ТЕПЛОСНАБЖЕНИЕ

КОНСТРУКЦИИ ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ВИДАХ ИХ ПРОКЛАДКИ х

X

Теплопроводы прокладывают подземным или надземным спосо­бом. Подземный способ является основным в жилых районах, так как при этом не загромождается территория и не ухудшается архи­тектурный* облик города. Надземный способ применяют обычно на территориях промышленных предприятий при совместной прокладке энергетических и технологических трубопроводов. В жилых районах надземный способ используют только в особо тяжелых условиях- веч - номерзлотные и проседающие при оттаивании грунты, заболоченные участки, большая густотд существующих подземных сооружений, сильно изрезанная оврагами местность, пересечение естественных и искусственных препятствий.

Подземные теплопроводы в настоящее время проічладьівают в проходных и непроходных каналах (применявшиеся ранее пол упр.4 ходные каналы сейчас не используют) или бесканальным способом Кроме того, в жилых микрорайонах распределительные сети прокл<і дывают иногда в технических подпольях (коридорах, тоннелях) зда­ний, что удешевляет и упрощает строительство и эксплуатацию.

При прокладке в каналах и технических подпольях 'зданий тепл

ПрОВОДЫ Защищены СО ВСеХ СТОРОН ОТ МехаНИЧеСКИХ ВОЗДеЙСТВИЙ <1

Нагрузок и в некоторой степени от грунтовых и поверхностных вод Для восприятия собственного веса теплопровода устанавливают спе­циальные подвижные опоры. При бесканальной прокладке теплопроводы непосредственно контактируют с грунтом и внешние механические на­грузки воспринимаются трубой и теплоизоляционной конструкций. Пр.] этом подвижных опор не устанавливают, а теплопроводы укладываю і прямо на грунт или слой песка и гравия. Стоимость бесканальной про­кладки на 25—30% меньше, чем в каналах, однако условия работы теп­лопроводов тяжелее.

Глубина заложения теплопроводов от верхнего уровня каналов или изоляционной конструкции (при бесканальной прокладке) до поверхно­сти земли составляет 0,5—0,7 м. При высоком уровне грунтовых вод его искусственно снижают устройством попутного дренажа из гравия, пес­ка и дренажных труб под каналом или изоляционной конструкцией.

Каналы в настоящее время изготовляют, как правило, из унифи­цированных сборных железобетонных деталей. Для защиты от грун­товых и поверхностных вод наружную поверхность каналов покры­вают битумом с оклейкой гидрозащитным рулонным материалом. Для сбора влаги, которая попадает внутрь каналов, их дну следует придавать поперечный уклон не менее 0,002 в одну сторону, где делаются иногда закрытые (плитами, решетками) лотки, по которым вода стекает в сборные приямки, откуда отводится в водостоки.

Следует отметить, что, несмотря на гидроизоляцию каналов, есте­ственная влага, содержащаяся в грунте, проникает в них через их на­ружные стенки, испаряется и насыщает воздух. При охлаждении влажного воздуха на перекрытиях и стенках канала скапливается влага, которая стекает вниз и может вызывать увлажнение изоляции.

В проходных каналах обеспечиваются наилучшие условия для работы, эксплуатации и ремонта теплопроводов, однако по капитать- ным затратам они являются наиболее дорогими. В связи с этим сооружать их целесообразно только на наиболее ответственных уча­стках, а также при совместной прокладке теплопроводов с другими инженерными коммуникациями. При совместной прокладке различ­ных коммуникаций проходные каналы называют коллекторами. В юродах в настоящее время они получили широкое распространение На рис. 6.4 показано сечение типового односекционного коллектора.

Проходные каналы (коллекторы) оборудуют естественной или при­нудительной вентиляцией, обеспечивающей температуру воздуха в ка­нале не выше 40°С в периоды ремонтов и не выше 50°С при работе, электрическим освещением с напряжением до 30 В, телефонной свяью. Для сбора влаги в пониженных точках трассы устраивают приямки, сообщающиеся с водостоками или оборудованные откачивающими насосами с автоматическим или дистанционным управлением.

Рис 6 4 Сечение типового город­ского коллектора

I и 2 — подающий и обратный трубо­проводы; 3 — конденсатопровод; 4 — те­лефонные кабели; 5 — силовые кабели; 6 — паропровод; 7 — водопровод

Габаритные размеры проходных каналов (кол­лекторов) выбирают из ус­ловия свободного доступа ко всем элементам. тепло­проводов, позволяющего проводить полный капи­тальный ремонт их без вскрытий и разрушений до­рожных покрытий. Ширину прохода в канале принима­ют не менее 700 мм, а высо­ту— не менее 2 м (допуска­ется принимать высоту до балки 1,8 м). Через каждые 200—250 м по трассе делают люки, оборудованные для спуска в канал лестницами или скобами В местах расположения большого количества оборудования могут устраи­ваться специальные уширения (камеры) или сооружаться павильоны.

Непроходные каналы применяют обычно для теплопроводов диа­метром до 500—700 мм. Изготовляют их прямоугольной, сводчатой и цилиндрической формы из железобетонных плит и сводов, асбесто- цементных и металлических труб и др. При этом между поверх­ностью теплопроводов и стенками канала оставляют, как правило, роздушный зазор, через который происходит высыхание тепловой изоляции и удаление влаги из каналов. В качестве примера на рис. 6 5 показано сечение прямоугольного непроходного канала, из- гоювляемого из унифицированных сборных железобетонных деталей.

Габаритные размеры непроходных каналов выбирают в основном в зависимости от расстояния между теплопроводами и между поверх­ностями теплоизоляционной конструкции и каналов, а также из усло­вия обеспечения удобного доступа к оборудованию в камерах. Для уменьшения расстояния между теплопроводами оборудование на них иногда устанавливают вразбежку.

Бесканальную прокладку применяют обычно для труб небольших диаметров (до 200—300 мм), так как при прокладке таких труб в не- проходыых каналах условия их работы получаются практически более трудными (из-за заноса воздушного зазора в каналах грязью и слож-

Ности удаления из них влаги при этом). В последние годы в связи с повышением надежности бесканальной прокладки теплопроводов (пу­тем внедрения сварки, более совершенных теплоизоляционных конст­рукций и др.) ее начинают использовать и для труб больших диамет­ров (500 мм и более).

Теплопроводы, прокладываемые бесканальным способом, подразде­ляют в зависимости от вида теплоизоляционной конструкции: в моно­литных оболочках, литые (сборно-литые) и засыпные (рис. 6.6) и в за­висимости от характера восприятия весовых нагрузок: разгруженные и неразгруженные.

Конструкции в монолитных оболочках выполняют обычно в завод­ских условиях. На трассе производится только стыковая сварка от­дельных элементов и изоляция стыковых соединений. Литые конструк­ции могут изготовляться как в заводских условиях, так и на трассе путем заливки трубопроводов (и стыковых соединений после опрес - совки) жидкими исходными теплоизоляционными материалами с по­следующим их схватыванием (затвердеванием). Засыпную изоляцию выполняют на смонтированных в траншеях и опрессованных трубо­проводах из сыпучих теплоизоляционных материалов.

К разгруженным относятся конструкции, в которых теплоизоляци­онное покрытие обладает достаточной механической прочностью и разгружает трубопроводы от внешних нагрузок (веса грунта, веса проходящего на поверхности транспорта и т. п.). К ним относятся ли­тые (сборно-литые) и монолитные оболочки.

В неразгруженных конструкциях внешние механические нагрузки передаются через тепловую изоляцию непосредственно на трубопро­вод. К ним относятся засыпные теплопроводы.

При бесканальной прокладке особенно большое значение имеет за­щита теплопроводов от воздействий грунтовых и поверхностных вод и блуждающих токов. С этой целью применяют антикоррозионные по­крытия поверхности труб, влагозащитные оболочки и электрохимиче­скую защиту, а также устраивают попутный дренаж с песчаной и гравийной подсыпкой. На рис. 6.7 показаны сечения применяемых для отвода грунтовых и поверхностных вод конструкций бесканального теплопровода в монолитной оболочке. Аналогичные конструкции ис­пользуются при других типах бесканальных теплопроводов, а также при канальной прокладке.

Песчаную подсыпку (рис. 6.7,а) выполняют обычно при прокладке теплопроводов в сухих грунтах. При невысоком уровне грунтовых вод и малом их дебите вместо песчаной подсыпки устраивают гравийную или прокладывают специальные дренажные трубы (рис. 6.7,6). При высоком уровне грунтовых вод и большом их дебите выполняют пес­чаную и гравийную обсыпку всей конструкции с прокладкой одной дренажной трубы (рис. 6.7,в), а иногда и двух дренажных труб с обеих сторон. Гравийная обсыпка, обладая высокой пористостью, слу-

Рис. 6.7. Сечения конструкций бес­канального тепло­провода в моно­литной оболочке а —- с песчаной под­сыпкой; б — то же, и дренажной трубой; в — с гравийной и песчаной обсыпкой и Дренажной трубой;

1 — местный грунт;

2 — песок; 3 — гра­вий; 4 — дренажная труба; 5—дренажная гравийная подсыпка

Жит в определенной мере воз­душным зазором, что особенно важно при бесканальной про­кладке.

В представленной на рис. 6.7, в конструкции гравийная обсыпка выполнена для пода­ющего трубопровода, так как он имеет тепловую изоляцию. Обратный трубопровод защи­щается только антикоррозион­ным покрытием. Такая конст­рукция оправдывается эконо­

Мически при высокой стоимости изоляции и сложности поддержания ее в сухом состоянии.

Для устройства дренажа обычно используют асбестоцементные, ке­рамические, бетонные и железобетонные безнапорные трубы с цилин­дрическими или щелевыми водоприемными отверстиями. Для предо­хранения дренажных труб от засорения грунтом отверстия в них обсы­пают гравием или щебенкой, а для прочистки дренажных труб ис­пользует контрольные колодцы. В последние годы появились предло­жения* применять для устройства дренажа трубы из фильтрующего пористого бетона, (трубофильтры), которые выполняют роль трубча­той дрены и гравийного фильтра, что упрощает и удешевляет конст­рукцию. Уклон труб попутного дренажа должен быть не менее 0,003.

Современные бесканальные конструкции не допускают поперечных перемещений (вылетов) трубопроводов, возникающих при температур­ных деформациях, поэтому все повороты трассы (участки самоком­пенсации) и гибкие компенсаторы располагают в непроходных кана­лах и нишах. Места входов и выходов бесканальных теплопроводов в каналы и ниши, а также в камеры и подвалы зданий наиболее опа­сны в отношении доступа влаги и заноса каналов грязью.

На подземных теплопроводах оборудование, требующее обслужи­вания (задвижки, сальниковые компенсаторы, дренажные устройства, спускники, воздушники и др.), размещают в специальных камерах, а гибкие компенсаторы — в нишах. Камеры и ниши, как и каналы, со­оружают из сборных железобетонных элементов. Конструктивно каме­ры выполняют подземными или с надземными павильонами. Подзем­ные камеры устраивают при трубопроводах небольших диаметров и применении задвижек с ручным приводом. Камеры с надземными па­вильонами обеспечивают лучшее обслуживание крупногабаритного оборудования, в частности, задвижек с электро - и гидроприводами,

* Витальев В. П. Бесканальные прокладки тепловых сетей. М., Энергия, 1971.

6 Зак. 435

Продольный разрез поперечный разрез

Которые устанавливают обычно при диаметрах трубопроводов 500 мм и более. На рис. 6.8 показана кон­струкция подземной камеры.

Габаритные размеры камер вы­бирают из условия обеспечения удобства и безопасности обслужи­вания оборудования. Для входа в подземные камеры в углах по диа­гонали устраивают люки — не ме­нее двух при внутренней площади до 6 м2 и не менее четырех при большей площади. Диаметр люка принимают не менее 0,63 м. Под каждым люком устанавливают лестницы или скобы с шагом не более 0,4 м для спуска в камеры. Днище камер выполняют с уклоном ^ ^0,02 к одному из углов (под люком), где устраивают прикрывае­мые сверху решеткой приямки для сбора воды глубиной не менее 0,3 м и размерами в плане 0,4XQ,4 м. Вода из приямков отводится самотеком или при помощи насосов в водостоки либо приемные колодцы.

Для защиты камер от грунтовых и поверхностных вод их наруж­ную поверхность оклеивают несколькими слоями гидроизола или ме - таллоизола, а иногда дополнительно накладывают на внутреннюю по­верхность стен и днища цементную штукатурку. Для уменьшения ве­роятности затопления камер в периоды аварий спускные дренажи теп­лопроводов следует выводить за стены камер, особенно при установ­ке оборудования с электроприводами.

Надземные теплопроводы прокладывают на отдельно стоящих опорах (низких и высоких) и мачтах, на эстакадах со сплошным пролетным строением в виде ферм или балок и на тягах, прикрепленных к вер­хушкам мачт (вантовые конструкции). На промышленных предприя­тиях применяют иногда упрощенные прокладки: на консолях (кронш­тейнах) по конструкциям зданий и подставках (подушках) по кры­шам зданий. На рис. 6.9 показаны основные виды надземной прок­ладки теплопроводов.

Опоры и мачты выполняют, как правило, железобетонными или металлическими. Пролетные строения эстакад и анкерные стойки (не­подвижные опоры) обычно изготовляют металлическими. При этом строительные конструкции, могут сооружаться одно-, двух-, и много­ярусными.

Прокладка теплопроводов на отдельно стоящих опорах и мачтах яв­ляется наиболее простой и применяется обычно при небольшом числе труб (две —четыре). В настоящее время в СССР разработаны типовые конструкции отдельно стоящих низких и высоких железобетонных опор, выполняемых с одной стойкой в виде Т-образной опоры и с дву­мя отдельными стойками или рамами в виде ГЬобразных опор. Для
уменьшения количества стоек трубопроводы большого диа­метра могут использоваться в качестве несущих конструкций для укладки или подвески к ним трубопроводов малого диа­метра, требующих более час­той установки опор. При про­кладке теплопроводов на низ­ких опорах расстояние между их нижней образующей и поверхностью земли должно быть не меньше 0,35 м при ширине группы труб до 1,5 м и не менее 0,5 м при ширине более 1,5 м.

Прокладка теплопроводов на эстакадах является наиболее дорогой и требует наибольшего расхода металла. В связи с этим ее целесо образно применять при большом числе труб (не менее пяти-шести), а также при необходимости регулярного надзора за ними. При этом трубопроводы больших диаметров опираются обычно непосредственно на стойки эстакад, а малых — на опоры, уложенные в пролетном строении.

Прокладка теплопроводов на подвесных (вантовых) конструкциях является наиболее экономичной, так как позволяет значительно уве­личить расстояние между мачтами и тем самым уменьшить расход строительных материалов. При совместной прокладке трубопроводов различных диаметров между мачтами выполняются прогоны из швел­леров, подвешенных на тягах. Такие прогоны позволяют устанавливать дополнительные опоры для трубопроводов малых диаметров.

Для обслуживания оборудования (задвижек, сальниковых компен­саторов) устраивают площадки с ограждениями и лестницами: стаци­онарные при расстоянии от низа теплоизолирующей конструкции до поверхности земли 2,5 м и более или передвижные — при меньшем расстоянии, а в труднодоступных местах и на эстакадах — проходные мостики. При прокладке теплопроводов на низких опорах в местах установки оборудования должно предусматриваться покрытие поверх­ности земли бетоном, а на оборудовании — устройство металлических

В* Зак 435
кожухов, исключающих доступ к нему посторонних лиц и защищаю­щих его от атмосферных осадков.

Цри пересечении теплопроводами различных коммуникаций и пре пятствий — инженерных сетей (водопровода, канализации, газопрово да, электрических кабелей и пр.), железных и автомобильных дорог» трамвайных путей, рек, оврагов, строительных конструкций зданий и сооружений различного назначения — используют специальные конст­рукции, обеспечивающие надежную и безопасную работу всех инже­нерных коммуникаций и сооружений и минимальные затраты на соо­ружение теплосети. При этом необходимо соблюдать определенные расстояния как по вертикали, так и по горизонтали, регламентируе­мые СНиП II-36-73, исключающие их взаимное влияние

В городских условиях при подземной прокладке теплопроводов пе­ресечение их с другими инженерными сетями производят обычно в футлярах (трубах), выведенных за пределы габаритов тепловых се­тей не менее, чем на 2 м.

При пересечении автомобильных и железных дорог, трамвайных путей, линий метрополитена в городских условиях при возможности производства строительных и ремонтных работ открытым способом применяют непроходные железобетонные каналы.

При длине пересечения до 50 м и неэкономичности производства ра­бот открытым способом используют стальные трубы (футляры), во всех остальных случаях — полупроходные и проходные каналы (тоннели).

При пересечении рек, оврагов, открытых водоемов, железных дорог общей сети и т. п. наиболее простыми способами являются прокладка теплопроводов по постоянным автодорожным и железно­дорожным мостам, а при их отсутствии надземная (воздушная) про­кладка на подвесных (вантовых) переходах, эстакадах и опорах (мачтах).

При пересечении электрифицированных железных дорог надзем­ную прокладку выполняют выше токонесущих подвесок (по ГОСТ 9238—73) и со сплошным защитным настилом. При пересече­нии рек и открытых водоемов находит применение также подводная прокладка теплопроводов в специальных тоннелях и дюкерах. Под­водные тоннели представляют собой круглые проходные каналы, вы­полненные из стальных листов сваркой и усиленные ребрами жест­кости. Применяют их, как правило, при большом числе прокладывае­мых инженерных сетей и длинных подводных переходах. Дюкер (рис. 6.10) представляет собой непроходной канал, изготовляемый из стальной трубы (футляра), внутри которой размещается тепло­провод. Прокладка в дюкерах применяется при небольшом числе труб и коротких подводных переходах. Для удержания тоннелей и дюкеров под водой сверху на них надевают чугунные или железо­бетонные грузы (полукольца).