4.7.    Прокладку в каналах или футлярах следует применять под проездами, площадями, автомагистралями, при пересечении с трамвайными и железнодорожными путями, в районах с плотной застройкой, при большой насыщенности зоны прокладки подземными коммуникациями, при значительном приближении (менее 5м) трассы к фундаментам зданий и сооружений.

4.8.    При бесканальной прокладке заглубление верха конструкции изоляции от поверхности земли или дорожного покрытия должно быть не менее 0,7м в проезжей части.

На вводе тепловой сети в здания и в непроезжей части допускается уменьшение величины заглубления до 0,5м.

В случае вынужденного уменьшения величины заглубления над теплопроводами следует укладывать разгрузочные железобетонные плиты или осуществить укладку монолитного ПБ, плотность и технические характеристики которого соответствует расчетным нагрузкам.

4.9.    При подземной бесканальной прокладке для осмотра и технического обслуживания секционирующих задвижек и другой запорно-регулирующей арматуры предусматриваются камеры, аналогичные сооружаемым при канальной прокладке тепловых сетей.

4.10.    При установке на трассе только секционирующих задвижек шарового типа рекомендуется сооружать колодцы с выходом штока и электро-колонкового привода в горловину колодца для возможности управления ими с поверхности земли без сооружения камер.

4.11.    Надземная прокладка на эстакадах, отдельно стоящих опорах или лежнях допускается при условии гидрозащиты теплоизолирующего покрытия из ПБ путем применения покровной оболочки из тонколистовой оцинкованной стали, алюминиевых листов или иных материалов, обладающих гидрозащитными свойствами и долговечностью при работе на открытом воздухе.

4.12.    Допускается надземная прокладка трубопроводов в изоляции из ПБ на эстакадах совместно с электрокабелями или трубопроводами, транспортирующими горючие вещества, а также в зданиях и подвалах всех категорий огнестойкости.

5. Компенсация температурных деформаций.

5.1.    Компенсация тепловых перемещений трубопроводов осуществляется путем применения специальных конструктивных решений в зависимости от конфигурации трассы, условий и вида прокладки трубопроводов.

При этом для всех способов прокладки теплопроводов и всех видах компенсации устройств наиболее эффективными являются симметричные схемы компенсации, позволяющие достичь наименьших напряжений в элементах теплосети, в том числе в неподвижных опорах, отводах и др.

5.2.    При наличии поворотов трассы под углом от 90° до 135° рекомендуется использовать естественную компенсацию тепловых перемещений (самокомпенсацию).

5.3.    Для компенсации тепловых удлинений трубопроводов на прямолинейных участках трассы между неподвижными опорами при подземной бесканальной прокладке труб в изоляции из ПБ рекомендуется применять осевые сильфонные компенсаторы, если содержание сульфатов и хлоридов в сетевой воде не превышает требования, ограничивающие их применение по этому показателю.

5.4.    При невозможности применения сильфонных компенсаторов из-за несоответствия химического состава сетевой воды требованиям технических условий для компенсации тепловых перемещений трубопроводов рекомендуется применять П -образные компенсаторы, как при бесканальной подземной, так и при надземной прокладке.

5.5.    При компенсации температурных удлинений П-образными компенсаторами, Г-образными или Z-образными фигурами последние следует размещать в середине компенсируемого участка. При П-образных компенсаторах длина наибольшего плеча (от оси компенсатора до неподвижной опоры), как правило, не должна превышать 60% общей длины компенсируемого участка.

5.6.    Гибкие компенсаторы и используемые для самокомпенсации углы поворота трассы следует прокладывать в траншеях с эластичными амортизирующими прокладками на участках, примыкающих к углам поворота.

В качестве амортизирующих прокладок применяется вспененный полиэтилен или полиуретан при плотности 30 кг/мЗ, обладающий значительной упругостью и гигроскопичностью в широком диапазоне температур.

Толщина прокладок определяется исходя из расчетного смещения при условии непревышения 50% толщины прокладки при сжатии от перемещения трубы.

12

5.7.    В целях уменьшения габаритов П-образного компенсатора, а также компенсационного напряжения в трубопроводах, рекомендуется производить предварительную растяжку компенсатора в обоих направлениях плоского участка на половину расчетного теплового удлинения трубопровода между неподвижными опорами (без учета защемления труб в грунте).

5.8.    Размеры ниш для П-образных компенсаторов и длины примыкающих к ним канальных участков, а также длины канальных участков для самокомпенсации температурных перемещений на Г- и Z-образных поворотах определяются по соответствующим таблицам и номограммам данного альбома.

5.9.    Расчет гибких компенсаторов производится по приведенным в настоящем альбоме номограммам, с помощью которых определяются размеры «створа» и «вылета» П-образного компенсатора, а также сил упругой деформации в зависимости от диаметра стальной трубы.

5.10.    Наряду с перечисленным возможно применение относительно новых способов компенсации температурных удлинений трубопроводов, а именно:

-    с предварительным нагревом труб;

-    с предварительным нагревом и установкой стартовых компенсаторов.

5.11.    При строительстве с предварительным нагревом осуществляется нагрев

трубопровода на половину разницы температур между максимальной возможной по рабочему графику и температурой монтажа, после чего трубопровод засыпается грунтом в нагретом состоянии.

При этом способе в процессе эксплуатации при нагревании до максимальных температур и охлаждении до температуры монтажа возникает напряжение металла трубы в районе фактической или мнимой опоры, которое не должно превосходить величину допустимого.

5.12.    Строительство с предварительным нагревом и установкой стартового компенсатора позволяет осуществлять засыпку трубопровода в траншее до его нагрева, что не допускается при отсутствии стартового компенсатора в предыдущем способе. При этом открытыми остаются места, где установлены стартовые компенсаторы. После предварительного нагрева и соответствующего перемещения свободного конца трубопровода сжимается сильфон стартового компенсатора, после чего он заваривается, превращаясь в обычный отрезок трубы, затем теплоизолируется и засыпается грунтом.

При этом в ходе эксплуатации трубопровод не имеет возможности перемещаться. Происходящие при эксплуатации температурные перепады изменяют только напряжения в металле труб в пределах расчетных значений. Методика расчетов, связанных с определением величин перемещений концов труб в точке монтажа стартового компенсатора, и рекомендации по настройке стартового компенсатора, а также метод прокладки теплопроводов холодным способом приведены в разделах 11,12.

6. Осевые сильфонные компенсаторы.

6.1.    При использовании для компенсации температурных удлинений трубопровода сильфонных компенсаторов (СК) их монтаж следует производить в строгом соответствии с нормативно-технической документацией, разработанной с учетом технических условий завода-изготовителя.

6.2.    Сильфонные компенсаторы (СК) допускается применять в районах

с расчетной температурой наружного воздуха для проектирования систем отопления не ниже минус 40°С и сейсмичностью до 9 баллов.

6.3.    Сильфонные компенсаторы применяются только на прямолинейных участках трубопроводов между неподвижными опорами при любом способе их прокладки.

При этом при бесканальной прокладке без устройства камер для СК следует применять усиленные конструкции, обеспечивающие восприятие нагрузок от веса грунта и автотранспорта без передачи их на сильфонные элементы СК, для чего применяются сильфонные компенсаторные устройства (СКУ) заводского изготовления и другие компенсационные устройства.

6.4.    При размещении СК в камерах и каналах, а также при надземной прокладке сильфонные компенсаторы устанавливаются вблизи к неподвижным опорам.

6.5.    При бесканальной прокладке СКУ можно устанавливать в середине пролета между неподвижными опорами.

6.6.    В целях обеспечения перемещения трубопровода в осевом направлении и ля защиты СК от нагрузок массой смежных участков трубопроводов необходимо с обеих сторон сильфонных компенсаторов предусматривать направляющие опоры на расстоянии, равном 1,5Ду от торцов компенсатора.

6.7.    При гидравлическом испытании пробное давление не должно превышать 1,5Ру.

Сильфонные осевые компенсаторы СК и СКУ относятся к группе неремонтируемых изделий.

Сроки ИК службы устанавливаются в зависимости от наработки полных или неполных циклов в течение срока эксплуатации и содержанию хлоридов в транспортируемой среде:

6.9.    Длина участка теплопроводов, компенсируемых с помощью сильфонного компенсатора, определяется исходя из требования непревышения амплитуды осевого хода компенсатора.

Для бесканальной прокладки дополнительно необходимо учитывать допустимые расстояния между неподвижными опорами, зависящие от глубины заложения трубопроводов.

6.10.    При монтаже сильфонного компенсатора необходимо производить его предварительную растяжку.

6.11.    Схемы сильфонных компенсаторов и их основные характеристики приведены на чертежах данного альбома.

6.12.    Удлинение трубопровода, на котором находится СК, должно находится в пределах амплитуды его компенсирующей способности, т.е. /KDi<2/i.

Монтажная длина компенсатора с учетом предварительной растяжки определяется по формуле:

Lmoht = L + а[ 0,5 (tmax- tM ) - tMOHT ] Ls, мм, где Lmoht - монтажная длина компенсатора, мм

1монт - температура окружающего воздуха при монтаже трубопровода.

7.6.    Силы    трения на участках канальной прокладки

(Ртр, кгс) определяются по формуле:

Pip - qxLxf, где

q - масса 1 м стальной трубы с изоляционной конструкцией и водой, кгс/м,

L - длина пролета между неподвижными опорами, м,

f - коэффициент трения скользящих подвижных опор о стальную поверхность (закладные части в бетонной подушке), равный 0,3.

7.7.    Нагрузка    на    неподвижную    опору    от

неуравновешенных сил внутреннего давления (Рвд, кгс) определяется по формуле:

_    _    Рн

Рвд=РрабХ7ГХ 4    ,    где

Dh - наружный диаметр стальной трубы, см.

7.8.    Нагрузка    на    НО    от    сил    упругой деформации при

П-образных компенсаторах (Рк), или самокомпенсации Z и Г-образными поворотами трубопроводов (Рх , Ру) определяется по номограммам.

7.9.    Распорное    усилие    осевого    сильфонного

компенсатора от внутреннего давления (Рр, кгс ) определяется по формуле:

Рр = РрабхБэф.хКр, где Рраб- рабочее давление теплоносителя, кгс/см²,

Бэф - эффективная площадь поперечного сечения компенсатора, см², Кр - коэффициент перегрузки, равный 1,2.

Эффективная площадь поперечного сечения определяется по формуле:

Бэф⁼71/1 6(Dh.b+Dbh.b) , где Dh.b, Dbh.b.- соответственно наружный и внутренний диаметр гибкого элемента компенсатора, см.

7.10.    Жесткость    осевого    сильфонного компенсатора (Рж,

кгс) определяется по формуле:

Рж=СохАУ2, где Со- жесткость компенсатора при его сжатии на 1мм, кгс/мм,

X- компенсирующая способность компенсатора, мм.

Значения Со и X принимаются из таблиц характеристик сильфонных компенсаторов.

7.11.    Для    упрощения расчетов величины Рэф., Рр и Рж

приведены в таблицах.

8. Рекомендации по монтажу и строительству.

8.1.    Монтаж трубопроводов в изоляции из ПБ следует производить в соответствии с проектом производства работ (ППР), разрабатываемым на основе материалов проектной документации, выполненной с учетом требований данного альбома типовых решений и обеспечением надежности и безопасной эксплуатации этих трубопроводов.

8.2. Изолированные по технологии "СОВБИ" трубы рассчитываются на срок эксплуатации 30 лет при условии обеспечения высокого качества их монтажа и эксплуатации, поскольку ПБ "СОВБИ" набирает прочность со временем. Поэтому долговечность изолированной трубы зависит от других элементов трубопровода.

8.3. Сварочные работы по соединению труб следует производить в сухую погоду либо под соответствующим защитным тентом и т.п. при температуре наружного воздуха не ниже минус 15°С.

8.4. Свариваемые поверхности труб должны быть очищены от краски, масла, ржавчины и других покрытий, мешающих сварке.

8.5.    Земляные работы по разработке траншей и котлованов следует производить в соответствии с правилами производства и приемки земляных работ по СНиП 3.05.03- 85 «Тепловые сети», СНиП Ш-4-80 «Техника безопасности в строительстве, СНиП 3.02.01-87 «Земляные сооружения, основания и фундаменты».

Для предотвращения просадок теплопроводов должны быть соблюдены следующие требования:

-    рытье траншей должно производиться без нарушения естественной структуры грунта в основании. Разработка траншеи производится с недобором на величину 0,1-0,15м. Зачистка траншей производится бульдозером или вручную,

-    в случае разработки грунта ниже проектной отметки на дно должен быть подсыпан песок до проектной отметки с тщательным уплотнением Куш =0,98 на толщину не более 0,5м; или по дну траншеи уложен ПБ.

-    при производстве работ в зимнее время не допускается монтаж трубопроводов на промерзшее основание.

8.6. Объем выемки грунта определяется глубиной укладки труб и обеспечением достаточного пространства для осуществления монтажа труб, отводов и других комплектующих.

8.7.    Перед устройством песчаного основания (пластового дренажа) производится осмотр дна траншеи, выровненных участков перебора грунта, проверка уклонов дна траншеи, их соответствие проекту. Результаты осмотра оформляются актом на скрытые работы.

8.8.    На дне траншеи устраивается песчаная подсыпка толщиной 150 - 200мм в зависимости от диаметров теплопроводов.

8.9.    В основании траншеи (с учетом подсыпки) выполняются приямки для возможности производить сварку, наносить теплоизоляцию и гидроизоляцию стыков.

8.10.    При засыпке трубопровода над верхом механо-защитной оболочки изолированной трубы обязательно устройство защитного слоя из песчаного грунта толщиной не менее 150 мм, не содержащего твердых включений (щебня, камня и др.) с послойным уплотнением (особенно пространства между трубопроводами, а также между трубопроводами и стенками траншей). После гидроиспытаний производится изоляция стыков, затем производят засыпку трубопровода..

8.11.    Сварные стыки труб подвергаются гидравлическому испытанию на плотность водой при давлении в 1,25 раза превышающем условное давление (Ру) при одновременном визуальном контроле швов на наличие утечек.

8.12.    После гидравлического испытания трубопровода производится его засыпка и уплотнение мест стыков с последующей равномерной засыпкой траншеи экскаватором слоем местного грунта толщиной 30см с разравниванием грунта вручную, ковшом экскаватора и бульдозером.

8.13.    Перед укладкой трубы, соединительные детали и элементы подвергаются тщательному осмотру с целью обнаружения трещин, сколов, глубоких надрезов, проколов, вырывов и других повреждений полиэтиленовой оболочки.

При обнаружении повреждений длиной менее 300 мм их заделывают путем экструзионной сварки или путем наложения термоусаживающихся манжет. При наличии в оболочке продольных трещин или глубоких надрезов протяженностью более 300мм трубы и детали отбраковываются.

8.14.    Укладка труб в траншею разрешается после проверки отметок верха песчаного основания траншеи и опорных подушек в каналах.

8.15.    Монтаж теплопроводов с теплоизоляцией из ПБ в полиэтиленовой оболочке производится при температуре наружного воздуха до минус 15°С.

8.16.    Перед сваркой стальных труб на оболочку теплоизоляции надевается термоусаживающийся манжет для последующей установки их на область сварного стыка.

8.17.    Центровка стыков стальных труб, их сварка и контроль качества производится согласно требованиям СНиП 3.05.03-85 «Тепловые сети». Перед сваркой концов труб торцы теплоизоляции должны быть прикрыты жестяными разъемными экранами и приняты меры по сохранению полиэтиленовой оболочки от попадания искр. Защитные экраны по окончании сварки должны удаляться.

8.18.    После сварки концов труб и деталей производится присыпка теплопроводов

песчаным грунтом ( кроме стыков ), проверка качества швов и предварительные испытания на прочность и герметичность согласно СНиП 3.05.03-85 «Тепловые сети».

9. Транспортировка и хранение.

9.1.    Транспортировка и хранение изолированных труб, изолированных элементов,

отводов, неподвижных опор должны осуществляться в соответствии с техническими требованиями на эти изделия.

9.2.    Складирование и хранение изолированных труб на приобъектных складах

и стройплощадке должно осуществляться в штабелях на подготовленной и выровненной площадке с соблюдением мер, обеспечивающих сохранность труб.

Расстояние между подкладками под нижний ярус труб должно быть 2,0м. Ширина прокладок 0,12 - 0,15м.

Высота штабеля трубопроводов должна быть не более 1,0м.

Должны быть предусмотрены меры против раскатывания труб.

9.3.    Изолированные соединительные детали должны храниться по видам изделий.

9.4. Перевозку, погрузку и разгрузку плетей изолированных труб и деталей

следует производить при температуре не ниже минус 20°С. При разгрузке запрещается сбрасывать изолированные плети и детали.

17

f - коэффициент трения между наружной оболочкой и грунтом (0,4), поданным ВНИПИэнергопрома, у - удельный вес грунта, т/м³, (Н/м³), h - глубина заложения трубы до осевой линии, м.

L - расстояние между неподвижными опорами, м.

В случае охлаждения трубопроводов ниже предварительного нагрева в стальных трубах возникают растягивающие напряжения, в случае подачи в трубы теплоносителя выше предварительного нагрева - сжимающие.

При выборе значения предварительного нагрева необходимо стремиться к тому, чтобы сжимающие напряжения в трубопроводах при максимальной температуре были равны растягивающим напряжениям при максимальном охлаждении. Допустимые осевые напряжения в трубах на расчетном участке следует рассчитывать по формуле:

ст = ЕхаХ/4(tmax - txcwi.), МПа, где: ст - осевое напряжение в трубе, МПа,

Е - модуль упругости трубной стали (2,1 х Ю '⁵МПа), а - коэффициент линейного расширения стали (1,2x10 '⁵м/м°С), tmax - максимальная температура теплоносителя, °С, txcw - температура трубы без теплоносителя, °С.

Напряжение на трубах не должно превышать максимально допустимое осевое напряжение и соответственно при разности температур At < 43°С. Пример:

txcm=0°C , tmax—95°С , tnpefl=42,5°C

Охлаждение до температуры трубы без теплоносителя:

At = 42,5-0 = 42,5°С

а = 2ДхЮ"⁵х1,2 хЮ '^<42,5 = 107,1 МПа< а_ДОп = 110 МПа Нагрев до расчетной температуры:

A t = 95 - 42,5 = 42,5°С

ст = 2,1хЮ-⁵х1,2 хЮ -*42,5 = 107,1 МПа< стдоп = 110Мпа Метод предварительного нагрева может быть рекомендован для теплоносителя с температурой не выше +95°С при температуре монтажа не ниже +5°С, при условии, что ремонтные работы будут производится также при температуре наружного воздуха не ниже +5°С.

Монтажная организация обязательно составляет соответствующий документ на предварительное напряжение трубопровода (акт на скрытые работы).

При проведении ремонтных работ, связанных с заменой участков труб на предварительно нагретых трубопроводах необходимо снова произвести предварительный нагрев труб либо предусмотреть на данном участке установку традиционного компенсатора (П-образный, сильфонный и др.).

11. Способ укладки теплопроводов с предварительным нагревом и стартовыми компенсаторами.

11.1.    Сущность метода заключается в том, что теплоизолированные трубы укладываются в траншею, после чего монтируются стартовые компенсаторы. Затем трубы засыпаются грунтом. Стартовые компенсаторы не засыпаются. Осуществляется предварительный нагрев трубопроводов и производится заварка корпуса стартовых компенсаторов.

11.2.    Максимальная длина (Lmax) компенсируемого участка трубопроводов рассчитывается по формуле:

Lmax = адоп-xF/P, м, где а доп. - допускаемое осевое напряжение в трубе,

F - площадь поперечного сечения стальной трубы, мм²,

Р - сила трения между наружной оболочкой и грунтом, кгс (Н/м), определяется по формуле:

Р = (1+ К)/2 хтг xDixhxyxfxL, кгс, (при у=1,8 т/м³), Н/м (при у=18000 Н/м³)

где:

К = коэффициент статического давления грунта (0,5) по данным Longstor ROL,

Di-диаметр наружной оболочки изолированной трубы, м, h - глубина заложения трубы до осевой линии, м,

f - коэффициент трения между наружной оболочкой изолированной трубы и грунтом (0,4), по данным ВНИПИэнергопрома, у - удельный вес грунта, т/м³,

L- расстояние между неподвижными опорами, м.

Настройка стартовых компенсаторов рассчитывается по формуле:

A L = Уг (tmax - txon) хЬхц, ММ, ГДв

A L - удлинение, которое должно восприниматься стартовым компенсатором, мм,

tmax - максимальная температура теплоносителя, °С,

txoji - температура трубы без теплоносителя, °С,

а - коэффициент линейного расширения стали (1,2x10 '⁵м/м°С),

L - расстояние между неподвижными опорами, м.

Пример. Дн=108 мм (с оболочкой =180 мм), L = 50м tpacn =95°С, txcm=5°C, tnpeflB =45°С L=l/2(95 - 5)х50х1,2хЮ '⁵= 0,027м = 27мм Стартовый компенсатор настраивается на 27,0мм.

Далее проверяется величина осевого напряжения по формуле:

а = ExaxAt, МПа, где

Е = 2,1x10'* МПа, а=1,2х10 '⁵, МПа

При нагреве до расчетной температуры: 95 - 45 = 40°С

a = 2ДхЮ'⁵х1,2хЮ -$<40=101 МПа<адоп=110МПа

При охлаждении до монтажной температуры: 45 - 5 = 40°С

a = 2,1 хЮ'⁵х 1,2x10 '$<40= 101 МПа<стдоп = 110МПа

11.3. В случае проведения ремонтных работ, связанных с заменой участков труб или арматуры, необходимо снова провести предварительный нагрев с установкой стартового компенсатора, либо осуществить замену его на традиционные (П-образные, сильфонные и др).

В случае, когда стальные оболочки стартовых компенсаторов не завариваются, снижение температуры ниже +5°С будут поглощаться за счет компенсирующей способности стартового компенсатора, работающего в этом случае как нормальный компенсатор.

В настоящее время выпуск стартовых компенсаторов освоен АО «Металкомп» (г.С. - Петербург).

12.Прокладка теплопроводов холодным способом.

12.1. Сущность метода заключается в том, что смонтированные трубопроводы

засыпаются грунтом без предварительного нагрева и баз компенсирующих устройств с монтажом фиксирующих неподвижных опор, расстояние между которыми Lmax определяется по формуле:

Lmax=<7flonX FxP, где: стдоп-допускаемое осевое напряжение в трубе (110МПа для углеродистых сталей),

F - площадь поперечного сечения стальной трубы, мм²,

Р -сила трения на единицу длины между наружной оболочкой и грунтом, кгс (Н/м) определяется по формуле:

1 _|_т£

р = LJixpxDixhxgxf xL, кгс, (при g=l,8 т/м³ ), Н/м (при g=18000 н/м³), где 2

К - коэффициент статического давления грунта (0,5), по данным Longstor Rol,

Di -диаметр наружной оболочки изолированной трубы, м, h - глубина заложения трубы до осевой линии, м,

f - коэффициент трения между наружной оболочкой изолированной трубы и фунтом (0,4), по данным ВНИПИэнергопрома, у - удельный вес грунта, т/м³,

L - расстояние между неподвижными опорами, м.

12.2. При нагреве труба перемещается вдоль оси. При этом осевое напряжение возрастает до максимально допустимой величины.

Максимальное сжимающее напряжение будет пропорционально величине полного температурного изменения, определяемого по формуле: ст = Exaxl/2 (tmax - txoji.), МПа, где: ст - осевое напряжение в трубе, МПа,

Е - модуль упругости трубной стали (2,1 хЮ'⁵МПа), а - коэффициент линейного расширения стали (1,2x10 '⁵м/м°С), tmax - максимальная температура теплоносителя, °С, txoji. - температура трубы без теплоносителя, °С.

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

1. Общая часть.

1.1. Типовые технические решения по проектированию и строительству тепловых сетей в изоляции из теплоизоляционного неавтоклавного монолитного пенобетона "СОВБИ" далее (ПБ) для труб Ду700-1200 мм разработаны для применения в районах, имеющих расчетные температуры наружного воздуха до минус 47°С.

1.2. Технические решения разработаны для двухтрубных водяных сетей, работающих с расчетными параметрами горячей воды: рабочим давлением Ру 1,6 МПа, температурой до 130°С с учетом требований EN253,1994г. и ГОСТ 30732-2001 г.

Типовые решения разработаны как для подземной бесканальной и канальной прокладки трубопроводов, так и для надземной прокладки на отдельно стоящих опорах или эстакадах. При этом конструкция изоляции теплопровода отличается видом рекомендованного наружного защитного покрытия поверх изоляции из ПБ в зависимости от характера прокладки трубопроводов (надземная или подземная).

При проектировании и строительстве должны соблюдаться требования действующих нормативных документов:

«Правила устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды», утвержденные Госгортехнадзором России;

-    СНиП 41-02-2003 «Тепловые сети. Нормы проектирования»;

-    СНиП 3.05 -85 «Тепловые сети»;

-    СНиП Ш - 42 - 80 «Магистральные трубопроводы. Правила производства и приемки работ»;

-    СНиП 41-03-2003 «Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов» введен постановлением Госстроя России 18-80 от 31.12.1997г.;

-    «Свод правил СП 41-103-2000 «Проектирование тепловой изоляции оборудования и трубопроводов»;

-    СНиП Ш-4-80* «Техника безопасности в строительстве»;

-    СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия»;

-    СНиП 2.02.01-83* «Основания зданий и сооружений». Нормы проектирования;

-    Руководящий документ по применению осевых сильфонных компенсаторов (СК СКТБ) по техническим условиям ТУ 5-98 иянш 300260.029 ТУ и сильфонных компенсаторных устройств (СКУ СКТБ) по техническим условиям иянш 300260.033 ТУ предприятия ГУП «Компенсатор» при проектировании, строительстве и эксплуатации тепловых сетей;

-    СТО- 005-50845180-2007 Теплоизоляция трубопроводов и оборудования неавтоклавным монолитным пенобетоном "СОВБИ";

3

-    Руководящий документ по применению осевых сильфонных компенсаторов, неподвижных опор и электросварных муфт с повышенным уровнем грунтовых вод изготавливаемых ООО "Изоляционные технологии" (г.Санкт-Петербург).

-    Правила пожарной безопасности при проведении сварочных и других основных работ на объектах народного хозяйства» ГУПО МВД России,

-    Нормативно-техническая документация по номенклатуре сборных же-лезобетонных конструкций каналов, камер, неподвижных опор, применяемых в строительстве тепловых сетей.

1.5.    Технические решения разработаны с использованием материалов, обобщающих отечественный и зарубежный опыт проектирования, строительства и эксплуатации трубопроводов тепловых сетей в системах централизованного теплоснабжения (ЦТ).

1.6.    При разработке использованы материалы и каталоги фирмы LOGSTOR

ROR (Дания), а также Европейской ассоциации производителей труб для ЦТ (Германия) без проведения на данной стадии дополнительных исследований и испытаний.

1.7.    Материалы альбома подлежат уточнению и корректировке в дальнейшем

по результатам эксплуатации и по мере накопления опыта проектирования и строительства тепловых сетей в изоляции ПБ.

1.8.    Бесканальная прокладка теплопроводов в изоляции из ПБ рекомендуется

при строительстве тепловых сетей в непросадочных грунтах с естественной влажностью или водонасыщенных и просадочных грунтах 1 типа.

1.9.    ПБ без наружной гидроизоляционной оболочки может применятся при использовании для транспортировки теплоносителя полимерных, асбоцементных, чугунных труб.

Это может осуществлятся при заливке ПБ во время безканальной прокладки непосредственно в траншею или образования из ПБ теплоизоляционной плиты над уложеным трубопроводом. Толщина и плотность изоляции определяется исходя их температурных режимов теплоносителя и климатических условий.

1.10. Проектирование и строительство тепловых сетей в условиях северной строительной зоны на территории распространения вечномерзлых грунтов, монтаж и возведение конструкций, предназначенных для эксплуатации в условиях низких расчетных температур (ниже минус 40°С) должны выполняться в соответствии со следующими требованиями нормативных документов, помимо выше перечисленных:

-    СНиП 2.02.04-88 «Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах»;

-    СНиП 3.02.01-87 «Земляные сооружения, основания и фундаменты».

2. Номенклатура стальных труб и изделий. Физико-механические свойства изоляции из пенобетона "СОВБИ".

2.1.    Для строительства тепловых сетей с использованием трубопроводов в теплоизоляции из ПБ и защитной оболочкой должны применяться стальные трубы, отвечающие требованиям стандартов и технических условий, регламентированных «Правилами устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды», утвержденными Г осгортехнадзором России.

2.2.    Применение трубопроводов, не указанных в «Правилах устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды» допускается только с разрешения Госгортехнадзора России на основании положительного заключения специализированной научно-исследовательской организации (п.3.1.3. «Правил») - НПО ЦКТИ или НПО ЦНИИТМАШ.

2.3.    Для районов с расчетной температурой наружного воздуха до минус 30°С возможно применение труб из углеродистых сталей обыкновенного качества марок СтЗсп5 (ГОСТ 380), Ст20, СтЮ и 10Г2 (ГОСТ 1050).

Для северных районов с расчетной температурой наружного воздуха -до минус 40°С допускаются к применению трубы только из низколегированных сталей марок 17ГС, 17Г1С (ГОСТ 19281), 17Г1СУ (ТУ Н-1-4248).

Для районов с расчетной температурой наружного воздуха ниже минус 40°С следует применять трубы из стали марки 09Г2С.

2.4 Толщина стенки стальной трубы определяется по нормам расчета трубопроводов пара и горячей воды на прочность в зависимости от параметров теплоносителя и марки стали трубы с учетом принимаемых технических решений и расстояний между неподвижными опорами.

Расчет минимальной толщины стенки трубы без учета внешних нагрузок, производится по формуле:

^Sp=fibp^+C’^№

Sp - минимальная расчетная толщина стенки трубы, мм;

Р - расчетное избыточное давление среды, кгс/мм²;

Дн - наружный диаметр стальной трубы, мм;

С - прибавка к минимальной расчетной толщине стенки, учитывающая минусовые отклонения по толщине стального листа, искажения геометрических размеров при гибе труб (принимается по таблицам), мм; б - допускаемое напряжение соответствующей марки трубной стали, кгс/мм². Полученная величина округляется до ближайшего размера, имеющегося в сортаменте.

Фактическую величину толщины стенки трубы рекомендуется увеличивать против расчетной на 1 мм в целях компенсации утонения стенки от влияния внутренней коррозии.

2.5. Ниже приведен перечень ГОСТов ТУ на стальные трубы, рекомендуемые к применению при строительстве тепловых сетей в изоляции из ПБ для рассматриваемых параметров теплоносителя.

Примечания:

1.    При поставке трубы должны быть подтверждены сертификатами качества завода-изготовителя.

2.    Испытание сварного шва на ударную вязкость следует производить при температуре минус 40°С. При этом величина ударной вязкости должна быть не менее 3 кгс/см² (29,4 дж/см²).

5

Технология сварочных работ и предельные отклонения сборочных единиц й" деталей трубопроводов должны отвечать требованиям «Правил устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды» Госгортехнадзора России и СНиП 3.05.03-85 «Тепловые сети».

Допуск круглости «а» в любом поперечном сечении гнутых участков труб не должен превышать 8%.

2(Дтах-Дтш)

Дтах+Дтт

Дтах и Дтш соответственно наибольший и наименьший наружные диаметры трубы (мм), измеренные в одном поперечном сечении, имеющем наибольшие отклонения.

2.8.    Утонение стенки трубы «в» на гнутых участках определяется по формуле:

SH-Smin в= ———х100%, где

Sh- номинальная толщина стенки прямой трубы в мм;

Smin - минимальная толщина стенки на гнутом участке трубы, мм.

Значение «в» не должно превышать 30% от номинальной толщины стенки трубы.

2.9.    Электросварные трубы со спиральным швом допускается применять только на прямолинейных участках трубопроводов.

2.10.    Изготовление сварных отводов из труб со спиральным швом запрещается.

2.11.    Монтаж труб всех марок стали следует выполнять при температуре окружающего воздуха не ниже минус 20°С специализированными организациями, имеющими разрешение (лицензию) органов

Госгортехнадзора России на выполнение сварочных работ.

2.12.    Детали и элементы трубопроводов (тройники, переходы, отводы, штуцеры) следует принимать по серии 5.903-13 «Изделия и детали трубопроводов для тепловых сетей» ч.1 и ч.2.

2.13.    На углах поворота труб Ду700 - 1200 следует применять сварные отводы заводского изготовления с углами 30, 45, 60 и 90°.

2.14.    Применение сварных отводов из бесшовных и электро-сварных прямошовных труб может быть допущено при условии 100% контроля заводских сварных швов неразрушающим методом.

2.20. В качестве гидрозащитного покрытия для труб с ПБ теплоизоляцией применяются оболочки следующих марок: низкого давления:

273-79 ГОСТ 16338-85 273-80 ГОСТ 16338-85 273-81 ГОСТ 16339-85 высокого давления:

102-14 ГОСТ 16337-77Е 102-90 ГОСТ 16337-77Е 102-10 ГОСТ 16337-77Е 153-9 ГОСТ 16337-77Е 153-10 ГОСТ 16337-77Е 153-4 ГОСТ 16337-77Е

Допускается применение других марок полиэтилена, в том числе импортных, имеющих физико-механические свойства, соответствующие приведенным в таблице, при согласовании с ОАО "Объединение ВНИПИэнергопром":

2.21. Трубы и фасонные изделия с теплогидрозащигным покрытием получают посредством заполнения ПБ пространства между стальной трубой и защитной оболочкой, с обеспечением соблюдения требований к качеству и точности изготовления изделий, приведенных в таблице:

2.22. Монтажные стыки стальных труб заливаются ПБ той же марки, что и основного теплоизоляционного слоя трубы.

2.23. В качестве гидроизоляционного покрытия монтажных стыков

применяются термоусаживающиеся муфты, ленты или другие изделия из полиэтилена.

2.24.    Помимо принятых труб в альбома приведены типоразмеры комплектующих изделий и деталей трубопроводов в ПБ изоляции: отводы под разными углами, тройники равнопроходные и разнопроходные, переходы и др.

2.25.    Отводы с теплоизоляцией представляют собой сварные отводы труб с приваренными патрубками и нанесенной на них теплоизоляцией из ПБ с полиэтиленовой защитной оболочкой.

Для удобства сварки отводов с трубами, приваренные к ним патрубки имеют прямые неизолированные концы длиной 210 мм.

Конструкции отводов разработаны с углом поворота 30°, 45°, 60°, 90°. Для углов поворота до 30° применяются косые стыки.

2.26.    Тройники представляют собой отрезки труб с вваренными в них под углом 90° трубами того же или меньшего диаметра.

2.27.    Муфты РПП предназначенные для гидроизоляции стыков труб, поставляются в комплекте с нагревательным элементом, а также отдельно поставляется устройство для электросварки, разработанное в ООО "Изоляционные технологии" (г. Санкт-Петербург).

2.28.    Физико-механические свойства теплоизоляции и гидрозащитных оболочек фасонных изделий должны полностью соответствовать свойствам теплоизоляционных конструкций, применяемых для линейных участков трубопроводов.

2.29.    Неподвижные опоры заводского изготовления для бесканальной и канальной прокладки представляют собой сборные щиты с вмонтированными в них изолированными отрезками труб с приваренными к ним опорными фланцами, выступающими над изоляцией, что позволяет осуществлять заделку по месту этих элементов в сборном щите.

2.30.    Сооружение монолитных железобетонных щитовых опор производится на месте строительства с предварительным размещением в опалубке патрубка трубопровода с приваренными к нему упорами и последующей заделкой узла изоляцией.

2.31.    Для надземной прокладки в альбоме разработаны хомутовые скользящие и неподвижные опоры.

2.32.    Неподвижные опоры разработаны на восприятие осевых горизонтальных усилий от 50 - 470 тс.

3. Расчет тепловой изоляции. Определение тепловых потерь.

3.1. Толщину основного слоя изоляции подающих и обратных трубопроводов, а также тепловые потери следует определять по формулам, приведенным в своде правил СП 41-103-2000 «Проектирование тепловой изоляции оборудования и трубопроводов», а также СТО- 005-50845180-2007 "Теплоизоляция трубопроводов и оборудования неавтоклавным монолитным пенобетоном "СОВБИ" ".

3.2.    В цепях унификации и индустриализации работ по нанесению слоя на стальные трубопроводы для двухтрубных водяных тепловых сетей рекомендуется толщину слоя принимать одинаковой как для подающего так и для обратного трубопровода, исходя из условия непревышения нормативных среднегодовых потерь этими трубопроводами.

3.3.    При определении тепловых потерь бесканально проложенными двухтрубными водяными тепловыми сетями, должны учитываться: расстояние между трубами , глубина заложения трубопроводов, средне-годовая температура в подающем и обратном трубопроводах, термическое сопротивление стальной трубы, изоляционного слоя, защитной гидрооболочки, грунта.

3.4.    Фактические тепловые потери определяются формуле:

(tn+to-2tcp)K

RTp+RH3+Rr+Ro6+Rrp+Ro

Q - потери тепла 1 м двухтрубных теплосетей, Втм;

tn - среднегодовая температура воды в подающем трубопроводе, С; t0 - среднегодовая температура воды в обратном трубопроводе, °С; tcp - среднегодовая температура среды, соприкасающейся с наружной поверхностью изоляции, для бесканальной прокаладки - температура грунта, °С;

К - коэффициент, учитывающий дополнительные теплопотери через теплопроводные детали и опоры, равный 1,15;

RTp - термическое сопротивление стальной трубы, м°С Вт;

Rro - термическое сопротивление изоляционного слоя, м°С, Вт;

Rr - термическое сопротивление гидроизоляционной оболочки, м°СВт;

Ro6 - термическое сопротивление защитной оболочки, м°С/Вт;

Rrp - термическое сопротивление грунта, м°С/Вт,

Ro - термическое сопротивление теплообмену между подающим и обратным трубопроводом, м°С Вт.

Ориентировочные значения термического сопротивления изоляционного слоя Rro м°С Вт при надземной прокладке трубопроводов и при среднегодовых температурах теплоносителя ниже 100°С принимаются:

3.5. Значения коэффициента дополнительных теплопотерь (К) приведены в таблице 5:

таблица 1

3.6. Значения среднегодовых температур теплоносителя при различных качественных графиках регулирования отпуска тепла от теплоисточника принимаются следующие:

таблица 2