительно изолированные трубы, выпускаемые ООО «Смит-Ярцево», соответствуют ГОСТ 30732-2006 фасонные изделия ТУ 4937-003-70843705-2005.

Строительство и реконструкцию трубопроводов теплосети следует выполнять в соответствии с требованиями:

СНиП 41-02-2003. "Тепловые сети".

СНиП 3.05.03.-85. "Тепловые сети".

СП 41-105-2002. "Проектирование и строительство тепловых сетей бесканальной прокладки из стальных труб с индустриальной тепловой изоляцией из ППУ в ПЭ оболочки".

ПБ 10-573-2003. "Правила устройства и безопасности эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды".

Проектирование трубопроводов в ППУ-изоляции при подземной бесканальной прокладке тепловых сетей

Основные положения при проектировании теплотрасс из труб в ППУ-изоляции

Компенсация температурных удлиннений за счет естественных углов поворота

2.1.1. Бесканальную прокладку трубопроводов теплосети, предварительно изолированных пенополиуретаном в полиэтиленовой трубе-оболочке, необходимо выполнять в непросадочных грунтах с естественной влажностью или водонасыщенных и просадочных грунтах 1- го типа.

2.1.2. Марка стали, предизолированного трубопровода выбирается согласно т. 2.3. прил. 5ПБ10-573-2003 «Правил эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды», исходя из условий обеспечения расчетной прочности и безопасной эксплуатации трубопровода при принятых параметрах теплоносителя.

2.1.3. Минимальное заглубление при бесканальной прокладке принимается от 0,5 до 0,7 м от поверхности грунта. Максимальное заглубление трубопровода принимается из условия прочности его конструкции. Как правило, заглубление трубопровода не должно превышать 3м.

2.1.4. При бесканальной прокладке трубопроводов расстояние по горизонтали от наружной поверхности изолированного трубопровода до фундаментов зданий, и сооружений должно приниматься по Приложению Б к СНиП 41-02-2003 «Тепловые сети». При невозможности выдержать эти расстояния трубопроводы должны прокладываться в каналах или стальных футлярах на расстоянии не менее 2м от фундаментов зданий

2.1.5. При прокладке тепловых сетей бесканальным способом, трубы укладываются на песчаное основание толщиной не менее 100 мм с песчаной обсыпкой не менее 100 мм. Песчаную обсыпку следует выполнять из песка с коэффициентом фильтрации не менее 5 м/сут, не содержащего крупных включений с острыми кромками, которые могут повредить трубу-оболочку трубопроводов. После засыпки песок должен быть утрамбован для обеспечения равномерного трения между оболочкой трубопровода и грунтом.

2.1.6. Предизолированные трубопроводы можно прокладывать традиционным способом (в каналах, надземно). При надземной прокладке в качестве покровного слоя следует использовать спирально-навивную трубу-оболочку из тонколистовой оцинкованной стали по ГОСТ 14918-80. Предизолированные трубопроводы при прокладке в непроходных каналах можно укладывать на сплошном основании из песка (для трубопроводов диаметром до 400 мм) или на скользящих опорах (для трубопроводов больших диаметров). На участках прокладки трубопроводов в проходных и полупроходных каналах длиной до ЗО м допускается прокладка на скользящих опорах. При реконструкции тепловых сетей возможна укладка изолированных трубопроводов в существующий непроходной канал с засыпкой последнего песком.

2.1.7. Надземная и безканальная прокладка тепловых сетей по территории детских дошкольных, школьных и лечебно-профилактических учреждениях не допускается.

2.1.8. В случае прокладки предизолированных трубопроводов в местах подвергающимся динамическим нагрузкам (превышающим 5.0 т/ось), на высоте не менее ЗО см над поверхностью трубопровода необходимо уложить железобетонную плиту, или трубопровод проложить в защитных трубах или железобетонных каналах

2.1.9. На расстоянии 30 см над трубопроводом теплосети необходимо проложить предупреждающую (сигнальную) ленту.

Основные определения при проектировании трубопроводов из труб в ППУ-изоляции

Расчетный участок - это прямолинейный отрезок трубопровода, границами которого служат естественные компенсаторы или неподвижные опоры (при необходимости).

При нагребании трубопроводы тепловых сетей находятся под давлением грунта, которое мешает их тепловому удлинению. Проектируемую теплосеть можно разбить на обособленные участки так, что температурные удлинения каждого участка не окажут влияния на соседние. Это дает возможность делать расчет отдельно взятого участка независимо от работы рядом расположенных.

При нагревании прямого участка трубопроводе бесканальной прокладки, засыпанного грунтом, концы которого заканчиваются компенсатором, возникает неподвижная точка, не имеющая перемещений, от которой труба расширяется в равные стороны. Эта точка получила название условной неподвижной опоры. Нет никакой необходимости устанавливать в этом месте реальную неподвижную опору.

Допускаемое осевое напряжение (Одоп), МПа, трубопроводов:

из низколигированных сталей 17Г1С, 17Г1Су ГОСТ 19281-150;

из сталей Ст2О ГОСТ 1050- 150;

из сталей ВСт Зсп4-5 ГОСТ 380 - 130.

Сила трения между грунтом и трубой оболочкой возникает вследствие давления грунта на наружную поверхность труб. За счет сил трения частично компенсируются температурные удлинения, которые возникают в трубопроводах бесканальной прокладки при увеличении температуры теплоносителя.

Сила трения F, площадь поперечного сечения стенки трубы S, максимальная длина Lм при h=1.0м приведена в таблице 2. 1.

Таблица 2.

Условный диаметр трубы,мм	Наружный диаметр трубы,мм	Толщина стенки трубы,мм	Внутренний диаметр трубы,мм	Диаметр трубы-оболочки,мм	Сила трения,мм	Площадь поперечного сечения стенки трубы,мм2	Макс. Труба,м
32	38	3	32	110	1828	330	27
40	45	3	39	110	1828	396	32
50	57	3	51	125	2077	509	37
65	76	3	70	140	2326	688	44
80	89	35	82	160	2659	940	53
100	108	4	100	200	3323	1306	59
10	114	4	106	200	3323	1382	62
125	133	4	125	225	3739	1620	65
150	159	4.5	150	250	4154	2183	79
200	219	6	207	315	5234	4013	115
250	273	6	261	400	6647	5030	114
300	325	6	313	450	7478	6010	120
350	377	7	363	500	8308	8133	127
400	426	7	412	560	9305	9210	148
500	530	7	516	710	11798	11496	146
600	630	8	614	800	13294	15625	176
700	720	8	704	900	14955	17885	179

Запорная арматура

2.7.1. При проектировании тепловых сетей из Пи- труб следует помнить, что запорная арматура должна быть повышенной надежности, предварительно изолирована и исключать утечки и парение теплоносителя. Применение запорной арматуры на фланцах не допускается.

2.7.2. Устройство тепловых камер для обслуживания шаровых предизолированных кранов не требуется. Управление шаровыми кранами класса надежности А следует осуществлять через люки и необслуживаемые колодцы d 100-300 мм.

2.7.3. В целях сокращения материальных затрат и сроков выполнения строительно-монтажных работ ООО «Смит-Ярцево» выпускает шаровые предизолированные краны тройники прямые с кабельным выводом или с закольцовкой проводов под металлической заглушкой изоляции на ответвлении и тройники ответвления с закольцовкой проводов под металлической заглушкой изоляции на ответвлении.

Выводы кабельные, концевые элементы

2.8.1. Предизолированные трубопроводы оснащены сигнальными проводами системы оперативного контроля влажности ППУ-изоляции. В точках контроля соединительные кабели присоединяются к сигнальным проводам через герметичные кабельные выводы.

2.8.2. Кабельные выводы бывают промежуточные и концевые (с торцевым и верхним выводом кабеля СОДК).

2.8.3. Промежуточные кабельные выводы предусматриваются в точках контроля на расстоянии не более 300м друг от друга. К промежуточным кабельным выводам через соединительный кабель NYM 5 х 1,5 подключаются промежуточные коммутационные терминалы. В условиях низких температур необходимо использовать кабель марки КГХЛ 3х1,5 или КГХЛ 5х1,5 (СП41-105-2002).

2.8.4. Концевые кабельные выводы устанавливаются в конечных точках трассы (при длине трассы больше 100 м). К кабельным выводам через соединительный кабель NYM 3 х 1,5 подключаются измерительный и концевой коммутационные терминалы.

2.8.5. Если длина трассы не превышает 100 м, то с одной стороны устанавливается вывод кабельный концевой с подключением измерительного терминала а с другой - концевой элемент трубопровода с закольцовкой проводов системы ОДК под металлической заглушкой изоляции.

2.8.6. Для монтажа окончания ППУ-изоляции предусматривается укороченный концевой элемент трубопровода с закольцовкой проводов системы ОДК под металлической заглушкой изоляции. Применение неметаллических заглушек изоляции не допускается.

2.8.7. При стыковке подземной и надземной прокладок в некоторых случаях целесообразно применение отводов с кабельным выводом или с закольцовкой проводов СОДК под металлической заглушкой изоляции.