Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


 ачественное прогнозирование состо€ни€ участков подземных теплотрасс




¬недрение современных изол€ционных конструкций с хорошими теплофизическими свойствами требует разработки новых методов исследовани€ процессов теплопереноса в зоне прокладки подземных теплотрасс. Ќеобходимо совершенствование существующих способов расчета и типовых методик прогнозировани€ систем теплоснабжени€.

’от€ вопросы прогнозировани€ состо€ни€ подземных тепловых сетей нашли достаточно широкое отражение в отечественной и зарубежной литературе, однако из-за невозможности учета и аналитического описани€ множества факторов, вли€ющих на процесс износа теплопроводов, в насто€щее врем€ задача прогнозировани€ не имеет простого и точного решени€. ѕоэтому разработка методов оценки состо€ни€ трубопроводов тепловых сетей €вл€етс€ актуальной.

ѕриведена математическа€ модель процесса переноса в зоне прокладки подземных теплотрасс, на основе которой создана вычислительна€ программа дл€ нахождени€ температур и тепловых потоков. ѕрограмма позвол€ла учитывать тип конструкции тепловой изол€ции, характер и степень ее разрушени€, затопление канала гор€чей водой из подающего, обратного или из обоих трубопроводов одновременно, частичное или полное разрушение стенок канала, увлажнение грунта и т.д.

ќтражением тепловых процессов вокруг подземных теплотрасс €вл€етс€ распределение температур на поверхности грунта над прокладкой. Ёто дает возможность использовани€ тепловизионной техники дл€ прогнозируемой оценки состо€ни€ теплоизол€ционной конструкции подземных прокладок. ¬ основе реализованного метода определени€ дефектов и нарушений работы лежит иде€ сравнени€ расчетных и замеренных температур поверхности грунта над местом заложени€ трубопроводов. »дентификаци€ термограмм производитс€ при помощи данных математического моделировани€ процессов теплопереноса с предполагаемыми аномали€ми и отклонени€ми от нормального режима работы.

 

ƒл€ иллюстрации на рисунке расчетные значени€ поверхностных температур по длине участка канальной прокладки (–остов-на-ƒону) совмещены с экспериментальной кривой. ѕунктирной линией показана опытна€ (измеренна€) термограмма (лини€ 8). «десь приведены следующие случаи: нормальный (проектный) режим работы (пр€ма€ 1); отсутствие теплоизол€ции на обратном трубопроводе (пр€ма€ 2); отсутствие теплоизол€ции на подающем трубопроводе (пр€ма€ 3); отсутствие теплоизол€ции на обоих трубопроводах (пр€ма€ 4); затопление канала из обратного трубопровода (пр€ма€ 5); затопление канала из подающего трубопровода (пр€ма€ 6); затопление канала из подающего трубопровода с одновременным увлажнением грунта на 20% объемной влажности (пр€ма€ 7).

 ак видно из приведенного графика, состо€ние участка неудовлетворительное: опытна€ крива€ лежит выше линии нормального режима. ћожно предположить разрушение (отсутствие) тепловой изол€ции в различной степени. ѕриведенные предположени€ подтвердились в ходе контрольных вскрытий исследуемого участка тепловой сети.

“аким образом, опытна€ (измеренна€) термограмма дает в первом приближении верную качественную картину состо€ни€ теплоизол€ционной конструкции подземной теплотрассы, несмотр€ на известную условность прин€той методики исследований.

»ме€ в наличии данные о величинах тепловых потерь, полученных в результате испытаний, можно приближенно определить состо€ние прокладки в целом. »спользу€ разработанные вычислительные программы, выполн€ютс€ расчеты тепловых потерь изучаемого участка теплотрассы, отражающие наиболее характерные режимы работы и дефекты. «атем определенные таким образом величины тепловых потерь сравниваютс€ с фактическими, полученными при проведении испытаний. ѕо результатам сравнени€ делаетс€ заключение о предполагаемом состо€нии тепло-

изол€ционной конструкции исследуемого участка теплосети. “акой подход, в отличие от термографического способа контрол€, когда определ€ютс€ локальные нарушени€, позвол€ет приближенно прогнозировать состо€ние участка в целом.

¬ таблице представлены величины среднегодовых тепловых потерь отдельных бесканальных участков теплотрассы г.–остова-на-ƒону, найденные расчетным путем и полученных јќ Ђ‘ирма ќ–√–Ё—ї в результате испытаний. ¬ыбранные дл€ исследовани€ участки охватывали практически весь диапазон изменени€ диаметров существующих теплопроводов. “ак величины наружных диаметров мен€лись от 0,089 м до 1,02 м. √лубина заложени€ -1,6 м; толщина тепловой изол€ции подающего и обратного теплопроводов -0,06 м; толщина покровного сло€ - 0,002 м.  оэффициенты теплопроводности изол€ции (пенополиуретан), покровного сло€, грунта соответственно равны 0,045; 0,175; 1,0 ¬т/(м  ).

»з-за отсутстви€ надежной информации о степени разрушени€ изол€ционных слоев расчеты были выполнены дл€ случаев нормального (проектного) режима работы теплосети и дл€ условий разрушени€ теплоизол€ционных конструкций на 10, 20, 30 и 40%. јнализиру€ расчетные и измеренные величины тепловых потерь, представленные в таблице, можно предположить разрушение тепловой изол€ции первого участка на 20%, второго и п€того - на 40%, третьего, четвертого, шестого, седьмого и восьмого на 10%, дес€того - на 30%. ƒев€тый участок характеризуетс€ нормальным состо€нием тепловой изол€ции.

—деланные в результате такого сопоставлени€ оценки состо€ни€ исследуемых участков основаны на следующем допущении: предполагаемые дефекты и аномалии, вызывающие повышенные тепловые потери, должны быть распределены более или менее равномерно по всей длине. –азумеетс€, такой способ прогнозировани€ способен дать только ориентировочную и самую общую картину состо€ни€ участков подземных теплотрасс.

√лавное же преимущество состоит в возможности оперативно найти при помощи Ё¬ћ эквивалентную по тепловым потер€м конструкцию прокладки с ее предполагаемыми глубинными процессами и дефектами.

 

 

“еплова€ сеть. ќборудовани€ на “—. Ќадежность “—.

 

ќборудование тепловых сетей

 

1. ¬водна€ часть. “расса и профиль тепловых сетей.

“еплова€ сеть - это система прочно и плотно соединенных между собой участников теплопроводов, по которым теплота с помощью теплоносителей (пара или гор€чей воды) транспортируетс€ от источников к тепловым потребител€м.

Ќаправление теплопроводов выбираетс€ по тепловой карте района с учетом материалов геодезической съемки, плана существующих и намечаемых надземных и подземных сооружений, данных о характеристике грунтов и т. д. ¬опрос о выборе типа теплопровода (надземный или подземный) решаетс€ с учетом местных условий и технико-экономических обоснований.

ѕри высоком уровне грунтовых и внешних вод, густоте существующих подземных сооружений на трассе проектируемого теплопровода, сильно пересеченной оврагами и железнодорожными пут€ми в большинстве случаев предпочтение отдаетс€ надземным теплопроводам. ќни также чаще всего примен€ютс€ на территории промышленных предпри€тий при совместной прокладке энергетических и технологических трубопроводов на общих эстакадах или высоких опорах.

¬ жилых районах из архитектурных соображений обычно примен€етс€ подземна€ кладка тепловых сетей. —тоит сказать, что надземные теплопроводные сети долговечны и ремонтопригодны, по сравнению с подземными. ѕоэтому желательно изыскание хот€ бы частичного использовани€ подземных теплопроводов.

ѕри выборе трассы теплопровода следует руководствоватьс€ в первую очередь услови€ми надежности теплоснабжени€, безопасности работы обслуживающего персонала и населени€, возможностью быстрой ликвидации неполадок и аварий.

¬ цел€х безопасности и надежности теплоснабжени€, прокладка сетей не ведетс€ в общих каналах с кислородопроводами, газопроводами, трубопроводами сжатого воздуха с давлением выше 1,6 ћѕа. ѕри проектировании подземных теплопроводов по услови€м снижени€ начальных затрат следует выбирать минимальное количество камер, сооружа€ их только в пунктах установки арматуры и приборов, нуждающихс€ в обслуживании.  оличество требующих камер сокращаетс€ при применении сильфонных или линзовых компенсаторов, а также осевых компенсаторов с большим ходом (сдвоенных компенсаторов), естественной компенсации температурных деформаций.

Ќа не проезжей части допускаютс€ выступающие на поверхность земли перекрыти€ камер и вентил€ционных шахт на высоту 0,4 м. ƒл€ облегчени€ опорожнени€ (дренажа) теплопроводов, их прокладывают с уклоном к горизонту. ƒл€ защиты паропровода от попадани€ конденсата из конденсатопровода в период остановки паропровода или падени€ давлени€ пара после конденсатоотводчиков должны устанавливатьс€ обратные клапаны или затворы.

ѕо трассе тепловых сетей строитс€ продольный профиль, на который нанос€т планировочные и существующие отметки земли, уровень сто€ни€ грунтовых вод, существующие и проектируемые подземные коммуникации и другие сооружени€ пересекаемые теплопроводом, с указанием вертикальных отметок этих сооружений.

2.  онструкци€ теплопроводов.

¬ общем случае теплопровод состоит из трех основных элементов:

Ј рабочего трубопровода, который служит дл€ транспортировки теплоносител€ и который в современных услови€х обычно выполн€етс€ из стальных труб, соединенных между собой с помощью сварки;

Ј изол€ционной конструкции, предназначенной дл€ защиты наружной поверхности стального трубопровода от коррозии и теплопровода в целом от тепловых потерь;

Ј несущей конструкции, воспринимающей всю весовую нагрузку и другие усили€, возникающие при его работе, а также разгружающей стальной трубопровод и его изол€ционную конструкцию от нагрузки окружающей среды (веса грунта движущегос€ наземного транспорта, ветра и т. д.).

 онструктивное выполнение указанных элементов зависит от типа теплопровода и используемых материалов. ¬ некоторых типах теплопроводов, например в бесканальном теплопроводе с монолитной изол€цией, функции изол€ционной и несущей конструкции совмещены в одном общем элементе.

¬ зависимости от используемых материалов изол€ционна€ конструкци€ теплопровода может выполн€тьс€ как в виде одного элемента, так и виде нескольких последовательно соединенных элементов, например, несколько наложенных друг на друга слоев изол€ции, каждый из которых выполн€ет отдельную задачу.

—овременные теплопроводы должны удовлетвор€ть следующим основным требовани€м:

Ј надежна€ прочность и герметичность трубопроводов и установленной на них арматуры при ожидаемых в эксплуатационных услови€х давлени€х и температурах теплоносител€;

Ј высокое и устойчивое в эксплуатационных услови€х теплосопротивление и электросопротивление, а также низкие воздухопроницаемость и водопоглощение изол€ционной конструкции;

Ј индустриальность и сборность; возможность изготовлени€ в заводских услови€х всех основных элементов теплопровода, укрупненных до пределов, определ€емых типом и мощностью подъемно-транспортных средств; сборка теплопроводов на трассе из готовых элементов;

Ј возможность механизации всех трудоемких процессов строительство и монтажа;

Ј ремонтопригодность, т. е. возможность быстрого обнаружени€ причин возникновени€ отказов или повреждений и устранение их и их последствий путем проведени€ ремонта в заданное врем€;

Ј экономичность при строительстве и эксплуатации.

2.1  онструкци€ подземных теплопроводов.

¬се конструкции подземных теплопроводов можно разделить на две группы: канальные и бесканальные.

¬ канальных теплопроводах изол€ционна€ конструкци€ разгружена от внешних нагрузок грунта стенками канала.

¬ бесканальных теплопроводах изол€ционна€ конструкци€ испытывает нагрузку грунта.

¬ насто€щее врем€ большинство каналов дл€ теплопроводов сооружаетс€ из сборных железобетонных элементов, заранее изготовленных на заводах или специальных полигонах. »з всех подземных теплопроводов наиболее надежными, зато и наиболее дорогими по начальным затратам €вл€ютс€ теплопроводы в проходных каналах.

ќсновное преимущество проходных каналов - посто€нный доступ к трубопроводам. ѕроходные каналы позвол€ют замен€ть и добавл€ть трубопроводы, проводить ревизию, ремонт и ликвидацию аварий на трубопроводах без разрушени€ дорожных покрытий и разрыти€ мостовых. ѕроходные каналы примен€ютс€ обычно на выводах от теплоэлектроцентралей и на основных магистрал€х промплощадок крупных предпри€тий. ¬ последнем случае в общем канале прокладываютс€ все трубопроводы производственного назначени€ (паропроводы, водоводы, трубопроводы сжатого воздуха).

¬ крупных городах целесообразно сооружать проходные каналы (коллекторы) под основными проездами до устройства на этих проездах усовершенствованных дорожных одежд. ¬ таких коллекторах прокладываетс€ большинство подземных городских коммуникаций: теплопроводы, водопроводы, силовые и осветительные кабели, кабели св€зи и др.

√абаритные размеры проход€щих каналов выбирают из услови€ обеспечени€ достаточного прохода дл€ обслуживающего персонала и свободного доступа ко всем элементам оборудовани€, требующим посто€нного обслуживани€ (задвижки, сальниковые компенсаторы, дренажные устройства и т. п.).

ѕроходные каналы должны быть оборудованы естественной вентил€цией дл€ поддержани€ температуры воздуха не выше 30ќ—, электрическим освещением низкого напр€жени€ (до 30 ¬), устройством дл€ быстрого отвода воды из канала. »зол€ци€ данных конструкций выполн€етс€ посредством защиты с помощью покровного сло€ из гидрофобного рулонного материала, например полиэтилена или бризола, а также теплоизол€ционной оболочки на трубопроводе от капельной влаги.

¬ тех случа€х, когда количество параллельно прокладываемых трубопроводов невелико (2-4), но посто€нный доступ к ним необходим, например пересечение автомагистралей с усовершенствованными покрыти€ми, теплопроводы сооружаютс€ в полупроходных каналах. √абаритные размеры полупроходных каналов выбирают из услови€ прохода по ним человека в полусогнутом состо€нии. ¬ полупроходных каналах можно проводить осмотр трубопроводов и мелкий ремонт тепловой изол€ции при выведенной из работы тепловой сети.

Ѕольшинство теплопроводов прокладываетс€ в непроходных каналах или бесканально.

2.2  онструкци€ теплопроводов в непроходных каналах.

 аналы собираютс€ из унифицированных железобетонных элементов разных размеров. ƒл€ надежной и долговечной работы теплопровода необходима защита канала от поступлени€ в него грунтовых поверхностных вод.  ак правило, нижнее основание канала должно быть выше максимального уровн€ грунтовых вод.

ƒл€ защиты от поверхностных вод наружна€ поверхность канала (стены и перекрыти€) покрываетс€ оклеечной гидроизол€цией из битумных материалов.

ѕри прокладке теплопроводов ниже максимального уровн€ грунтовых вод сооружаютс€ попутные дренажи, снижающие местный уровень грунтовых вод по трассе теплопровода ниже его основани€.

ќсновное преимущество теплопровода с воздушным зазором по сравнению с бесканальным заключаетс€ в создании благопри€тных условий дл€ высыхани€ тепловой изол€ции, а суха€ теплова€ изол€ци€, уменьшает не только тепловые потери, но и опасность химической и электрохимической наружной коррозии подземного теплопровода.

¬ каналах с воздушным зазором изол€ционный слой может выполн€тьс€ в виде подвесной изол€ционной конструкции. ќна состоит из трех основных элементов: антикоррозийного защитного сло€, теплоизол€ционного сло€, защитного механического покрыти€. ƒл€ увеличени€ долговечности теплопровода несуща€ конструкци€ подвесной изол€ции (в€зальна€ проволока или металлическа€ сетка) покрываетс€ сверху оболочкой из некорродирующих материалов или асбоцементной штукатуркой.

2.3  онструкци€ бесканальных теплопроводов.

Ѕесканальные теплопроводы примен€ютс€ в том случае, когда они по надежности и долговечности не уступают теплопроводам в непроходных каналах и даже превосход€т их, €вл€€сь более экономичными по сравнению с последними по начальной стоимости и трудозатратам на сооружение и эксплуатацию.

¬се конструкции бесканальных теплопроводов можно разделить на три группы: в монолитных оболочках, засыпные, литые.

“ребовани€ к изол€ционным конструкци€м такие же, как к конструкци€м теплопроводов в каналах.

2.3.1  онструкци€ бесканальных теплопроводов в монолитных оболочках.

¬ этих теплопроводах на стальной трубопровод наложена в заводских услови€х оболочка, совмещающа€ тепло- и гидроизол€ционные конструкции. ѕринципиально теплопроводы могут примен€тьс€ не только бесканально но и в каналах.

—овременным требовани€м соответствуют теплопроводы с монолитной теплоизол€цией из €чеистого полимерного материала типа пенополиуретана с замкнутыми порами и интегральной структурой. ѕрименение полимерного материала позвол€ет создавать изол€ционную конструкцию с заранее заданными свойствами. ќсобенность интергальной структуры теплогидроизол€ционной конструкции заключаетс€ в том, что отдельные слои материала распределены по плотности в соответствии с их функциональным назначением. ѕериферийные слои изол€ционного материала, прилегающие к наружной поверхности полиэтиленовой оболочки, имеют более высокую плотность и прочность, а средний слой, выполн€ющий основные теплоизол€ционные функции, имеет меньшую плотность, но зато и более низкую теплопроводность. Ѕлагодар€ хорошей адгезии периферийных слоев изол€ции к поверхности контакта, существенно повышаетс€ прочность изол€ционной конструкции. Ѕлагодар€ высокому тепло- и элеткросопротивлению и низким воздухопроницаемости и влагопоглощению наружной полиэтиленовой оболочки, теплогидроизол€ционна€ конструкци€ защищает теплопровод не только от тепловых потерь, но и от наружной коррозии. Ќа базе пенополимерных материалов создан р€д модификаций изол€ционных конструкций теплопроводов, проход€щих в насто€щее врем€ стадию технологической доработки и опытной проверки.

¬от главные из них:

- полимербетонна€ изол€ци€, выполн€ема€ методом формировани€ из полимерных материалов с неорганическими наполнител€ми в которой гидроизол€ционной оболочкой служит плотный полимербетон;

- изол€ции, накладываема€ на стальную трубу методом напылени€, предназначенна€ в основном дл€ трубопроводов диаметром более 500 мм.

Ќар€ду с конструкци€ми бесканальных теплопроводов с монолитными оболочками, имеющими адгезию к поверхности стальных трубопроводов, сооружаютс€ также теплопроводы с монолитными оболочками без адгезии к поверхности трубопроводов. ќдним из типов индустриальных бесканальных теплопроводов в монолитных оболочках без адгезии к наружной поверхности трубы €вл€етс€ теплопровод в битумоперлитной изол€ции.

Ѕитумоперлит, битумокерамзит и другие аналогичные изол€ционные материалы на битумном в€жущем компоненте обладают существенными технологическими преимуществами, позвол€ющими сравнительно просто индустриализовать изготовление монолитных оболочек на трубопроводах. Ќо нар€ду с этими указани€ми технологи€ изготовлени€ оболочек нуждаетс€ в улучшении дл€ обеспечени€ равномерной плотности и гомогенности битумоперлитной массы как по периметру трубы так и по ее длине.  роме того, битумоперлитна€ изол€ци€, при длительном прогреве при 150ќ— тер€ет водостойкость, что ведет к снижению антикоррозийной стойкости. ƒл€ повышени€ антикоррозийной стойкости битумопрелита в процессе изготовлени€ гор€чей формовой массы ввод€т полимерные добавки в портландцемент, что повышает температуроустойкость, влагостойкость, прочность и долговечность конструкции.

2.3.2  онструкци€ бесканальных теплопроводов в засыпных порошках.

Ёти теплопроводы наход€т применение главным образом при трубопроводах малого диаметра - до 300 мм. ѕреимущества данной конструкции по сравнению с теплопроводами с монолитными оболочками заключаетс€ в простоте изготовлени€ изол€ционного сло€ (засыпной порошок транспортируетс€ в упаковках). ќдной из конструкций такого типа €вл€етс€ бесканальный теплопровод в засыпных самоспекающихс€ асфальтитах. ќсновной компонент дл€ изготовлени€ самоспекающегос€ порошка - природный битум-асфальтит или искусственный битум-продукт заводов нефтепереработки.

2.4 Ћитые конструкции бесканальных теплопроводов.

»з литых конструкций бесканальных теплопроводов некоторое применение получили теплопроводы в пенобетонном массиве. ¬ качестве материала дл€ сооружени€ таких теплопроводов может быть использован перлитобетон. —монтированные в траншее стальные трубопроводы заливаютс€ жидкой композицией, приготовленной непосредственно на трассе или доставленной в контейнере с производственной базы. ѕосле схватывани€ пенобетонный или перлитбетонный массив засыпаетс€ грунтом. ƒл€ защиты наружной поверхности стальных трубопроводов от адгезии с изол€ционным массивом они покрываютс€ снаружи слоем антикоррозийного мастичного материала. ƒл€ повышени€ антикоррозийной стойкости наружную поверхность стальных трубопроводов эмалируют или накладывают на нее другой защитный слой.

2.5 ѕавильоны и камеры подземных теплопроводов.

«адвижки, сальниковые компенсаторы, воздушники, дренажна€ и друга€ арматура подземных теплопроводов, требующа€ обслуживани€, располагаетс€ обычно в камерах. Ќа магистральных теплопроводах диаметром 500 мм и выше в камерах размещаютс€ задвижки с электро- или гидроприводом, имеющие большие наружные габариты. ƒл€ создани€ благопри€тных условий обслуживани€ теплопроводов с крупногабаритной арматурой камеры располагаютс€ вне проезжей части и над ними стро€т надземные сооружени€ в виде павильонов. ѕри отсутствии на теплопроводах задвижек с электро- или гидроприводом, а также на теплопроводах меньшего диаметра устраиваютс€ подземные камеры без надземного павильона. ”стройство и габаритные размеры камер должны обеспечивать удобство и безопасность обслуживани€.  ажда€ камера должна иметь не менее двух выходных люков, которые должны быть открыты при нахождении в камере обслуживающего персонала. ¬ днище камеры должны быть устроены при€мки дл€ сбора и спуска или откачки дренажных вод.

2.6 Ќадземные теплопроводы.

Ќадземные теплопроводы обычно укладываютс€ на отдельно сто€щих опорах, на вантовых конструкци€х, подвешенных к пилонам мачт, на эстакадах. ¬ ———– были разработаны типовые конструкции надземных теплопроводов на отдельно сто€щих высоких и низких железобетонных опорах. ѕри прокладке теплопроводов на низких опорах рассто€ние между нижней образующей изол€ционной оболочки трубопровода и поверхностью земли принимаетс€ не менее 0,35 м при ширине группы труб до 1,5 м и не менее 0,5 м. ¬ысокие отдельно сто€щие опоры могут выполн€тьс€ жесткими, гибкими и качающимис€. ћатериалы дл€ мачт выбираютс€ в зависимости от типа и назначени€ теплопровода. Ќаиболее подход€щим материалом дл€ мачт стационарных конструкций €вл€етс€ железобетон. ¬ местах установки арматуры трубопроводов необходимо предусмотреть приспособление дл€ удобного подъема обслуживающего персонала и безопасного обслуживани€ арматуры. ¬ этих местах обычно устраиваютс€ площадки с ограждени€ми и посто€нными лестницами.

3. “еплоизол€ционные материалы и конструкции.

¬ажное значение в устройстве теплопровода имеет теплова€ изол€ци€. ќт качества изол€ционной конструкции теплопровода завис€т не только тепловые потери, но и его долговечность. ѕри соответствующем качестве материалов и технологии изготовлени€ теплова€ изол€ци€ может одновременно выполн€ть роль антикоррозийной защиты наружной поверхности стального трубопровода.   таким материалам, относ€тс€ полиуретан и производные на его основе - полимербетон и бион.

ќсновные требовани€ к теплоизол€ционным конструкци€м заключаетс€ в следующем:

Ј низка€ теплопроводность как в сухом состо€нии так и в состо€нии естественной влажности;

Ј малое водопоглощение и небольша€ высота капилл€рного подъема жидкой влаги;

Ј мала€ коррозионна€ активность;

Ј высокое электрическое сопротивление;

Ј щелочна€ реакци€ среды (pH>8,5);

Ј достаточна€ механическа€ прочность.

ќсновными требовани€ми дл€ теплоизол€ционных материалов паропроводов электростанций и котельных €вл€ютс€ низка€ теплопроводность и высока€ температуростойкость. “акие материалы обычно характеризуютс€ большим содержанием воздушных пор и малой объемной плотностью.

ѕоследнее качество этих материалов предопредел€ет их повышенные гигроскопичность и водопоглощение.

ќдно из основных требований к теплоизол€ционным материалам дл€ подземных теплопроводов заключаетс€ в малом водопоглощении. ѕоэтому высокоэффективные теплоизол€ционные материалы с большим содержанием воздушных пор, легко впитывающие влагу из окружающего грунта, как правило, непригодны дл€ подземных теплопроводов.

¬ыбор теплоизол€ционной конструкции и ее размеров зависит от типа теплопровода и располагаемых исходных материалов и выполн€етс€ на основе технико-экономических расчетов. ѕри современных масштабах теплофикации и централизованного теплоснабжени€ проблема тепловой изол€ции тепловых сетей имеет большое народнохоз€йственное значение.

ѕри сооружении теплопроводов в каналах в качестве тепловой изол€ции часто примен€ютс€ издели€ из минеральной ваты, защищенный битуминировкой от увлажнени€. Ќа наружную поверхность стальной трубы накладываетс€ антикоррозийное покрытие (эмаль, изол и др.). Ќа антикоррозийное покрытие укладываютс€ скорлупы из минеральной ваты, армированные стальной сеткой. —верху скорлуп укладываютс€ полуцилиндрические асбоцементные футл€ры, закрепл€емые на теплопроводе стальной сеткой, покрываемой сверху асбоцементной штукатуркой.

4. “рубы и их соединени€.

“ехника транспорта теплоты предъ€вл€ет следующие основные требовани€ к трубам, примен€емым дл€ теплопроводов:

Ј достаточна€ механическа€ прочность;

Ј эластичность и стойкость против термических напр€жений при переменном тепловом режиме;

Ј посто€нство механических свойств;

Ј стойкость против внешней и внутренней коррозии;

Ј мала€ шероховатость внутренних поверхностей;

Ј отсутствие эрозии внутренних поверхностей;

Ј малый коэффициент температурных деформаций;

Ј высокие теплоизолирующие свойства стенок трубы;

Ј простота, надежность и герметичность соединени€ отдельных элементов;

Ј простота хранени€, транспортировки и монтажа.

¬се известные до насто€щего времени типы труб одновременно не удовлетвор€ют всем перечисленным требовани€м. ¬ частности, этим требовани€м не вполне удовлетвор€т стальные трубы, примен€емые дл€ транспорта пара и гор€чей воды. ќднако высокие механические свойства и эластичность стальных труб, а также простота, надежность и герметичность соединений (сварка) обеспечили практически стопроцентное применение этих труб в системах централизованного теплоснабжени€.

ќсновные типы стальных труб, примен€емых дл€ тепловых сетей:

- диаметром до 400 мм включительно - бесшовные, гор€чекатаные;

- диаметром выше 400 мм - электросварные с продольным швом и электросварные со спиральным швом.

“рубы дл€ тепловых сетей изготавливаютс€ главным образом из стали следующих марок: —т2сп, —т3сп, стали 10, 20, 10√2, 15√—, 16√—, 17√—.

Ёлектросварные трубы изготавливаютс€ как пр€мошовные, так и со спиральным швом с различной толщиной стенки. —ортамент труб выбираетс€ с учетом условного давлени€, максимальной температуры теплоносител€, диаметра трубопровода и марки стали, из которой он изготовлен. —тальные водогазопроводные трубы с резьбой, как правило, не рекомендуетс€ примен€ть дл€ тепловых сетей из-за повышенного расхода материала в св€зи с больной толщиной стенки, вызванной наличием резьбы. “рубопроводы тепловых сетей соедин€ютс€ между собой при помощи электрической или газовой сварки.

—хема трубопроводов, размещение опор и компенсирующих устройств должны быть выбраны таким образом, чтобы суммарное напр€жение от всех одновременно действующих нагрузок ни в одном сечении трубопровода не превосходило допускаемого. Ќаиболее слабым местом стальных трубопроводов, по которому следует вести проверку напр€жений, €вл€ютс€ сварные швы.  оэффициент прочности сварных швов ц, представл€ющий собой отношение допускаемого напр€жени€ дл€ шва к допускаемому напр€жению дл€ целой стенки.

“рубопроводы тепловых сетей рассчитаны на прочность по формулам дл€ тонкостенных сосудов, поскольку у них отношение толщины стенки к диаметру д/ d <1,5.

5. ќпоры.

ќпоры €вл€ютс€ ответственными детал€ми теплопровода. ќни воспринимают усили€ от трубопроводов и передают их на несущие конструкции или грунт. ѕри сооружении теплопроводов примен€ют опоры двух типов: свободные и неподвижные. —вободные опоры воспринимают вес трубопровода и обеспечивают его свободное перемещение при температурных деформаци€х. Ќеподвижные опоры фиксируют положение трубопровода в определенных точках и воспринимают усили€, возникающие в местах фиксации под действием температурных деформаций и внутреннего давлени€.

ѕри бесканальной прокладке обычно отказываютс€ от установки свободных опор под трубопроводами во избежание неравномерных посадок и дополнительных изгибающих напр€жений. ¬ этих теплопроводах трубы укладываютс€ на нетронутый грунт или тщательно утрамбованный слой песка. ѕри расчете изгибающих напр€жений и деформаций трубопровод, лежащий на свободных опорах, рассматриваетс€ как многопролетна€ балка. ѕо принципу работы свободные опоры дел€тс€ на скольз€щие, роликовые, катковые и подвесные. ƒл€ того чтобы ролик вращалс€, необходимо, чтобы момент сил, создаваемый трубопроводом на поверхности ролика, относительно оси вращени€ превышал сумму моментов сил трени€ на поверхности ролика и на поверхност€х цапф той же оси. ѕри выборе типа опор следует не только руководствоватьс€ значением расчетных усилий, но и учитывать работу опор в услови€х эксплуатации. — увеличением диаметров трубопроводов резко возрастают силы трени€ на опорах.

¬ некоторых случа€х, когда по услови€м размещени€ трубопроводов относительно несущих конструкций скольз€щие и кат€щиес€ опоры не могут быть установлены, примен€ютс€ подвесные опоры. Ќедостатком простых подвесных опор €вл€етс€ деформаци€ труб вследствие различной амплитуды подвесок, наход€щихс€ на различном рассто€нии от неподвижной опоры, из-за разных углов поворота. ѕо мере удалени€ от неподвижной опоры возрастают температурна€ деформаци€ трубопровода и угол поворота подвесок.

ƒл€ уменьшени€ перекосов трубопровода желательно длину подвески выбирать возможно большей. ѕри недопустимости перекосов трубы и невозможности применени€ скольз€щих опор следует примен€ть пружинные подвесные опоры или опоры с противовесом. »з всех усилий действующих на неподвижную опору, наиболее значительным €вл€етс€ неуравновешенна€ сила внутреннего давлени€. ƒл€ облегчени€ конструкции неподвижной опоры необходимо стремитьс€ к уравновешиванию осевой силы внутреннего давлени€ внутри трубопровода.

¬ цел€х унификации расчетов и стандартизации конструкций неподвижных опор прин€то делить их условно на две группы: неразгруженные и разгруженные.   первой группе относ€тс€ опоры, воспринимающие осевую реакцию внутреннего давлени€.  о второй группе относ€тс€ опоры, на которые осева€ реакци€ внутреннего давлени€ не передаетс€.

6. ѕодведение итогов

“епловые сети представл€ют собой сложную совокупность трубопроводов, по которым транспортируютс€ теплоединицы, порой на очень дальние рассто€ни€. ћножество факторов: безопасности, среды трассы, экономичности в использовании материала и удобства вли€ют на конструкцию оборудовани€. Ќе существует типа труб, который удовлетвор€ет все услови€м: надежности, прочности, эластичности, безопасности и многих других. ѕоэтому следует выбирать оптимальную конструкцию труб, изол€ции, опорных конструкций, а также выполн€ть рациональную трассировку, учитыва€ рельеф и услови€ внешней среды.

 





ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2015-05-08; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 895 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

—вобода ничего не стоит, если она не включает в себ€ свободу ошибатьс€. © ћахатма √анди
==> читать все изречени€...

548 - | 492 -


© 2015-2023 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.053 с.