книги из ГПНТБ / Баришполов В.Ф. Строительство наружных тепловых сетей

ПР Е Д И С Л О В И Е

Внашей стране с каждым годом увеличивается рас­ ход тепла на нужды отопления, горячего водоснабжения, вентиляции и кондиционирования воздуха, а также тех­

нологические нужды. Это обусловлено ростом промыш­ ленного производства и улучшением жилищно-бытовых условий. На строительство и эксплуатацию тепловых се­ тей, связывающих источники тепла с местами его потреб­ ления, затрачиваются значительные средства.

От сокращения сроков строительства тепловых сетей, снижения его стоимости и повышения качества работ зависит экономичность всей системы централизованного теплоснабжения, поскольку удельный вес затрат на стро­ ительство и эксплуатацию тепловых сетей в общем объ­ еме централизованного теплоснабжения составляет зна­ чительную величину. С увеличением общей протяженно­ сти тепловых сетей усложняются условия их эксплуата­ ции, так как оборудование тепловых сетей, тепловых пунктов, насосных и подогревательных установок стано­ вится более емким и сложным. Только высокое качество строительства тепловых сетей и монтажа оборудования может обеспечить их долговечность, экономичность и удобство эксплуатации.

Эксплуатация теплопроводов усложняется тем, что значительная их часть находится в земле и недоступна для непосредственного осмотра, следовательно, опреде­ лить места, в которых следует произвести ремонт, до­ вольно трудно. При ремонте теплопроводов приходится вскрывать дорожные покрытия, каналы и т. д., что в ус­ ловиях города создает большие неудобства.

В ряде случаев плохо выполненную в период строи­ тельства работу приходится исправлять при эксплуата­ ции теплосетей. Иногда небольшие нарушения техничес­ ких условий приводят к серьезным последствиям, поэто­ му особенно внимательно следует монтировать те узлы теплопровода и оборудования, которые наиболее уязви­ мы при эксплуатации. Выход из строя какой-либо от­

Г л а в а I. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

ОБ УСТРОЙСТВЕ ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ

1. Назначение и классификация тепловых сетей

Назначение тепловых сетей — соединение источни­ ков тепла с местами его потребления. Наружными теп­ ловыми сетями (прищентрализованном теплоснабжении) называют сети, соединяющие источник тепла с пунктами, распределяющими тепло, в отличие от теплопроводов, прокладываемых внутри зданий и называемых теплопро­ водами внутренней разводки.

Наружные тепловые сети прокладывают, как прави­ ло, в земле (в проходных, полупроходных и непроходных каналах, бесканально), открыто (на кронштейнах по стенам строений, на бетонных, железобетонных и металлических опорах, на отдельных конструкциях

проходящие по подвалам или по техническим под­ польям, т. е. внутри зданий, именуются также наружны­ ми сетями, поскольку соединяют, как указывалось выше, источник тепла с тепловыми пунктами, в которых уста­ навливаются элеваторные и тепловые узлы, подогрева­ тели и прочие устройства, распределяющие тепло. Тепло­ проводы от этих узлов до мест потребления тепла (отопительных панелей и радиаторов, калориферов, кон­ диционеров, технологических установок и т. д.) относятся к теплопроводам внутренней разводки (системы цент­ рального отопления и горячего водоснабжения, разводки внутри зданий котельных, теплоэлектроцентралей).

Здания и сооружения снабжаются теплом от местных котельных, обслуживающих одно или несколько обычно рядом расположенных строений, или централизованно от крупных (групповых) районных или квартальных ко­ тельных, обслуживающих все строения района или квар­ тала города, и от ТЭЦ, комбинированно вырабатываю­

5

щих тепловую и электрическую энергию (теплофикация). Централизованное теплоснабжение от районных или квартальных котельных и особенно от ТЭЦ по сравнению с теплоснабжением от местных котельных является наи­ более перспективным, экономичным и в настоящее время находит все более широкое применение.

Наружные тепловые сети разделяются на магист­ ральные — от источника тепла до микрорайона (кварта­ ла) или до промышленного предприятия, на распредели­ тельные— от магистральных тепловых сетей до ответвле­ ний (вводов) к отдельным строениям и на ответвления (вводы)—-от распределительных или магистральных тепловых сетей до узлов присоединений систем потреби­ телей тепла.

Транспортируемый теплоноситель используется для отопления, горячего водоснабжения и вентиляции, а так­ же для производственно-технологических нужд. В зави­ симости от вида теплоносителя сети делятся на паровые и водяные. При теплоносителе паре к источнику тепла от мест его потребления возвращается конденсата Сети, в ко­ торых циркулирует постоянное количество теплоносителя (без разбора его у потребителей), называются закрыты­ ми; сети с непосредственным разбором воды — откры­ тыми.

По характеру потребителей тепловые сети делятся на промышленные, коммунальные и смешанные. В настоя­ щее время приняты двухтрубные и многотрубные системы теплоснабжения. По конфигурации тепловые сети могут быть лучевыми и кольцевыми. Кольцевые сети обеспечи­ вают лучший гидравлический режим и позволяют отклю­ чать для ремонта отдельные линии сетей, не прерывая снабжения теплом потребителей.

2. Конструкции тепловых сетей

Конструкции тепловых сетей принимаются согласно СНиП ІІ-А.1-62; сети состоят в основном из стальных трубопроводов, теплогидроизоляции, нанесенной на тру. бопроводы, и ограждающих теплопроводы сооружений.

К конструкциям трубопроводов относятся трубы, ар­ матура, изделия, линейное оборудование согласно указа­ ниям СНиП І-Г.7-62 и СНиП П-Г. 10-62 (пп. 9.1—9.42).

Теплогидроизоляция может быть мастичной, формо­ вочной, засыпной, оберточной, литой согласно указаниям СНиП Н-Г. 10-62, пп. 10.1—10.14.

6

К строительным конструкциям, применяемым при прокладке тепловых сетей, относятся каналы (непроход­ ные и проходные), камеры, шахты, ниши для П-образных компенсаторов, щитовые неподвижные опоры, дренаж­ ные насосные, различные сооружения при прокладках теплопроводов в туннелях, футлярах, на эстакадах и пр.

В связи с тем что теплоноситель (пар или вода) с вы­ сокими температурой и давлением транспортируется только по стальным трубам, проложенным в основном в земле, возможны интенсивная коррозия труб, большие потери тепла, потери давления, значительное удлинение теплопровода под действием высокой температуры теп­ лоносителя (и, следовательно, его перемещение), возник, новеиие в связи с этим высоких напряжений в трубах. Это может привести к разрыву сварных соединений, на­ рушению герметичности фланцевых соединений, а также целостности запорно-измерительной- арматуры и тепло­ вой изоляции при трении ее о грунт или о строительные конструкции.

При строительстве тепловых сетей сооружают колод­ цы, камеры и павильоны над камерами для установки и эксплуатации запорно-измерительной арматуры, компен. сирующих устройств и прочего линейного оборудования; прокладывают попутный фильтрующий дренаж; строят насосные; устанавливают ограждающие теплопровод конструкции, неподвижные и подвижные опоры (иногда еще и направляющие), опорные камни.

Металлические поверхности следует защищать проти­ вокоррозионным покрытием. Необходима тщательная тепловая изоляция трубопровода и гидроизоляция тепло­ изоляционных и строительных конструкций.

Кроме стальных труб, используемых для устройства теплопроводов и футляров, на строительстве тепловых сетей применяют трубы и из других материалов: керами­ ческие — для дренажа; железобетонные — для футля­ ров; асбестоцементные — для футляров и дренажа.

На строительные конструкции, ограждающие тепло­ провод, воздействуют поверхностные и грунтовые воды, нагрузки от веса теплопроводов и оборудования, от веса грунта, от проходящего транспорта, сейсмические на­ грузки, силы пучения грунтов, ветровые и темпе­ ратурные воздействия при надземных прокладках и т. д. Некоторые из перечисленных нагрузок, такие, как давление грунта на конструкции прң подземной проклад­

7

ке, нагрузки на основание строительных конструкций от веса теплопроводов, температурные воздействия и т. д., испытывает каждая конструкция. . Другие нагрузки и влияния, такие, например, как сейсмические нагрузки, действие грунтовых вод и т, п., зависят от местных усло­ вий. Строительные конструкции, ограждая теплопровод от непосредственного воздействия перечисленных выше нагрузок и влияний окружающей среды, предохраняют тепловую изоляцию, линейное оборудование и трубы от преждевременного разрушения.

Форма ограждающих конструкций различна: прямо­ угольные и сводчатые каналы или трубы. В настоящее время такие конструкции выполняются в основном из бетона, железобетона и кирпича. Применяются и сталь, ные трубы (футляры), обычно укладываемые на неболь­ ших по длине участках. Конструкции должны быть гер­ метичными, долговечными, устойчивыми и в то же время дешевыми, не слишком тяжелыми и удобными при мон­ таже. Однако современные строительные конструкции тепловых сетей еще недостаточно совершенны и довольно громоздки. Наиболее прогрессивна бесканальная про­ кладка теплопроводов в армопенобетонной оболочке. Внедрение сборных конструкций из бетонных и железо­ бетонных изделий дает возможность в большей степени. использовать механизмы.

Применяемые бетонные и железобетонные изделия недостаточно укрупнены, и монтаж сооружений состоит из множества операций, а ограждающие конструкции имеют большое количество швов, через которые грунто­ вые или ливневые воды проникают в каналы и к трубам. Чтобы сократить количество операций при монтаже и снизить многошовность, изделия укрупняют. Однако это создает трудности при ремонтных работах, поскольку приходится разрывать на значительной длине трассу для . того, чтобы вскрыть, канал, а также использовать краны большой грузоподъемности. При прокладке труб в асбе­ стоцементной или бетонной оболочке снижается трудоем­ кость работ и уменьшается количество швов, хотя ремонт труб также довольно сложен.

Поверхностная или грунтовая вода, попадая в канал, преждевременно разрушает тепловую изоляцию и вызы­ вает интенсивную коррозию труб. Во избежание этого ' канал должен быть герметичным. Поэтому все сопряже­ ния строительных ограждающих конструкций тщательно

8

промазывают цементным раствором, а стеновые блоки и плиты перекрытия укладывают на цементный раствор. Нарушить герметичность может и перекос строительных конструкций, в результате которого-могут разойтись швы. Из условий герметичности швы строительных кон­ струкций (плит перекрытия, стеновых блоков и плит ос­ нования) устраивают вразбежку.

Ограждающие конструкции должны быть не только герметичными, но и прочными. Прочность конструкций зависит от прочности изделий, составляющих конструк­ цию, от правильного подбора конструкций, а следова­ тельно, правильного расчета нагрузок, которые испыты­ вает конструкция в период эксплуатации, а также от выбора типа прокладок в зависимости от условий, в ко­ торых придется работать теплопроводу, и т. д.

Поскольку теплопроводы прокладываются прямоли­ нейно, ограждающие их строительные конструкции дол­ жны быть также прямолинейны. Перекосы могут приве­ сти к давлению ограждающих конструкций на теплопро­ вод и выводу его из строя. Размеры канала в чистоте должны соответствовать проектным. Для свободного перемещения труб при их температурных удлинениях углы поворотов трассы всегда выполняются в канале с более широким сечением, чем на прямолинейных уча­ стках.

Основание каналов может быть бетонным или желе­ зобетонным, сборным или монолитным. Бетонное или железобетонное основание создает более прочную, чем грунт, опору для строительных конструкций и предохра­ няет канал от проникания в него грунтовых вод снизу. Воспринимая вес строительных конструкций и грунта над каналом, нагрузки от транспорта, вес трубопро­ вода с изоляцией и теплоносителем, бетонное или же­ лезобетонное основание рассредоточивает давление и тем самым снижается возможность осадки строительных кон­ струкций в местах сосредоточенных нагрузок: под опор­ ными камнями и под стенами канала.

Блоки днищ и железобетонные стены канала соеди­ няют сваркой арматуры, выведенной из этих конструк­ ций, места соединения омоноличивают. Плохое соедине­ ние может стать причиной осадки основания. При укладке сборного основания (без выведенной арматуры) пли­ ты соединяют только цементным раствором. В слабых грунтах основание выполняют обычно монолитным, по-

9