Підземне прокладання теплових мереж та компенсаторів. Трубопроводи та види їх прокладання Монтаж теплових мереж, прокладання труб

Канальна прокладказадовольняє більшості вимог, проте вартість її залежно від діаметра вища на 10-50% безканальна. Канали оберігають трубопроводи від впливу ґрунтових, атмосферних та паводкових вод. Трубопроводи в них укладають на рухомі та нерухомі опори, при цьому забезпечується організоване теплове подовження.

Технологічні розміри каналу приймають виходячи з мінімальної відстані у світлі між трубами та елементами конструкції, яка залежно від діаметра труб 25-1400 мм відповідно приймають рівним: до стінки 70-120 мм; до перекриття 50-100 мм; до поверхні ізоляції сусіднього трубопроводу 100-250 мм. Глибину закладення каналу

приймають виходячи з мінімального обсягу земляних робіт та рівномірного розподілу зосереджених навантажень від автотранспорту на перекриття. У більшості випадків товщина шару ґрунту над перекриттям становить 0,8-1,2 м, але не менше 0,5 м.

При централізованому теплопостачанні для прокладання теплових мереж застосовують непрохідні, напівпрохідні чи прохідні канали. Якщо глибина закладення перевищує 3 м, то для можливості заміни труб споруджують напівпрохідні або прохідні канали.

Непрохідні канализастосовують для прокладання трубопроводів діаметром до 700 мм незалежно від кількості труб. Конструкція каналу залежить від вологості ґрунту. У сухих ґрунтах частіше влаштовують блокові канали з бетонними або цегляними стінками або залізобетонні одно- та багатоосередкові. У слабких ґрунтах спочатку виконують бетонна основа, на яке встановлюють залізобетонну плиту При високому рівніґрунтових вод для їх відведення на підставі каналу прокладають дренажний трубопровід. Теплову мережу в непрохідних каналах по можливості розміщують уздовж газонів.

В даний час влаштовують переважно канали зі збірних залізобетонних лоткових елементів (незалежно від діаметра трубопроводів, що прокладаються) типів КЛ, КЛс, або стінових панелейтипів КС та ін. Канали перекривають плоскими залізобетонними плитами. Основи каналів всіх типів виконують із бетонних плит, тонкого бетону або піщаної підготовки.

При необхідності заміни труб, що вийшли з ладу, або ремонту теплової мережі в непрохідних каналах доводиться розривати грунт і розбирати канал. У деяких випадках це супроводжується розкриттям мостового або асфальтного покриття.

Напівпрохідні канали.У складних умовах перетину трубопроводами теплової мережі існуючих підземних комунікацій під проїжджою частиною при високому рівні стояння ґрунтових вод замість непрохідних влаштовують напівпрохідні канали. Їх застосовують також при прокладанні невеликої кількості труб у тих місцях, де за умов експлуатації розтин проїжджої частини виключено, а також при прокладанні трубопроводів великих діаметрів (800-1400 мм). Висоту напівпрохідного каналу приймають щонайменше 1400 мм. Канали виконують із збірних залізобетонних елементів - плити днища, стінового блокута плити перекриття.

Прохідні каналиІнакше їх називають колекторами; вони споруджуються за наявності великої кількості трубопроводів. Їх мають у своєму розпорядженні під мостовими великих магістралей, на території великих промислових підприємств, на ділянках, прилеглих до будівель теплоелектроцентралей. Спільно з теплопроводами у цих каналах розміщують й інші підземні комунікації: електро- та телефонні кабелі, водопровід, газопровід низького тиску тощо. Для огляду та ремонту в колекторах забезпечується вільний доступ обслуговуючого персоналудо трубопроводів та обладнання.

Колектори виконуються із залізобетонних ребристих плит, ланок рамної конструкції, великих блоків та об'ємних елементів. Вони обладнуються освітленням та природною припливно-витяжною вентиляцієюз трикратним повітрообміном, що забезпечує температуру повітря не більше 30°С, та пристроєм для видалення води. Входи в колектори передбачаються через кожні 100-300 м. Для встановлення компенсуючих та запірних пристроїв на тепловій мережі мають бути виконані спеціальні ніші та додаткові лази.

Безканальне прокладання.Для захисту трубопроводів від механічних впливів при цьому способі прокладання влаштовують посилену теплову ізоляцію- Оболонку. Перевагами безканальної прокладки теплопроводів є порівняно невелика вартість будівельно-монтажних робіт, невеликий обсяг земляних робіт та скорочення термінів будівництва. До її недоліків відноситься підвищена схильність сталевих трубзовнішньої ґрунтової, хімічної та електрохімічної корозії.

При такому вигляді прокладки рухливі опори не використовують; труби з тепловою ізоляцією укладають безпосередньо на піщану подушку, відсипану на попередньо вирівняне дно траншеї Нерухомі опори при безканальної прокладкитруб, так само, як і при канальній, є залізобетонні щитові стінки, встановлені перпендикулярно теплопроводам. Ці опори при невеликих діаметрах теплопроводів, як правило, застосовують поза камерами або в камерах з великим діаметром при великих осьових зусиллях. Для компенсації теплових подовжень труб застосовують гнуті або сальникові компенсатори, розташовані у спеціальних нішах чи камерах. На поворотах траси щоб уникнути затискання труб у ґрунті та для забезпечення можливого їх переміщення споруджують непрохідні канали.

При безканальній прокладці застосовують засипні, збірні та монолітні типи ізоляції. Широке поширення набула монолітна оболонка з автоклавного армованого пінобетону.

Надземне прокладання.Цей тип прокладки є найбільш зручним в експлуатації та ремонті та характеризується мінімальними тепловими втратами та простотою виявлення місць аварій. Несучими конструкціями для труб є окремі опори або щогли, що забезпечують розташування труб на потрібній відстані від землі. При низьких опорах відстань у світлі (між поверхнею ізоляції та землею) при ширині групи труб до 1,5 м приймається 0,35 м і не менше 0,5 м за більшої ширини. Опори виконують зазвичай із залізобетонних блоків, щогли та естакади - зі сталі та залізобетону. Відстань між опорами або щоглами при надземній прокладці труб діаметром 25-800 мм приймають рівним 2-20 м. Іноді влаштовують по одній або дві проміжні підвісні опори за допомогою розтяжок, щоб скоротити кількість щоглів і знизити капітальні вкладення теплової мережі.

Для обслуговування арматури та іншого обладнання, встановленого на трубопроводах теплової мережі, влаштовують спеціальні майданчики з огорожами та сходами: стаціонарні при висоті 2,5 м і більше та пересувні – при меншій висоті. У місцях встановлення магістральних засувок, спускних, дренажних та повітряних пристроїв передбачають утеплені ящики, а також пристрої для підйому людей та арматури.

5.2. Дренаж теплових мереж

При підземній прокладці теплопроводів щоб уникнути проникнення води до теплової ізоляції передбачають штучне зниження рівня грунтових вод. Для цієї мети спільно з теплопроводами прокладають дренажні трубопроводи нижче за основу каналу на 200 мм. Дренажний пристрій складається з дренажної труби та фільтраційного матеріалу обсипання з піску та гравію. Залежно від умов роботи застосовують різні дренажні труби: для безнапірних дренажів – розтрубні керамічні, бетонні та азбестоцементні, для напірних – сталеві та чавунні діаметром не менше 150 мм.

На поворотах і при перепадах закладень труб влаштовують оглядові колодязі типу каналізаційних. На прямолінійних ділянках такі колодязі передбачають не менше ніж через 50 м. Якщо відведення дренажної води у водоймища, яри або в каналізацію самопливом неможливе, будують насосні станції, які розміщують поблизу колодязів на глибині, що залежить від позначки дренажних труб. Насосні станції будують, як правило, із залізобетонних кілець діаметром 3 м. Станція має два відсіки – машинний зал та резервуар для прийому дренажної води.

5.3. Споруди на теплових мережах

Теплофікаційні камерипризначені для обслуговування обладнання, встановленого на теплових мережах під час підземної прокладки. Розміри камери визначаються діаметром трубопроводів теплової мережі та габаритами обладнання. У камерах встановлюють запірну арматуру, сальникові та дренажні пристрої та ін. Ширину проходів приймають не менше 600 мм, а висоту - не менше 2 м.

Теплофікаційні камери - складні та дорогі підземні споруди, тому їх передбачають лише у місцях встановлення запірної арматури та сальникових компенсаторів. Мінімальна відстаньвід землі до верху перекриття камери приймають рівним 300 мм.

В даний час широко застосовуються теплофікаційні камери із збірного залізобетону. У деяких місцях камери виконують із цегли або монолітного залізобетону.

На теплопроводах діаметром 500 мм і вище застосовують засувки з електроприводом, мають високий шпиндель, тому над заглибленою частиною камери споруджують надземний павільйон висотою близько 3 м.

Опори.Для забезпечення організованого спільного переміщення труби та ізоляції при теплових подовженнях застосовують рухливі та нерухомі опори.

Нерухомі опори,призначені для закріплення трубопроводів теплових мереж у характерних точках, використовують за всіх способів прокладання. Характерними точками на трасі теплової мережі прийнято вважати місця відгалужень, місця встановлення засувок, сальникових компенсаторів, грязь і місця встановлення нерухомих опор. Найбільшого поширення набули щитові опори, які застосовують як за безканальної прокладки, і при прокладанні трубопроводів теплових мереж у непрохідних каналах.

Відстань між нерухомими опорами визначають зазвичай розрахунком труб на міцність у нерухомої опори і в залежності від величини компенсуючої здатності прийнятих компенсаторів.

Рухливі опоривстановлюють при канальній та безканальній прокладці трубопроводів теплової мережі. Існують такі типи різних конструкцій рухливих опор: ковзні, каткові та підвісні. Ковзаючі опори застосовують при всіх способах прокладки, крім безканальної. Каткові використовують при надземній прокладці по стінах будівель, а також у колекторах, на кронштейнах. Підвісні опори встановлюють під час надземної прокладки. У місцях можливих вертикальних переміщень трубопроводу використовують пружинні опори.

Відстань між рухомими опорами приймають виходячи з прогину трубопроводів, який залежить від діаметра і товщини стінки труб: що менше діаметр труби, то менше відстань між опорами. При прокладанні в каналах трубопроводів діаметром 25-900 мм відстань між рухомими опорами приймається відповідно 1,7-15 м. При надземній прокладці, де допускається дещо більший прогин труб, відстань між опорами для тих самих діаметрів труб збільшують до 2-20 м.

Компенсаторизастосовують для зняття температурної напруги, що виникають у трубопроводах при подовженні. Вони можуть бути гнучкими П-подібними або омега-подібними, шарнірними або сальниковими (осьовими). Крім того, використовують наявні на трасі повороти трубопроводів під кутом 90-120 °, які працюють як компенсатори (самокомпенсація). Встановлення компенсаторів пов'язане з додатковими капітальними та експлуатаційними витратами. Мінімальні витративиходять за наявності ділянок самокомпенсації та застосування гнучких компенсаторів. При розробці проектів теплових мереж приймають мінімальна кількість осьових компенсаторівмаксимально використовуючи природну компенсацію теплопроводів. Вибір типу компенсатора визначається конкретними умовами прокладання трубопроводів теплових мереж, їх діаметром та параметрами теплоносія.

Протикорозійне покриття трубопроводів.Для захисту теплопроводів від зовнішньої корозії, що викликається електрохімічними та хімічними процесами під впливом навколишнього середовища, застосовують протикорозійні покриття. Висока якість мають покриття, виконані в заводських умовах. Тип протикорозійного покриття залежить від температури теплоносія: бітумна ґрунтовка, кілька шарів ізолу по ізольній мастиці, обгортковий папір або шпаклівка та епоксидна емаль.

Теплова ізоляціяДля теплової ізоляції трубопроводів теплових мереж використовують різні матеріали: мінеральну вату, пінобетон, армо-пінобетон, газобетон, перліт, азбестоцемент, рекомендує, керамзитобетон та ін. та засипну ізоляцію.

Теплова ізоляція складається, як правило, із трьох шарів: теплоізоляційного, покривного та оздоблювального. Покривний шар призначений для захисту ізоляції від механічних пошкоджень та попадання вологи, тобто для збереження теплотехнічних властивостей. Для влаштування покривного шару використовують матеріали, що мають необхідну міцність і вологонепроникність: толь, пергамін, склотканину, фольгоізол, листову сталь і дюралюміній.

Як покривний шар при безканальній прокладці теплопроводів в помірно вологих піщаних грунтах застосовують посилену гідроізоляцію та азбестоцементну штукатурку по каркасу з дротяної сітки; при канальній прокладці - азбестоцементну штукатурку по каркасу із дротяної сітки; при надземній прокладці - азбестоцементні напівциліндри, кожух із тонколистової сталі, оцинковану або забарвлену алюмінієву фарбу.

Підвісна ізоляція є циліндричною оболонкою на поверхні труби, виготовленою з мінеральної вати, формованих виробів (плит, шкаралуп і сегментів) і автоклавного пінобетону.

Товщину шару теплової ізоляції приймають згідно з розрахунком. Як розрахункову температуру теплоносія приймають максимальну, якщо вона не змінюється протягом робочого періоду мережі (наприклад, у парових та конденсатних мережах і трубах гарячого водопостачання), і середню за рік, якщо температура теплоносія змінюється (наприклад, у водяних мережах). Температуру навколишнього середовища в колекторах приймають +40°С, ґрунту на осі труб - середню протягом року, температуру зовнішнього повітря при надземній прокладці - середню протягом року. Відповідно до норм проектування теплових мереж гранична товщина теплової ізоляції приймається виходячи зі способу прокладання:

При надземній прокладці та в колекторах при діаметрі труб 25-1400
мм товщина ізоляції 70-200 мм;

У каналах для парових мереж – 70-200 мм;

Для водяних мереж – 60-120 мм.

Арматуру, фланцеві з'єднання та інші фасонні частини теплових мереж, так само, як і трубопроводи, покривають шаром ізоляції завтовшки, що дорівнює 80% товщини ізоляції труби.

При безканальній прокладці теплопроводів у ґрунтах з підвищеною корозійною активністю виникає небезпека корозії труб від блукаючих струмів. Для захисту від електрокорозії передбачають заходи, що унеможливлюють проникнення блукаючих струмів до металевих труб, або влаштовують так званий електричний дренаж або катодний захист (станції катодного захисту).

Завод інформаційних технологій «ЛІТ» у м. Переславль-Залеський випускає гнучкі теплоізоляційні вироби зі спіненого поліетилену із закритою структурою «Енергофлекс». Вони екологічно безпечні, тому що виготовляються без застосування хлорфторвуглеців (фреону). У процесі експлуатації та при переробці матеріал не виділяє в навколишнє середовище токсичних речовин і не шкідливо впливає на організм людини при безпосередньому контакті. Робота з ним не потребує спеціальних інструментів та підвищених заходів безпеки.

«Енергофлекс» призначений для теплоізоляції інженерних комунікацій із температурою теплоносія від мінус 40 до плюс 100 °С.

Вироби «Енергофлекс» випускаються у такому вигляді:

Трубки 73 типорозмірів з внутрішнім діаметромвід 6 до 160 мм та
товщиною стінки від 6 до 20 мм;

Рулони шириною 1 м і товщиною 10, 13 та 20 мм.

Коефіцієнт теплопровідності матеріалу при 0°З дорівнює 0,032Вт/(м-°С).

Мінераловатні теплоізоляційні вироби виготовляються підприємствами АТ «Термостепс» (м.г. Твер, Омськ, Перм, Самара, Салават, Ярославль), АКСІ (м. Челябінськ), АТ «Тізол», Назарівським ЗТІ, заводом «Комат» (м. Ростов -на-Дону), ЗАТ «Мінеральна вата» (м. Залізничний Московської обл.) та ін.

Застосовуються також імпортні матеріали фірм ROCKWOLL, Рагос, Izomat та ін.

Експлуатаційні властивості волокнистих теплоізоляційних матеріалів залежать від складу вихідної сировини і технологічного обладнання, що використовується різними виробниками, і змінюються в досить широкому діапазоні.

Технічна теплова ізоляція з мінеральної вати ділиться на два типи: високотемпературна та низькотемпературна. Компанією ЗАТ "Мінеральна вата" випускається теплова ізоляція "ROCKWOLL" у вигляді скловолокнистих мінераловатних плит та матів. Більше 27% всіх вироблених у Росії волокнистих теплоізоляційних матеріалів посідає частку теплоізоляції URSA, що випускається ВАТ «Флайдерер-Чудово». Ці вироби виготовляються зі штапельного скляного волокна та відрізняються високими теплотехнічними та акустичними характеристиками. Залежно від марки виробу коефіцієнт теплопровідності

така ізоляція коливається від 0,035 до 0,041 Вт/(м-°С), при температурі 10°С. Вироби характеризуються високими екологічними показниками; їх можна застосовувати, якщо температура теплоносія знаходиться в межах мінус 60 до плюс 180°С.

ЗАТ "Ізоляційний завод" (м. Санкт-Петербург) випускає ізольовані труби для тепломереж. Як ізоляція тут застосовується ар-мопенобетон, до переваг якого слід віднести:

Високу граничну температуру застосування (до 300 ° С);

Високу міцність на стиск (не менше 0,5 МПа);

Можливість застосування при безканальній прокладці на будь-якому місці.
біні закладення теплопроводів та у всіх ґрунтових умовах;

Наявність на поверхні ізольованої пасивуючої захисної
плівки, що виникає під час зіткнення пінобетону з металом труби;

Ізоляція є негорючою, що дозволяє використовувати її при всіх
видах прокладки (надземно, підземно, канально чи безканально).

Коефіцієнт теплопровідності такої ізоляції дорівнює 0,05-0,06 Вт/(м-С).

Одним із найперспективніших способів на сьогоднішній день є застосування попередньо ізольованих трубопроводів безканальної прокладки з пінополіуретановою (ППУ) ізоляцією в поліетиленовій оболонці. Застосування трубопроводів типу «труба в трубі» є найпрогресивнішим способом енергозбереження у будівництві теплових мереж. У США та Західної Європи, особливо у північних регіонах, ці конструкції використовуються вже з середини 60-х р.р. У Росії - лише з 90-х р.р.

Основні переваги таких конструкцій:

Підвищення довговічності конструкцій до 25-30 років і більше, тобто.
2-3 рази;

Зниження теплових втрат до 2-3% порівняно з існуючими
20^40% (і більше) залежно від регіону;

Зменшення експлуатаційних витрат у 9-10 разів;

Зниження витрат на ремонт теплотрас не менше ніж у 3 рази;

Зниження капітальних витрат при будівництві нових теплотрас
1,2-1,3 раза та значне (у 2-3 рази) зниження термінів будівництва;

Значне підвищення надійності теплотрас, що споруджуються по
нової технології;

Можливість застосування системи оперативного дистанційного
контролю за зволоженням ізоляції, що дозволяє своєчасно реагувати.
вати на порушення цілісності сталевої труби або поліетиленового гід
роізоляційного покриття та заздалегідь запобігати витоку та аварії.

З ініціативи Уряду Москви, Держбуду Росії, РАТ «ЄЕС Росії», ЗАТ «МосФлоулайн», Корпорації «ТВЕЛ» (м. Санкт-Петербург) та інших організацій в 1999 р. було створено Асоціацію виробників і споживачів трубопроводів з індустріальною полімерною ізоляцією.

РОЗДІЛ 6. КРИТЕРІЇ ВИБОРУ ОПТИМАЛЬНОГО ВАРІАНТУ

Однією з основних особливостей теплопроводів є відносно висока температура продукту, що транспортується по них, - води або пари, що в більшості випадків перевищує 100°С, що значною мірою зумовлює характер конструкцій теплових мереж, оскільки вимагає пристрою теплової ізоляції та забезпечення свободи переміщень труб при їх нагріванні. або охолодженні.

Наявність теплової ізоляції та вимога вільного переміщення труб значно ускладнює конструкцію теплопроводів – останні укладають у каналах, тунелях чи захисних оболонках.

Періодичний нагрівання стін теплопроводів до температури 130-150°С роблять непридатними протикорозійні покриття, які зазвичай застосовуються для захисту ненагрітих сталевих трубопроводів, що прокладаються в грунті. Для захисту теплопроводів від зовнішньої корозії необхідно застосування будівельно-ізоляційних конструкцій, які перешкоджають проникненню до трубопроводів ґрунтової вологи.

Конструкції теплопроводів, що застосовуються в даний час, відрізняються значною різноманітністю. За способом прокладання теплові мережі діляться на підземні та надземні (повітряні).

Підземне прокладання трубопроводів теплових мереж виконується:

а) у непрохідних та напівпрохідних каналах;

б) у тунелях чи колекторах спільно з іншими комунікаціями;

в) в оболонках різної форми та у вигляді засипних прокладок.

При підземній прокладці вздовж траси споруджуються камери, ніші для компенсаторів, нерухомі опори та ін.

Надземне прокладання трубопроводів теплових мереж виконується:

а) на естакадах із суцільною прогоновою будовою;

б) на щоглах, що стоять окремо (опорах);

в) на підвісних прогонових будовах (вантові).

До особливої ​​групи конструкцій відносяться спеціальні споруди: підводні, надземні та підземні переходи та ряд інших.

Основними недоліками застосовуваних у будівництві підземних конструкційтеплопроводів є: недовговічність, великі теплові втрати, трудомісткість виготовлення, значна витрата будівельних матеріалів та висока будівельна вартість.

Найбільше застосування отримали збірні конструкції непрохідних каналів із бетонними стінками. Застосування непрохідних каналів виправдовується у разі прокладання теплових мереж у мокрих ґрунтах за умови влаштування попутного дренажу . Слід орієнтуватися застосування непрохідних каналів, виконуваних з уніфікованих збірних залізобетонних деталей. Зазначені залізобетонні канали можуть бути використані для теплових мереж діаметром до 600 мм. Можливе застосування непрохідних каналів, які збираються з вібропрокатних плит.

Непрохідні канали з підвісною теплоізоляцією, що утворює навколо труб повітряний прошарок, Незамінні на ділянках траси з самокомпенсацією теплових подовжень теплопроводів Характерною особливістю канальної прокладки теплових мереж на відміну від безканальної є забезпечення переміщень теплопроводів у поздовжньому та поперечному напрямках.

Під час прокладання теплопроводів під проїздами з інтенсивним вуличним рухом та вдосконаленим дорожнім покриттямзастосовуються напівпрохідні канали із збірних залізобетонних деталей. При прокладанні великої кількості теплопроводів значних діаметрів використовуються прохідні тунелі.

Для тепломагістралей великих діаметрів також є типові конструкції каналів, які позитивно зарекомендували себе як у будівництві, так і в експлуатації. Наприклад, у Москві споруджуються тепломагістралі діаметром 700-1200 мм. Однак конструкції каналів повинні удосконалюватися до отримання більш раціональних рішень. Для прокладання теплопроводів використовуються збірні залізобетонні канали одноосередкового та двоосередкового перерізів. В основному, ці канали проектуються напівпрохідного типу для можливості огляду їх обслуговуючим персоналом, а також забезпечення максимальної надійності тепломагістралей в експлуатації.

У Москві та деяких інших містах набула застосування безканальна прокладка теплопроводів з двошаровою циліндричною оболонкою, що складається із залізобетонної труби та теплоізоляційного шару (мінеральної вати).

Залізобетонні труби мають достатню механічну міцність, високу опірність ударним і вібраційним навантаженням, хорошу вологонепроникність. Тому вони надійно захищають теплопровід від впливу вологи та навантажень, що передаються ґрунтом. Тим самим досягаються більше сприятливі умовидля роботи теплопроводів: знижується напруга в стінках труб та забезпечується довговічність теплової ізоляції.

Зовнішня залізобетонна оболонка залишається нерухомою при переміщенні теплопроводу в осьовому напрямку внаслідок температурних деформацій, що відрізняється дану конструкціювід конструкції з армопенобетонною оболонкою, що переміщається про ґрунт разом із теплопроводом.

Аналогічна конструкція виконується і із застосуванням як зовнішньої оболонки азбестоцементних труб та залізобетонних напівциліндрів.

Застосування безканальних конструкцій може бути рекомендовано при прокладанні в сухих ґрунтах із захистом зовнішньої поверхні теплопроводів двома шарами ізолу. Безканальне прокладання теплопроводів із засипною теплоізоляцією торфом, діатомовою крихтою та ін. виявилося невдалим. В даний час ведуться експериментальні роботи зі створення матеріалу засипки.

Конструкції камер, що застосовуються під час будівництва теплових мереж, відрізняються великою різноманітністю. Збірні камери із залізобетонних деталей розроблені для теплопроводів малих та середніх діаметрів. Камери великих розмірів виконуються з бетонних блоків та монолітного залізобетону. Конструкції нерухомих опор у каналах виконуються із монолітного, а також збірного залізобетону. У Москві, Новосибірську та інших містах значного поширення набули звані загальні колектори, у яких теплопроводи прокладаються разом із електричними і телефонними кабелями, водопровідними та інші підземними мережами.

Прохідні канали та загальні колектори обладнуються електричним освітленням, телефонним зв'язком, вентиляцією, різними приладами автоматичного керування та засобами водовідливу.

У вентильованих прохідних тунелях забезпечується сприятливий температурно-вологісний режим повітряного середовища, що сприяє хорошій безпеці теплопроводів.

При будівництві спільних колекторів у Москві відкритим способомробіт добре зарекомендувала себе конструкція з великих ребристих залізобетонних блоків, запропонована інженерами Н. М. Давидянцем та А. А. Ляміним.

Спосіб спільного прокладання підземних мереж у загальних колекторах має цілу низку переваг, з яких найбільш суттєвими є : підвищення довговічності матеріальної частини мереж та забезпечення найкращих умов експлуатації. При експлуатації теплових мереж у колекторах, а також за необхідності будівництва нових підземних мереж не потрібно відкриття міських територій для проведення ремонту. Розміщення мереж різного призначенняв колекторах дозволяє організувати їх комплексне та планове проектування, будівництво та експлуатацію та дає можливість упорядкувати всю систему розміщення підземних мереж компактніше як у плані, так і в поперечному перерізі міських проїздів. Підземні міські колектори є сучасними інженерними спорудами.

а - роздільний;

б – спільної;

Т К -телефонна каналізація;

Е – електричні кабелі;

Т – теплопроводи 2d = 400 мм;

Г - газопровід d=300 мм

В – водопровід d = 300 мм;

З - водосток d = 600 мм;

К - каналізація d = 200 мм;

Т КАБ – телефонні кабелі

Внутрішній вигляд загального колектора

Кількість трубопроводів і кабелів, що розміщуються в колекторах різних перерізів

Проектування підземних, надземних та підводних переходів теплопроводів через природні та штучні перешкоди входить до загального комплексу проектування теплових мереж і лише в окремих випадках виконується спеціалізованими організаціями.

Підводні переходи через річки виконуються у вигляді прохідних тунелів та дюкерів; повітряні переходи через річки до залізничної колії - у вигляді мостових переходів. Можливе прокладання теплопроводів і існуючими мостами та шляхопроводами.

При перетині трасою теплових мереж залізниць та автомобільних доріг, а також міських проїздів найчастіше споруджуються підземні переходи, що здійснюються закритим способомдля забезпечення безперебійної експлуатаціїдоріг.

Підземні переходи виконуються головним чином як тунелів, споруджуваних з допомогою металевих щитів круглого перерізу. Ці тунелі вимагають значного заглиблення, а тому часто потрапляють у зону ґрунтових вод, що ускладнює виконання робіт та потребує організації водовідливу з тунелю під час експлуатації.

Іншим видом підземного переходу є прокладання сталевих футлярів, усередині яких розміщуються теплопроводи. Футляри прокладаються шляхом продавлювання чи проколу сталевих труб гідравлічними домкратами. Здійснення цього виду переходів доцільно там, де можна пройти вище рівня грунтових вод, не порушуючи існуючих підземних комунікацій.

Підземні переходи із сталевих футлярів широко застосовують у будівництві теплових мереж.

Правильний вибір того чи іншого виду переходу становить основне завдання при проектуванні, оскільки вартість цих споруд дуже висока та значно збільшує загальну вартість теплових мереж.

На промислових підприємствах велике поширення набула надземна прокладка теплопроводів по естакадах, які часто виконуються з прокатного металу.

Проектування естакад із застосуванням збірного залізобетону в даний час істотно полегшується у зв'язку з випуском типового проекту «Уніфіковані збірні залізобетонні окремі опори під технологічні трубопроводи»(Серія ІС-01-06).

У міських теплових мережах надземна прокладка теплопроводів виконувалася головним чином металевими щоглами ґратчастої конструкції. Залізобетонні щогли почали виготовлятися лише нині. Так, наприклад, залізобетонні щогли зі збірних деталей для теплових магістралей діаметром 1200 мм знайшли застосування у Москві. Деталі конструкцій цих щогл виготовляються на заводі та збираються на трасі.

Надземне прокладання трубопроводів

Надземне прокладання трубопроводів через внутрішньозаводські автомобільні дорогита залізничні під'їзні колії ведеться з дотриманням таких основних вимог. Перетин доріг мережами трубопроводів приймають під кутом 90° до осі дороги, а у випадках неможливості виконання цієї вимоги допускається зменшувати кут перетину до 45°С.

Теплові мережіпрокладаються наземним або підземним (вкрай рідко) способами. При надземній прокладці трубопроводи укладаються на естакадах або на опорах, що стоять окремо. При підземному способі трубопроводи прокладаються у непрохідних каналах.

Прості підвісні опори застосовують при надземному прокладанні трубопроводів на естакадах з розтяжками на ділянках самокомпенсації або при установці П-подібних компенсаторів. Максимальні прольоти між підвісними опорами додатково перевіряють розрахунком по найбільшому навантаженні, що допускається, на опору.

У виробничих будівлях та спорудах слід передбачати надземне прокладання трубопроводів (по стінах, колонах та інших будівельних конструкціях), а за неможливості такого розміщення допускається передбачати прокладання трубопроводів у підпільних каналах. надземний прокладка трубопровід

При надземній прокладці трубопроводів, щоб уникнути замерзання середовища, що транспортується, при негативних температурах зовнішнього повітря повинна забезпечуватися безперервна подача пари і конденсату (особливо для трубопроводів не великого діаметру) або передбачатися попутне обігрів конденсатопроводів.

Паропроводи відпрацьованої та вторинної пари та конденсатопроводи по можливості укладаються спільно з існуючими паропроводами свіжої пари, водоводами та технологічними трубопроводами. При високому рівні ґрунтових вод слід переважно застосовувати надземне прокладання трубопроводів пари та конденсату.

Надземне прокладання трубопроводів здійснювалося переважно на естакадах і високих опорах. На деяких вітчизняних заводах застосовувалася також знижена прокладка (2-2,5 м від планувальних позначок землі).

Надземне прокладання трубопроводів як правило, слід передбачати на естакадах або окремо стоять опорах.

Надземна прокладка трубопроводів для транспортування нагрітих продуктів повинна передбачатися на опорах, що стоять окремо, і естакадах висотою, що виключає тепловий вплив трубопроводів на вічномерзлі грунти основ.

При надземній прокладці трубопроводів залежно від їх характеристик та умов експлуатації застосовують наступні типи опор нерухомі та рухливі (ковзні, каткові та підвісні). Рухливі опори дозволяють трубопроводу переміщатися при температурних деформаціях.

Надземна прокладка трубопроводів по стійках зручна в експлуатації, так як при тому трубопроводи доступні для ремонту та спостереження, однак цей спосіб дорогий, а тому широкого застосування не отримав.

Для турбулентного режиму (діаметр трубопроводу 200-300 мм, г 80°С) Беш рекомендує приймати наступні значеннядо вт/м град сухий ґрунт, пісок - 5,8 вологий сирий ґрунт - 5,8 + 11,6 ґрунт, що містить ґрунтові води, пливуни, - 17,4 87,0. Для надземної прокладки трубопроводів при нерухомому повітрі =12-14 вт/м град, а при дощі та вітрі А=14-23 вт/м град.

Примітка Масу снігу та льоду слід враховувати у розрахунках лише при надземному прокладанні трубопроводів поза приміщеннями.

При надземному прокладанні трубопроводів через проїжджі дороги та вулиці висота розташування трубопроводів (у світлі) від рівня землі до зовнішньої поверхні ізоляції має бути не менше 4,5 м, крім прокладки через залізничне полотно, коли відстань від головки рейки до зовнішньої поверхні ізоляції має бути не менше 6 м (для нормальної колії). Коли відстань від нижньої точки ізоляції трубопроводу рівня землі менше 2 м, то для проходу людей обов'язково влаштовують перехідні сходи. При монтажі трубопроводів на естакаді краї останньої повинні відстояти від будівель, що згоряються, і приміщень вибухонебезпечного виробництва не менше ніж на 5 м від складу зберігання аміаку - 10 м від осі залізничної колії - 3 ж і від проїзних і пішохідних доріг.

Зарубіжна практика експлуатації хімічних та нафтопереробних заводів також підтверджує доцільність надземного прокладання трубопроводів.

Кожен із трьох видів надземної прокладки трубопроводів (висока, знижена і низька) має свої техніко-економічні показники, які є критерієм для вибору в конкретних умовах оптимального виду прокладки, у тому числі і комбінованої високої з низькою, зниженої з низькою і т.д.

При надземному прокладанні трубопроводу з метою збереження температури розсолу не нижче 2-3 °С залежно від місцевих кліматичних умов трубопровід слід теплоізолювати або також обігрівати. При надземному прокладанні розсолопроводу у південних районах теплоізоляція його не передбачається.

Надземне прокладання трубопроводів здійснюється на естакадах, пальових опорах, по стінах будівель і при переходах через дороги та яри, на заводських територіях. Труби укладають у кільцевій теплоізоляції або в коробках, що утеплюють. Наземне прокладання трубопроводу виконується на підсипці з обвалуванням. При наземній прокладці передбачають тепло- та гідроізоляцію трубопроводів.

Недоліком надземного прокладання трубопроводів є необхідність відведення смуги зрошуваної або орної землі шириною не менше 4 м для постійного користування.

У місцях перетину естакад, на яких прокладено трубопроводи з горючими газами, залізничних та внутрішньозаводських колій на трубопроводах, не повинні встановлюватися засувки, водозбірники, сальникові компенсатори, фланцеві з'єднання та інші монтажні вузли, в яких у процесі експлуатації можуть виникнути нещільності. У цих випадках трубопроводи монтують лише на зварюванні. Не допускається підземне або надземне прокладання трубопроводів з горючими газами спільно з телефонними, силовими та освітлювальними кабелями.

При надземній прокладці трубопроводів на естакадах або опорах, що стоять окремо, допускається спільне прокладання трубопроводів усіх категорій з технологічними трубопроводами різного призначення, за винятком прокладки в галереях естакадного типу, а також випадків, коли така прокладка суперечить вимогам інших правил безпеки.

Дефекти усуваються при зниженні надлишкового тиску до нуля та відключення компресора. На час проведення пневматичних випробувань на міцність як усередині приміщень, так і зовні повинна встановлюватися зона, що охороняється (безпечна). Мінімальна відстань зони має становити не менше 25 м при надземному прокладанні трубопроводу та не менше 10 м при підземній. Межі зони огорожуються.

Відхилення від проектного положення опор при надземному прокладанні трубопроводів не повинні перевищувати по зміщенню фундаментів щодо розбивних осей 5 мм, відхилення осей опор від вертикалі 10 мм і по відмітці верху опор +5 мм.

Надземне прокладання трубопроводів на високих опорах є небезпечний виглядроботи, тому необхідно точно дотримуватися всіх правил техніки безпеки та вимоги проекту виконання робіт.

При надземному прокладанні трубопроводів через проїзди висота розташування трубопроводів (у світлі) від рівня землі до зовнішньої поверхні ізоляції повинна бути не менше 5 м, крім випадків прокладання через залізничне полотно, коли відстань (у світлі) від головки рейки до зовнішньої поверхні ізоляції трубопроводу має бути не менше 6 м (для нормальної колії).

При спільній надземній прокладці трубопроводів великого і малого діаметрів з метою збільшення відстаней між опорними конструкціями (щоглами естакади) рекомендується а) використовувати труби великого діаметра Ву = 500 м.н і більше) як несучі конструкції для створення опори або підвіски до них труб малого діаметру б) застосовувати місцеве посилення жорсткості труб малого та середнього діаметрів приварюванням ребер жорсткості.

Арматуру та прилади при наземній та надземній прокладках трубопроводів розміщують у камерах-криницях, камерах-будках, камерах-теплових центрах.

При надземному прокладанні трубопроводів застосовуються лакофарбові покриття, на яких найбільш поширеними є такі.

Надземне прокладання трубопроводів на низьких опорах передбачають тільки в тих випадках, коли на ділянці території, по якій прокладають трубопроводи, не передбачається рух транспорту, підйомних механізмів та обладнання.

Схема надземної прокладки трубопроводів виконується таким чином, щоб максимально використовувати територію заводу, призначену для створення протипожежних розривівміж об'єктами.

П-подібні компенсатори мають велику компенсаційну здатність (до 700 мм) і застосовуються переважно при надземній прокладці трубопроводів незалежно від їх діаметра.

Надземне прокладання трубопроводів здійснюється на естакадах, пальових опорах, по стінах будівель і застосовується при переходах через дороги та яри, на заводських територіях. Труби укладаються в кільцевій теплоізоляції або в коробках, що утеплюють.

Завдання на розробку-креслень каналів та естакад складається на підставі трасування основних технологічних магістралей та нормативних вказівок щодо підземного та надземного прокладання трубопроводів. Як правило, у внутрішньоцехових каналах прокладаються водоводи та каналізаційні лінії. Розміри поперечного перерізу каналу повинні забезпечувати зручність монтажу та ремонту труб, розміщення окремих відводів до технологічного обладнання, розміщення первинних елементів приладів КіА (діафрагми, водоміри тощо) та встановлення запірної арматури.

Прокладка трубопроводів може бути підземною (у прохідних каналах - тунелях, не прохідних каналах і безкабельна - безпосередньо в ґрунті), наземною на опорах і надземної - на естакадах. Наземне та надземне прокладання трубопроводів кращі, оскільки забезпечується можливість візуального спостереження за станом трубопроводів і полегшуються їх монтаж та ремонт. Прокладання в ґрунті трубопроводів, особливо газових, небезпечне, оскільки витоки можуть поширюватися на значні відстані від місця пошкодження трубопроводу, а визначення місця витоку важко і зазвичай.

Перед наповненням трубопроводів теплоносієм їх ретельно промивають і перевіряють затягування болтів на фланцевих з'єднаннях, справність дії запірної арматури, повітрозпускних кранів, дренажних пристроїв, набивання сальників у компенсаторів, засувок та вентилів, наявність у необхідних місцях гільз для термометрів та штуцерів для манометрів, доступність та незагромодженість приміщень абонентських вводів. При надземному прокладанні трубопроводів перевіряють також стан несучих конструкцій, правильність установки рухомих опор.

Підземне або надземне прокладання трубопроводів з горючими газами спільно з телефонними, силовими та освітлювальними кабелями забороняється.

Пожежні гідранти встановлюють на магістральних ділянках сіток. Надземні трубопроводи доцільно прокладати у земляних валиках, заглиблених каналах, використовуючи суцільне підсипання, а також у каналах напівзаглибленого типу. Надземне прокладання трубопроводів виконують на низьких опорах, щоглах, естакадах або в підпіллях, що провітрюються, будівель, в опалювальних приміщеннях і утеплених каналах.

Спосіб прокладання теплових мереж при реконструкції обирають відповідно до вказівок СНиП 2.04.07-86 «Теплові мережі». Нині нашій країні близько 84 % теплових мереж прокладають у каналах, близько 6 % - безканально, решта 10 % - надземно. Вибір того чи іншого способу визначається місцевими умовами, як, наприклад, характером ґрунту, наявністю та рівнем ґрунтових вод, необхідною надійністю, економічністю будівництва, а також експлуатаційними витратами на утримання. Способи прокладки поділяються на надземні та підземні.

Надземне прокладання теплових мереж

Надземну прокладку тепломереж застосовують рідко, тому що вона порушує архітектурний ансамбль місцевості, має за інших рівних умов більш високі порівняно з підземною прокладкою теплові втрати, не гарантує від замерзання теплоносія при неполадках та аваріях, обмежує проїзди. При реконструкції мереж її рекомендується застосовувати при високому рівні ґрунтових вод, в умовах вічної мерзлоти, при несприятливому рельєфі місцевості, на територіях промислових підприємств, на майданчиках, вільних від забудов, за межами міста або в місцях, де вона не впливає на архітектурне оформлення та не заважає руху транспорту.

Переваги надземної прокладки: доступність огляду та зручність експлуатації; можливість у найкоротший термінвиявити та ліквідувати аварію в теплопроводах; відсутність електрокорозії від блукаючих струмів та корозії від агресивних ґрунтових вод; менша вартість споруди порівняно із вартістю підземних прокладок теплових мереж. Надземну прокладку теплових мереж здійснюють: на окремих опорах (щоглах); на естакадах з прогоновим будовою у вигляді прогонів, ферм або підвісних (вантових) конструкцій; по стінах будівель. Щогли, що окремо стоять, або опори можуть бути виконані зі сталі або залізобетону. При невеликих обсягах будівництва надземних теплових мереж застосовують сталеві щогли з профільної сталі, проте дороги і трудомісткі і тому витісняються залізобетонними. Щогли із залізобетону особливо доцільно застосовувати при масовому будівництві на промислових майданчиках, коли рентабельно організувати їх виготовлення у заводських умовах.

Для спільного прокладання тепломереж з іншими трубопроводами різного призначення застосовують естакади, що виготовляються з металу або залізобетону. Залежно від кількості трубопроводів, що одночасно прокладаються. прогонові будовиестакад можуть бути одноярусними та багатоярусними. Теплопроводи зазвичай прокладають на нижньому ярусі естакади, при цьому трубопроводи з більш високою температуроютеплоносія розміщують ближче до краю, забезпечуючи тим краще розташування П-подібних компенсаторів, що мають різні розміри. При прокладанні теплотрас на території промислових підприємств застосовують також спосіб надземного прокладання на кронштейнах, що укріплюються у стінах будівель. Проліт теплопроводів, тобто. відстані між кронштейнами вибирають з урахуванням несучої здатності конструкцій будівлі.

Підземне прокладання теплових мереж

У містах та населених пунктах для теплотрас застосовують в основному підземну прокладку, яка не псує архітектурного вигляду, не заважає руху транспорту та дозволяє знизити тепловтрати за рахунок використання теплозахисних властивостей ґрунту. Промерзання грунту не є небезпечним для теплопроводів, тому їх можна прокладати в зоні сезонного промерзання грунту. Чим менша глибина закладення теплової мережі, тим менший обсяг земляних робіт та нижча вартість будівництва. Підземні мережі найчастіше прокладають на глибині від 0,5 до 2 м-коду і нижче поверхні землі.

Недоліками підземних прокладок теплопроводів є: небезпека зволоження та руйнування ізоляції внаслідок впливу ґрунтових або поверхневих водщо призводить до різкого збільшення теплових втрат, а також небезпека зовнішньої корозії труб внаслідок впливу блукаючих електричних струмів, вологи та агресивних речовин, що містяться в ґрунті. Підземні прокладки теплопроводів пов'язані з необхідністю відкриття вулиць, проїздів та дворів.

Конструктивно підземні теплові мережі поділяються на два принципово різних видів: канальні та безканальні.

Конструкція каналу повністю розвантажує теплопроводи від механічного впливумаси ґрунту та тимчасових транспортних навантажень та убезпечує трубопроводи та теплову ізоляцію від корозійного впливу ґрунту. Прокладка в каналах забезпечує вільне переміщення трубопроводів при температурних деформаціях як у поздовжньому (осьовому), так і в поперечному напрямку, що дозволяє використовувати їх самокомпенсуючу здатність на кутових ділянках траси.

Прокладання в прохідних каналах (тунелях) - найбільш досконалий спосіб, тому що при цьому забезпечується постійний доступ обслуговуючого персоналу до трубопроводів для здійснення контролю за їх роботою та проведення ремонту, що найкращим способомзабезпечує їх надійність та довговічність. Однак вартість прокладки в прохідних каналах дуже висока, а самі канали мають великі габарити (висота у світлі – не менше 1,8 м та прохід – 0,7 м). Прохідні канали влаштовують зазвичай при прокладанні великої кількості труб, що укладаються в одному напрямку, наприклад, на висновках з ТЕЦ.

Поряд із прокладкою в непрохідних каналах все більшого розвитку набувають безканальні прокладки теплопроводів. Відмова від застосування каналів при прокладанні теплових мереж дуже перспективна і є одним із шляхів здешевлення їхньої вартості. Однак у безканальних прокладках теплоізольований трубопровід із-за безпосереднього контакту з ґрунтом знаходиться в умовах більш активних фізико-механічних впливів (вологість ґрунту, тиск ґрунту та зовнішніх навантажень тощо), ніж у канальних прокладках. Безканальне прокладання можливе при використанні механічно міцної теплогідроізоляційної оболонки, здатної захистити трубопроводи від втрат теплоти і витримувати навантаження, що передаються ґрунтом. Теплові мережі діаметром труб до 400 мм включно рекомендується прокладати переважно безканальним способом.

Серед безканальних прокладок найбільше поширення Останніми рокамиотримали прогресивні прокладки з використанням як монолітна теплоізоляція армопенобетону, бітумоперліту, асфальтокерамзитобетону, фенольного поропласту, пінополімербетону, пінополіуретану та інших теплоізоляційних матеріалів. Безканальні прокладки теплових мереж продовжують удосконалюватися і набувають все більшого поширення в практиці будівництва та реконструкції. При реконструкції внутрішньоквартальних теплотрас є ширші можливості прокладання мереж по підвальних приміщеннях, ніж за нового будівництва, оскільки будівництво нових ділянок часто випереджає будівництво будинків.

Монтаж теплових мереж, прокладання труб

Монтаж трубопроводів та монтаж теплової ізоляції на них ведеться з використанням попередньоізольованих труб ППУ, фасонних виробів у ППУ ізоляції (нерухомих опор, трійників та трійникових відгалужень, переходів, кінцевих елементів та проміжних елементів та ін.), а також шкаралупи ППУ. Ведеться монтаж теплоізоляції прямих ділянок, відгалужень, елементів трубопроводу, ковзних опор, кульових кранів, а також проводиться монтаж стикових з'єднань із застосуванням муфти термозбіжної, стрічки термозбіжної, компонентів ППУ, кожухів оцинкованих і шкаралуп теплоізоляційних з пінополіуретану.

Прокладання теплових мереж та монтаж теплоізоляції ППУ проводиться у декілька етапів – підготовчий етап(земляні роботи, доставка труб ППУ та елементів на трасу, огляд продукції), прокладання трубопроводів (монтаж труб та елементів), встановлення приладів системи ОДК та монтаж стикових з'єднань.

Глибина закладання труб ППУ при прокладанні тепломереж повинна вестись з урахуванням різниці щільності сталевої труби ППУ та теплоізоляційного шару пінополіуретану, а також норм тепловіддачі та нормативно допустимих теплових втрат.

Розробку траншей для безканальної прокладки слід виконувати механічним способомз дотриманням вимог СНіП 3.02.01 – 87 "Земляні споруди".

Мінімальну глибину закладення труб ППУ в поліетиленовій оболонці при прокладанні теплотрас у землі слід приймати не менше 0,5 м поза межами проїзної частини та 0,7 м - у межах проїжджої частини, рахуючи до верху теплоізоляції.

Максимальну глибину закладання теплоізольованих труб при монтажі трубопроводів у ППУ ізоляції при прокладанні теплових мереж слід визначати розрахунком з урахуванням стійкості шару ППУ на дію статичного навантаження.

Монтаж труб ППУ провадиться, як правило, на дні траншеї. Допускається зварювання прямих ділянок у секції на брівці траншеї. Монтаж труб ППУ у поліетиленовій оболонці проводиться при температурі зовнішнього повітря до -15...-18°С.

Різання сталевих труб (у разі потреби) виробляють газорізанням, при цьому теплоізоляція знімається механізованим ручним інструментом на ділянці довжиною 300 мм, а торці теплоізоляції під час різання сталевих труб закриваються зволоженою тканиною або жорстким екраном для захисту теплоізоляційного шару пінополіуретану.

Зварювання стиків труб та контроль зварних з'єднань трубопроводів при монтажі труб ППУ слід проводити відповідно до вимог СНиП 3.05.03-85 "Теплові мережі", ВСН 29-95 та ВСН 11-94.

При виробництві зварювальних робіт необхідно мати захист пінополіуретанової ізоляції та поліетиленової оболонки, а також кінців проводів, що виходять із ізоляції, від попадання іскор.

При використанні в якості захисту зварного з'єднання муфти термозбіжної, її надягання на трубопровід проводять до початку ведення зварних робіт. При закладенні стику з використанням стику заливного або стику зі шкаралупи ППУ, де як захисний шар використовується оцинкований кожух і термозбіжна стрічка, зварювання труб ведеться незалежно від наявності матеріалів для закладання стиків.

Перед початком будівництва теплотраси при безканальній прокладці труб, труби ППУ, фасонні вироби в ППУ ізоляції, теплоізольовані пінополіуретаном кульові крани та елементи трубопровідної системипіддають ретельному огляду з метою виявлення тріщин, відколів, глибоких надрізів, проколів та інших механічних пошкоджень поліетиленової оболонки теплоізоляції. При виявленні тріщин, глибоких надрізів та інших пошкоджень покриття труб ППУ в поліетиленовій або оцинкованій оболонці, їх закладають шляхом екструзійного зварювання, шляхом накладання манжет (муфт), що термоусаджуються, або оцинкованих бандажів.

Перед монтажем теплотраси безканальної прокладки трубопроводи в ППУ ізоляції та фасонні вироби в ППУ розкладають на брівці або дні траншеї за допомогою крана або трубоукладача, м'яких "рушників" або гнучких строп.

Опускання в траншею ізольованих труб ППУ слід проводити плавно, без ривків та ударів об стінки та дно каналів та траншей. Перед монтажем труб ППУ в траншеї або канали обов'язково слід перевірити цілісність сигнальних проводів системи оперативно-дистанційного контролю (система СОДК) та їх ізольованість від сталевої труби.

Труби ППУ, що укладаються на піщану основу при безканальній прокладці, з метою запобігання пошкодженню оболонки не повинні спиратися на каміння, цеглу та інші тверді включення, які слід видалити, а заглиблення, що утворилися, засипати піском.

При необхідності контрольних розрахунків глибин закладення теплопроводів з ізоляцією ППУ в поліетиленовій оболонці для конкретних умов прокладання розрахунковий опір пінополіуретану слід приймати 0,1 МПа, поліетиленової оболонки – 1,6 МПа.

За потреби підземної прокладкитеплових мереж з теплоізоляцією ППУ в поліетиленовій оболонці на глибині більш допустимої слід прокладати в каналах (тунелях). При прокладанні трас під проїжджою частиною, залізничним полотном та іншими об'єктами, що знаходяться над трубою ППУ, труби в ППУ ізоляції виготовляються з посиленням (накладні кільця з поліетилену по всій довжині оболонки) і прокладаються в сталевому футлярі, що захищає від зовнішніх механічних впливів.

В даний час застосовують такі типи надземних прокладок:

На щоглах, що стоять окремо, і опорах (рис. 4.1);

Мал. 4.1. Прокладання трубопроводів на щоглах, що стоять окремо.

Рис.4.2-на естакадах з суцільним прогоновим будовою у вигляді ферм або балок (рис. 4.2);

Мал. 4.2. Естакада з пролітною будовою для прокладання трубопроводів

Рис.4.3-на тягах, прикріплених до верхівок щогл (вантова конструкція, рис. 4.3);

Мал. 4.3. Прокладання труб з підвіскою на тягах (вантова конструкція)

на кронштейнах.

Прокладки першого типу найбільш раціональні для трубопроводів діаметром 500 мм та більше. Трубопроводи більшого діаметра при цьому можуть бути використані як несучі конструкції для укладання або підвіски до них декількох трубопроводів малого діаметра, що вимагають більш частої установки опор.

Прокладки естакадою з суцільним настилом для проходу доцільно застосовувати тільки при велику кількістьтруб (щонайменше 5 - 6 прим.), і навіть за необхідності регулярного нагляду їх. За вартістю конструкції прохідна естакада найдорожча і вимагає найбільшої витратиметалу, так як ферми або балковий настил зазвичай виготовляються із прокатної сталі.

Прокладка третього типу з підвісною (вантовою) конструкцією прогонової будови є економічнішою, оскільки дозволяє значно збільшити відстані між щоглами і тим самим зменшити витрату будівельних матеріалів. Найбільш прості конструктивні форми підвісне прокладання отримує при трубопроводах рівних або близьких діаметрів.

При сумісному укладання трубопроводів великого і малого діаметра застосовується дещо видозмінена конструкція ванти з прогонами зі швелерів, підвішених на тягах. Прогони дозволяють встановлювати опори трубопроводів між щоглами. Однак можливість прокладання трубопроводів на естакадах та з підвіскою на тягах у міських умовах обмежена та застосовна лише у промислових зонах. Найбільше застосування отримала прокладка водяних трубопроводів на щоглах, що стоять окремо, і опорах або на кронштейнах. Щогли та опори, як правило, виконуються із залізобетону. Металеві щогли застосовуються у виняткових випадках за малого обсягу робіт та реконструкції існуючих теплових мереж.

Щогли за своїм призначенням поділяються на такі типи:

§ для рухомих опор трубопроводів (так звані проміжні);

§ для нерухомих опор трубопроводів (анкерні), а також встановлювані на початку та в кінці ділянки траси;

§ встановлювані на поворотах траси;

§ службовці для спирання компенсаторів трубопроводів.

Залежно від кількості, діаметра і призначення трубопроводів щогли, що прокладаються, виконуються трьох різних конструктивних форм: одностійковими, двостійковими і чотиристійковими просторової конструкції.

При проектуванні повітряних прокладок слід прагнути до більшого збільшення відстаней між щоглами.

Однак для безперешкодного стоку води при вимиканнях трубопроводів максимальний прогин не повинен перевищувати

f = 0,25∙i∙l,

де f- прогин трубопроводу в середині прольоту, мм; i -ухил осі трубопроводу; l- Відстань між опорами, мм.

Збірні залізобетонні конструкції щогл зазвичай збираються з наступних елементів: стійок (колон), ригелів та фундаментів. Розміри збірних деталей визначаються кількістю і діаметром трубопроводів, що укладаються.

При прокладанні від одного до трьох трубопроводів залежно від діаметра застосовуються одностоєчні щогли, що окремо стоять, з консолями, вони придатні і при вантовій підвісці труб на тягах; тоді передбачається влаштування верхівки для кріплення тяг.

Щогли суцільного прямокутного перерізу допустимі, якщо максимальні розміри поперечного перерізу не перевищують 600 х 400 мм. При великих розмірахдля полегшення конструкції рекомендується передбачати вирізи по нейтральній осі або застосовувати як стійки центрифуговані залізобетонні труби заводського виготовлення.

Для багатотрубних прокладок щогли проміжних опор найчастіше проектуються двостоєчні конструкції, одноярусні або двоярусні.

Збірні двостоєчні щогли складаються з наступних елементів: двох стійок з однією або двома консолями, одного або двох ригелів та двох фундаментів скляного типу.

Щогли, на яких трубопроводи закріплюються нерухомо, зазнають навантаження від горизонтально спрямованих зусиль, що передаються трубопроводами, які прокладені на висоті 5 - 6 м від поверхні ґрунту. Такі щогли для збільшення стійкості проектуються у вигляді чотиристійкової просторової конструкції, яка складається з чотирьох стійок і чотирьох або восьми ригелів (при двоярусному розташуванні трубопроводів). Щогли встановлюються на чотирьох окремих фундаментах скляного типу.

При надземній прокладці трубопроводів великих діаметрів використовується несуча здатність труб, і тому не потрібно пристрою будь-якої прогонової будови між щоглами. Не слід застосовувати і підвіску трубопроводів великого діаметра на тягах, оскільки така конструкція практично не працюватиме.

Рис.4.4 Як приклад наведено прокладання трубопроводів на залізобетонних щоглах (рис. 4.4).

Два трубопроводи (прямий та зворотний) діаметром 1200 мм укладені на каткових опорах по залізобетонних щоглах, встановлених через кожні 20 м. Висота щогл від поверхні землі 5,5 - 6м. Збірні залізобетонні щогли складаються з двох фундаментів, пов'язаних між собою монолітним стиком, двох колон прямокутного перерізу 400 х 600 мм та ригелю.

Мал. 4.4. Прокладання трубопроводів на залізобетонних щоглах:

1 – колона; 2 - ригель; 3 – зв'язок; 4 – фундамент; 5 - сполучний стик; 6 – бетонна підготовка.

Колони пов'язані між собою металевими діагональними зв'язками із кутової сталі. З'єднання зв'язків з колонами виконано хустками, привареними до закладних деталей, які закладені в колонах. Ригель, що є опорою для трубопроводів, виконаний у вигляді прямокутної балки перетином 600 х 370 мм і кріпиться до колон шляхом зварювання заставних сталевих листів.

Щогла розрахована на вагу прольоту труб, горизонтальні осьові та бічні зусилля, що виникають від тертя трубопроводів на каткових опорах, а також на вітрове навантаження.

Мал. 4.5. Нерухлива опора:

1 – колона; 2 - поперечний ригель; 3 - ригель поздовжній; 4 - зв'язок поперечний; 5 - зв'язок поздовжній; 6 - фундамент

Нерухлива опора (рис. 4.5), розрахована на горизонтальне зусилля від двох труб 300 кН, виконана із збірних залізобетонних деталей: чотирьох колон, двох поздовжніх ригелів, одного поперечного опорного ригеля та чотирьох фундаментів, з'єднаних попарно.

У поздовжньому та поперечному напрямках колони пов'язані металевими діагональними зв'язками, виконаними з кутової сталі. На опорах трубопроводи закріплюються хомутами, що охоплюють труби, і хустками в нижній частині труб, які впираються в металеву раму зі швелера. Ця рама прикріплюється до залізобетонних ригелів приварюванням до закладних деталей.

Прокладання трубопроводів на низьких опорах знайшло широке застосуванняпід час будівництва теплових мереж на неспланованій території районів нової забудови міст. Перехід пересіченої або заболоченої місцевості, а також дрібних рік доцільніше здійснювати таким способом з використанням несучої здатності труб.

Однак при проектуванні теплових мереж з прокладанням трубопроводів на низьких опорах необхідно враховувати термін наміченого освоєння території, зайнятої трасою, під міську забудову. Якщо через 10 - 15 років буде потрібно укладання трубопроводів у підземні канали або реконструкція теплової мережі, то застосування повітряної прокладки є недоцільним. Для обґрунтування застосування способу прокладання трубопроводів на низьких опорах мають бути виконані техніко-економічні розрахунки.

При надземній прокладці трубопроводів великих діаметрів (800-1400 мм) доцільною є їх прокладка на щоглах, що стоять окремо, і опорах із застосуванням спеціальних збірних залізобетонних конструкцій заводського виготовлення, що відповідають конкретним гідрогеологічним умовам траси тепломагістралі.

Досвід проектування показує економічність застосування пальових основ під фундаменти як анкерних, так і проміжних щоглів та низьких опор.

Надземні тепломагістралі великого діаметра (1200-1400 мм) значної довжини (5 - 10 км) побудовані за індивідуальними проектами із застосуванням високих та низьких опор на пальових підставах.

Є досвід будівництва тепломагістралі з діаметрами труб D у= 1000 мм від ТЕЦ із застосуванням паль-стійок на заболочених ділянках траси, де на глибині 4-6 м залягають скельні ґрунти.

Розрахунок опор на пальовій основі на спільну дію вертикальних та горизонтальних навантажень виконується відповідно до СНиП II-17-77 «Палеві фундаменти».

При проектуванні низьких і високих опор для прокладання трубопроводів можуть бути використані конструкції уніфікованих збірних залізобетонних опор, що окремо стоять, розроблених під технологічні трубопроводи [3].

Проект низьких опор за типом фундаментів, що «хитаються», що складаються із залізобетонного вертикального щита, що встановлюється на плоску фундаментну плиту, розроблений АтомТЕП. Ці опори можуть застосовуватися в різних ґрунтових умовах (за винятком сильно обводнених і просадних ґрунтів).

Одним з найпоширеніших видів повітряного прокладання трубопроводів є прокладка останніх на кронштейнах, що зміцнюються в стінах будівель. Застосування цього способу може бути рекомендовано під час прокладання теплових мереж на території промислових підприємств.

При проектуванні трубопроводів, що розташовуються на зовнішній або внутрішній поверхні стін, слід вибирати таке розміщення труб, щоб вони не закривали віконних отворів, не заважали розміщенню інших трубопроводів, обладнання та ін. Найбільш важливим є забезпечення надійного закріплення кронштейнів у стінах існуючих будівель. Проектування прокладання трубопроводів по стінах існуючих будівель повинно включати обстеження стін у натурі та вивчення проектів, за якими вони збудовані. При значних навантаженнях, які передаються трубопроводами на кронштейни, необхідно проводити розрахунок загальної стійкості конструкцій будівлі.

Трубопроводи укладаються на кронштейни із привареними корпусами ковзних опор. Застосування каткових рухомих опор при зовнішній прокладці трубопроводів не рекомендується через труднощі їх періодичного мастила та очищення в період експлуатації (без чого вони будуть працювати як ковзні).

У разі недостатньої надійності стін будівлі повинні бути здійснені конструктивні заходи щодо розосередження зусиль, що передаються кронштейнами, шляхом зменшення прольотів, улаштування підкосів, вертикальних стійок та ін. Зазвичай вони вимагають додаткового кріплення шляхом влаштування підкосів у горизонтальній та вертикальній площинах. На рис. 4.6 наведено типову конструкцію кронштейнів для прокладання одного або двох трубопроводів діаметром від 50 до 300 мм.

Мал. 4.6. Прокладання трубопроводів на кронштейнах.