Сосуды и трубопроводы пара и горячей воды

Содержание:

Обустраивают трубопроводы пара и горячей воды для теплоснабжения жилых строений, зданий производственного назначения и складских построек. Чаще всего для прокладки этого вида коммуникаций используют продукцию, изготовленную из стали, но применяют и другие материалы, из которых создают подобные системы.

Трубопроводы относят к специальным сооружениям, предназначаемым для транспортировки жидких, твердых и газообразных веществ из одного места в другое. Их подразделяют на разные виды и категории, имеющие определенные технические параметры.

Трубопроводы для теплосетей

По водяным и паровым системам перемещают среду, обычно имеющую температуру свыше 115 °C. Избыточное давление в трубопроводе может достигать 1,6 МПа. Выпускают трубную продукцию для таких конструкций в основном из стали. Изделия из нее характеризуются высочайшими показателями прочности и отличаются надежностью в эксплуатации.

Стальные трубы с целью улучшения технических характеристик в отдельных случаях подвергают термической обработке. Благодаря этой технологии, удается успешно справляться с гидроударами в теплоснабжающей системе. В сопроводительной документации производитель труб из стали должен указывать, какой из режимов термообработки был использован при их изготовлении.

Но особая обработка проводится не всегда, она отсутствует:

1. Если при выпуске трубной продукции были достигнуты необходимые характеристики.
2. Когда изделия уже подвергались термической обработке в процессе изготовления способом горячей формовки.

При производстве труб для прокладки теплосетей важно добиваться определенных технических характеристик, которые исключат вероятность появления гидроудара (прочитайте: “Что такое гидроудар в трубопроводе – причины и следствия”). Дело в том, что возникновение аварийной ситуации вызовет разгерметизацию конструкции и как следствие, утечку транспортируемого вещества.

Кроме стали для обустройства теплоснабжающих трубопроводов применяют трубы, произведенные из:

• цветных сплавов;
• чугуна.

Правила, утвержденные Гостехнадзором, не распространяются на инженерные коммуникации, относящиеся:

• к I категории, если их наружный диаметр не превышает 51 миллиметра;
• к системам II, III, IV категорий с величиной внешнего диаметра менее 76 миллиметров.

ПУБЭ трубопроводов пара и горячей воды не относятся к участкам систем, расположенным до места нахождения задвижки парового агрегата, и к временно обустроенным магистралям, которые прокладывают на срок не более одного года.

Разделение трубопроводов согласно категории

Согласно основным рабочим характеристикам транспортируемой среды коммуникации подразделяются на 4 категории.

Параметрами, согласно которым определяются категории, являются:

1. Для систем, которые транспортируют пар от котлов – величина его давления и температуры в месте выхода.
2. Для паровых трубопроводов, функционирующих от турбин – наибольший показатель температуры и противодавления при работе на холостом ходу.
3. Для конструкций нерегулируемого или регулируемого типа отбирающих пар – самое большое значение давления и температуры в отборе.
4. Для коммуникаций, перемещающих среду от редукционно-охладительных и редукционных установок – наивысшая отметка давления и температуры.
5. Для конструкций, перемещающих воду после диаэраторов – номинальное давление с учетом показателей системы.
6. Для подающих и обратных коммуникаций горячего снабжения – наиболее высокий показатель температурного режима и давления с учетом насосных сооружений и рельефа местности. Читайте также: “Трубы НКТ – виды насосно-компрессорных труб и их применение”.

Обычно категорию теплосети, определяемой в зависимости от рабочих параметров среды в месте входа в нее, указывают в техдокументации. Это касается всей протяженности инженерной коммуникации.

В ряде случаев допустимо несоблюдение вышеописанной классификации, но при этом должно быть четкое основание, почему требуется отступление от правил эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды. Всю необходимую документацию передают в госорганы на рассмотрение и утверждение.

Виды теплосетей для пара и горячей воды

Конструкции подачи пара и горячей жидкости подразделяются с учетом следующих факторов:

• источника тепловой энергии;
• вида транспортируемой среды;
• способа прокладки;
• проектируемой схемы.

В зависимости от источника тепла различают теплосети:

• централизованные – энергия вырабатывается на тепловых или атомных станциях;
• децентрализованные – тепло поступает от автономно работающих котельных.

Согласно виду перемещаемой среды, трубопроводы бывают:

• водными;
• паровыми.

Системы, по которым передвигается нагретая жидкость, имеют четное число трубопроводов. Они должны не только доставлять нагретый теплоноситель, но и иметь отвод.

Паровые трубопроводы отличает более сложное конструкционное устройство. Объясняется это тем, что температура пара в них превышает данный показатель у воды. Если при обустройстве такой конструкции были допущены ошибки, то в результате сильного нагрева трубы могут быть деформированы. Также на стенках трубопровода образуется конденсат.

Теплосети в зависимости от способа прокладки делают:

• надземными (их еще называют открытыми);
• подземными (скрытыми) – канальными и бесканальными.

Конструкции открытого типа прокладывают, когда требуется обеспечить целостность трубопровода на местности с подвижными грунтами или прокладка выполняется в густонаселенном районе с разветвленной сетью коммуникаций, находящихся под землей.

Согласно ПБ трубопроводы пара и горячей воды обустраивают на основании СНиП. Их монтируют на прочные металлические опоры, способные зафиксировать коммуникации над поверхностью земли.

Скрытые системы выполняют канальным или бесканальным способом. Первый из них предусматривает укладку трубопроводов в бетонные каналы, благодаря чему конструкция защищена от коррозии и температурных воздействий, от перемещения подземных грунтов.

В зависимости от конструкционных решений все каналы разделяют на:

• монолитные;
• лотковые.

Бесканальный монтаж используют чаще всего по причине экономической целесообразности. В данном случае трубы из полиэтилена, поливинилхлорида и т.д. укладывают в заранее подготовленные траншеи.

Различие трубопроводов согласно схемам проектирования

В зависимости от схемы классификация трубопроводов пара и горячей воды выглядит следующим образом:

• магистральные сети;
• распределительные системы;
• ответвления.

Еще различают квартальный подвид, который является промежуточным отрезком коммуникаций между распределительной системой и потребителями тепловой энергии.

Магистральные конструкции относятся к транзитным трубопроводам, у них не имеются ответвления. По ним пар и вода перемещаются от источника до распределительной системы. Температура в них может находиться в пределе от 90 до 150 градусов при сечении труб 525 –1020 миллиметров.

В свою очередь распределительные системы предназначаются для перемещения тепла от магистральных конструкций к потребителям, а именно в квартиры и дома. Величина диаметров этих трубопроводов не превышает 525 миллиметров, а допустимая температура для них составляет 85 – 110 градусов.

Ответвления представляют собой участки теплосетей, обеспечивающих стыковку теплового пункта с магистралью, или жилого здания с распределительной системой.

Проектирование прокладки трубопроводов

Проектную документацию для обустройства трубопроводов, по которым перемещают пар, газ или горячую воду, должны выполнять исключительно компетентные органы на основании определенных норм, указанных в СНиП.

При проведении расчетов непременно учитывают ряд параметров:

• температурный режим;
• расширение материалов, из которых сделаны коммуникации, под действием высоких температур;
• величина максимального или рабочего давления;
• масса конструкции.

Специалисты на основании предоставленных данных определяют эксплуатационный срок трубопровода и вписывают его в паспорт коммуникации. Конструкцию нужно проектировать так, чтобы было удобно выполнять профосмотры и осуществлять контроль. Стыковку элементов трубопроводов выполняют с применением сварки.

Резьбовые и фланцевые соединения используют в том случае, когда у деталей трубопровода имеются фланцы. Тогда задействуют трубы из чугуна сечением не больше 100 миллиметров, относящиеся к IV категории. Выполнение соединений с применением тройников допустимо, если система принадлежит к III – IV категориям.

Элементы трубопровода должны быть обеспечены защитой от коррозийных процессов. При этом все участки коммуникаций, которые работают с температурой среды более 55 градусов и открыты специалистам для доступа, необходимо качественно теплоизолировать.

Скрытый вариант монтажа

Исходя из требований СНиП, совместное обустройство трубопроводов в грунте недопустимо, если хотя бы один из них принадлежит к I категории. При прокладке системы в полупроходной траншее следует знать, что ее высота не может быть менее 150 сантиметров, а минимальное расстояние между изолированными трубами должно составлять 60 сантиметров.

Участки, на которых устанавливается запорная арматура, нужно располагать в утолщенных местах тоннеля, чтобы без усилий периодически производить осмотр и ремонт трубопроводов пара и горячей воды.

При осуществлении монтажа в траншеях проходного типа промежуток между изолированными элементами должен составлять минимум 70 сантиметров при наименьшей высоте тоннеля, равной 2 метрам.

Наземный способ прокладки коммуникаций

Если требуется выполнить открытую установку трубопровода, по которому предстоит перемещать пар или горячую жидкость, следует соблюдать положения, прописанные в СНиП. Наземное обустройство в отличие от скрытого варианта допускает совместную прокладку коммуникаций разных категорий.

Открытый способ обычно ограничивается планом капитальной застройки населенного пункта, его используют реже. Наземную проводку чаще всего можно встретить на территории промпредприятий – ее обычно задействуют, когда скрытый вариант невозможен по ряду причин.

Монтаж открытого трубопровода обязателен, если наблюдается:

• высокий уровень застоя грунтовых вод;
• сейсмическая активность;
• территория вечной мерзлоты.

Немаловажным моментом является обустройство коммуникаций, проложенных наземным способом, качественной теплоизоляцией. На утеплитель, расположенный на открытом трубопроводе, не оказывает давление слой почвы, он не подвергается воздействию влаги и химически активных компонентов, что оказывает влияние на продолжительность эксплуатации и условия функционирования конструкции. Одним из преимуществ открытого монтажа является стоимость прокладки, при которой экономия денежных средств составляет около 40%.

Арматура и прочие элементы трубопроводов

Согласно нормативной документации все коммуникации, относящиеся к теплосетям, следует оснащать запорной и регулирующей арматурой и необходимыми измерительными устройствами.

При этом их настройка должна соответствовать требуемым параметрам. К примеру, уровень давления в защитном устройстве не может превышать расчетную величину более, чем на 10%. В случае функционирования трубопровода на пониженном давлении нужно настраивать предохранительные приборы в соответствии с условиями эксплуатации объекта.

Важным моментом является оснащение защитных клапанов отводящими элементами, чтобы имелась возможность при срабатывании защиты перенаправлять среду. Отводящие коммуникации необходимо изолировать на случай сильных морозов и оснастить конструкцией для слива конденсата. На корпусах всей арматуры должны присутствовать соответствующие обозначения.

Маркировка содержит:

• товарный знак компании-производителя;
• размер диаметра (Ду) условного прохода;
• нормативную величину давления и температуры перемещаемой среды;
• направление передвижения пара или воды;
• марку стали.

Особенности подбора манометра

К покупке манометра для трубопроводной конструкции следует подходить с максимальной ответственностью, поскольку прибор предназначается для осуществления контроля над показателями давления пара и воды в системе. Устройство подает информацию относительно возникновения аварийной ситуации.

В зависимости от точности прибор может относиться к определенному классу:

• 2,5 – если давление среды не более 2,5 МПа;
• 1,5 – когда величина давления превышает 2,5 МПа;
• 1,0 – при давлении среды выше, чем 14 МПа.

На шкале устройства имеется красная черта, указывающая величину допустимого давления в трубопроводе. Монтаж манометра производится на участке конструкции, находящемся в доступной зоне. Его устанавливают либо строго вертикально, либо с небольшим (до 30 градусов) уклоном вперед.

Трубопроводы, по которым движется пар и горячая жидкость, относятся к особому типу конструкций – их необходимо проектировать и эксплуатировать в полном соответствии с нормативами, прописанными в СНиП. Такие коммуникации прокладывают из трубной продукции, имеющей необходимые технические параметры.