В современном мире трубопроводы – это жизненно важные системы, обеспечивающие транспортировку различных жидкостей и газов. ППУ изоляция (пенополиуретановая изоляция) – это один из самых распространенных видов теплоизоляции для трубопроводов. Она обеспечивает эффективную защиту труб от теплопотерь, коррозии и механических повреждений. В этой статье мы рассмотрим основные вопросы, связанные с проектированием трубопроводов в ППУ изоляции для тепловых сетей.

При проектировании трубопроводов в ППУ изоляции необходимо учитывать:

1. Требования к трубопроводу:

• Материал трубы: трубы могут быть изготовлены из стали или полиэтилена.
• Диаметр трубы: диаметр трубы должен соответствовать расчетному расходу теплоносителя.
• Толщина стенки трубы: толщина стенки трубы должна выдерживать рабочее давление и нагрузки.

2. Требования к ППУ изоляции:

• Толщина изоляции: толщина изоляции должна соответствовать требуемому уровню теплоизоляции.
• Плотность изоляции: плотность изоляции должна быть достаточной для обеспечения механической прочности.
• Марка ППУ: марка ППУ должна соответствовать климатическим условиям эксплуатации.

3. Условия прокладки трубопровода:

• Способ прокладки: трубопровод может быть проложен надземно (на низких или высоких опорах), подземно (бесканально, бесканально на монолитном железобетонном основании, в засыпном канале, в канале на опорах, в стальных футлярах, в железобетонной обойме).
• Тип грунта: тип грунта влияет на выбор способа прокладки и толщину изоляции.
• Уровень грунтовых вод: уровень грунтовых вод влияет на выбор способа прокладки и гидроизоляции трубопровода.

4. Дополнительные факторы:

• Температура теплоносителя: температура теплоносителя влияет на выбор толщины изоляции.
• Агрессивность среды: агрессивность среды влияет на выбор материала трубы и защитного покрытия.
• Ожидаемые нагрузки: ожидаемые нагрузки (механические, вибрационные) влияют на выбор способа крепления трубопровода.

Требования к проектированию тепловой сети

1. При пересечении дорог тепловой сетью:

— применять проходные и полупроходные сборные железобетонные каналы;

— при сложных инженерно-геологических условиях (карстовые явления и т.п.) применять монолитные железобетонные каналы;

— при пересечении местных проездов (труба в ППУ изоляции по всей длине футляра должна быть без стыков) — стальные футляры с железобетонной обоймой.

2.  При прокладке тепловой сети в проходных каналах, (труба в ППУ изоляции на опорах) принимать:

— минимальное расстояние от изоляции труб в ППУ до стенки канала 300мм;

— расстояние между наружными поверхностями изоляции трубопроводов в свету — 250мм для всех диаметров при устройстве боковых проходов;

— расстояние между наружными поверхностями изоляции трубопроводов для выполнения стыков на трубах до Ду 200мм — принимать 250мм;

— до Ду 1000мм — принимать 300мм;

— при проходе посередине — расстояние между поверхностями изоляции Диз+100мм, но не менее 700мм.

3. При проектировании тепловой сети в засыпанных каналах принимать:

— минимальное расстояние от наружной поверхности трубы в ППУ изоляции до стенки канала 500мм;

— расстояние между наружными поверхностями изоляции трубопроводов для выполнения стыков на трубах до Ду 200мм — принимать 250мм;

— до Ду 1000мм-принимать 300мм;

4. При прокладке труб в ППУ изоляции в полиэтиленовой оболочке на скользящих опорах, последние применять по альбому НТС 65-06 (подвижные и направляющие). При прокладке труб в ППУ изоляции в ОЦ оболочке применять опоры по альбому ППЧ-1 (лист 40).

5. Водоудаление из строительных конструкций (каналы, камеры и т.п.) принимать, как правило, самотечное. При не выполнении данного требования допускается:

— при отсутствии водостоков и при наличии высокого уровня грунтовых вод, (выше дна водоприемного колодца), необходимо проектировать водовыпуски до существующих водостоков, при необходимости с устройством дренажной насосной станции.

— при отсутствии водостоков в песчаных фунтах, при отсутствии карстово-суффозионных процессов на территории проектируемого трубопровода, а также при уровне грунтовых вод ниже дна водоприемного колодца допустимо  устройство водопоглощающих приямков и колодцев.

6. Водоудаление из труб применять:

— самотечное;

— возможно устройство водовыпуска в колодец с последующей откачкой в существующий водосток (при высоком расположении водостока);

— при большой длине сбрасываемого участка возможно устройство промежуточных спускников с выпуском в водоприемные колодцы при условии, что рабочий объем колодца вмещает полный объем спускаемой воды;

— при объеме, не превышающем 10м³ и диаметре спускников не более 50мм допустимо водоудаление в дренаж.

7. Дренаж применять из асбоцементных труб (неперфорированных).

8. Применять к проектированию трубы диаметром до 200мм включительно — бесшовные по ГОСТ 8731-74 (гр В), свыше Ду 200мм — прямошовные по ГОСТ 20295. Эти требования могут меняться в зависимости от технической политики обслуживающей и эксплуатирующей организации.

9. По реконструкции существующих вводов, для теплотрасс проложенных в каналах, при проектировании новую трубу рекомендуется максимально поднимать в профиле с соблюдением уклона к основной магистрали и устройством перепадной камеры у точки врезки.

10. В случаях, когда местный проезд не является единственным подъездом к домам, т.е. при имеющейся возможности откопать траншею при ремонте трубы в ППУ, можно применять бесканальную прокладку без футляров, при выполнении условия по заглублению над верхом изоляции обеспечивающим прочность изоляции от транспортной нагрузки.

11. Границей зон ответственности ОАО МОЭК и ОАО МТК (ОАО МОЭК “Филиал №20”) считать фланец (сварной шов) задвижки абонентского ввода для бесканальной прокладки или стену камеры, при прокладке труб в канале, с изоляцией в минеральной вате.

Расчетное обоснование на прочность в программе «СТАРТ-Проф»

1. При расчете трубопровода тепловой сети на прочность в соответствии с РД 10-400-01:

— принять допускаемую повреждаемость в тройниках и отводах для труб диаметром до 300мм включительно — до 0.2;

— для труб диаметром больше 300мм — до 0.1;

— дополнительно должно выполняться условие при котором амплитуда расчетного условно упругого напряжения в рабочем состоянии не должна превышать 3400 кг/см² для трубопроводов выполненных из Ст10, Ст20.

2. При выявлении проектной организацией в расчетах на прочность для существующих участков, вводимых в расчет за пределами границ проекта, уведомлять эксплуатирующую организацию о проблемных местах.

3. При расчете тройниковых соединений и врезок с накладками последние брать из серии 5.903-13 вып. 1, серия 4.903-13 – устаревшая.

4. Толщина стенки отвода, применяемого в расчете и соответственно в проекте должна обосновываться расчетом с учетом технологического утонения и добавки на коррозию. Рекомендуется брать толщину стенки отвода не менее толщины стенки основной трубы. В зонах тройниковых соединений толщина элементов от врезки до задвижки должна приниматься по минимальной толщине из изделий входящих в элементы этой зоны.

Этапы проектирования тепловой сети:

1. Сбор исходных данных:

• Технические характеристики трубопровода: диаметр, материал, рабочее давление, температура теплоносителя.
• Условия прокладки: тип грунта, уровень грунтовых вод, наличие агрессивных сред.
• Требования к теплоизоляции: требуемый уровень теплоизоляции, условия эксплуатации.

2. Расчет теплопотерь:

• Определение коэффициента теплопроводности ППУ изоляции.
• Расчет толщины изоляции.
• Учет дополнительных факторов (температура воздуха, влажность).

3. Выбор материалов и оборудования:

• Материал трубы: сталь, медь, полиэтилен и др.
• Марка изоляции: ППУ-ПЭ, ППУ-ПЭ ОЦ, ППУ-ПЭ-Б, СТУ-Ф
• Толщина изоляции: в соответствии с расчетом или альбомом выпускаемой продукции завода-изготовителя трубопроводной изоляции.
• Фитинги: отводы, тройники, переходы и др.
• Система контроля и мониторинга.

4. Разработка проектной документации:

• Рабочие чертежи: планы, разрезы, узлы.
• Спецификация материалов и оборудования.
• Смета проекта.

5. Согласование проекта:

• Проект согласовывается с органами государственного надзора — экспертизой и эксплуатирующей организации.
• Получение разрешения на строительство.

6. Монтаж трубопровода:

• Монтаж труб.
• Монтаж фитингов.
• Установка системы контроля и мониторинга.

7. Испытания и ввод в эксплуатацию:

• Гидравлические испытания.
• Теплоизоляционные испытания.
• Сдача трубопровода в эксплуатацию.

Вот такие общие основные этапы проектирования тепловых сетей.

Проектирование трубопроводов в ППУ изоляции – это сложная задача, которая требует комплексного подхода.

При проектировании необходимо учитывать множество факторов, чтобы обеспечить надежную и эффективную работу трубопровода.

Важно, чтобы проектирование выполнялось опытными специалистами, имеющими необходимые знания и опыт.

Поделиться ссылкой: