Труба для пара и горячей воды

Сети ГВС и отопления должны иметь парное количество труб

По транспортируемой среде выделяют следующие типы трубопроводов:

Конструкции, которые переносят горячую воду, имеют одну отличительную черту — четное количество труб в системе. Это связано с тем, что помимо транспортировки горячей воды, такая система обязательно должна обладать отводом. Кроме этого, трубопроводы, транспортирующие горячую воду, различают по количеству труб (две, четыре и т. д.).

Трубопровод для пара является более сложной системой(с инженерной точки зрения). Это связано с тем, что пар, передвигающийся по ней, нагревается до температуры, которая превышает температуру воды. При неправильном производстве или обустройстве парового трубопровода, трубы могут подвергнуться деформации под воздействием сильного нагрева. Кроме этого, необходимо брать во внимание ещё один фактор — возникновение конденсата на стенках труб. Определение расхода пара по диаметру трубы и давлению проводится с учётом скорости. В случае необходимости этот показатель можно определить по таблице в интернете или высчитать самому.

По типу прокладки все теплосети принято дифференцировать на:

• надземные (открытые);
• подземные (скрытые);

Подземные, в свою очередь, подразделяются на:

Магистрали прокладываются наземным или подземным способом

Надземные конструкции, как правило, прокладывают в тех случаях, когда необходимо обезопасить трубопровод от сейсмически активных (подвижных) подземных грунтов, а также в случаях, когда скрытая прокладка затруднительна из-за густозастроенного района, который уже обладает широкой сетью подземных коммуникаций. Установка трубопровода должна проходить в соответствии со строительными нормами и правилами (СНиП) на надёжные металлические опоры, которые способны фиксировать коммуникацию над землёй по всей её длине.

Подземные (скрытые) магистрали выполняют с учётом СНиП канальным или бесканальным методом. Канальный метод подразумевает прокладку трубу в бетонный канал. Это мероприятие позволяет защитить коммуникацию от температурных и коррозийных воздействий, а также от передвижения грунтов. Все каналы подразделяют по конструктивным особенностям на:

Прокладка бесканальным методом является самой популярной из-за своей экономической целесообразности. В этом случае происходит укладка труб непосредственно в предварительно подготовленную траншею. Как правило, такой вариант подразумевает использование конструкций из материалов, обладающих отличными антикоррозийными показателями: поливинилхлорид (ПВХ), полиэтилен (ПЭ) и т. д.

Виды трубопроводов по схеме проектирования

По схемам проектирования все теплосети, в состав которых входят водные и паровые трубопроводы, можно дифференцировать на:

• магистральные;
• распределительные;
• ответвления.

Полезная информация! Кроме этого, существует специальный подвид теплосетей, который называют квартальным. Квартальная сеть является переходным элементом между распределительной системой и потребителями.

Магистральные трубопроводы не имеют ответвлений, они являются транзитными

Магистральные трубопроводы являются транзитными и не обладают ответвлениями. Перенос среды по таким коммуникациям осуществляется от источника до распределительных систем. Показатель температуры в таких конструкциях колеблется от 90 до 150 °C, а сечение труб бывает от 525 до 1020 мм.

Распределительные системы транспортируют тепло от магистральных коммуникаций до конечного потребителя (в дома и квартиры). Показатели диаметра таких трубопроводов доходят до 525 мм, а температура колеблется от 85 до 110 °C.

Ответвления — это сегмент теплосети, который стыкует тепловой пункт с магистральным трубопроводом или жилую постройку с распределительной системой.

Проектирование трубопроводов: основные положения

Проекты для трубопроводов, транспортирующих горячую воду или газ, выполняются только компетентными органами. Существуют определённые нормы, прописанные в технической документации, по которым должно происходить проектирование этих конструкций. При расчётах обязательно нужно учитывать следующие параметры:

• показатели температуры;
• температурное расширение материала, из которого выполняется коммуникация;
• рабочее и максимальное давление;
• вес конструкции.

С учётом полученных данных специалисты определяют срок службы трубопровода и прописывают его в паспорта конструкций. Кроме этого, в документации обязательно должно указываться установленное в процессе проектирования число запусков. Конструкция должна быть спроектирована максимально удобно для проведения профилактических осмотров и контроля.

Конструкция сети должна позволять инспектировать и обслуживать трубы без проблем и трудностей

Стыковка деталей и соединительных элементов конструкции проводится методом сварки. Фланцевые и резьбовые соединения допускаются только в тех случаях, когда: конструктивные элементы коммуникации имеют фланцы, устанавливаются чугунные трубы диаметром не более 100 мм, относящиеся к IV категории. Сцепление с помощью тройников допускается только в том случае, если конструкция относится к III или IV категории.

Все элементы трубопроводной конструкции в обязательном порядке должны иметь защиту от губительного воздействия коррозии. А также все части коммуникации, которые обладают температурой выше 55 °C и находятся в открытом доступе для обслуживающего персонала, должны иметь необходимую теплоизоляцию.

Подземный (скрытый) монтаж трубопроводов

Проект, по которому будет проводиться монтаж трубопроводной коммуникации, транспортирующей горячую воду или пар, должен выполняться с учётом строительных норм и правил (СНиП) компетентными организациями.

Согласно СНиП, запрещается совместный монтаж трубопроводов в грунте, если хотя бы один из них относится к I категории. Также, монтируя систему в полупроходной траншее, нужно учитывать, что её высота должна быть не менее 1,5 метра, а дистанция между изолированными трубами — минимум 60 см.

Отрезки, на которых монтируется различная запорная арматура, должны располагаться в утолщениях тоннеля, для того, чтобы без проблем осуществлять профилактический осмотр или ремонт оборудования.

Размеры тоннеля для подземной магистрали должны отвечать требованиям принятых стандартов

Кроме этого, стоит обращать внимание на то, что при монтаже труб в проходных траншеях высота тоннеля должна быть не менее 2 м, а показатель ширины между изолированными трубами — минимум 70 см.

Надземный (открытый) монтаж трубопроводов

В случае, если необходимо провести открытую прокладку коммуникации, транспортирующей горячую воду или пар, необходимо учитывать некоторые строительные нормы и правила. В отличие от скрытого монтажа, открытая установка коммуникации допускает совместное расположение трубопроводов любых категорий.

Такой вариант прокладки, как правило, ограничен планом застройки города и выполняется гораздо реже. Открытая проводка трубопроводных коммуникаций часто используется на территории промышленных предприятий различной направленности.

Такой способ имеет свои преимущества, например, его можно использовать в тех случаях, когда подземный вариант исключается из-за различных факторов. Условия, когда прокладка открытого трубопровода обязательна, таковы:

• высокий показатель застоя грунтовых вод;
• сейсмоактивные районы;
• область вечной мерзлоты.

Очень важным моментом, считается оснащение трубопроводной коммуникации открытого типа необходимой теплоизоляцией. Изоляция, которая расположена на открытой магистрали не испытывает давления почвы, а также не подвергается воздействию влаги и активных химических соединений, что влияет на её эксплуатационный срок и рабочие характеристики.

Помимо этого, стоимость надземной прокладки существенно ниже, чем подземной. В некоторых случаях экономия средств достигает 40%.

Наземные магистрали требуют утепления, для этого используют различные материалы и изоляцию

Арматура и другие устройства трубопроводов горячей воды и пара

В соответствии со строительными нормами и правилами все трубопроводы, входящие в состав теплосетей, должны быть оснащены необходимыми измерительными приборами, запорной и регулирующей арматурой. Стоит учитывать, что настройка приборов должна отвечать необходимым параметрам, например, показатель давления в защитном элементе не должен быть выше расчётного более чем на 10%. В случае если система функционирует на пониженном давлении, то предохранительные приборы должны проходить индивидуальную настройку, подходящую для условий в системе.

Обратите внимание! Защитные клапаны должны оснащаться отводящими системами, чтобы в случае необходимости перенаправить среду и защитить обслуживающий персонал от возможного ожога при срабатывании клапана. Отводящие трубопроводы обязательно должны защищаться от замерзания и оснащаться системой слива конденсата.

Помимо этого, любая арматура должна иметь специальные обозначения на корпусе. Маркировка описывает следующие параметры:

• товарную маркировку производителя;
• диаметр условного прохода (Ду);
• условное давление и температуру транспортируемой воды или пара;
• направление, указывающее движение среды;
• марка стали.

Подбор манометра для трубопроводной системы — это очень ответственное мероприятие, так как данный прибор осуществляет контроль давления воды или пара в трубопроводе и может дать информацию об аварийной ситуации.

По точности манометр должен соответствовать такому классу:

• 2,5 — при показателях давления среды, не превышающих 2,5 МПа;
• 1,5 — при показателях давления среды больше чем 2,5 МПа;
• 1,0 — при показателях давления среды больше чем 14 МПа.

Шкала прибора должна содержать красную черту, по которой можно определить допустимое давление в системе. Монтаж приспособления выполняется на отрезке трубопровода, который располагается в доступном месте. Манометр монтируют или строго вертикально или с допустимым уклоном вперёд до 30°.

Трубопроводы, транспортирующие пар и горячую воду – особый тип конструкций, которые должны проектироваться и эксплуатироваться в строгом соответствии с правилами СНиП. Такие магистрали различаются по уровню давления и температуры и для каждого типа используются трубы, имеющие соответствующие технические характеристики.

Выбор труб.

При выборе типов труб для устройства трубопроводов горячей воды и пара следует руководствоваться таблицей 1.

Таблица 1.

Рекомендуемые типы труб (ОСТ, ГОСТ) для тепловых сетей.

При выборе материала труб и арматуры для стационарных трубопроводов, которые транспортируют водяной пар или горячую воду с давлением более 2 ати и температурой более 120°С, руководствуются Правилами Котлонадзора. Эти правила не распространяются на временные трубопроводы со сроком действия не более б месяцев и на все трубопроводы с наружным диаметром, меньше 75 мм, независимо от давления и температуры транспортируемой среды.

Все трубопроводы, на которые распространяются правила Котлонадзора, подразделяются в отношении предъявляемых требований к качеству материала труб на четыре категории (таблица 2).

Таблица 2.

Материал труб по химическому составу и механическим свойствам должен в свою очередь удовлетворять требованиям, указанным в таблице 3 и 4.

Таблица 3.

Химический состав материала труб.

Таблица 4.

Механические свойства материала труб.

Для труб третьей категории и четвертой категории разрешается применение материала с пределом прочности до 55 кг/см2 и относительным удлинением десятикратного образца не менее 12%, при этом необходима предварительная проверка материала на свариваемость.

Необходимо учесть, что на всех трубопроводах, подлежащих контролю Котлонадзора, устанавливается стальная арматура (вентили, задвижки и пр.) за исключением случаев, указанных в таблице 5, когда допускается установка и чугунной арматуры.

Таблица 5.

Трубопроводы пара и горячей воды. Выбор труб. Изгиб трубы.

Следует принять во внимание, что на участках трубопроводов с естественной компенсацией или с гнутыми П-образными компенсаторами устанавливаемую чугунную арматуру рекомендуется защищать от тангенциальных напряжений направляющими опорами.

Изгиб трубы.

Наименьший радиус кривизны у компенсаторов, отводов и пр. принимается:

а) радиус кривизны берется не меньше, чем 2,5 от внешнего диаметра трубы, при изгибании труб в нагретом состоянии с набитым песком;

б) радиус кривизны берется не меньше 4-х внешних диаметров трубы, при изгибании труб без набивки песком и в холодном состоянии;

в) при изгибании складчатых отводов или колен при нагреве газовой горелкой радиус кривизны обязан быть не меньше, чем 2,5 от внешнего диаметра трубы.

Для всех категорий, кроме 1-а, когда конструкция трубопровода и условия монтажа не допускают применения указанных минимальных радиусов кривизны, а также для труб больших диаметров следует колена, отводы и пр. изготавливать сварными из отдельных секторов; это относится как к бесшовным, так и к сварным трубам.

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:

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:

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:

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.

• 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.