Способы прокладки тепловых сетей кратко

Обновлено: 02.07.2024

Перед вами встал вопрос подключения к сетям центрального теплоснабжения? Эта статья для вас: какие виды тепловых сетей бывают, из чего состоит эта коммуникация, какие организации и почему являются наиболее подходящими для разработки проекта и на чем иногда можно сэкономить, читайте прямо сейчас.

Коротко о тепловых сетях

Что такое теплосеть представляют себе многие, но для более доступного повествования следует напомнить несколько прописных истин.

Во-первых, теплосеть не подает горячую воду непосредственно в батареи. Температура теплоносителя в магистральном трубопроводе в самые холодные дни может достигать 150 градусов и ее прямое нахождение в радиаторе отопления чревато ожогами и опасно для здоровья человека.

Во-вторых, теплоноситель из сети в большинстве случаев не должен попадать в систему горячего водоснабжения здания. Это называется закрытая система ГВС. Для удовлетворения нужд ванной и кухни используется вода питьевая (из водопровода). Она прошла обеззараживание, а теплоноситель лишь обеспечивает подогрев до определенной температуры в 50–60 градусов посредством бесконтактного теплообменника. Использование сетевой воды из тепловых трубопроводов в системе ГВС, по меньшей мере, расточительно. Готовят теплоноситель на источнике теплоснабжения (котельной, ТЭЦ) путем химической водоочистки. Из-за того, что температура этой воды часто выше точки кипения, из нее в обязательном порядке удаляются соли жесткости, вызывающие накипь. Образование любых отложений на узлах трубопровода может вывести оборудование из строя. Водопроводная вода до такой степени не нагревается и, следовательно, дорогое обессоливание не проходит. Это обстоятельство и повлияло на то, что открытые системы ГВС, с непосредственным водоразбором, практически нигде не применяются.

Виды прокладки тепловых сетей

Рассмотрим виды прокладки тепловых сетей по количеству уложенных рядом трубопроводов.

2-х трубная

В состав такой сети входят две линии: подающая и обратная. Приготовление конечного продукта (снижение температуры теплоносителя для отопления, подогрев питьевой воды) происходит непосредственно в теплоснабжаемом здании.

3-х трубная

Такой вид прокладки тепловых сетей используют довольно редко и только для зданий, где перебои с теплом не допустимы, например больницы или детские сады с постоянным пребыванием детей. В этом случае добавляется третья линия: резерв подающего трубопровода. Непопулярность такого способа резервирования заключается в его дороговизне и непрактичности. Прокладку лишней трубы запросто заменяет установленная стационарно модульная котельная и классический 3-х трубный вариант сегодня практически не встречается.

4-х трубная

Вид прокладки, когда потребителю подается и теплоноситель, и горячая вода системы водоснабжения. Это возможно в случае подключения здания к распределительным (внутриквартальным) сетям после центрального теплового пункта, в котором и происходит подогрев питьевой воды. Первые две линии, как и в случае с 2-х трубной прокладкой, это подача и обратка теплоносителя, третья — подача горячей питьевой воды, четвертая ее возврат. Если сделать акцент на диаметрах, то 1 и 2 труба будут одинаковыми, 3-я может от них отличаться (зависит от расхода), а 4-я всегда меньше 3-ей.

Прочие

В эксплуатируемых сетях есть и другие виды прокладки, но связаны они больше не с функциональностью, а с недочетами проектирования или непредусмотренной дополнительной застройкой района. Так при неверном определении нагрузок предложенный диаметр может быть существенно занижен и на ранних этапах эксплуатации появляется необходимость увеличения пропускной способности. Для того чтобы не перекладывать всю сеть заново, докладывается еще один трубопровод, большего диаметра. В этом случае подача идет по одной линии, а обратка по двум или наоборот.

При строительстве тепловой сети к обычному зданию (не больница и т. п.) используется либо вариант 2-трубной прокладки, либо 4-трубной. Зависит это только от того, на каких сетях вам дали точку врезки.

Существующие способы прокладки теплотрасс

Надземная

Наиболее выгодный способ с точки зрения эксплуатации. Все дефекты видно даже не специалисту, не требуется устройство дополнительных систем контроля. Есть и недостаток: ее довольно редко можно применить вне промзоны — портит архитектурный облик города.

Подземная

Этот вид прокладки можно разделить еще на три разновидности:

Плюсы: защита от внешнего воздействия (например, от повреждения ковшом экскаватора), безопасность (при порыве труб грунт не будет вымываться и исключаются его провалы).

Минусы: стоимость монтажа достаточно велика, при плохой гидроизоляции канал заполняется грунтовой или дождевой водой, что отрицательно сказывается на долговечности металлических труб.

Бесканальная (трубопровод кладется непосредственно в грунт).

Плюсы: Относительно малая стоимость, простота монтажа.

Минусы: при разрыве трубопровода есть опасность подмывания грунта, сложно определить место разрыва.

Используется для нейтрализации вертикальной нагрузки на трубы. В основном это необходимо при пересечении дорог под углом. Представляет собой трубопровод тепловой сети, проложенный внутри трубы большего диаметра.

Выбор способа прокладки зависит от того, по какой местности проходит трубопровод. Оптимальным по стоимости и трудозатратам является бесканальный вариант, однако его не везде можно применить. Если участок теплосети расположен под дорогой (не пересекает ее, а проходит параллельно под проезжей частью) используется канальная прокладка. Для удобства эксплуатации следует использовать расположение сети под проездами лишь при отсутствии других вариантов, т. к. при обнаружении дефекта необходимо будет вскрыть асфальт, остановить или ограничить движение по улице. Есть места, где устройство канала используется для повышения безопасности. Это обязательно при прокладке сети по территориям больниц, школ, детских садов и т. д.

Основные элементы тепловой сети

Тепловая сеть, к какой разновидности ее не относи, по своей сути набор собранных в длинный трубопровод элементов. Они выпускаются промышленностью в готовом виде, и строительство коммуникации сводится к укладке и соединению частей друг с другом.

Труба является базовым кирпичиком в этом конструкторе. В зависимости от диаметра их выпускают длиной по 6 и 12 метров, но под заказ на заводе изготовителе можно приобрести любой метраж. Придерживаться рекомендуется, как ни странно, именно стандартных размеров — заводская нарезка будет стоить на порядок дороже.

В большинстве своем для теплосетей используются стальные трубы покрытые слоем изоляции. Неметаллические аналоги используются редко и только на сетях с сильно пониженным температурным графиком. Такое возможно после центральных тепловых пунктов или когда источником теплоснабжения является маломощная водогрейная котельная, да и то не всегда.

Для тепловой сети необходимо использовать исключительно новые трубы, повторное применение бывших в употреблении деталей ведет к существенному сокращению срока эксплуатации. Такая экономия на материалах приводит к значительным тратам на последующие ремонты и довольно раннюю реконструкцию. Нежелательно применение для теплотрасс любого типа прокладки труб со спиральным сварным швом. Такой трубопровод очень трудоемок при ремонте и снижает скорость аварийного устранения порывов.

Помимо обычных прямых труб промышленностью выпускаются и фасонные детали к ним. В зависимости от выбранного типа трубопровода они могут разниться по количеству и назначению. Во всех вариантах обязательно присутствуют отводы (повороты трубы под углом 90, 75, 60, 45, 30 и 15 градусов), тройники (ответвления от основной трубы, вваренной в нее трубой такого же или меньшего диаметра) и переходы (изменение диаметра трубопровода). Остальные, к примеру, концевые элементы системы оперативного дистанционного контроля, выпускаются по необходимости.

Не менее важный элемент в строительстве теплотрассы — запорная арматура. Это приспособление перекрывает поток теплоносителя , как к потребителю, так и от него. Отсутствие запорной арматуры на сети абонента недопустимо, так как при аварии на участке придется отключать не только одно здание, а весь соседствующий район.

Для воздушной прокладки трубопровода необходимо предусмотреть мероприятия, исключающие любую возможность несанкционированного доступа к управляющим частям кранов. При случайном или намеренном закрытии либо ограничении пропускной способности обратного трубопровода создастся недопустимое давление, результатом которого станет не только порыв труб тепловой сети, но и отопительных элементов здания. Наиболее зависимы от давления батареи. Причем новые дизайнерские решения радиаторов разрываются гораздо раньше своих советских чугунных собратьев. Последствия лопнувшей батареи представить себе не сложно — залитые кипятком помещения требуют довольно приличных сумм на ремонт. Для исключения возможности управления арматурой посторонними людьми можно предусмотреть ящики с замками, закрывающими органы управления на ключ, либо съемные штурвалы.

При подземной прокладке трубопроводов к арматуре наоборот необходимо предусмотреть доступ обслуживающего персонала. Для этого сооружаются тепловые камеры. Спускаясь в них, рабочие могут производить необходимые манипуляции.

При бесканальной прокладке предварительно изолированных труб арматура выглядит отлично от своего стандартного вида. Вместо управляющего штурвала шаровой кран имеет длинный шток, на конце которого расположен управляющий элемент. Закрытие/открытие происходит при помощи Т-образного ключа. Он поставляется заводом изготовителем в комплекте с основным заказом на трубы и арматуру. Для организации доступа этот шток помещают в бетонный колодец и закрывают люком.

На трубопроводах малого диаметра можно сэкономить на железобетонных кольцах и люках. Вместо ЖБИ штоки можно разместить в металлических коверах. Выглядят они как труба с приделанной сверху крышкой, установленная на небольшую бетонную подушку и зарытая в землю. Довольно часто проектировщики на небольших диаметрах труб предлагают размещать оба штока арматуры (подающего и обратного трубопроводов) в одном железобетонном колодце диаметром от 1 до 1,5 метров. Это решение хорошо смотрится на бумаге, на практике же такое расположение зачастую приводит к невозможности управления арматурой. Происходит это из-за того, что оба штока не всегда располагаются прямо под люком, следовательно, установить ключ вертикально на управляющий элемент не представляется возможным. Арматура для трубопроводов среднего и выше диаметра оснащается редуктором или электроприводом, ее разместить в ковере не получится, в первом случае это будет железобетонный колодец, а во втором — электрифицированная тепловая камера.

Следующий элемент тепловой сети — компенсатор. В самом простом случае это укладка труб в виде буквы П или Z и любой поворот трассы. В более сложных вариантах применяются линзовые, сальниковые и прочие компенсирующие устройства. Необходимость применения этих элементов вызвана подверженностью металлов значительному температурному расширению. Простыми словами, труба под действием высоких температур увеличивает свою длину и для того, чтобы она не лопнула в результате чрезмерной нагрузки, через определенные промежутки предусматривают специальные устройства или углы поворота трассы — они снимают вызванное расширением металла напряжение.

Для строительства абонентских сетей рекомендуется использование в качестве компенсаторов только простых углов поворота трассы. Более сложные устройства, во-первых, стоят немало, а во-вторых, требуют ежегодного обслуживания.

Для бесканальной прокладки трубопроводов помимо самого угла поворота предусматривают и небольшое пространство для его работы. Это достигается путем укладки компенсационных матов в месте изгиба сети. Отсутствие мягкого участка приведет к тому, что в момент расширения труба будет защемлена в грунте и попросту лопнет.

Немаловажной частью конструктора тепловой коммуникации является и дренаж. Это устройство представляет собой ответвление от основного трубопровода с арматурой, опускающееся в бетонный колодец. При необходимости опустошения теплосети краны открывают и теплоноситель сбрасывают. Устанавливается этот элемент теплотрассы во всех нижних точках трубопровода.

Сброшенную воду откачивают из колодца специальной техникой. Если есть возможность и получено соответствующее разрешение, то можно соединить сбросной колодец с сетями бытовой или ливневой канализации. В этом случае специальная техника для эксплуатации не потребуется.

На небольших участках сетей, протяженностью до нескольких десятков метров, дренаж допускается не устанавливать. При ремонте лишний теплоноситель можно будет сбросить дедовским методом — разрезать трубу. Однако при таком опорожнении вода должна значительно снизить свою температуру из-за опасности ожогов персонала и сроки завершения ремонта немного откладываются.

Еще один элемент конструкции, без которого невозможно нормальное функционирование трубопровода — это воздушник. Он представляет собой ответвление тепловой сети, направленное строго вверх, на конце которого располагается шаровой кран. Это устройство служит для освобождения трубопровода от воздуха. Без удаления газовых пробок невозможно нормальное заполнение труб теплоносителем. Устанавливается этот элемент во всех верхних точках тепловой сети. Отказаться от его использования нельзя ни в коем случае — другого метода удаления воздуха из труб еще не придумали.

При устройстве воздушника следует помимо функциональных идей руководствоваться еще и принципами безопасности персонала. При спуске воздуха имеется риск ожогов. Отводящая воздух трубка обязательно должна быть направлена в сторону или вниз.

Проектирование

Работа проектировщика при создании тепловой сети не основывается на шаблонах. Каждый раз проводятся новые расчеты, подбирается оборудование. Повторное использование проекта невозможно. По этим причинам стоимость такой работы всегда довольно высокая. Однако цена не должна стать основным критерием при выборе проектировщика. Не всегда самое дорогое — самое лучшее, равно как и наоборот. В некоторых случаях излишняя стоимость вызвана не трудоемкостью процесса, а желанием набить себе цену. Опыт в разработке таких проектов также немалый плюс при подборе организации. Правда бывают случаи, когда компания наработала статус и полностью сменила специалистов: отказалась от опытных и дорогих в пользу молодых да амбициозных. Хорошо бы этот момент уточнить еще до заключения договора.

Правила выбора проектировщика

Процесс проектирования начинается задолго до того, как проектировщик берет в руки карандаш (в современном варианте до того как он сел перед компьютером). Эта работа состоит из нескольких последовательных процессов.

Этапы проектирования

Этап довольно сложный и не может быть выполнен самостоятельно. Некоторые проектные организации выполняют эту работу сами, некоторые отдают субподрядным организациям. Если проектировщик работает по второму варианту, есть смысл подобрать субподрядчика самостоятельно. Так стоимость может быть несколько снижена.

Выполняется проектировщиком, на любом этапе контролируется заказчиком.

Разработанную документацию должен обязательно проверить заказчик. После этого проектировщик согласовывает ее со сторонними организациями. Иногда для ускорения процесса достаточно поучаствовать в этом процессе. Если заказчик ездит совместно с разработчиком по согласованиям, во-первых нет возможности затянуть проект, а во-вторых есть шанс увидеть все недочеты своими глазами. Если же будут какие-либо спорные вопросы, появится возможность проконтролировать их еще и на стадии строительства.

Множество организаций, производящих разработку проектной документации, предлагают альтернативные варианты ее вида. Набирает популярность 3D-проектирование, цветное оформление чертежей. Все эти украшающие элементы носят чисто коммерческий характер: добавляют стоимость проектирования и нисколько не поднимают качество самого проекта. Строители выполнят работу одинаково при любом виде проектно-сметной документации.

Составление договора на проектирование

Помимо уже сказанного, необходимо добавить несколько слов о самом договоре на проектирование. От прописанных в нем пунктов зависит очень многое. Не всегда следует слепо соглашаться на предложенную проектировщиком форму. Довольно часто там учтены только интересы разработчика проекта.

Договор на проектирование обязательно должен содержать:

полные наименования сторон
стоимость
срок выполнения
предмет договора

Полезно прописать в договоре и некоторые моменты штрафов. Например, задержка срока проектирования влечет за собой уплату проектировщиком 0,5% от суммы договора в пользу заказчика. Полезно прописывать в договоре и количество экземпляров проекта. Оптимальное количество — 5 штук. 1 для себя, еще 1 для технадзора и 3 для строителей.

Полная оплата работ должна производиться только после 100% готовности и подписания акта сдачи-приемки (акта выполненных работ). При оформлении этого документа обязательно проверить название проекта, оно должно быть идентично указанному в договоре. При несовпадении записей даже на одну запятую или букву вы рискуете не доказать оплату именно по этому договору в случае возникновения спорной ситуации.

Следующая часть статьи посвящена вопросам стройки. Она прольет свет на такие моменты как: особенности подбора подрядчика и заключение договора на выполнение строительных работ, приведет пример правильной последовательности монтажа и подскажет как поступить, когда трубопровод будет уже проложен, чтобы избежать негативных последствий при эксплуатации.

Канальные прокладки предназначены для защиты трубопроводов от механического воздействия грунтов и коррозионного влияния почвы. Стены каналов облегчают работу трубопроводов.

В бесканальных прокладках трубопроводы работают в более тяжелых условиях, так как они воспринимают дополнительную нагрузку грунта и при неудовлетворительной защите от влаги подвержены наружной коррозии.

Проходные каналы применяются при прокладке в одном направлении не менее пяти труб большого диаметра. Проходные каналы используют часто для прокладки теплопроводов под многоколейными железными дорогами и автострадами с интенсивным движением транспорта, не допускающим вскрытия каналов и нарушения работы узлов на период ремонта сетей.

Полупроходные каналы применяют в стесненных условиях местности, когда невозможно возведение проходных каналов Их используют в основном для прокладки сетей на коротких участках под крупными инженерными узлами, не допускающими вскрытия каналов для ремонта трубопроводов. Высота полупроходных каналов принимается не менее 1,4 м, свободный проход — не менее 0,6 м; при этих габаритах возможно проведение мелкого ремонта труб.

Непроходные каналы имеют наибольшее распространение среди других видов каналов Каждый вид кана-

канала применяется в зависимости от местных условий изготовления, свойств грунта, места прокладки. В непроходные каналы укладывают трубопроводы тепловых сетей, не требующие постоянного надзора.

Глубина заложения каналов принимается исходя из минимального объема земляных работ и надежного укрытия от раздавливания транспортом. Наименьшее заглубление от поверхности земли до верха перекрытия каналов в любом случае принимается не менее 0,5 м.

Бесканальная прокладка — перспективный и экономичный способ строительства тепловых сетей. Перечень строительно-монтажных операций, а следовательно, и объем работ при бесканальной

прокладке значительно уменьшается, благодаря чему стоимость сетей по сравнению с канальной прокладкой снижается на 20— 25%. По этим соображениям тепловые сети с диаметрами трубо-

трубопровода до 500 мм рекомендуется прокладывать преимущественно бесканально.

Камеры устанавливают по трассе подземных теплопроводов для размещения в них задвижек, сальниковых компенсаторов, неподвижных опор, ответвлений, дренажных и воздушных устройств, измерительных приборов.

Воздушная прокладка имеет ряд положительных эксплуатационных преимуществ:

а) лучшая доступность и обозреваемость сетей, способствующие своевременному устранению неисправностей; б) отсутствие разрушающего влияния грунтовых вод; в) использование более надежных в работе П-образных компенсаторов; г) широкая возможность устройства прямолинейного продольного профиля теплопроводов, при котором уменьшается количество воздушных и спускных вентилей.

Вместе взятые факторы способствуют повышению долговечности и снижению стоимости сетей по сравнению с канальной прокладкой на 30—60%· Использование надземной прокладки снять ограничения параметров теплоносителей, установленных для подземных сетей. Надземная прокладка осуществляется на отдельно стоящих стойках и эстакадах.

Эстакады сооружают для совместной прокладки большого числа трубопроводов различного назначения и диаметров.

31. Тепловая изоляция

Экономическая эффективность систем теплоснабжения при современных масштабах в значительной мере зависит от тепловой изоляции оборудования и трубопроводов. Тепловая изоляция служит для уменьшения тепловых потерь и обеспечения допустимой температуры изолируемой поверхности.

Материалы используемые в качестве теплоизолятора должны обладать высокими теплозащитными свойствами и низким водопоглащением в течение длительного срока эксплуатации.

Высокие требования предъявляются к химической чистоте изоляторов. Изоляционные материалы, содержащие химические соединения агрессивные по отношению к металлу, не допускаются к применению, т.к. при увлажнении эти соединения вымываются, поадая на металлические поверхности, вызывают их коррозию. Например, шлаки и ваты относятся к числу качественных изоляторов, но содержание окислов серы более 3% делает их непригодными во влажных условиях.

Коэффициент теплопроводности большинства сухих изоляционных материалов изменяется в пределах 0,05 – 0,25 Вт/м °C.

Операции по нанесению тепловой изоляции выполняются в определенной технологической последовательности, разделяющейся на этапы: 1) подготовка труб или оборудования ; 2) антикоррозийная защита; 3) нанесение основного слоя теплоизоляции; 4) наружная отделка конструкции.

При подготовке наружная поверхность очищается от ржавчины и грязи до металлического блеска. Трубы очищаются электрическими и пневматическими щетками, пескоструйными аппаратами. Затем обезжириваются уайт-спиритом, бензином или другими растворителями.

Для защиты металла от коррозии применяют битумные мастики и пасты.

Основной изоляционный слой выполняют из материалов, отвечающих требованиям изолятора. Толщина слоя принимается в зависимости о теплофизических свойств материала и норм, предъявляемых к поверхности.

Наружная отделка состоит из покровного слоя и защитного покрытия. Покровный слой, толщиной 10-20 мм, служит для предохранения основного слоя от атмосферных осадков, грунтовой влаги и механического повреждения. Защитное покрытие наносят на покровный слой наклеиванием водоотталкивающих рулонов с последующей окраской. Такая защита повышает надежность покровного слоя, улучшает оформление внешнего вида, повышает механическую прочность всей изоляционной конструкции и увеличивает срок ее службы.

32. Пуск тепловых сетей

Пуск систем теплоснабжения в промышленную эксплуатацию производит пусковая бригада по программе, составленной руководителем приемочной комиссии.

За основу пусковой схемы принимается исполнительная схема вновь сооруженной или действующей тепловой сети. Для организованного проведения пусковых операций тепловая сеть разделяется на секционные участки. Для каждого секционного участка на пусковой схеме сетей, указывается емкость, необходимая для расчета времени заполнения участка, отмечается расположение грязевиков, задвижек, П-образных и сальниковых компенсаторов, камер с размещенными в них приборами и дренажной арматурой, неподвижных опор. В плане пуска сетей указывается очередность и правила заполнения секционных участков, а так же продолжительность выдержки давления в различные периоды.

Пуск водяных тепловых сетей начинается с наполнения секционного участка водопроводной водой, нагнетаемой в обратную магистраль под напором подпиточного насоса. В теплое время года сети наполняются холодной водой. При температуре воздуха ниже +1, рекомендуется прогревать воду до +50.

В период заполнения на обратном трубопроводе перекрываются все спускные краны и задвижки на ответвлениях, открытыми остаются лишь воздушники.

После заполнения всей секции производится двух-трехчасовая выдержка для окончательного удаления воздушных скоплений.

Сначала заполняются магистральные трубопроводы, затем распределительные и квартальные сети, и в конце ответвления к зданиям.

Следующий шаг пусковой операции является опрессовка на плотность и прочность, которая производится последовательно на всех секциях. После испытания прочность системы приступают к промывке трубопроводов от грязи, окалины и шлама, занесенных во время монтажных работ. Промывка ведется до полного осветления воды, в конце промывки сети заполняют химически очищенной водой.

Общий расход воды на гидравлические испытания и промывку составляет два-три объема всей теплосети.

После некоторого периода циркуляции воды, необходимого для проверки состояния компенсаторов, опор, арматуры, производится подключение станционных подогревателей для подогрева сетей. Операция подогрева производится медленно, скорость прогрева не больше 30 градус цельсия в час.

Мелкие дефекты (утечки через дренажи, воздушные скопления) устраняются в процессе прогрева. Для исправления крупных неисправностей необходима остановка сети.

После устранения всех неисправностей теплопровод пускается в 72-часовую контрольную эксплуатацию.

Пуск тепловых вводов, пунктов и подстанций сводится к гидравлической опрессовке, выполняемой в теплое время года.

Тепловая сеть – это сложное инженерно-строительное сооружение, служащее для транспорта тепла с помощью теплоносителя (воды или пара) от источника (ТЭЦ или котельной) к тепловым потребителям.

От коллекторов прямой сетевой воды ТЭЦ или от районных котельных с помощью магистральных теплопроводов горячая вода подается в городской массив. Магистральные теплопроводы имеют ответвления, к которым присоединяется внутриквартальная разводка к центральным тепловым пунктам (ЦТП). В ЦТП находится теплообменное оборудование с регуляторами, обеспечивающее снабжение квартир и помещений горячей водой.

Теплопроводы могут быть подземными и надземными.

Надземные теплопроводы обычно прокладывают по территориям промышленных предприятий и промышленных зон, не подлежащих застройке, при пересечении большого числа железнодорожных путей, т.е. везде, где либо не вполне эстетический вид теплопроводов не играет большой роли, либо затрудняется доступ к ревизии и ремонту теплопроводов. Надземные теплопроводы долговечнее и лучше приспособлены к ремонтам.

Рис. Основные виды надземной прокладки теплопроводов а) — на отдельно стоящих опорах (мачтах), б) — на эстакадах, в) — на подвесных (ва - Д) нтовых) конструкциях, 1 — металлическая "/ вершина, 2 — подвесные опоры, 3 — тяги

В жилых районах из эстетических соображений используется подземная прокладка теплопроводов, которая бывает бесканальной и канальной.

При бесканальной прокладке участки теплопровода укладывают на специальные опоры непосредственно на дне вырытых грунтовых каналов, сваривают между собой стыки, защищают их от воздействия агрессивной среды и засыпают грунтом. Бесканальная прокладка – самая дешевая, однако теплопроводы испытывают внешнюю нагрузку от давления грунта (заглубление теплопровода должно быть 0,7 м), более подвержены воздействию агрессивной среды (грунта) и менее ремонтопригодны.

Рис. Типы бесканальных теплопроводов 'А — в сборной и монолитной оболочке; б — литые и сборно-литые; в — засыпные

При канальной прокладке теплопроводы помещаются в каналы из сборных железобетонных элементов, изготовленных на заводе. При такой прокладке теплопровод разгружается от гидростатического действия грунта, находится в более комфортных условиях, более доступен для ремонта.

По возможности доступа к теплопроводам каналы делятся на проходные, полупроходные и непроходные.

Рис. Размещение трубопроводов и кабелей в коммуникационном коллекторе: 1- водопровод; 2- электрические кабели; 3- светильник; 4- технологические трубопроводы; 5- теплопроводы

В проходных каналах кроме трубопроводов подающей и обратной сетевой воды, размещают водопроводные трубы питьевой воды, силовые кабели и т.д. Это наиболее дорогие каналы, но и наиболее надежные, так как позволяют организовать постоянный легкий доступ для ревизий и ремонта, без нарушения дорожных покрытий и мостовых. Такие каналы оборудуются освещением и естественной вентиляцией.

Внутренние габариты коллекторов определяются следующими требованиями:

A) ширина прохода должна быть не менее 800 мм, высота 1800 мм;

Б) расстояние в свету от поверхности изоляции теплопроводов до стенки и пола коллектора - 200 мм при диаметре трубопровода 500.. .700 мм и 220 мм при диаметре трубопровода 800. 900 мм и до перекрытия коллектора соответственно - 120 и 150 мм;

B) расстояния между поверхностями изоляции теплопроводов — 200 мм (при диаметре трубопроводов 500.. .900 мм);

Г) расстояние от поверхности труб водопровода, напорной канализации и воздуховодов до строительных конструкций коллектора и до кабелей не менее 200 мм;

Д) расстояние по вертикали между консолями для укладки силовых кабелей - 200 мм, для контрольных кабелей и кабелей связи — 150 мм;

Е) горизонтальное расстояние в свету между силовыми кабелями должно быть равно диаметру кабеля, но не менее 35 мм.

Рис. 3.2. Прокладка сети теплоснабжения в непроходном канале: а - сборный из железобетонных плит; б - сводчатый с опорной рамой;

1- железобетонное основание: 2- стеновой блок; 3- навесная теплоизоляция; 4- блок перекрытия; 5- подушка; 6- железобетонный свод

Непроходные каналы позволяют разместить в себе только подающий и обратный теплопроводы, для доступа к которым необходимо срывать слой грунта и снимать верхнюю часть канала. В непроходных каналах и бесканально прокладывается большая часть теплопроводов, Непроходные каналы применяют для труб диаметром 500-700 мм. Каналы могут быть железобетонными, асбестоцементными и металлическими. Снаружи каналы изолируют от влаги битумом и оклеивают гидрозащитным материалом.

Полупроходные каналы сооружают в тех случаях, когда к теплопроводам необходим постоянный, но редкий доступ. Полупроходные каналы имеют высоту не менее 1400 мм, что позволяет человеку передвигаться в нем в полусогнутом состоянии, выполняя осмотр и мелкий ремонт тепловой изоляции.

Теплопроводы могут быть подземными и надземными.

По возможности доступа к теплопроводам каналы делятся на проходные, полупроходные и непроходные.

Внутренние габариты коллекторов определяются следующими требованиями:

A) ширина прохода должна быть не менее 800 мм, высота 1800 мм;

B) расстояния между поверхностями изоляции теплопроводов — 200 мм (при диаметре трубопроводов 500.. .900 мм);

Подземная прокладка тепловых сетей выполняется:

в каналах непроходного или полупроходного поперечного сечения (полупроходной имеет высоту не 150 см и в нем всегда на опорах прокладываются трубы, а в непроходных каналах можно как на опорах, так в запесоченном канале прокладывать, все индивидуально от ситуации);
в тоннелях или проходных каналах высотой не менее 180 см (всегда на скользящих или подвижных опорах);
в общих внутриквартальных туннелях (коллекторах) совместно с другими сетями (водопроводом, канализацией, силовыми кабелями) (всегда на опорах);
Бесканальная прокладка тепловых сетей (непосредственно в земле);
Можно добавить еще один способ прокладки в стальных футлярах (или как иногда называют прокладку в гильзах) и это как бы разновидность бесканальной прокладки тепловой сети.

Эти все способы можно разнообразить в зависимости от тех или иных условий. Допусти если грунты плохие, то банальную бесканальную прокладку тепловой сети необходимо выполнять в монолитном ж/б основании, а если грунт еще и заболоченный, так вообще необходимо будет забурить сваи в шахматном порядке, сверху положить монолитное ж/б основание, подсыпать песка, а дальше положить трубы, либо бесканально, либо в канале. Видите, какой гибридный способ прокладки тепловой сети появился, иначе и не назвать, как “гибридный способ прокладки”, о таком и не напишут в учебной и какой-то литературе. Так что все индивидуально, и что бы все это представлять надо иметь определенный опыт и крутится в этой области.

Надземная прокладка трубопроводов выполняется:

на отдельно стоящих мачтах;
низких опорах;
на эстакадах.

Выбор способа и конструкции прокладки трубопроводов обуславливается следующими факторами:

— эксплуатационной надежностью трубопроводов;

— технической и стоимостной конструкцией прокладки;

— климатическими условиями региона или населенного пункта.

При размещении трасс тепловых сетей в районах или микрорайонах городской застройки по архитектурным и эстетическим соображениям принимается, как правило, подземная канальная прокладка (в непроходных или полупроходных каналах).

Принципиальная схема канальной прокладки трубопровода водяной тепловой сети

А – прокладка трубопровода в непроходных каналах

Б – прокладка трубопровода в полупроходных каналах

Особенности канального способа прокладки тепловой сети

Каналы являются строительной конструкцией и ограждают трубопровод и тепловую изоляцию от контактного воздействия массы грунта и различного надземного транспорта.
Канальный способ прокладки теплосети является универсальным, т.к. может применяться в любых климатических условиях и в любых геологических условиях.
При достаточной герметичности строительной конструкции каналов и исправно работающем дренаже создаются условия которые препятствуют проникновению грунтовых вод в канал. Этот фактор обеспечивает неувлажняемость тепловой изоляции, предохраняет от коррозии наружную поверхность трубопроводов;
Трасса тепловой сети, прокладываемая в каналах, может быть выбрана без значительных затруднений по проезжей территории населенного пункта.
Канальный способ прокладки обеспечивает свободное температурное перемещение трубопровода, как в продольном, так и в поперечном направлении. Этот фактор улучшает самокомпенсирующую способность тепловой сети, однако, прокладка в непроходных канала, полупроходных и проходных каналах является очень дорогой по капитальным и эксплуатационным затратам.

По эксплуатационным качествам прокладка в непроходных или проходных каналах имеют существенные различия. Непроходные каналы недоступны для осмотра и устранения повреждения без вскрытия дорожного покрытия, снятии грунта и разборки строительной конструкции.

Полупроходные и проходные каналы доступны для осмотра. Этот фактор значительно увеличил надежность и срок службы тепловых сетей. Однако, внутренние размеры полупроходных и проходных каналов превышают габариты непроходных каналов, что значит увеличивается расход материалов и их стоимость. Также полупроходные и проходные каналы должны быть оборудованы естественной или принудительной приточно-вытяжной вентиляцией.

Вентиляция в полупроходных и проходных каналах должна обеспечивать в зимний и летний период температуру в канале не выше 50 0 С. Во время проведения ремонтных работ температуру в канале должна быть не выше 33 0 С.

Особенности бескальной прокладки тепловой сети

Подземная бесканальная прокладка тепловых сетей оправдана в том случае, когда она по тепловой эффективности, надежности и долговечности не уступает подземной канальной прокладки. Все конструкции подземных бесканальных трубопроводов тепловых сетей разделяются на 3 группы:

1 группа – трубопроводы в монолитных оболочках

В этом случае на стальной трубопровод в заводских условиях накладывается оболочка, которая совмещает тепло и гидроизоляционные конструкции. Звенья таких трубопроводов до 12 м доставляются с завода на место прокладки, укладывают в заранее подготовленную траншею, затем проводится стыковая сварка отдельных звеньев и накладка тепловой изоляции на стыковые соединения, после этого траншея засыпается грунтом.

2 группа – трубопроводы в засыпных порошках

В этом случае трубопроводы укладываются на опоры или сплошные бетонные образования и засыпаются сыпучими теплоизоляционными материалами (гидрофобный мел, асфальтоизол). Преимуществом данного метода подземной бесканальной прокладки тепловой сети является простота наложения теплоизоляционного слоя, который в соответствующей упаковке легко транспортируется на большие расстояния.

3 группа – трубопроводы в литых оболочках

В этом случае заложенные в траншею трубопроводы заливаются жидким раствором из пенобетона или перлитобетона. После схватывания раствора трубопровод засыпается грунтом. Для защиты трубопровода и литых оболочек от наружной коррозии они покрываются слоем антикоррозионного мастичного материала. При высоком уровне грунтовых вод и при большой густоте существующих подземных коммуникаций, а также при посадочных грунтах и в районах вечной мерзлоты отдается предпочтение надземной прокладки трубопроводов.

В настоящее время, а это 2019 год (и уже последние лет 15) используется 1 группа — бесканальная прокладка тепловых сетей в ППУ изоляции.

Особенности надземной прокладки тепловой сети

Надземная прокладка трубопроводов более экономична по капитальным и эксплуатационным затратам по сравнению с подземным способом приблизительно на 20-30%. Также надземная прокладка более ремонто-пригодна по сравнению с подземным способом. Однако, при надземном способе прокладки тепловая изоляция и сами трубопроводы подвергаются постоянному воздействию окружающей среды (дождь, снег, ветер, перепады температур и т.п.). Этот фактор увеличивает тепловые потери трубопровода и значительно сокращает срок службы.

Надземная прокладка тепловых сетей оправдывает себя во время производства реконструкций существующих тепловых сетей, требующих обеспечения бесперебойного теплоснабжения всех существующих потребителей. В этом случае надземная прокладка выполняет функцию байпаса тепловой сети, на время выполнения реконструкции тепловой сети.

Требования нормативной документации к прокладке тепловых сетей

Это конечно хорошо, что я так все рассказал, но теперь пришло время поговорит о фактических требованиях и справочной и нормативной литературы по тепловым сетям.

1) п.9.13 СП 124.13330.2012 Тепловые сети – очень четко прописывает требования, которые приведу ниже:

п.9.13. Прокладка тепловых сетей при пересечении железных дорог общей сети, а также рек, оврагов, открытых водостоков должна предусматриваться, как правило, надземной. При этом допускается использовать постоянные автодорожные и железнодорожные мосты.
Бесканальная прокладка тепловых сетей при подземном пересечении железных, автомобильных, магистральных дорог, улиц, проездов общегородского и районного значения, а также улиц и дорог местного значения, трамвайных путей и линий метрополитена не допускается.
При прокладке тепловых сетей под водными преградами следует предусматривать, как правило, устройство дюкеров.
Пересечение тепловыми сетями станционных сооружений метрополитена не допускается.
При подземном пересечении тепловыми сетями линий метрополитена каналы и тоннели следует предусматривать из монолитного железобетона с гидроизоляцией.
Пересечение проездов в пределах квартальной застройки тепловыми сетями из гибких труб следует выполнять в футлярах с хомутовыми центрирующими опорами.

2) п.4.24 СП 41-105-2002 – тоже очень четко прописывает требования, которые приведу ниже:

4.24 Бесканальную прокладку изолированных теплопроводов рекомендуется проектировать под непроезжей частью улиц и внутри кварталов жилой застройки. Прокладка теплопроводов под проезжей частью автомобильных и магистральных дорог и улиц общегородского значения, как правило, не допускается. Не до пускается также бесканальная прокладка теплопроводов под детскими и игровыми площадками.

3) п.2.2, п.2.4 ВСН 29-95 – тоже очень четко прописывает требования, которые приведу ниже:

п.2.2. Канальная прокладка должна применяться под проезжей частью городских проездов и площадями города.
При пересечении городских и местных проездов, трамвайных путей теплопроводы с пенополиуретановой изоляцией в полиэтиленовой оболочке должны прокладываться, как правило, в стальных футлярах, в отдельных случаях в каналах или в полупроходных каналах высотой не менее 1,4 м.
п.2.4. Прокладку тепловых сетей под проездами общегородского значения, площадями с усовершенствованными дорожными покрытиями, при пересечении крупных автомагистралей и железных дорог следует предусматривать в проходных каналах, щитовых тоннелях или футлярах.

4) п.5.2.2 СП 315.1325800.2017 – тоже очень четко прописывает требования, которые приведу ниже:

п.5.2.2 Бесканальную прокладку следует проектировать под непроезжей частью улиц и внутри кварталов жилой застройки с пересечениями дорог категории V по СП 34.13330. Бесканальная прокладка тепловых сетей под проезжей частью автомобильных дорог категорий I—IV по СП 34.13330 не допускается. Пересечение дорог категорий I-IV, железных дорог, трамвайных путей и линий метрополитена, в том числе станционных сооружений, следует выполнять в соответствии с требованиями СП 124.13330 Бесканальная прокладка тепловых сетей по территории общеобразовательных, дошкольных образовательных и медицинских организаций, под детскими и игровыми площадками, а также по территории санкционированных свалок, полигонов и могильников отходов не допускается.

Теперь немножечко поясню, для большего понимания материала. В ходе многолетнего проектирования не раз при пересечении железных дорог приходилось делать щитовую проходку или же микротоннелирование, хоть как правило, в нормативной литературе пишут при надземную прокладку тепловых сетей. Щитовая проходка очень дорогая, но Москва диктует моду и для красоты города и его облика, стараются все надземные тепловые сети убирать под землю.

Бесканальную прокладку под дорогами запрещают, но не запрещают прокладку в каналах (непроходных на скользящих опорах, непроходных запесоченных, полупроходных на опорах и проходных на опорах), а также не запрещают в стальных футлярах длиной до 9-10 метров, главное, чтобы сварного стыка не было в футляре при использовании предизолированного трубопровода в ППУ изоляции усиленной бандажами, крайне редко допускают 1 сварной стык при согласовании с эксплуатационном филиалом и службой технического надзора.

Небольшая шпаргалка про прокладки тепловых сетей — пункты из нормативной документации, которые описал выше:

1) п.9.13, п. 12.21 СП 124.13330.2012 Тепловые сети;

2) п.4.24 СП 41-105-2002 Проектирование и строительство тепловых сетей бесканальной прокладки из стальных труб с индустриальной тепловой изоляцией из пенополиуретана в полиэтиленовой оболочке;

3) п.2.2, п.2.4 ВСН 29-95 Ведомственные строительные нормы по проектированию и бесканальной прокладке в г. Москве городских двухтрубных тепловых сетей из труб с индустриальной теплоизоляцией из пенополиуретана в полиэтиленовой оболочке;

4) п.5.2.2 СП 315.1325800.2017 Тепловые сети бесканальной прокладки. Правила проектирования.

А так вообще надо полностью изучить всю эту нормативную литературу и все разложится на полочки в памяти.

Надеюсь, теперь стало хоть немножечко понятно, какие способы прокладок тепловых сетей бывают. Хотел сечения на все виды прокладок показать, но решил, что сделаю это позже в зависимости от посещаемости статьи и заинтересованности пользователями комментариями к статье.

Наиболее распространенными конструкциями теплопроводов являются подземные.

Подземные теплопроводы. Все конструкции подземных теплопроводов можно разделить на две группы: канальные и бесканальные.

В канальных теплопроводах изоляционная конструкция разгружена от внешних нагрузок грунта стенками канала.

В бесканальных теплопроводах изоляционная конструкция испытывает нагрузку грунта.

Каналы сооружаются проходными и непроходными.

В настоящее время большинство каналов для теплопроводов сооружается из сборных железобетонных элементов, заранее изготовленных на заводах или специальных полигонах. Сборка этих элементов на трассе выполняется при помощи транспортно-подъемных механизмов. Устройство в грунте траншей для сооружения подземных теплопроводов, как правило, осуществляется экскаваторами. Все это позволяет значительно ускорить строительство тепловых сетей и снизить их стоимость.

Из всех подземных теплопроводов наиболее надежными, зато и наиболее дорогими по начальным затратам являются теплопроводы в проходных каналах.

Основное преимущество проходных каналов — постоянный доступ к трубопроводам. Проходные каналы позволяют заменять и добавлять трубопроводы, проводить ревизию, ремонт и ликвидацию аварий на трубопроводах без разрушения дорожных покрытий и разрытия мостовых. Проходные каналы применяются обычно на выводах от теплоэлектроцентралей и на основных магистралях промплощадок крупных предприятий. В последнем случае в общем проходном канале прокладываются все трубопроводы производственного назначения (паропроводы, водоводы, трубопроводы сжатого воздуха).

В тех случаях, когда количество параллельно прокладываемых трубопроводов невелико (два-четыре), но постоянный доступ к ним необходим, например при пересечении автомагистралей с усовершенствованными покрытиями, теплопроводы сооружаются в полупроходных каналах. Габаритные размеры полупроходных каналов выбирают из условия прохода по ним человека в полусогнутом состоянии.

Большинство теплопроводов прокладывается в непроходных каналах или бесканально.

Теплопроводы в непроходных каналах. Для надежной и долговечной работы теплопровода необходима защита канала от поступления в него грунтовых или поверхностных вод. Как правило, нижнее основание канала должно быть выше максимального уровня грунтовых вод.

Для защиты от поверхностных вод наружная поверхность канала (стены и перекрытия) покрывается оклеенной гидроизоляцией из битумных материалов.

При прокладке в непроходных каналах габариты каналов выбираются из условия размещения в них трубопроводов и выполнения всех работ по монтажу и ремонту только при вскрытии канала с поверхности земли. Проход обслуживающего персонала в канале без снятия перекрытия невозможен.

Типовые железобетонные непроходные каналы в серии 3.006-2, лобковые типов КЛ и КЛп, показаны на рис. (8.4).

Типоразмеры каналов выбираются по диаметрам трубопроводов и допустимым расстояниям в свету между трубопроводами и строительными конструкциями (прил. 23).

При этом трубопроводы укладываются на скользящих опорах, которые опираются на железобетонные подушки, устанавливаемые на дне канала. Рекомендуемые способы размещения трубопроводов приведены на рис. 8.5. и в прил…

При бесканальной прокладкетрубопроводы укладываются непосредственно в грунт без канала, а тепловая изоляция или непосредственно соприкасается с грунтом, или имеет защиту в виде какой – либо оболочки.

Рис. 8.4. Непроходные каналы:

а - непроходные каналы одноячейковые лотковые типа КЛ; б- двухячейковые лотковые типа 2КЛ; в- одноячейковые лотковые типа КЛп; г-двухячейковые лотковые типа 2КЛп;

1- песчаная подготовка; 2- лоток; 3- плита перекрытия; 4- цементная заливка; 6 – плита днища

Рис. 8.5. Размещение в непроходных каналах трубопроводов:

а – двух; б – нескольких

Бесканальная прокладка является одним из самых простых и дешевых, выполняется с наименьшим расходом строительных материалов и в минимальные сроки (конкурируют с надземной прокладкой), но не менее удобна, чем надземная, так как требует разрытия грунта для осмотра и ремонта сетей. Основной недостаток бесканальной прокладки – трудность защиты изоляции от проникновения в нее влаги. Она требует применения специальных гидрофобных материалов и тщательного производства строительных работ. В настоящее время разработаны следующие виды бесканальной прокладки: трубопроводы в монолитных оболочках, литые (сборно-литые) и засыпные (рис. 8.6) и в зависимости от характера восприятия весовых нагрузок: разгруженные и неразгруженные.

Рис. 8.6. Типы бесканальных теплопроводов

а — в сборной и монолитной оболочке; б — литые и сборно-литые; в — засыпные

К разгруженным относятся конструкции, в которых теплоизоляционное покрытие обладает достаточной механической прочностью и разгружает трубопроводы от внешних нагрузок (веса грунта, веса проходящего на поверхности транспорта и т. п.). К ним относятся литые (сборно-литые) и монолитные оболочки.

В неразгруженных конструкциях внешние механические нагрузки передаются через тепловую изоляцию непосредственно на трубопровод. К ним относятся засыпные теплопроводы.

При бесканальной прокладке особенно большое значение имеет защита теплопроводов от воздействий грунтовых и поверхностных вод и блуждающих токов. С этой целью применяют антикоррозионные покрытия поверхности труб, влагозащитные оболочки и электрохимическую защиту, а также устраивают попутный дренаж с песчаной и гравийной подсыпкой.

На рис. 8.7 показан разрез двухтрубного бесканального теплопровода в монолитных оболочках.

Надземные теплопроводы. Надземные теплопроводы обычно укладываются на отдельно стоящих опорах (низких или высоких) (рис. 8.8), на вантовых конструкциях, подвешенных к пилонам мачт, на эстакадах (рис. 8.9). В СССР были разработаны типовые конструкции надземных теплопроводов на отдельно стоящих высоких и низких железобетонных опорах (серии ИС-01-06 и ИС-01-07)

Рис. 8.7. Общий вид двухтрубного бесканального теплопровода в монолитных оболочках

1 — подающий теплопровод; 2 — обратный теплопровод; 3 — гравийный фильтр; 4 — песчаный фильтр; 5 — дренажная труба; 6 — бетонное основание (при слабых грунтах)

. При прокладке теплопроводов на низких опорах расстояние между нижней образующей изоляционной оболочки трубопровода и поверхностью земли принимается не менее 0,35 м при ширине группы труб до 1,5 м и не менее 0,5 м при ширине группы труб более 1,5 м.

Рис. 8.8. Надземный теплопровод на отдельно стоящих опорах (мачтах)

Материалы для мачт выбираются в зависимости от типа и назначения теплопровода. Наиболее подходящим материалом для мачт стационарных конструкций является железобетон. В местах установки арматуры трубопроводов необходимо предусмотреть приспособление для удобного подъема обслуживающего персонала и безопасного обслуживания арматуры. В этих местах обычно устраиваются площадки с ограждениями и постоянными лестницами.

Рис. 8.9. Прокладка теплопровода по эстакаде

На подземных теплопроводах оборудование, требующее обслуживания (задвижки, сальниковые компенсаторы, дренажные устройства, спускники, воздушники и др.), размещают в специальных камерах, а гибкие компенсаторы — в нишах. Камеры и ниши, как и каналы, сооружают из сборных железобетонных элементов. Конструктивно камеры выполняют подземными или с надземными павильонами. Подземные камеры устраивают при трубопроводах небольших диаметров и применении задвижек с ручным приводом. Камеры с надземными павильонами обеспечивают лучшее обслуживание крупногабаритного оборудования, в частности, задвижек с электро- и гидроприводами, которые устанавливают обычно при диаметрах трубопроводов 500 мм и более.

Габаритные размеры камер выбирают из условия обеспечения удобства и безопасности обслуживания оборудования. Для входа в подземные камеры в углах по диагонали устраивают люки — не менее двух при внутренней площади до 6 м 2 и не менее четырех при большей площади. Диаметр люка принимают не менее 0,63 м. Под каждым люком устанавливают лестницы или скобы с шагом не более 0,4 м для спуска в камеры. Днище камер выполняют с уклоном >= >= 0,02 к одному из углов (под люком), где устраивают прикрываемые сверху решеткой приямки для сбора воды глубиной не менее 0,3 м и размерами в плане 0,4 0,4 м. Вода из приямков отводится самотеком или при помощи насосов в водостоки либо приемные колодцы. Для защиты камер от грунтовых и поверхностных вод их наружную поверхность оклеивают несколькими слоями гидроизола или металлоизола, а иногда дополнительно накладывают на внутреннюю поверхность стен и днища цементную штукатурку. Для уменьшения вероятности затопления камер в периоды аварий спускные дренажи теплопроводов следует выводить за стены камер, особенно при установке оборудования с электроприводами.

Читайте также: