РАО «ЕЭС России»

ОАО «Объединение ВНИПИэнергопром»

ТИПОВЫЕ РЕШЕНИЯ ПРОКЛАДКИ ТРУБОПРОВОДОВ ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ В ПЕНОПОЛИМЕРМИНЕРАЛЬНОЙ (ППМ) ИЗОЛЯЦИИ.

ДИАМЕТРОМ Д_у 50-400 мм.

Конструкции и детали

ATP 313.ТС-014.000

Москва 2005 г.

Содержание

Пояснительная записка..............................................................................................................................................................................................3

1.    Общая часть...............................................................................................................................................................................................................3

2.    Номенклатура стальных труб и изделий. Физико-механические свойства ППМ изоляции................................................................................4

3.    Конструкция прокладок теплопроводов...................................................................................................................................................................7

4.    Определение тепловых потерь..................................................................................................................................................................................8

5.    Компенсация температурных деформаций. Сильфонные компенсаторы...........................................................................................................11

6.Определение усилий на неподвижные опоры.......................................................................................................................................................13

7. Рекомендации по строительству.............................................................................................................................................................................17

8. Транспортировка и хранение....................................................................................................................................................................................18

9. Указания по монтажу теплопроводов.......................................................................................................................................................................19

Номограммы...............................................................................................................................................................................................................20

Правила пользования номограммами.........................................................................................................................................................................55

Подземная прокладка труб...........................................................................................................................................................................................65

Фасонные изделия........................................................................................................................................................................................................67

Отводы......................................................................................................................................................................................................................67

Тройники...................................................................................................................................................................................................................72

Переходы..................................................................................................................................................................................................................77

Заделка стыков труб на прямых участках теплопроводов монолитной ППМ...........................................................................................................80

Установка скользящих опор в каналах и футлярах....................................................................................................................................................83

Конструкции скользящих опор при прокладке трубопроводов в каналах.................................................................................................................84

Скользящие хомутовые опоры, выполненные в футляре...........................................................................................................................................89

Изолирование неподвижных опор...............................................................................................................................................................................91

Железобетонные опорные щиты неподвижной опоры...............................................................................................................................................95

Опорные щиты для неподвижных опор при прокладке трубопроводов в канале Ду 50... 125 мм...........................................................................99

Опорные щиты для неподвижных опор при прокладке трубопроводов в канале Ду 150... 200 мм.......................................................................103

Варианты прокладки трубопроводов в ППМ изоляции............................................................................................................................................107

Конструкция сопряжения бесканальной прокладки с канальным участком...........................................................................................................114

Решение углов поворота теплопроводов в ППМ изоляции с эластичными амортизирующими прокладками.....................................................118

Компенсаторы осевые сильфонные...........................................................................................................................................................................119

Конструкция прокладки труб через внутренние стены здания...............................................................................................................................124

Конструкции неподвижных опор при прокладке труб в существующих стенах и фундаментах...........................................................................127

5 2 Компенсация тепловых перемещений трубопроводов осуществляется путем применения конструктивных решений в зависимости от конфигурации трассы, условий и вида прокладки трубопроводов. При этом для всех способов прокладки теплопроводов и всех видах компенсационных устройств наиболее эффективными являются симметричные схемы компенсации, позволяющие достичь наименьших усилий в элементах теплосети, в том числе в неподвижных опорах, отводах и др.

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

5.4    Для компенсации тепловых удлинений трубопроводов на прямолинейных участках трассы между неподвижными опорами при бесканальной прокладке труб в ППМ изоляции рекомендуется применять осевые сильфонные компенсаторы.

5.5    При невозможности применения сильфонных компенсаторов Ду 50^_400 мм из-за несоответствия состава сетевой воды требованиям технических условий для компенсации тепловых перемещений трубопроводов рекомендуется применять П-. Z-, Г-образные компенсаторы и т.д.

5.6    При компенсации температурных удлинений П-образными, Z-образными или Г-образными компенсаторами последние целесообразно размещать в середине прокладываемого бесканального компенсирующего участка. При П-образных компенсаторах длина наибольшего плеча, как правило, не должна превышать 60% общей длины компенсируемого участка.

5.7    П-образные компенсаторы и примыкающие к ним участки теплопровода рекомендуется прокладывать в непроходных каналах или бесканально с эластичными амортизирующими прокладками.

5.8    При полностью бесканальной прокладке П-образные компенсаторы теплопроводов прокладывают 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/м³, обладающий достаточно большой и продолжительной упругостью в широком диапазоне температур и гидрофобностью. Толщина амортизирующих прокладок должна быть не менее 1,5 величины расчетного смещения трубопровода.

5.9    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 И) 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.

5.11    Расчет П-образных 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.

5.12    Расчет на прочность стальных трубопроводов и подбор П-, Z- и Г-образных компенсаторов можно осуществлять также на ПЭВМ при помощи различных программных пакетов (напр. ПК «Старт»), основанных на действующих нормативных документах.

5.13    При бесканальной прокладке рекомендуется применение задвижек фирмы «Клингер» и «Броен», комплектующихся удлиненными штоками привода, позволяющими управлять арматурой с поверхности земли без сооружения камер.

6. Определение усилий на неподвижные опоры

6.1    Нагрузки на неподвижные опоры трубопроводов подразделяются на вертикальные и горизонтальные. Вертикальные нагрузки зависят от веса трубы с изоляционной конструкцией и водой и расстояния (пролета) до ближайших подвижных опор.

6.2    При бесканальной прокладке на теплопровод, помимо собственного веса, действует давление окружающего грунта, а также давление от наземного транспорта.

6 3 Горизонтальные осевые и боковые нагрузки (усилия) возникают от сил упругой деформации гибких компенсаторов горячего трубопровода, сил внутреннего давления среды и за счет реакции сил трения при перемещении трубопровода под

влиянием теплового удлинения.

6.4    При определении расчетных осевых и боковых усилий на неподвижные опоры трубопроводов необходимо учитывать нагрузки, возникающие под влиянием следующих сил:

■    трения в подвижных опорах на участках канальной прокладки или в футлярах;

■    трения теплопровода о грунт на участках бесканальной прокладки;

■    сил, возникающих в трубопроводах от сильфонных компенсаторов (распорное усилие компенсатора, жесткость компенсатора);

■    неуравновешенных сил внутреннего давления;

■    упругой деформации гибких компенсаторов или самокомпенсации.

Температурные деформации силы трения теплопровода с термоизоляционной конструкцией определяются по деформации стальной трубы.

6.5    Для бесканальных прокладок силы трения трубопровода о грунт, а также предельные длины участков определены из условия, что слой грунта над верхом труб 0,6 - 1,5 м, что соответствует оптимальным условиям прокладки теплопроводов, при удельном весе грунта у =1,8 т/м³ и величине угла внутреннего трения ср=19°-30°.

6.6    Сила трения трубопровода о грунт при бесканальной прокладке (Р⁶^; кгс), рассчитывается по формуле:

К = М■ [(1 ■-0.5• sin<р_тр)-r_!p-Z-K-I\+ q_mp] (7) где, (X - коэффициент трения гидрозащитного покрытия теплопровода о грунт, равный 0,4;

Di - диаметр теплопровода (по наружной толщине гидротеплоизоляции), м; q-rp. - вес 1 метра теплопровода с водой, Н/м;

Утр. - удельный вес грунта, Н/м³;

Z - глубина заделки трубопровода по отношению к оси трубы, м;

Фтр - угол внутреннего трения грунта (см. таблицу 6.1)

6.7    Силы трения на участках канальной прокладки (P^KT; кгс) определяются по формуле;

Kp=rl-fA8)

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

1 - длина пролета между неподвижными опорами, м; f-коэффициент трения скользящих подвижных опор, равный 0,3.

6.8    Нагрузка на неподвижную опору (НО) от неуравновешенных сил внутреннего давления ( Р_{в д;} кгс/см²) определяется по

формуле:

где, 1)н - наружный диаметр стальной трубы, см.

6 9 Нагрузка на НО от сил упругой деформации при П-образных компенсаторах (Р_к), или самокомпенсации Z и Г-образными поворотами трубопроводов (Р_х, Р_у) определяются по номограммам.

6.10 Распорное усилие сильфонного компенсатора от внутреннего давления (Р_р, кгс) определяется по формуле:

WV^K п-⁽¹⁰⁾

где, Р_раб - рабочее давление теплоносителя, кгс/см";

Fэф - эффективная площадь поперечного сечения компенсатора, см',

К_п - коэффициент перегрузки, равный 1,2.

Эффективная площадь поперечного сечения определяется по формуле:

= -(D„ + D„ )², (11)

16

где, Г)_н , Г)_Вн- соответственно наружный и внутренний диаметр гибкого элемента компенсатора, см.

6.11 Жесткость осевого сильфонного компенсатора (Р_ж, кгс) определяется по формуле:

Р_Ж=С₀-1, (12)

где, Со - жесткость компенсатора при его сжатии на 1мм, кгс/мм;

X - компенсирующая способность компенсатора, мм.

Вспомогательные величины для расчета усилий действующих на неподвижные опоры

Таблица 6.1

Сила трения при бесканальной прокладке труб в ППМ теплогидроизоляции, тс/м

Геометрические размеры трубы Масса изолированной трубы, кг/м Угол внутреннего трения грунта, сртр Диаметр условного прохода трубы Ду, мм Диаметр изоляции Диз. мм 19° 24° 30° 50 150 10,94 0.099 0.093 0.086 65 180 15,51 0.113 0.107 0.100 80 180 16,8 .0127 0.120 0.113 100 205 21,63 0.141 0.134 0.125 125 257 30,62 0.157 0.150 0.141 150 257 31,51 0.176 0.167 0.156 200 300 49,39 0.222 0.210 0.197 250 359 66,70 0.282 0.267 0.250 300 412 87,93 0.317 0.300 0.280 350 514 111,00 0.356 0.339 0.315 400 514 126,07 0.395 0,347 0,350

При подсчете вспомогательных величин принято аЕ = 2,4 х 10⁴ кг*мм/смТм°С

При заданной толщине стенки трубы, отличающейся от приведенных в номограммах силу упругой деформации следует пересчитать по формуле:

Р

1

К

(16)

Где, Р_к - сила упругой деформации, определенная W.W¹ - момент сопротивления поперечного стенки трубы, см'.

по номограмме, тс;

сечения стенки трубы соответственно по номограмме и при заданной толщине

Таблица 6.2 Вспомогательные величины для вычисления Рх Ру и стчу

Условный проход Ду, мм Наружный диаметр Дн, см Т олщина Радиус оси Момент инерции аЕ1 аЕДн аЕ1 аЕДн стенки трубы S, гнутой трубы (по МВМ) R, поперечного сечения трубы L 107 107 107R2 107R мм ММ см4 кг*м2/°С кг*м/мм2* °С кг/°С кг/мм2*°С 50 5,7 3,5 0,2 21,1 0,0588 0,0137 1,27 0,0685 65 7,6 3,5 0,35 52,5 0,126 0,0182 1,03 0,0521 80 8,9 3,5 0,35 86 0,206 0,0214 1,09 0,0611 100 10,8 4 0,5 177 0,425 0,0259 1,7 0,0518 125 13,3 4 0,5 337 0,809 0,0319 3,24 0,0638 150 15,9 4,5 0,6 652 1,56 0,0382 4,35 0,0636 200 21,9 6 0,85 2279 5,47 0,0526 7,57 0,0618 250 27,3 7 1,0 5177 12,4 0,0655 12,4 0,0655 300 32,5 8 1,2 10010 24,0 0,678 16,7 0,065 350 37,7 9 1,5 17620 42,3 0,0905 18,8 0,0604 400 42,6 9 1,7 25650 61,6 0,102 21,3 0,0601

7. Рекомендации по строительству

7.1    Прокладку тепловых сетей из труб в ППМ изоляции следует производить в соответствии с проектом производства работ (ППР), разрабатываемым на основе рабочей документации и настоящего альбома типовых решений.

7.2    Земляные работы по разработке траншей и котлованов следует производить в соответствии с правилами производства и приемки земляных работ по СНиП 12-03-99 и СНиП 12-04-2002. 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 -0,15 м. 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 Куп_Л = 0,98 на толщину не более 0,5 м.

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

7 3 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.

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

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

7.6    При засыпке трубопровода над верхом механо-защитной оболочки изоляции труб обязательно устройство защитного слоя из песчаного грунта толщиной не менее 150 мм, не содержащего твердых включений (щебня, камня и т.д.) с послойным уплотнением (особенно пространства между трубопроводами, а также между трубопроводами и стенками траншей). Стыки не засыпают до проведения гидроиспытаний.

7 7 Сварные стыки труб подвергаются гидравлическому испытанию на плотность водой при давлении в 1,25 раза превышающем условное давление (Р_у) при одновременном визуальном контроле швов на наличие утечек.

7 8 После гидравлического испытания трубопровода производится его засыпка и уплотнение мест стыков с последующей равномерной засыпкой траншеи экскаватором слоем местного грунта толщиной 30 см с разравниванием грунта вручную, ковшом экскаватора и бульдозером.

7 9 Перед укладкой трубы соединительные детали и элементы подвергаются тщательному осмотру с целью обнаружения трещин, сколов, глубоких надрезов, проколов, выровов и других повреждений. При обнаружении повреждений длиной менее 300 мм их заделывают на месте.

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

7.11    Центровка стыков стальных труб, их сварка и контроль качества производится согласно требованиям СНиП 41-02-2003.

7.12    После сварки концов труб и деталей производится присыпка теплопровода песчаным грунтом (кроме стыков), проверка качества швов и предварительные испытания на прочность и герметичность согласно СНиП 41-02-2003.

8.Транспортировка и хранение

8.1    Транспортировка и хранение изолированных труб, изолированных элементов, отводов, неподвижных опор должны осуществляться в соответствии с техническими требованиями на эти изделия.

8.2    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 прокладками под нижний ярус должно быть 2,0 м. Ширина прокладок 0,12-0,15 м. Высота штабеля трубопроводов Ду = 50-400 мм должна быть не более 1,0 м.

8 3 При складировании изолированных труб на приобъектных складах и стройплощадках необходимо обеспечить защиту трубопроводов от ультрафиолетовых лучей (навесы, укрытие защитными материалами и т. п.).

8.4 Изолированные соединительные детали должны храниться по видам изделий.

8 5 Перевозку, погрузку и разгрузку изолированных труб и деталей следует производить при температуре не ниже минус

20°С.

8 6 При разгрузке запрещается сбрасывать трубы и детали.

8 7 Погрузку и разгрузку труб, изолированных элементов следует производить с помощью мягких «полотенец» или других специальных устройств, обеспечивающих сохранность изоляции, а тройники, отводы, неподвижные опоры при помощи специальной оснастки.

8.8    Сроки хранения изолированных труб, фасонных деталей принимаются по данным заводов-изготовителей.

8.9    Для предохранения концов труб рекомендуется до производства сварочных работ закрывать их заглушками.

9.Указания по монтажу теплопроводов

9.1    До начала укладки все изолированные трубы должны быть разложены в две линии вдоль траншеи на расстоянии 1,5 м от бровки в том порядке, в каком они будут уложены в траншею. Все повреждения изоляции, обнаруженные визуально, должны быть устранены. Сколы и другие повреждения изоляции, образованные при транспортировке изолированных труб к месту монтажа, заделываются полимерной мастикой.

9.2    Спуск изолированных труб в траншею производят трубоукладчиком с помощью мягких «полотенец» или других грузозахватных приспособлений, обеспечивающих сохранность изоляции. Запрещается строповка труб непосредственно тросом за изолированные участки и сбрасывание труб в траншею.

9.3    Освобождение изолированных труб от захватных приспособлений производят после закрепления труб подбивкой песком, выверки по уклону и сварки стыков.

9.4    Не допускается укладка трубопроводов «змейкой» в вертикальной или горизонтальной плоскостях.

9.5    В местах естественной компенсации (углы поворота и в местах установки П-образных компенсаторов) трубопроводы следует прокладывать в каналах или бесканально с применением амортизирующих подушек.

9.6    Сварные соединения трубопроводов выполняют электро дуговой сваркой.

9.7    Перед сборкой и сваркой труб необходимо:

■    полностью очистить трубы от грунта, грязи, мусора;

■    выправить или, при необходимости, обрезать концы труб;

■    проверить форму кромок;

■    очистить от окалины и масляных пятен кромки и прилегающие к ним внутреннюю и наружную поверхность труб на ширину не менее 10 мм. При контактной сварке наружную поверхность защищают на ширину 100 мм.

9 8 Изоляцию ичастков сварных стыков разрешается производить после проверки качества сварки в соответствии с действующими нормами путем контроля 5% стыков физическими методами и опрессовки.

9 9 Перед устройством изоляции стыка сварной шов должен быть очищен от грязи, окалины, влаги и жировых пятен.

9 10 Изоляцию стыков выполняют ППМ композицией, свойства которой должны соответствовать свойствам изоляции на основной трубе соглагсно действующей НТД.

9 11 Изолирование участков сварных стыков теплопроводов можно производить непосредственно на монтаже. В этом случае приготовленную на трассе ППМ композицию по рецептуре производства ППМ изоляции заливают в съемную инвентарную опалубку, которая по истечении 30 минут может быть снята с отформованного участка и использована для заделки следующего стыка. Перед установкой на стыке внутреннюю поверхность съемной инвентарной опалубки смазывают тонким слоем низкомолекулярного полиэтилена, разведенного веретенным маслом в соотношении 1:3.

Номограммы

1. Номограмма для определения длин канальных участков при Г-образной самокомпенсации для бесканальной прокладки

Пояснительная записка

1. Общая часть

1.1    Типовые решения по проектированию и строительству тепловых сетей в пенополимерминеральной (ППМ) изоляции для труб Ду5(Н-400 мм разработаны для районов с расчетной температурой до минус 40°С.

1.2    Технические решения разработаны для двухтрубных водяных тепловых сетей на расчетные параметры транспортируемого теплоносителя: рабочее давление Р_ра6 < 2,5 MI 1а, температуру до 150°С.

13    Принятые решения предусмотрены для подземной бесканальной, канальной и надземной прокладки тепловых сетей. При этом конструкция теплопроводов является идентичной для всех видов прокладки. Бесканальная прокладка теплопроводов в ППМ изоляции рекомендуется при строительстве тепловых сетей в непросадочных грунтах с естественной влажностью или

водонасыщенных и просадочных грунтах 1-ого типа.

14    При других природных условиях строительства тепловых сетей в ППМ изоляции (вечномерзлые, пучинистые, илистые, просадочные П-го типа, заторфованные грунты, пойменные территории) в типовые решения требуется внесение соответствующих дополнений и корректировок, учитывающих климатические, геологические и другие особенности строительства в соответствии с требованиями СНиП 41-02-2003 «Тепловые сети».

1.5 При проектировании и строительстве должны соблюдаться следующие действующие нормативные документы:

■    «Правила устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды» ПБ 10-573-03.

■    СНиП 41-02-2003 - «Тепловые сети»,

■    СНиПШ-42-80    -    «Правила производства и приемки работ. Магистральные трубопроводы»,

■    СНиП 41-03-2003 - «Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов». Нормы проектирования,

■    СНиП 12-03-99    -    «Безопасность труда в строительстве. Часть 1. Общие требования»,

■    СНиП 12-04-2002 - «Безопасность труда в строительстве. Часть 2. Строительное производство»,

■    СНиП 2 01 07 - 85 - «Нагрузки и воздействия»,

■    СНиП 2.02.01-83*-«Основания зданий и сооружений».

■    Нормы проектирования, а также требования по технике безопасности в строительстве с учетом правил пожарной безопасности при проведении сварочных и других огневых работ на объектах народного хозяйства ГУПО МВД Российской Федерации и других документов, утвержденных и согласованных Минстроем РФ.

16 При разработке типовых решений учтена нормативно-техническая документация, касающаяся номенклатуры сборных железобетонных конструкций каналов, камер, сборных щитовых железобетонных неподвижных опор, используемых для строительства тепловых сетей, «Временные указания по применению осевых неразгруженных сильфонных (волнистых) компенсаторов для тепловых сетей»; «Руководящий документ по применению компенсаторов сильфонных осевых (КСО-ТПЗ) по

2. График поправочных коэффициентов для поворота трассы под тупым углом

а, С12

12    3    4

ТУ-3-120-81 ОАО «Тульский патронный завод» и компенсаторов сильфонных стартовых (КСС-ТПЗ) по ТУ 3695-056-08629358-2000 ОАО «Тульский патронный завод» при проектировании и строительстве, «Руководящий документ по применению осевых сильфонных компенсаторов (СК СКТБ) по ТУ 5-98 ИЯНШ.300260.029.ТУ и сильфонных компенсирующих устройств (СКУ СКТБ) по ТУ 5-99 ИЯНШ.300260.033 ТУ предприятия ГКП «Компенсатор» при проектировании, строительстве и эксплуатации тепловых сетей», разработанных ОАО «ВНИПИэнергопром», а также ряд других материалов, обобщающих отечественный и зарубежный опыт проектирования, строительства и эксплуатации труб с тепловой изоляцией на основе ППМ композиции.

1.7 Материалы альбома подлежат уточнению и корректировке в дальнейшем, по результатам эксплуатации и по мере накопления опыта проектирования и строительства тепловых сетей с использованием труб в ППМ изоляции.

2. Номенклатура стальных труб и изделий. Физико-механические свойства ППМ изоляции

2.1    Для строительства тепловых сетей с использованием трубопроводов в индустриальной ППМ теплогидроизоляции должны применяться стальные трубы, отвечающие требованиям стандартов и технических условий, регламентированных «Правилами устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды» ПБ 10-573-03. Толщина стенок труб должна определяться расчетом в зависимости от параметров теплоносителя и марки стали труб с учетом принимаемых технических решений и расстояний между неподвижными опорами.

2.2    Применения трубопроводов, не указанных в ПБ 10-573-03 допускается с разрешения Госгортехнадзора России на основании положительного заключения специализированной научно-исследовательской организации (п.3.1.2. «Правил») - НПО ЦКТИ или НПО ЦНИИТМАШ.

2 3    В альбоме приведена номенклатура труб и других изделий в ППМ изоляции, изготавливаемая заводами России:

■    трубы стальные в ППМ изоляции, применяемые для сооружения линейной части трубопроводов при бесканальной прокладке, в каналах и наземно;

■    отводы изолированные ППМ, используемые для устройства поворотов и в гибких компенсаторах;

■    тройники различных диаметров, изолированные ППМ, используемые при ответвлениях, как равнопроходных трубопроводов, так и при разных диаметрах;

■    изоляция стыков труб;

■    переходы диаметров трубопроводов;

■    основные габариты и технические характеристики односильфонных и двухсильфонных компенсаторных установок, рекомендуемых к применению при строительстве тепловых сетей в ППМ изоляции.

2.4 Конструкция теплопровода в индустриальной ППМ теплоизоляции представляет собой стальную трубу длиной до 12-ти метров с нанесенной на ее поверхность в заводских условиях теплоизоляцией. При этом, в процессе изготовления труб образуется система, состоящая из стальной трубы и пенополимерминеральной теплоизоляции с высокой степенью адгезии теплоизоляции к стальной трубе. Концы труб длиной 200 мм остаются неизолированными для обеспечения возможности сварки

звеньев в траншеях при монтаже. Изоляция участков сварных стыков осуществляется ППМ композицией на месте монтажа теплопровода.

2.5    Гидроизоляционные свойства наружной поверхности пенополимерминеральной изоляции исключают возможность увлажнения основного теплоизоляционного слоя в процессе эксплуатации.

2.6    ППМ изоляция представляет собой высоконаполненный композиционный материал, получаемый на основе полиизоционатов, полиольных композиций и минерального наполнителя.

2.7    Все компоненты, кроме минерального наполнителя, являются жидкостями с различной плотностью, температурой кипения и молекулярной массой. Вспенивание и твердение ППМ изоляции протекает в нормальных воздушно-сухих условиях с экзотермическим эффектом.

ППМ изоляция на стальной трубе представляет собой монолитную конструкцию с переменной плотностью по сечению. При этом за один цикл формирования изоляции на стальной трубе образуется интегральная структура, состоящая из трех слоев:

■    внутреннего антикоррозионного слоя толщиной 3-5 мм, плотно прилегающего к трубе, с объемной массой 400-500

кг/м³;

■    среднего теплоизоляционного слоя, требуемой по расчету толщины, с объемной массой 180-200 кг/м³;

■    наружного механо-гидрозащитного слоя толщиной 5-15 мм, с объемной массой 400-500 кг/м³

2.8. Физико-механические свойства пенополимерминеральной изоляции характеризуются следующими показателями,

представленными в таблице 2.1.

2.9    Трубы и фасонные изделия с теплоизоляционным покрытием получают посредством заполнения ППМ композицией пространства между стальной трубой и формой с соблюдением требований к качеству и точности изготовления, приведенных ниже в таблице 2.2.

2.10    Для изоляции участков сварных стыков стальных труб и фасонных изделий применяется заливка ППМ композицией. Изоляцию стыков путем заливки ППМ композицией осуществляют на месте монтажа теплотрассы в инвентарной опалубке.

Физико-механические свойства ППМ изоляции Таблица 2.1

№№ п.п. Наименование показателя Единица измерения Показатели 1. Объемная масса кг/м3 270+50 2. Предел прочности при сжатии МПа не менее 1,5 3. Предел прочности при изгибе МПа не менее 1,7 4. Водопоглощение при полном погружении в воду на одни сутки, по объему % не более 1,5 5. Теплопроводность в сухом состоянии при t= 50°С Вт/ (м • °С) не более 0,047 6. Рабочая температура теплоносителя °С до 150 7. Адгезия ППМ к стальной трубе МПа не менее 0,25

Требования к качеству и точности изготовления стальных труб, применяемых для нанесения ППМ изоляции

Таблица 2.2

Наименование отклонений геометрического параметра Наименование геометрического параметра Отклонения в мм Отклонения по наружному диаметру труб Диаметр труб с теплогидроизоляционным покрытием, мм: 100 +3.0; -2,7 125 150 180 +3,4; -3,7 205 +3,4; -3,7 257 +5,6; -5,9 300 +6,0; -6,3 359 +6,8; -6,3 412 514 Отклонение длины изолированной части трубы Длина теплогидроизоляционного покрытия трубы 11600 мм +10 Отклонение длины свободных от изоляции концов труб Длина неизолированного конца трубы и фасонных изделий 200 мм -5,0

2 11 ППМ композицию изготавливают на площадке монтажа теплотрассы в специально оборудованной машине технической поддержки при температуре не ниже -5°С,

2.12    Изолирование участков сварных стыков теплопроводов производят непосредственно на монтаже при температуре наружного воздуха не ниже -5°С. В этом случае приготовленную на трассе ППМ композицию по рецептуре производства ППМ изоляции заливают в съемную инвентарную опалубку, которая по истечении 30 минут может быть снята с отформованного участка и использована для заделки следующего стыка.

2.13    Отводы в индустриальной ППМ теплоизоляции представляют собой комбинацию из круто изо гнутого отвода поГОСТ 17375-2001 и двух приваренных к нему прямых патрубков из стальных труб с диаметром условного прохода Ду = 50М00 мм. Нанесение на них пенополимерминеральной изоляции производят в заводских условиях с сохранением обоих неизолированных концов длиной 200 мм для удобства приварки их к прямым трубам. Конструкции отводов разработаны для углов 45°. 60°. 90°

2.14    Тройники в индустриальной ППМ теплоизоляции представляют собой комбинацию из равно-или разнопроходных тройников поГОСТ 17376-2001 и трех приваренных к нему прямых патрубков из стальных труб с диаметром условного прохода Ду = 50+400 мм. Нанесение на них ППМ изоляции производят в заводских условиях с учетом сохранения неизолированных концов труб длиной 200 мм для удобства приварки их к прямым трубам.

2.15    Переходы в индустриальной ППМ теплоизоляции представляют собой комбинацию из переходов по ГОСТ 17378-2001 и патрубков из стальных труб с диаметром условного прохода Ду = 50-400 мм. Нанесение на них ППМ изоляции производят в заводских условиях с учетом неизолированных концов труб длиной 200 мм для удобства приварки их к прямым трубам.

2.16    Физико-механические свойства изоляции стыков труб и фасонных изделий должны полностью соответствовать свойствам теплоизоляции конструкций, применяемых для линейных участков трубопроводов.

2.17    Неподвижные опоры заводского изготовления представляют собой металлическую конструкцию состоящую из прямолинейного участка трубопровода, металлических опорных щитов и футляра для заливки ППМ композиции. Неподвижные щитовые опоры, представленные в данном альбоме, разработаны на восприятие горизонтальных осевых усилий.

3. Конструкция прокладок теплопроводов

3.1    Использование труб в ППМ изоляции рекомендуется, как правило, при строительстве тепловых сетей бесканальным способом. Возможно также использование этих труб в каналах и в надземной прокладке при условии защиты их от ультрафиолетовых лучей.

3.2    При бесканальной прокладке сваренные в плети звенья труб в ППМ изоляции укладываются в траншеи на песчаное основание с последующей засыпкой песком или местным грунтом, не содержащим крупных твердых включений.

3.3    При использовании трубопроводов без предварительного напряжения для компенсации теплового расширения предусматривается прокладка труб в амортизирующих прокладках, либо в каналах или нишах для П-образных компенсаторов.

3.4    Прокладку в каналах или футлярах следует также 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 5 м) трассы к фундаментам зданий и сооружений.

3.5    При бесканальной прокладке заглубление верха конструкции изоляции от поверхности земли или дорожного покрытия должно быть не менее 0,7 м в проезжей части. На вводе тепловой сети в здания и в непроезжей части допускается уменьшение величины заглубления до 0,5 м. В случае вынужденного уменьшения величины заглубления над теплопроводами следует укладывать разгрузочные железобетонные плиты.

3.6    Рекомендуемые пролеты между подвижными опорами для труб при наземной прокладке и прокладке в каналах для усредненных условий расчета трубопровода на прямых участках приведены в таблице 3.1. Для прочих участков к этим пролетам вводится коэффициент:

Для участков между ближайшими к повороту опорами (до и после поворота)    0,67

Для участков между последней и предпоследней опорами конечной точки трубопровода (перед заглушкой, гибким компенсатором, 0.82 поворотом)

Таблица 3.1

Пролеты между подвижными опорами трубопроводов на бетонных подушках

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Условный проход, мм 50 70 80 100 125 150 200 250 300 350 400 Наружный диаметр, мм 57 76 89 108 133 159 219 273 325 377 426 Толщина стенки трубы, мм 3,0 3,0 3,5 4.0 4,0 4,5 6,0 7,0 8.0 9.0 9.0 Пролет между скользящими опорами, м 3,0 4.0 4,5 5,0 6.0 7,0 8.0 8.5

4. Определение тепловых потерь

4 1 Толщина основного слоя теплоизоляционной конструкции определяется по нормам тепловых потерь в соответствии со СНиП 41-03-2003 «Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов». Исходя из требований унификации и индустриализации работ, рекомендуется толщину основного слоя теплоизоляционной конструкции для двухтрубных водяных тепловых сетей

принимать для подающего и обратного трубопровода одинаковой, исходя из условия; не превышать среднегодовых нормативных тепловых потерь подающим и обратным трубопроводом.

4.2    При определении потерь тепла при 2^х-трубной прокладке учитываются:

■    расстояние между трубами;

■    температура воды в подающем и обратном теплопроводе;

■    термическое сопротивление стальной трубы, изоляционного материала и грунта.

4.3    Потери тепла на один метр 2^х-трубной прокладки рассчитываются по формуле:

Q=q(t_fI +t₀ -2-t_r),    (1)

где, Q - потери тепла на метр прокладки, Вт/м; q -удельные потери тепла на 1°С, Вт/м°С;

t_u - температура воды в подающем теплопроводе (средняя за год), °С; t₀ - температура воды в обратном теплопроводе (средняя за год), °С;

Т - температура грунта, °С.

Удельные потери тепла рассчитываются по формуле;

1

q =-,

R + R + R + R тр из гр о

где, Rxp - термосопротивление трубы, °С/Вт;

Пи, - термосопротивление изоляционного слоя, °С/Вт;

R_rp. - термосопротивление грунта, °С/Вт;

Ro - сопротивление теплообмену между подающей и обратной трубой, °С/Вт.

В таблице 4.1 приведены нормы плотности теплового потока для трубопроводов двухтрубных водяных сетей при подземной бесканальной прокладке СНиП 41-03-2003 «Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов».

Таблица 4.1

Нормы плотности теплового потока через изолированную поверхность трубопроводов при двухтрубной подземной бесканальной прокладке водяных тепловых сетей в ППМ изоляции

Условный диаметр трубопровода, мм	Нормы плотности теплового потока при числе часов работы в год 5000 и менее		Нормы плотности теплового потока при числе часов работы в год 5000 и более
	Суммарная линейная плотность теплового потока при температурном графике 95-70 °С; Вт/м	Суммарная линейная плотность теплового потока при температурном графике 150-70 °С; Вт/м	Суммарная линейная плотность теплового потока при температурном графике 95-70 С; Вт/м	Суммарная линейная плотность теплового потока при температурном графике 150-70 °С; Вт/м
50	40	47	35	41
65	46	55	41	49
80	51	60	45	52
100	57	67	49	58
125	65	76	56	66
150	74	86	63	73
200	93	107	77	93
250	НО	125	92	106
300	126	144	105	121
350	140	162	118	135
400	156	177	130	148

4.4 В случаях, отличающихся от принятых в исходных данных, выполняются уточняющие расчеты по определению удельных потерь. При этом термические сопротивления от стальной трубы, изоляционного слоя, грунта и термическое сопротивление теплообмену между подающим и обратным трубопроводом определяются по формулам, °С/Вт: