Трубопроводи пари та гарячої води використовуються для опалення будівель, виробничих і складських приміщень. Найпоширенішим матеріалом для таких комунікацій є сталь, однак, існують і інші варіанти, з яких виробляють такі системи. Такі конструкції поділяються на категорії і види, які мають унікальні технічні характеристики.
Трубопроводи тепломереж можуть транспортувати не тільки гарячу воду, а й пар
Особливості трубопроводів для тепломереж
Транспортується по таким трубопроводах середовище, як правило, має температуру вище 115 ° C. Показник надлишкового тиску в системі може доходити до 1,6 МПа. Труби для таких мереж виконуються з різних матеріалів, але лідируючі позиції займає використання стали. Сталеві труби мають високі показники міцності і надійні у використанні. Для того, щоб поліпшити їх технічні характеристики, в більшості випадків сталеві вироби проходять термічну обробку. Така процедура знижує наслідки гідроудару в системі. У документації обов’язково повинен бути пункт, що оповідає про те, який режим термічної обробки використовувався при створенні труб.
У деяких випадках термічна обробка не проводиться. Це відбувається з таких причин:
- в разі, якщо необхідні технічні характеристики вже досягнуті в процесі виготовлення труб;
- якщо труба вже пройшла термічну обробку при виготовленні за допомогою гарячого формоутворення.
Дуже важливо домогтися потрібних технічних характеристик, щоб виключити можливість виникнення гідроудару. Ця аварійна ситуація призводить до розгерметизації системи, в результаті чого відбувається витік середовища, що транспортується (води, пара).
Крім сталевих сплавів, для виробництва водяних і парових трубопроводів використовують такі матеріали:
- чавун;
- кольорові метали.
У мережах, що працюють під високими температурами, найчастіше використовуються сталеві труби
Правила Державного технічного нагляду не прийнято поширювати на комунікації, які відносяться до I категорії з показником зовнішнього діаметра меншим, ніж 51 мм і конструкції II, III, IV категорії з показниками зовнішнього діаметра менше 76 мм. Крім цього, під ці правила не підпадають трубопроводи, розташовані до засувки парового котла і тимчасові магістралі, що прокладаються на короткий термін (до 1 року).
категорії трубопроводів
Трубопроводи пари та гарячої води поділяють на 4 основні категорії по робочих параметрах води і пари. Основні робочі параметри, за якими розраховується категорія тієї чи іншої комунікації, такі:
- для конструкцій, що переносять пар від котлів робочими параметрами, вважаються тиск і температура середовища на виході;
- для парових комунікацій, які здійснюють роботу від турбін — найвищий показник противодавления і температури (на холостому ходу);
- для парових конструкцій різних відборів пара (нерегульованих, регульованих) — найвище значення тиску і температури середовища в відборі.
- для конструкцій, що транспортують пар від редукційних та редукційно-охолоджувальних установок — найвищий показник тиску і температури середовища.
- для комунікацій, що переносять живильну воду після діаераторов збільшеного тиску — номінальний тиск середовища з урахуванням характеристик системи.
- для гарячих водопроводів (подавальних і зворотних) — найвищий показник тиску і температури, з огляду на насосні конструкції і рельєф місцевості.
Кожен трубопровід має свою категорію, яка визначається виходячи з показників тиску і температури робочого середовища
Залежність категорій від температури представлена ??в таблиці №1.
Таблиця 1
| Категорія | Температура, ° C |
| IV | 115-250 |
| III | 250-350 (1 група) або до 250 (2 група) |
| II | 350-450 (1 група) або до 350 (2 група) |
| I | вище 560 (1 група), 520-560 (2 група), 450-520 (3 група), до 450 (4 група) |
Важливо! Як правило, категорія тепломережі, яка обчислюється по робочих параметрах води або газу на вході в неї, вказується в технічній документації і відноситься до всієї комунікації, незалежно від її довжини.
У деяких випадках допускається недотримання цих правил, однак, для цього потрібно чітке пояснення з відступлення від законів, яке необхідно передати до відповідних органів на розгляд.
Залежність категорій від тиску вказана в таблиці №2.
Таблиця 2
| Категорія | Тиск, МПа |
| IV | 0,07-1,6 |
| III | До 4,0 (1 група) або 1,6-4,0 (2 група) |
| II | До 8,0 (1 група) або більше 4,0 (2 група) |
| I | — |
| — | |
| — | |
| більше 8,0 |
види тепломереж
Залежно від різних факторів все тепломережі, до яких відносять трубопроводи гарячої води та пари, підрозділяються на види. Розглянемо основні фактори, за якими здійснюється поділ цих конструкцій:
- по теплоджерелом;
- по транспортується середовищі;
- за типом прокладки;
- за проектною схемою.
Залежно від джерела тепла виділяють:
- централізовані (від теплової або атомної станції);
- децентралізовані (від автономних котелень).
Мережі ГВП та опалення повинні мати парне кількість труб
За транспортується середовищі виділяють наступні типи трубопроводів:
- водні;
- парові.
Конструкції, які переносять гарячу воду, мають одну відмінну рису — парна кількість труб в системі. Це пов’язано з тим, що крім транспортування гарячої води, така система обов’язково повинна володіти відведенням. Крім цього, трубопроводи, що транспортують гарячу воду, розрізняють за кількістю труб (дві, чотири і т. Д.).
Трубопровід для пара є більш складною системою (з інженерної точки зору). Це пов’язано з тим, що пар, що пересувається по ній, нагрівається до температури, яка перевищує температуру води. При неправильному виробництві або облаштуванні парового трубопроводу, труби можуть піддатися деформації під впливом сильного нагріву. Крім цього, необхідно брати до уваги ще один фактор — виникнення конденсату на стінках труб. Визначення витрати пари по діаметру труби і тиску проводиться з урахуванням швидкості. У разі необхідності цей показник можна визначити по таблиці в інтернеті або вирахувати самому.
За типом прокладки все тепломережі прийнято диференціювати на:
- надземні (відкриті);
- підземні (приховані);
Підземні, в свою чергу, поділяються на:
- канальні;
- безканальні.
Магістралі прокладаються наземним або підземним способом
Надземні конструкції, як правило, прокладають в тих випадках, коли необхідно забезпечити трубопровід від сейсмічно активних (рухливих) підземних ґрунтів, а також у випадках, коли прихована прокладка скрутна через густозастроенного району, який вже володіє широкою мережею підземних комунікацій. Установка трубопроводу повинна проходити відповідно до будівельних норм і правил (СНиП) на надійні металеві опори, які здатні фіксувати комунікацію над землею по всій її довжині.
Підземні (приховані) магістралі виконують з урахуванням СНиП канальним або безканальним методом. Канальний метод має на увазі прокладку трубу в бетонний канал. Цей захід дозволяє захистити комунікацію від температурних і корозійних впливів, а також від пересування грунтів. Всі канали поділяють за конструктивними особливостями на:
- лоткові;
- монолітні.
Прокладка безканальним методом є найпопулярнішою через свою економічну доцільність. В цьому випадку відбувається укладання труб безпосередньо в попередньо підготовлену траншею. Як правило, такий варіант має на увазі використання конструкцій з матеріалів, що володіють відмінними антикорозійними показниками: полівінілхлорид (ПВХ), поліетилен (ПЕ) і т. Д.
Види трубопроводів по схемі проектування
За схемами проектування все тепломережі, до складу яких входять водні і парові трубопроводи, можна диференціювати на:
- магістральні;
- розподільні;
- відгалуження.
Корисна інформація! Крім цього, існує спеціальний підвид тепломереж, який називають квартальним. Квартальна мережу є перехідним елементом між розподільчою системою і споживачами.
Магістральні трубопроводи не мають відгалужень, вони є транзитними
Магістральні трубопроводи є транзитними і не володіють відгалуженнями. Перенесення середовища за такими комунікацій здійснюється від джерела до розподільних систем. Показник температури в таких конструкціях коливається від 90 до 150 ° C, а перетин труб буває від 525 до 1020 мм.
Розподільні системи транспортують тепло від магістральних комунікацій до кінцевого споживача (в будинку і квартири). Показники діаметра таких трубопроводів доходять до 525 мм, а температура коливається від 85 до 110 ° C.
Відгалуження — це сегмент тепломережі, який стикується тепловий пункт з магістральним трубопроводом або житлову споруду з розподільною системою.
Проектування трубопроводів: основні положення
Проекти для трубопроводів, які транспортують гарячу воду або газ, виконуються тільки компетентними органами. Існують певні норми, прописані в технічній документації, за якими має відбуватися проектування цих конструкцій. При розрахунках обов’язково потрібно враховувати наступні параметри:
- показники температури;
- температурне розширення матеріалу, з якого виконується комунікація;
- робоче і максимальний тиск;
- вага конструкції.
З урахуванням отриманих даних фахівці визначають термін служби трубопроводу і прописують його в паспорти конструкцій. Крім цього, в документації обов’язково має зазначатися встановлене в процесі проектування число запусків. Конструкція повинна бути спроектована максимально зручно для проведення профілактичних оглядів та контролю.
Конструкція мережі повинна дозволяти інспектувати і обслуговувати труби без проблем і труднощів
Стиковка деталей і сполучних елементів конструкції проводиться методом зварювання. Фланцеві і різьбові з’єднання допускаються тільки в тих випадках, коли: конструктивні елементи комунікації мають фланці, встановлюються чавунні труби діаметром не більше 100 мм, що відносяться до IV категорії. Зчеплення за допомогою трійників допускається тільки в тому випадку, якщо конструкція відноситься до III або IV категорії.
Всі елементи трубопровідної конструкції в обов’язковому порядку повинні мати захист від згубного впливу корозії. А також всі частини комунікації, які володіють температурою вище 55 ° C і знаходяться у відкритому доступі для обслуговуючого персоналу, повинні мати необхідну теплоізоляцію.
Підземний (прихований) монтаж трубопроводів
Проект, за яким буде проводитися монтаж трубопровідної комунікації, транспортує гарячу воду або пар, повинен виконуватися з урахуванням будівельних норм і правил (СНиП) компетентними організаціями.
Згідно СНиП, забороняється спільний монтаж трубопроводів в грунті, якщо хоча б один з них відноситься до I категорії. Також, монтуючи систему в напівпрохідний траншеї, потрібно враховувати, що її висота повинна бути не менше 1,5 метра, а дистанція між ізольованими трубами — мінімум 60 см.
Відрізки, на яких монтується різна запірна арматура, повинні розташовуватися в стовщеннях тунелю, для того, щоб без проблем здійснювати профілактичний огляд або ремонт обладнання.
Розміри тунелю для підземної магістралі повинні відповідати вимогам прийнятих стандартів
Крім цього, варто звертати увагу на те, що при монтажі труб в прохідних траншеях висота тунелю повинна бути не менше 2 м, а показник ширини між ізольованими трубами — мінімум 70 см.
Надземний (відкритий) монтаж трубопроводів
У разі, якщо необхідно провести відкриту прокладку комунікації, транспортує гарячу воду або пар, необхідно враховувати деякі будівельні норми і правила. На відміну від прихованого монтажу, відкрита установка комунікації допускає спільне розташування трубопроводів будь-яких категорій.
Такий варіант прокладки, як правило, обмежений планом забудови міста і виконується набагато рідше. Відкрита проводка трубопровідних комунікацій часто використовується на території промислових підприємств різної спрямованості.
Такий спосіб має свої переваги, наприклад, його можна використовувати в тих випадках, коли підземний варіант виключається через різних факторів. Умови, коли прокладка відкритого трубопроводу обов’язкове, такі:
- високий показник застою грунтових вод;
- сейсмоактивні райони;
- область вічної мерзлоти.
Дуже важливим моментом, вважається оснащення трубопровідної комунікації відкритого типу необхідної теплоізоляцією. Ізоляція, яка розташована на відкритій магістралі не відчуває тиску грунту, а також не піддається впливу вологи і активних хімічних сполук, що впливає на її експлуатаційний термін і робочі характеристики.
Крім цього, вартість надземної прокладки істотно нижче, ніж підземної. У деяких випадках економія коштів сягає 40%.
Наземні магістралі вимагають утеплення, для цього використовують різні матеріали і ізоляцію
Арматура та інші пристрої трубопроводів гарячої води і пара
Відповідно до будівельних норм і правил всі трубопроводи, що входять до складу тепломереж, повинні бути оснащені необхідними вимірювальними приладами, запірною і регулюючою арматурою. Варто враховувати, що настроює прилади повинна відповідати необхідним параметрам, наприклад, показник тиску в захисному елементі не повинен бути вище розрахункового більш ніж на 10%. У разі якщо система функціонує на зниженому тиску, то запобіжні пристрої повинні проходити індивідуальну настройку, яка підходить для умов в системі.
Зверніть увагу! Захисні клапани мають бути оснащені отводящими системами, щоб в разі необхідності перенаправити середу і захистити обслуговуючий персонал від можливого опіку при спрацьовуванні клапана. Відвідні трубопроводи обов’язково повинні захищатися від замерзання і оснащуватися системою зливу конденсату.
Крім цього, будь-яка арматура повинна мати спеціальні позначення на корпусі. Маркування описує наступні параметри:
- товарну маркування виробника;
- діаметр умовного проходу (Ду);
- умовний тиск і температуру води, що транспортується або пара;
- напрямок, яке вказує рух середовища;
- Марка сталі.
вибір манометра
Підбір манометра для трубопровідної системи — це дуже відповідальний захід, так як даний прилад здійснює контроль тиску води або пари в трубопроводі і може дати інформацію про аварійну ситуацію.
За точністю манометр повинен відповідати такому класу:
- 2,5 — при показниках тиску середовища, що не перевищують 2,5 МПа;
- 1,5 — при показниках тиску середовища більше ніж 2,5 МПа;
- 1,0 — при показниках тиску середовища більше ніж 14 МПа.
Шкала приладу повинна містити червону риску, за якою можна визначити допустимий тиск в системі. Монтаж пристосування виконується на відрізку трубопроводу, який розташовується в доступному місці. Манометр монтують або строго вертикально або з допустимим ухилом вперед до 30 °.
Трубопроводи, що транспортують пар і гарячу воду — особливий тип конструкцій, які повинні проектуватися і експлуатуватися в суворій відповідності з правилами СНиП. Такі магістралі розрізняються за рівнем тиску і температури і для кожного типу використовуються труби, які мають відповідні технічні характеристики.