7. Монтаж наружных тепловых и газовых сетей

7.1. Общие сведения

Для наружных тепловых и газовых сетей применяются следующие виды труб:

• стальные водогазопроводные – для тепловых и газовых сетей;

• стальные бесшовные – для тепловых и газовых сетей;

• стальные электросварные прямошовные – для тепловых сетей;

• стальные сварные со спиральным швом – для тепловых сетей.

Диаметр условного прохода труб Dy – до 1400 м. Неметаллические трубы имеют ограниченное применение.

Особенностями наружных тепловых и газовых сетей являются:

• значительная протяженность;

• большой диаметр труб;

• высокое давление;

• высокая температура теплоносителя для тепловых сетей;

• высокая проникающая способность газа для газовых сетей.

Отличаясь друг от друга, тепловые и газовые сети имеют много общего в технологии их прокладки: земляные, сварочные работы, монтаж труб и т. д.

7.2. Способы прокладки тепловых и газовых сетей

Существуют три способа прокладки тепловых и газовых сетей:

• надземная прокладка;

• подземная в каналах;

• подземная бесканальная.

Теплотрасса

Надземная прокладка сетей теплогазоснабжения выполняется на низких или высоких опорах, мачтах, эстакадах, по пролетным строения мостов, наружным стенам промышленных зданий. Трубопроводы тепловых сетей покрываются тепло- и антикоррозионной изоляцией, а газовых сетей – только антикоррозионной изоляцией.

В

Фундаменты

конструктивном отношении надземная прокладка является наиболее простой и дешевой. Трубопроводы в этом случае доступны для осмотра, текущего и аварийного ремонта.

Расстояния между опорами рассчитываются из условий прочности трубопровода, расчетная схема которого – многопролетная неразрезная балка.

Подземная прокладка в каналах (проходных и непроходных) применяется преимущественно при прокладке тепловых сетей на территории городов и населенных пунктов. Канал защищает тепло- и антикоррозионные покрытия от механических воздействий, увлажнения.

Недостатком канального способа является большой расход железобетонных конструкций, большой объем земляных работ, что компенсируется высокой надежностью в эксплуатации. При подземном канальном способе не нарушается архитектурный облик городов и поселков.

При возможности подтопления каналов грунтовыми водами устраиваются попутные дренажи, которые удерживают на заданной отметке уровень грунтовых вод.

Подземная бесканальная прокладка. В этом случае изолированные в заводских условиях (кроме стыков) трубы укладываются непосредственно в траншею на песчаное основание и засыпаются сначала песком, а затем местным грунтом. Песчаная обсыпка позволяет не нарушить изоляционные слои при засыпке, перераспределяет усилия от обжатия грунтом.

При этом способе требуется усиленная теплоизоляция, которая должна быть прочной, не деформироваться при обжатии грунтом: армопенобетон, пенополимербетон, битумоперлитовая изоляция, пенопласт.

7.3. Опоры трубопроводов, компенсаторы

При надземном и подземном канальном способах прокладки тепловых сетей, трубопроводы укладывают на отдельные опоры, которые бывают неподвижными и подвижными.

Неподвижные опоры предназначены для восприятия вертикальных (от собственного веса) и горизонтальных (от теплового расширения труб) нагрузок.

Неподвижные опоры фиксируют (не дают перемещаться) отдельные точки трубопровода и делят его на независимые с точки зрения температурных деформаций блоки.

На участках между двумя неподвижными опорами обязательно устанавливается компенсатор того или иного типа. Компенсатор предназначен для восприятия (компенсации) температурных деформаций трубопровода при изменении температуры, что предотвращает разрыв или смятие трубопровода.

Расстояние между неподвижными опорами определяется компенсирующей способностью компенсатора:

где - расчетная компенсирующая способность компенсатора, - расчетная температура теплоносителя, - расчетная минимальная температура наружного воздуха, - коэффициент линейного расширения стали, - коэффициент надежности.

м для П-образных компенсаторов;

м для сальниковых компенсаторов.

Подвижные опоры – предназначены для восприятия только вертикальных нагрузок. При температурном расширении подвижные опоры смещаются относительно опорных подушек в осевом направлении. Подвижные опоры служат для передачи нагрузок от собственного веса трубопровода на основание. Шаг подвижных опор определяется расчетом трубопровода на прочность и составляет 4-12 м.

О граниченный неподвижными опорами температурный блок представляет собой следующее:

Неподвижные опоры по конструктивному исполнению подразделяются на лобовые, хомутовые и щитовые.

Н

упоры

еподвижная лобовая опора:

стенка канала

теплоизоляция

опорная подушка

опора

теплоизоляция

Н

хомут

еподвижная хомутовая опора:

хомут

сварка

сварка

опора

упоры

упоры

полукольцо

Щитовая опора (для

труб большого диаметра)

полукольцо

опора полукольцо

Подвижные опоры делятся на скользящие, катковые и шариковые. В тепловых сетях используются скользящие опоры; катковые и шариковые обладают меньшим сопротивлением при перемещении и применяются преимущественно в технологических трубопроводах.

Подвижная скользящая

опора

опорная плита

Подвижная шариковая

ребра

опора

плита

опорная плита

Подвижная катковая

опора

Для тепловых сетей применяются П-образные и сальниковые компенсаторы. П-образные компенсаторы надежны, не требуют обслуживания при эксплуатации и имеют наибольшее распространение.

В газовых сетях применяются линзовые и сильфонные компенсаторы.

П-образный компенсатор (выпол-

няется из труб того же диаметра):

Односторонний сальниковый

компенсатор

Двусторонний сальниковый

к омпенсатор

Сильфонный компенсатор

Линзовый компенсатор

При монтаже трубопроводов подвижные опоры смещаются относительно опорной подушки в сторону, обратную перемещению трубопровода при подаче теплоносителя. Чем дальше от неподвижной опоры, тем смещение больше. Величина смещения рассчитывается и указывается в проекте.

Монтаж Рабочее положение

Установка компенсатора производится с учетом его сжатия при подаче теплоносителя: его предварительно растягивают, с тем чтобы в рабочем состоянии напряжения в металле были минимальны, а его форма была «естественной». Величина растяжки рассчитывается в зависимости от разности температур: наружного воздуха и теплоносителя.

Растяжка П-образного компенсатора производится после выполнения следующих работ в пределах температурного блока:

• монтажа неподвижных опор на участке;

• после окончания монтажа участка трубопровода между двумя неподвижными опорами;

• монтажа компенсатора с образованием по концам зазоров расчетной величины;

• окончания сварки стыков труб и проверки качества швов;

• набора бетоном неподвижных опор не менее 70% марочной прочности.

Растяжку П-образного компенсатора необходимо выполнять одновременно с двух сторон на стыках, расположенных на расстоянии не менее 20 и не более 40 диаметров трубопровода от оси симметрии компенсатора, с помощью стяжных устройств.

После совмещения торцов труб (стяжными болтами) производится прихватка, а затем и сварка стыка. Упоры после этого срезают газовой резкой.