Рис.31. Бесканальная прокладка теплопроводов

а - в грунтах сухих;

б - в грунтах мокрых;

1 - трубопровод подающий;

2 - трубопровод обратный;

3 - песчаная подготовка;

4 - трубопровод дренажный.

С этой целью параллельно теплопроводам прокладываются дренажные трубопроводы, которые и удаляют грунтовые воды. Уклон труб попутного дренажа должен быть не менее 0,003, причем он может не совпадать с уклоном тепловых сетей.

Рис.32. Бесканальная прокладка трубопроводов с продольным дренажом

1 - канализационный или дренажный колодец;

2 - обратный клапан - "захлопка";

3 - асбестоцементная труба дренажного выпуска диаметром 100 мм;

4 - асбестоцементная труба продольного дренажа диаметром 100 мм с отверстиями 3 X 150 мм;

5 - обратный фильтр из гравия;

6 - среднезернистый песок с содержанием пылеватых частиц (0,01+0,25 мм) не более 40%;

7 - теплопроводы.

В последние годы нашла применение бесканальная прокладка теплопроводов в засыпных порошках. Изоляция трубопроводов с помощью засыпных гидрофобных порошков получила широкое распространение за рубежом. Одной из конструкций такого типа, разработанной Всесоюзным теплотехническим институтом, является прокладка теплопроводов в засыпных самоспекающихся асфальтитах. Основным компонентом для изготовления самоспекающегося порошка служит природный битум - асфальтит или искусственный битум - продукт нефтеперерабатывающих заводов. Процесс производства работ по прокладке таких трубопроводов состоит из двух основных операций засыпки труб в траншее порошкообразным асфальтоизолом, нагрева труб до температуры его плавления (140+150СС) и поддержания этой температуры в течение 30+40 ч. В период разогрева трубопровода непосредственно на поверхности трубы образуется плотный слой из расплавленного асфальтоизола, имеющий адгезию к наружной поверхности стального трубопровода и защищающий ее от увлажнения и коррозии. За этим плотным слоем образуется второй спекшийся слой, который имеет пористую структуру и является основным теплоизоляционным слоем Наружный, третий, порошкообразный неспекшийся слой асфальтоизола служит дополнительной тепло - и гидроизоляцией.

Рис.33. Бесканальная прокладка теплопровода в самоспекающемся асфальтоизоле

1 - плотный слой;

2 - слой пористый;

3 - слой порошкообразный.

Бесканальная прокладка теплопроводов может быть выполнена также из литых конструкций (рис.34). В качестве материала для сооружения таких теплопроводов используется пенобетон или перлитобетон. Смонтированные в траншее стальные трубопроводы заливают жидкой композицией изолирующего материала, приготовленной непосредственно на трассе или доставленной в контейнере с производственной базы. После схватывания композиции траншея засыпается грунтом.

Рис.34. Бесканальная прокладка теплопровода в литом пенобетонном массиве

а - конструкция сборно-литая;

б - конструкция литая.

Прокладка сетей в каналах обходится дороже, чем бесканальная. Однако к достоинствам прокладки в каналах следует отнести меньшие потери тепла в окружающую среду, большую долговечность и удобство эксплуатации при вскрытии каналов во время ремонта тепловых сетей. Их недостатком является возможность заиливания каналов при попадании в них талых и дождевых вод.

Размеры конструкций при бесканальной прокладке с изоляцией из битумоперлита

Таблица 1

#G0

Размеры конструкций теплоизоляции, мм

Диаметр теплопровода мм

Диаметр теплопровода с изоляцией мм

в сухих грунтах

в мокрых грунтах

подающего

обратного

a

в

L

a

в

L

c

50

177/50

137/30

280

285

850

280

210

1400

700

65

216/60

156/30

280

310

900

280

210

1400

700

80

299/60

169/30

280

310

900

280

210

1400

700

100

248/60

188/30

400

325

1000

400

250

1600

800

125

273/60

213/30

400

325

1000

400

250

1600

800

150

249/60

219/30

400

350

1100

400

250

1600

800

200

359/60

299/30

540

380

1300

540

330

1900

950

250

413/60

283/30

540

380

1300

540

330

1900

950

300

465/60

405/30

660

520

1700

660

370

2000

1175

Примечание. В знаменателе приведена толщина теплоизоляции.

Размеры конструкций для прокладки теплопроводов в траншеях с готовой изоляцией в зависимости от их диаметров и толщины изоляции приведены в табл. 1. Дополнительно можно отметить, что толщина песчаной подушки должна быть не менее 0,25+0,30 м; размеры h в сухих грунтах принимаются в пределах 120+180 мм, в мокрых - 220+230 мм, h = 100+150 мм, h 500 мм, а L 700+800 мм.

Для отключения отдельных участков сети при проведении ремонтных работ предусматривается установка задвижек через 1000 м. Кроме того, задвижки необходимо устанавливать на всех ответвлениях от магистрали.

Глубину заложения тепловых сетей при прокладке в каналах принимают не менее 0,5 м до верха перекрытий каналов, при бесканальной - не менее 0,7 м до верха изоляционной оболочки трубопровода. В проходных, полупроходных и непроходных каналах трубопроводы покрываются изоляцией. Изоляция осуществляется сравнительно просто - нанесением теплоизоляционного слоя непосредственно на трубопровод или поверх его покровного гидрофобного рулонного материала.

С целью предохранения теплоизоляционных конструкций теплопроводов от внешних воздействий рекомендуется применять различные защитные покрытия. При подземной бесканальной прокладке можно применять полимерную оболочку из полиэтилена высокого давления, делать гидроизоляцию на изольной массе или же из асбестоцементной штукатурки по металлической сетке и др. Теплопроводы, уложенные в непроходных каналах и тоннелях, защищаются рулонным стеклопластиком, армопластмассовыми материалами, стеклотекстолитом, фольгорубероидом, фольгоизолом, рубероидом, покрытым стеклотканью, алюминиевой фольгой, асбестоцементной штукатуркой по металлической сетке и пр.

Особенно тщательно следует изолировать теплоизоляционные конструкции теплопроводов при их наземной прокладке. В этом случае применяются алюминиевые или из его сплавов листы, тонколистовая сталь, сталь листовая углеродистая общего назначения, стеклопластик рулонный, армопластмассовые материалы и др. При небольших объемах работ можно использовать асбестоцементную штукатурку по металлической сетке.

В случае применения в тоннелях защитного покрытия из трудногорючих материалов требуется устройство поясов из негорючего материала длиной не менее 5 м.

Устройства на тепловой сети

При подземной прокладке для размещения теплопроводов, компенсаторов, воздушников, выпусков, дренажей и других видов арматуры и КИП, а также их обслуживания устраиваются надземные павильоны или подземные камеры (рис.35, 36).

Рис.35. Надземный павильон узла установки задвижек с электроприводом на трехтрубном теплопроводе (план)

1 - электрошкаф;

2 - ось трассы;

в. п.- водопровод подводящий;

в. о. - водопровод отводящий.

Камеры тепловых сетей могут быть сборными железобетонными, монолитными и кирпичными. Высота камер должна быть не менее 2 м. Число люков при площади камеры до 6 м принимается не менее двух, а при площади более 6 м - четырех. В камерах предусматриваются водосборные приямки размером не менее 400X400 мм и глубиной 300 мм. Размеры камер зависят от диаметров трубопроводов, оборудования, которое в них устанавливается, от условий монтажа оборудования и требований к обслуживанию. Минимальные расстояния (мм) в свету между узлами трубопроводов, арматурой и строительными конструкциями приведены ниже.

Рис.36. Надземный павильон узла установки задвижек с электроприводом на трехтрубном теплопроводе (разрез)

От пола или перекрытия до поверхности теплоизоляционных конструкций трубопроводов (для перехода) 700

Боковые проходы для обслуживания арматуры и сальниковых компенсаторов (от стенки до фланца арматуры или до

компенсатора) при диаметрах труб, мм:

до

от 600 до 900 и более 700

То же, при диаметре труб 1000 мм и более 1000

От стенки до фланца корпуса сальникового компенсатора (со стороны патрубка, вдоль оси трубы) при диаметрах труб, мм:

до

600 и более 800

От пола или перекрытия до фланца или до оси болтов сальникового уплотнения 400

От пола или перекрытия до поверхности теплоизоляционной конструкции труб ответвлений 300

От выдвинутого шпинделя задвижки (или штурвала) до стенки или перекрытия 200

Для труб диаметром 600 мм и более между стенками смежных труб со стороны сальникового компенсатора 500

От стенки или от фланца задвижки до штуцеров для выпуска воды или воздуха 100

От фланца задвижки на ответвлении до поверхности теплоизоляционных конструкций основных труб 100

Между теплоизоляционными конструкциями смежных сильфонных компенсаторов до 500 мм 100

То же, при диаметрах компенсаторов 600 мм и более 150.

Сальниковые компенсаторы в камерах на подающих и обратных водяных теплопроводах допускается устанавливать со смещением на 150+200 мм относительно друг друга в плане, а фланцевые задвижки с диаметром более 150 мм и сильфонные компенсаторы - вразбежку с расстоянием по оси в плане между ними не менее 100 мм.

Задвижки и затворы (запорная арматура) устанавливаются в следующих случаях:

1) на всех трубопроводах выводов тепловых сетей от источников теплоты независимо от параметров теплоносителя и диаметров трубопроводов и на конденсатопроводах на вводе к сборному баку конденсата, при этом не допускается дублирования арматуры вне и внутри здания;

2) для проведения ремонтных работ на теплопроводах водяных систем устанавливаются секционирующие задвижки; расстояние () между задвижками принимается в зависимости от диаметра трубопроводов ():

#G0, мм

100

400+500

600

, м

1000

до 1500

до 3000

3) при надземной прокладке и когда 900 мм допускается установка секционирующих задвижек через 5000 м. В местах установки задвижек размещаются перемычки между подающим и обратным трубопроводами диаметром, равным 0,3 диаметра трубопровода, но не менее 50 мм; на перемычке предусматривается установка двух задвижек и контрольного вентиля между ними = 25 мм;

4) в водяных и паровых тепловых сетях в узлах ответвлений на трубопроводах 100 мм, а также в узлах ответвлений на трубопроводах к отдельным зданиям. При длине ответвлений к отдельным зданиям до 30 м и при 50 мм допускается запорную арматуру на этих ответвлениях не устанавливать, а предусматривать установку ее для группы зданий с суммарной тепловой нагрузкой, не превышающей 0,6 МВт. На паровых и конденсатных тепловых сетях секционирующие задвижки не проектируются.

Для задвижек и затворов на водяных сетях 500 мм при 1,6 МПа и 300 мм при 2,5 МПа, а на паровых сетях 200 мм при 1,6 МПа проектируются обводные трубопроводы с запорной арматурой, диаметры обводных линий принимаются в зависимости от величины условного прохода задвижек:

#G0Условный проход задвижки, мм

200+300

330...600

800

1000

1200+1400

Условный проход разгрузочных обводных линий, мм, не менее

25

50

80

100

150

Задвижки и затворы с 500 мм принимаются только с электроприводами. При дистанционном телеуправлении задвижками арматуру на обводных линиях принимают также с электроприводами.

Рис.37. Лобовая неподвижная опора

1 - трубопровод;

2 - упор;

3 - швеллер.

Неподвижные опоры (рис.37, 38, 39) предусматриваются для защемления трубопроводов в специальных конструкциях и могут быть разделены на следующие типы - упорные, щитовые и хомутовые. Упорные неподвижные опоры устанавливаются при всех видах прокладки, щитовые - при бесканальной прокладке и прокладке в непроходных каналах, при размещении опор вне камер и хомутовые - при надземной прокладке и прокладке в тоннелях (на участках с гибкими компенсаторами и с самокомпенсацией). При бесканальной прокладке несущие конструкции неподвижных опор опираются на грунт.

Рис.38. Щитовая неподвижная опора

1 - трубопровод;

2 - упор;

3 - несущая железобетонная конструкция;

4 - подготовка из брони.

Выбор типа неподвижных опор и их конструктивное оформление зависят от усилий, оказывающих воздействие на опору. При расчете неподвижных опор различают концевые и промежуточные опоры.

Рис.39. Хомутовая неподвижная опора

1 - упор;

2 - швеллер;

3 - хомут.

Подвижные опоры (рис.40, 41, 42) могут быть скользящими, катковыми, шариковыми, пружинными (подвески) и жесткими подвесками.

Рис.40. Скользящая подвижная опора

1 - тепловая изоляция;

2 - стальная подкладка;

3 - опорный полуцилиндр;

4 - цементно-песчаный раствор;

5 - трубопровод;

6 - бетонный камень.

Скользящие опоры проектируются независимо от направления горизонтальных перемещений трубопроводов при всех способах прокладки и для всех диаметров труб. Катковые опоры используются для труб диаметром 200 мм и более при горизонтальных перемещениях труб в тех случаях, когда они проложены в тоннелях, на кронштейнах, на отдельно стоящих опорах и эстакадах. Шариковые опоры рекомендуется применять в тех же случаях, что и катковые, но при наличии горизонтальных перемещений труб под углом к оси трассы.

Рис.41. Роликовая подвижная опора

1 - тепловая изоляция;

2 - трубопровод;

3 - ролик или каток;

4 - цапфа.

Пружинные опоры, или подвески, предусматриваются для труб диаметром 150 мм и более в местах вертикальных перемещений труб и, наконец, жесткие подвески используются при надземной прокладке трубопроводов с гибкими компенсаторами и на участках самокомпенсации. Длина жестких подвесок для водяных и конденсатных трубопроводов должна быть не менее 10, а для паровых сетей не менее 20-кратного теплового перемещения подвески, наиболее удаленной от неподвижной опоры.

Рис.42. Катковая подвижная опора

1 - тепловая изоляция;

2 - трубопровод;

3 - ролик или каток.

На участках трубопроводов с сальниковыми и сильфонными компенсаторами прокладка теплопроводов на подвесных опорах не разрешается. Расстояния между подвижными опорами определены исходя из условия прочности сварного шва и приведены в табл. 2.

Рекомендуемые расстояния между подвижными опорами

Таблица 2

#G0 мм

Расстояния между подвижными опорами м при прокладке

Расстояния между подвижными опорами, м, при прокладке

подземной

надземной

подземной

надземной

25

1,7

1,7

100

4

5

32

2

2

125

4,5

6

40

2,5

2,5

150

5

7

50

3

3

175

6

8

70

3

3,5

200

6

9

80

3,5

4

250

7

11

300

8

12

Компенсаторы (рис.43, 44), предназначенные для восприятия тепловых удлинений трубопроводов тепловых сетей, имеют компенсирующие устройства гибкие из труб, сильфонные, линзовые, сальниковые и манжетные.

Рис.43. Компенсаторы сальниковый односторонний и двусторонний

1 - стакан;

2 - грунд-букса;

3 - сальниковое уплотнение;

4 - упорное кольцо;

5 - корпус.

Гибкие П-образные компенсаторы из труб, а также углы поворотов трубопроводов от 90 до 130° (самокомпенсация) используются независимо от параметров теплоносителя, способов прокладки и диаметров труб. Сальниковые, сильфонные, линзовые и манжетные компенсаторы могут применяться для теплопроводов с определенными рабочими параметрами, допускаемыми для данных типов компенсаторов.

Рис.44. Компенсаторы сальниковый трехволновый линзовый, П-образный и двойной S-образный

1 - теплопроводы;

2 - стенки каналов;

3 - скользящая опора;

4 - заделка цементным раствором.

Гнутые компенсаторы устанавливаются вне камер. В этом заключается их достоинство. Недостатком их по сравнению с другими компенсаторами является повышенное гидравлическое сопротивление.

Выпуски воды (спускные устройства) устанавливаются в нижних точках водяных тепловых сетей и конденсатопроводов. Спускные устройства рассчитывают исходя из обеспечения продолжительности спуска воды и заполнения секционированного участка (одного трубопровода).

Если не обеспечивается спуск воды из трубопроводов из нижних точек за указанные сроки, то необходимо предусматривать промежуточные выпуски.

Выпуски воздуха осуществляются в высших точках трубопроводов, а также на каждом секционируемом участке с помощью штуцеров, диаметры которых в зависимости от условного прохода трубопровода приведены ниже:

#G0Условный проход трубопровода, мм

25...80

100+150

200+300

350+400

500...700

800+1200

1400

Условный проход штуцера

и запорной арматуры для выпуска воздуха, мм

15

20

25

32

40

50

65

Грязевики в водяных тепловых сетях устанавливаются на трубопроводах перед насосами и перед регуляторами. В узлах установки секционирующих задвижек не предусматривается. Устройство отводных линий вокруг грязевиков, как и регулирующих клапанов, не допускается.

Дренажи устанавливаются на паропроводах в нижних точках и перед вертикальными подъемами. В этих же местах, а также на прямых участках паропроводов через каждые 400+500 м при попутном уклоне и через 200+300 м при встречном уклоне предусматривается пусковой дренаж. Для пускового дренажа паровых сетей предусматриваются штуцера с запорной арматурой. При рабочем давлении 2,2 МПа и менее устанавливается по одной задвижке или вентилю, при давлении свыше 2,2 МПа - по два последовательно расположенных вентиля.

Рис.45. Поперечное сечение дюкера

1 - пригрузочное кольцо;

2 - кольцо жесткости.

Специальные сооружения устраиваются при пересечении тепловых сетей с водными протоками, железнодорожными путями, оврагами, подземными сооружениями и т. п. (рис.45). В этом случае преодоление препятствий осуществляется с помощью дюкеров, тоннелей, мостовых переходов, эстакад, подземных переходов сетей в футлярах и тоннелях. В каждом конкретном случае проектируется наиболее подходящее для данных условий сооружение.

УСТРОЙСТВО ГАЗОПРОВОДОВ

Газовое хозяйство населенных мест состоит из следующих основных сооружений: газораспределительных станций ГРС (природный газ) или газовых заводов (искусственный газ), газгольдерных станций, наружных распределительных газопроводов различного давления, газорегуляторных пунктов ГРП, ответвлений и вводов на объекты, использующие газ, а также из внутренних газопроводов и приборов потребления газа.

В зависимости от максимального рабочего давления газа газопроводы подразделяют на следующие категории:

1) низкого давления - с давлением газа не более 5 кПа;

2) среднего давления - с давлением газа от 5 кПа до 0,3 МПа;

3) высокого давления; I категории с давлением газа более 0,6 и до 1,2 МПа; II категории с давлением газа более 0,3 и до 0,6 МПа.

Газопроводы низкого давления предназначаются для снабжения газом жилых и общественных зданий, а также мелких промышленных и коммунально-бытовых предприятий.

Газопроводы среднего и высокого (II категории) давления прокладывают для питания распределительных газопроводов низкого и среднего давления (через газорегуляторные пункты), а также промышленных и коммунально-бытовых предприятий (через местные газорегуляторные установки).

Газопроводы высокого давления (с давлением газа более 0,6 МПа) предназначены для подачи газа к городским газорегуляторным пунктам, местным газорегуляторным пунктам крупных предприятий, а также к предприятиям, технологические процессы которых требуют применения газа высокого давления.

По начертанию в плане системы распределения газа, по аналогии с системами водоснабжения, делятся на тупиковые, кольцевые и смешанные. Конфигурация газовых сетей, а также принимаемые в них рабочие давления в условиях города влияют на размещение ГРС, ГРП.

По числу ступеней давления в газовых сетях системы газоснабжения подразделяются на одно-, двух-, трех - и многоступенчатые (рис.46). Необходимость совместного применения нескольких ступеней давления газа в городах возникает из-за большой протяженности городских газопроводов, несущих большие газовые нагрузки, наличия потребителей, которые требуют различных давлений, из-за условий эксплуатации и др.

Рис.46. Системы газоснабжения населенных мест

а - одноступенчатая;

б - двухступенчатая;

в - трехступенчатая;

г - многоступенчатая;

1 - групповая установка газа сжиженного (ГС);

2 - газорегуляторный пункт (ГРП);

3, 5, 6 - соответственно трубопроводы низкого (СНД), среднего (ССД) и высокого (СВД) давления;

4 - ответвления к потребителям;

7 - газораспределительная станция;

8 - промышленное предприятие (ПП).

На рис.46, а представлена схема одноступенчатой системы распределения газа, состоящей из газгольдерной станции низкого давления, конечного газорегуляторного пункта низкого давления, кольцевых газопроводов низкого давления, ответвлений к потребителям и тупикового газопровода низкого давления. При питании от одной точки газовые сети имеют большие диаметры, а распределение газа по сети характеризуется относительно большой неравномерностью. Поэтому обычно питание сети газом осуществляется в нескольких точках, для чего применяют газораспределительные станции.

На рис.46, б приведена схема двухступенчатой системы газоснабжения. Газ среднего давления по газопроводу подводится к газорегуляторным пунктам, размещаемым вне кварталов на свободных от застройки площадях. Из газорегуляторных пунктов после снижения давления газ поступает в газопроводы низкого давления, из которых через вводы он подводится к внутридомовой сети.

В крупных городах с развитой промышленностью при наличии потребителей газа среднего давления может применяться трех - или многоступенчатая система распределения газа: высокого (одной или двух категорий), среднего и низкого давления (рис.46, в, г). В этом случае газ от источника подается к отдельным районам города под высоким давлением (рис.46, г) на регуляторные пункты, снижающие давление газа до среднего. Внутри районов размещены ГРП, снижающие давление газа до низкого. На эти станции газ поступает по газопроводам среднего давления (пунктирные линии). Сеть низкого давления имеет наибольшие разветвление и протяженность (сплошные линии).

В системе газоснабжения могут быть предусмотрены также комбинированные ГРП, одновременно снижающие давление газа от высокого до среднего и от среднего до низкого.

В зависимости от потребности в определенном напоре газа отдельные потребители могут подключаться к любой сети при помощи индивидуальных регуляторных установок. Необходимость установки индивидуальных регуляторов давления, удорожающих строительство и усложняющих эксплуатацию газовых сетей, является недостатком распределительных сетей среднего и высокого давления.

При выборе той или иной схемы распределительной сети следует помнить, что самой рациональной из них будет та, которая удовлетворяет следующим основным требованиям:

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4