Бесканальная прокладка

В бесканальных прокладках теплопроводы (рис. 4.7) окружены непосредственно грунтом, и внешние механические нагрузки воспринимаются самой теплоизоляционной конструкцией или передаются на трубу при монолитной теплоизоляции и функции защиты изоляции от влаги выполняет сама изоляция или гидрозащитный слой.

Рис. 4.7. Конструкция бесканального теплопровода:

1 – антикоррозионный слой; 2 – теплоизоляционный слой; 3 – гидроизоляционный слой; 4 – защитно механический слой

Монолитная теплоизоляция – это конструкция монолитного теплоизоляционного покрытия заводского изготовления, образуемая тем или иным способом без зазора с теплопроводом и работающая с ним под влиянием механических внешних воздействий. Теплоизоляционная конструкция бесканального теплопровода состоит из четырех основных слоев: антикоррозийного; теплоизоляционного; гидроизоляционного; защитномеханического.

Бесканальные прокладки выполняются засыпными, сборными, литыми, монолитными. Рассмотрим более подробно способы бесканальной прокладки.

Засыпные прокладки (рис. 4.7) – трубы уложены на бетонные (иногда деревянные) брусья (или на сплошное бетонное основание) и засыпаны торфом с плотной утрамбовкой и подбивкой изоляции под трубы. Сигнальная лента используется для прокладки под землей (ширина 0,2 м, длина 100 или 250 м).

Рис. 4.8. Конструкция засыпной бесканальной прокладки теплопроводов: 1 – сигнальная лента; 2– грунт обратной засыпки; 3 – равномерный по структуре песок

Такой способ в основном используется для укладки трубопроводов малого диаметра до 300 мм. К изоляции засыпных конструкций следует предъявлять повышенные требования, так как в этих прокладках отсутствуют гидроизоляционный и защитно механический слои.

В качестве сыпучих теплоизоляционных материалов, кроме торфа используют термоторф, керамзит, перлит, вермикулит, гидрофобный мел, асфальтоизол и др. Желательно, чтобы гранулы засыпной изоляции обладали высокой механической прочностью, гидрофобностью и долговечностью и не содержали агрессивных веществ.

Сборные прокладки – в этих прокладках тепловая изоляция уложена на трубы из штучных элементов (кирпичей, сегментов скорлуп). В качестве тепловой изоляции используется пенобетон или пеносиликат в сочетании с гравийной обсыпкой и антикоррозионной защитой труб.

Сборно-литые прокладки – в этих прокладках трубы уложены в опалубку из пенобетонных плит. Пространство в опалубке заливается пенобетонной массой.

В некоторых конструкциях трубопроводы предварительно изолируют слоем минеральной ваты, затем заливают твердеющей массой или засыпают материалом, который после увлажнения цементируется. В последнее время скорлупы выполняются ввиде полуцилиндров из пенополиуретана. Технология производства пенополиуретана позволяет методом заливки в пресс-форму получать теплоизоляцию.

Рис. 4.8. Вид сборной прокладки ввиде скорлупы из пенополиуретана

Литые прокладки – для изготовления литых бесканальных прокладок применяется пенобетон (перлитобетон), пенополиуретан, пенополимерминерал. Заливка труб производится непосредственно на трассе в передвижную опалубку или постоянные формы оболочки. После схватывания пенобетонный или перлитобетонный массив засыпается грунтом. Для повышения антикоррозионной стойкости такой конструкции необходимо надежно защитить от коррозии наружную поверхность стальных трубопроводов, например, путем предварительного эмалирования или наложения на неё другого защитного слоя [3]. Для пенополиуретана и пенополимерминерала используется напыление с помощью специальных напылительных установок – пеногенераторов.

Монолитные прокладки – разновидностью литых прокладок являются монолитные прокладки. Это один из основных способов использования для строительства тепловых сетей.

Конструкции такого типа прокладки могут иметь различные модификации. Ранее в СССР изготовляли сборнолитую конструкцию из пенобетона. В качестве опалубки в ней использовались пенобетонные плиты. В пространство между трубами и плитами заливалась пенобетонная масса. Конструкция, предложенная А.А. Ляминым и Б.В. Лопатиным, представляла собой теплопроводы изолированные минеральной ватой, обсыпанные цементнопесчаной смесью, превращающейся после увлажнения и твердения в литую оболочку [4].

В современных условиях на стальные трубопроводы наложена в заводских условиях оболочка, совмещающая тепло- и гидроизоляционные конструкции. Звенья таких элементов теплопроводов длиной до 12 м доставляются с завода на место строительства, где выполняется их укладка в подготовленную траншею, стыковая сварка отдельных звеньев между собой и накладка изоляционных слоев на стыковое соединение. Такая монолитная конструкция может применяться не только бесканально, но и в каналах.

Метод «предизолированных» трубопроводов считается наиболее перспективным. В 2001г. введен в действие ГОСТ 30732 «Трубы и фасонные изделия стальные с тепловой изоляцией из пенополиуретана в полиэтиленовой оболочке», а в 2002г. был утвержден Свод правил 41-105-2002 «Проектирование и строительство тепловых сетей бесканальной прокладки из стальных труб с индустриальной тепловой изоляцией из пенополиуретана в полиэтиленовой оболочке». В данных нормативных документах указывается, что трубопроводы должны быть изолированы тепловой изоляцией из пенополиуретана (ППУ). В качестве первичной (дополнительной) изоляции, в случае, когда температура теплоносителя выше рекомендуемой для ППУ использовать базальтовые или минераловатные теплоизоляторы.

Камеры устанавливают по трассе подземных теплопроводов для размещения в них задвижек, компенсаторов, неподвижных опор, ответвлений, дренажных и воздушных устройств, измерительных приборов. Расстояние между камерами обычно принимают равными расстояниям между неподвижными опорами. Внутренние габариты камер зависят от числа и диаметров труб, размеров оборудования. Высота камер принимается не менее 2 м.

Вентиляционные камеры сооружаются только на трассе проходных каналов для обеспечения в них температуры воздуха не более 50 ^оС, а во время ремонтов – не более 40 ^оС. На небольших участках вентиляция может заменяться проветриванием через открытые люки камер. Во время работы в крупных коллекторах допускается применение вентиляторов.

Монтажные проемы сооружают на трассе проходных каналов через 200-300 м для затаскивания и выемки труб. Длина проемов не менее 4 м, а ширина – не менее максимального диаметра трубы плюс 0,1 м, но не менее 0,7 м.

При выборе конструкции теплоизоляционных теплопроводов тепловых сетей приоритетным должно быть использование материалов обеспечивающих максимальную надежность и долговечность работы трубопроводов. Это касается как непосредственно самих труб и элементов трубопровода, так и изоляционных покрытий на них. Большое значение имеет использование в тепловых сетях предварительно изолированных в заводских условиях труб и элементов трубопроводов, так как в этом случае реализуется наивысшее качество нанесения и контроля изоляционных покрытий.