Način polaganja toplinskih mreža tijekom rekonstrukcije odabire se u skladu s uputama SNiP 2.04.07-86 "Toplinske mreže". Trenutno je u našoj zemlji oko 84% mreža grijanja položeno u kanalima, oko 6% - bez kanala, preostalih 10% - iznad zemlje. Izbor jedne ili druge metode određen je lokalnim uvjetima, kao što su priroda tla, prisutnost i razina podzemnih voda, potrebna pouzdanost, ekonomičnost izgradnje, kao i operativni troškovi održavanja. Načini polaganja dijele se na nadzemne i podzemne.
Nadzemno polaganje toplinskih mreža
Nadzemno polaganje toplinskih mreža rijetko se koristi, jer narušava arhitektonsku cjelinu prostora, ima, uz ostale stvari, veće gubitke topline u odnosu na podzemno polaganje, ne jamči od smrzavanja rashladne tekućine u slučaju kvara i nesreće, i ometa prilazne puteve. Prilikom rekonstrukcije mreža preporuča se koristiti na visokoj razini podzemnih voda, u uvjetima permafrosta, s nepovoljnim terenom, na područjima industrijskih poduzeća, na mjestima bez zgrada, izvan grada ili na mjestima gdje ne utječe na arhitektonsko oblikovan i ne ometa promet.
Prednosti nadzemnog polaganja: pristupačnost pregleda i jednostavnost korištenja; sposobnost otkrivanja i otklanjanja nesreće u toplinskim cjevovodima što je prije moguće; nedostatak elektrokorozije od lutajućih struja i korozije od agresivnih podzemnih voda; niži trošak izgradnje u odnosu na cijenu podzemnog polaganja toplinskih mreža. Nadzemno polaganje mreža grijanja provodi se: na zasebnim nosačima (jarboli); na nadvožnjacima s rasponskom konstrukcijom u obliku nosača, rešetki ili visećih (kabelskih) konstrukcija; uz zidove zgrada. Samostojeći jarboli ili stupovi mogu biti izrađeni od čelika ili armiranog betona. Uz male količine izgradnje nadzemnih toplinskih mreža koriste se čelični jarboli od profilnog čelika, ali su skupi i radno intenzivni te se stoga zamjenjuju armiranobetonskim. Posebno je preporučljivo koristiti armiranobetonske jarbole u masovnoj gradnji na industrijskim mjestima, kada je isplativo organizirati njihovu proizvodnju u tvornici.
Za zajedničko polaganje mreža grijanja s drugim cjevovodima različite namjene koriste se nadvožnjaci od metala ili armiranog betona. Ovisno o broju cjevovoda koji se istovremeno polažu, rasponske konstrukcije nadvožnjaka mogu biti jednoslojne i višeslojne. Toplovodi se obično polažu na donjem sloju nadvožnjaka, dok se cjevovodi s višom temperaturom rashladne tekućine postavljaju bliže rubu, čime se osigurava bolje mjesto za dilatacije u obliku slova U različitih veličina. Prilikom polaganja cijevi za grijanje na području industrijskih poduzeća također se koristi metoda nadzemnog polaganja na nosače pričvršćene u zidove zgrada. Raspon toplinskih cjevovoda, t.j. razmaci između nosača biraju se uzimajući u obzir nosivost građevinskih konstrukcija.
Podzemno polaganje toplinskih mreža
U gradovima i mjestima za grijanje se uglavnom koristi podzemno polaganje koje ne narušava arhitektonski izgled, ne ometa promet i smanjuje gubitke topline korištenjem svojstava toplinske zaštite tla. Smrzavanje tla nije opasno za toplinske cjevovode, pa se mogu polagati u zoni sezonskog smrzavanja tla. Što je manja dubina toplinske mreže, to je manji volumen zemljanih radova i niži je trošak izgradnje. Podzemne mreže najčešće se polažu na dubini od 0,5 do 2 m i ispod površine zemlje.
Nedostaci podzemnog polaganja toplinskih cjevovoda su: opasnost od vlage i uništenja izolacije uslijed izlaganja podzemnim ili površinskim vodama, što dovodi do naglog povećanja toplinskih gubitaka, kao i opasnost od vanjske korozije cijevi zbog djelovanje zalutalih električnih struja, vlage i agresivnih tvari sadržanih u tlu. Podzemno polaganje toplinskih cjevovoda povezano je s potrebom otvaranja ulica, prilaza i dvorišta.
Strukturno, mreže podzemnog grijanja podijeljene su u dvije temeljno različite vrste: kanalne i bezkanalne.
Izvedba kanala potpuno rasterećuje toplinske cjevovode od mehaničkog utjecaja mase tla i privremenih transportnih opterećenja te štiti cjevovode i toplinsku izolaciju od korozivnog djelovanja tla. Polaganje u kanale osigurava slobodno kretanje cjevovoda pod temperaturnim deformacijama kako u uzdužnom (aksijalnom) tako iu poprečnom smjeru, što omogućuje korištenje njihove samokompenzacijske sposobnosti na kutnim dijelovima trase.
Polaganje u prolazne kanale (tunele) je najnaprednija metoda, jer osigurava stalan pristup osoblju održavanja cjevovodima za praćenje njihovog rada i izvođenje popravaka, čime se na najbolji način osigurava njihova pouzdanost i trajnost. Međutim, cijena polaganja prolaznih kanala je vrlo visoka, a sami kanali imaju velike dimenzije (čista visina - najmanje 1,8 m i prolaz - 0,7 m). Prolazni kanali obično se postavljaju pri polaganju velikog broja cijevi položenih u jednom smjeru, na primjer, na izlazima iz termoelektrane.
Uz polaganje u neprohodne kanale, sve se više razvija i bekanalno polaganje toplinskih cjevovoda. Odbijanje korištenja kanala pri polaganju mreža grijanja vrlo je obećavajuće i jedan je od načina smanjenja njihovih troškova. Međutim, kod bezkanalnog polaganja toplinski izolirani cjevovod zbog izravnog kontakta s tlom nalazi se pod aktivnijim fizičkim i mehaničkim utjecajima (vlažnost tla, tlak tla i vanjska opterećenja itd.) nego kod polaganja kanala. Polaganje bez kanala moguće je kada se koristi mehanički jaka toplinska i vodonepropusna ljuska koja može zaštititi cjevovode od gubitka topline i izdržati opterećenja koja se prenose tlom. Mreže grijanja s promjerom cijevi do uključujući 400 mm preporuča se polagati uglavnom na bezkanalni način.
Među bezkanalnim brtvama posljednjih godina najraširenije su progresivne brtve koje kao monolitnu toplinsku izolaciju koriste armirani pjenasti beton, bitumen perlit, ekspandirani glineni asfalt beton, fenolnu pjenastu plastiku, pjenasti polimer beton, poliuretansku pjenu i druge toplinske izolacijske materijale. Bekanalno polaganje toplinskih mreža nastavlja se usavršavati i sve je raširenije u praksi gradnje i rekonstrukcije. Prilikom rekonstrukcije unutarčetvrtnih toplovoda više su mogućnosti za polaganje mreže kroz podrume nego kod novogradnje, budući da izgradnja novih dionica često nadmašuje izgradnju zgrada.
Montaža mreže grijanja, polaganje cijevi
Montaža cjevovoda i ugradnja toplinske izolacije na njih provodi se korištenjem predizoliranih PPU cijevi, armatura u PPU izolaciji (fiksni nosači, T-i i T-grane, prijelazi, završni elementi i međuelementi, itd.), kao i PPU školjke . Ugrađuje se toplinska izolacija ravnih dijelova, grana, elemenata cjevovoda, kliznih nosača, kuglastih ventila, kao i čeonih spojeva pomoću termoskupljajuće čahure, termoskupljajuće trake, PPU komponenti, pocinčanih kućišta i toplinski izolacijskih školjki izrađena od poliuretanske pjene.
Polaganje toplinskih mreža i ugradnja PPU toplinske izolacije izvodi se u nekoliko faza - pripremna faza (zemljani radovi, dostava PPU cijevi i elemenata na trasu, pregled proizvoda), polaganje cjevovoda (montaža cijevi i elemenata) , ugradnja uređaja UEC sustava i ugradnja čeonih spojeva.
Dubina polaganja PPU cijevi pri polaganju mreža grijanja treba se provoditi uzimajući u obzir razliku u gustoći između PPU čelične cijevi i toplinski izolacijskog sloja poliuretanske pjene, kao i brzine prijenosa topline i normativno dopuštenih gubitaka topline.
Razvoj rovova za polaganje bez kanala trebao bi se izvesti mehanički u skladu sa zahtjevima SNiP 3.02.01 - 87 "Zemljani radovi".
Minimalna dubina polaganja PPU cijevi u polietilenski plašt pri polaganju toplovoda u tlo treba biti najmanje 0,5 m izvan kolnika i 0,7 m unutar kolnika, računajući do vrha toplinske izolacije.
Maksimalna dubina polaganja toplinski izoliranih cijevi tijekom ugradnje cjevovoda u izolaciju od poliuretanske pjene pri polaganju toplinskih mreža treba odrediti proračunom, uzimajući u obzir stabilnost sloja poliuretanske pjene na djelovanje statičkog opterećenja.
PPU cijevi se obično postavljaju na dnu rova. Dopušteno je zavariti ravne dijelove u odjeljku na rubu rova. Ugradnja PPU cijevi u polietilenski omotač izvodi se na vanjskoj temperaturi do -15 ... -18 ° C.
Rezanje čeličnih cijevi (po potrebi) izvodi se plinskim rezačem, dok se toplinska izolacija skida mehaniziranim ručnim alatom u presjeku dužine 300 mm, a krajevi toplinske izolacije tijekom rezanja čeličnih cijevi se oblažu navlaženom krpom ili tvrdim zaslonom za zaštitu termoizolacijskog sloja od poliuretanske pjene.
Zavarivanje cijevnih spojeva i kontrola zavarenih spojeva cjevovoda tijekom ugradnje PPU cijevi treba provoditi u skladu sa zahtjevima SNiP 3.05.03-85 "Toplinske mreže", VSN 29-95 i VSN 11-94.
Prilikom izvođenja radova zavarivanja potrebno je zaštititi izolaciju od poliuretanske pjene i polietilenski omotač, kao i krajeve žica koje izlaze iz izolacije, od iskrenja.
Kada se termoskupljajuća navlaka koristi kao zaštita zavarenog spoja, stavlja se na cjevovod prije početka zavarivanja. Prilikom brtvljenja spoja pomoću spojnice za izlijevanje ili spoja od PPU ljuske, gdje se kao zaštitni sloj koristi pocinčano kućište i termoskupljajuća traka, cijevi se zavaruju bez obzira na dostupnost materijala za brtvljenje spojeva.
Prije početka izgradnje toplovoda s bezkanalnim polaganjem cijevi, PPU cijevi, fitinzi u PPU izolaciji, kuglasti ventili toplinski izolirani poliuretanskom pjenom i elementi cjevovodnog sustava podvrgavaju se temeljitom pregledu radi otkrivanja pukotina, strugotina, dubokih rezova. , uboda i drugih mehaničkih oštećenja polietilenskog omotača toplinske izolacije. Ako se na oblozi PPU cijevi u polietilenskom ili pocinčanom omotaču pronađu pukotine, duboki rezovi i druga oštećenja, popravljaju se ekstruzijskim zavarivanjem, primjenom termoskupljajućih manžeta (spojnica) ili pocinčanih zavoja.
Prije ugradnje toplovoda bezkanalnog polaganja, cjevovodi u PPU izolaciji i armature u PPU polažu se na vrh ili dno rova pomoću dizalice ili polagača cijevi, mekih "ručnika" ili fleksibilnih remena.
Spuštanje izoliranih PPU cijevi u rov treba izvoditi glatko, bez trzaja i udaranja u zidove i dno kanala i rovova. Prije ugradnje PPU cijevi u rovove ili kanale, neophodno je provjeriti integritet signalnih žica operativno-daljinskog sustava upravljanja (RSODK sustav) i njihovu izolaciju od čelične cijevi.
PPU cijevi položene na pješčanu podlogu tijekom polaganja bez kanala, kako bi se spriječilo oštećenje ljuske, ne smiju biti poduprte kamenjem, ciglom i drugim čvrstim inkluzijama koje treba ukloniti, a nastala udubljenja treba prekriti pijeskom.
Ako je potrebno izvršiti kontrolne proračune dubine polaganja toplinskih cjevovoda s izolacijom od poliuretanske pjene u polietilenskom omotaču za specifične uvjete polaganja, projektnu otpornost poliuretanske pjene treba uzeti kao 0,1 MPa, polietilenskog omotača - 1,6 MPa.
Ako je potrebno položiti mreže podzemnog grijanja s PPU toplinskom izolacijom u polietilenskom omotaču na dubini većoj od dopuštene, treba ih položiti u kanale (tunele). Prilikom polaganja trasa ispod kolnika, željezničkih kolosijeka i drugih objekata koji se nalaze iznad PPU cijevi, cijevi u PPU izolaciji izrađuju se s armaturom (polietilenske prevlake duž cijele duljine ljuske) i polažu se u čelično kućište koje štiti od vanjskih mehaničkih utjecaja. .
§ 2. Načini podzemnog, prizemnog i nadzemnog polaganja i njihovi tehnički i ekonomski pokazatelji
Uređenje sanitarnih i tehničkih komunikacija u područjima permafrosta može uzrokovati odmrzavanje tla zbog oslobađanja topline cjevovodima. Kao rezultat toga, može biti narušena stabilnost i samih cjevovoda i zgrada. Načini polaganja sanitarnih i tehničkih komunikacija trebaju biti povezani s načinom gradnje zgrada i građevina te ovisiti o svojstvima temeljnog tla i drugim čimbenicima od kojih je najvažniji položaj trase mreže u odnosu na izgrađenost. prostor i njegovo arhitektonsko-plansko rješenje.
Postoje sljedeće vrste polaganja sanitarnih komunikacija: podzemne, prizemne i nadzemne. Ove vrste brtvi, zauzvrat, mogu biti pojedinačne i kombinirane.
Prizemno i nadzemno polaganje zbog nepostojanja kontakta cijevi i tla i ograničenog oslobađanja topline u tlo, podloge u najmanjoj mjeri narušavaju prirodni toplinski režim permafrost tla. Takve brtve zatrpavaju teritorij naseljenih mjesta, otežavaju uređenje prilaza, organiziraju zaštitu od snijega i uklanjanje snijega.
podzemno polaganje preporučljivo je provesti unutar granica razvoja naselja kako bi se postiglo maksimalno poboljšanje teritorija. Vodovodne i kanalizacijske mreže mogu se polagati izravno u zemlju, a mreže grijanja i parovodi se mogu polagati u posebnim kanalima. U prisutnosti takvih kanala, preporučljivo je položiti vodoopskrbne, kanalizacijske i električne kabele u njih.
Podzemno polaganje toplinskih mreža je vrlo skupo i zahtijeva posebne mjere za očuvanje toplinskog režima permafrost tla u podnožju mreža. Tako, na primjer, trošak 1 redak m kanal za grijanje u Norilsku je u prosjeku 300 rubalja. Trošak dvoslojnog kanala za kombiniranu instalaciju mreže grijanja, vodoopskrbe, kanalizacije i električnih kabela pod istim uvjetima u prosjeku iznosi oko 450 rubalja. iza 1 redak m. Stoga je podzemno polaganje mreža grijanja preporučljivo samo za kompaktan razvoj višekatnih (4-5 katova) zgrada iu kombinaciji s drugim komunikacijama.
Ako se razvoj provode od dvo- i trokatnih zgrada s prazninama, tada podzemno polaganje mreža grijanja obično nije ekonomski izvedivo. U takvim slučajevima najčešće se koristi nadzemno polaganje uz pročelja i potkrovlja zgrada, a između zgrada - uz nadvožnjake, ograde i ograde. Istodobno, vodoopskrba i kanalizacija mogu se položiti u zemlju bez kanala. Ako se tla podloge cijevi sliježu, tada je kako bi se osigurala njihova stabilnost, potrebno je tlo zamijeniti neslijegajućim tlima do dubine određene termotehničkim proračunima.
Za mala naselja, ako je moguće trasirati mrežu unutar blokova bez križanja ulica ili s minimalnim brojem raskrižja, najekonomičnije je toplinske mreže polagati na tlu u prstenastoj izolaciji ili u izoliranim kutijama zajedno s vodoopskrbom. Kanalizaciju treba položiti u zemlju bez kanala.
U tlima koja se sliježu tijekom odmrzavanja, osobito kod onih koja tijekom odmrzavanja prelaze u fluidno-plastično ili fluidno stanje, potrebna je umjetna podloga kod polaganja cjevovoda pod zemljom. Trošak takvog temelja izravno ovisi o dubini odmrzavanja tla ispod cijevi.
Kod polaganja cjevovoda u tlima koja ne sliježu i ne gube nosivost tijekom odmrzavanja, odlučujući uvjet je zaštita od smrzavanja smanjenjem toplinskih gubitaka. U tom slučaju se dubina polaganja povećava na 1,5-2,0 m; velika dubina je nepoželjna, jer je teško otkriti mjesta nesreće na cjevovodu i popraviti ih kako ljeti, tako i osobito zimi.
Kako bi se smanjili toplinski gubici i veličina talika ispod cijevi, koristi se podzemno polaganje vodovoda i kanalizacije u toplinskoj izolaciji: u kutijama od drveta ili armiranog betona s ispunom od piljevine ili mineralne vune, u prstenastom - od pjenastog betona, mineralna vuna, filc impregniran smolom. Sve ove vrste toplinske izolacije ne postižu cilj pri vlaženju izolacijskog materijala. Lokalni kvarovi hidroizolacije (a time i toplinske izolacije) dovode do odmrzavanja baze i neravnomjernog taloženja cjevovoda, što je najnepoželjnije. Obnova toplinske i hidroizolacije tijekom popravaka složen je i dugotrajan proces. Korištenje kutija stvara dodatne poteškoće u otkrivanju i otklanjanju curenja. Svako curenje podrazumijeva kršenje toplinske izolacije. Trošak toplinske izolacije obično premašuje cijenu umjetnog temelja za vodoopskrbu i kanalizaciju. Stoga je rasprostranjena uporaba toplinske izolacije za cjevovode za vodu i kanalizaciju prilikom njihovog polaganja u tlo nepraktična.
Razmotrite neke nacrte temelja cjevovoda položenih u zemlju.
Prizemna baza(slika IV-1). Ledom zasićena lokalna tla u podnožju cjevovoda za proizvodnju topline do procijenjene dubine odmrzavanja zamijenjena su tlima koja ne progibaju s niskim koeficijentom filtracije. Pješčana, šljunčano-pješčana tla u nekim su slučajevima zbijena preliminarnim odmrzavanje. Za zamjenu se koriste lagane pješčane ilovače i sitnozrnati muljeviti pijesci u odmrznutom stanju; istovremeno je poželjna primjesa šljunka, šljunka, lomljenog kamena do 40 ..... -45% ili lokalno dehidrirano i zbijeno tlo. Hidroizolacijski sloj od glinenog betona ili gline polaže se ispod cijevi na podlogu od umjetnog tla. 25-30 cm.
Širina umjetne baze uzima se jednakom širini rova, a visina se određuje proračunom.
U nedostatku curenja, radijus odmrzavanja od proizvodnje topline iz vodovodnih ili kanalizacijskih cjevovoda u prosjeku ne prelazi 1,2 m. Ako uzmemo u obzir povećani intenzitet odmrzavanja tla, koji zamjenjuje tla zasićena ledom, tada dubina zamjene neće premašiti 1,5 m. Mora se pretpostaviti da će u mnogim slučajevima temelj tla biti ekonomski isplativ i tehnički izvediv.
Baza nogu koristi se za smanjenje neravnomjernosti slijeganja tijekom odmrzavanja tla ulegnuća i izvodi se u obliku uzdužnih ležišta u dva trupca. Kako bi se spriječilo savijanje ležišta tijekom slijeganja, zbog čega je cjevovod uništen, potrebno je njihovo pouzdano pričvršćivanje.
plutajuća baza koristi se u tlima zasićenim ledom i kontinuirani je pod od ploča položenih preko rova; ova vrsta temelja je prilično pouzdana, ali se ne može široko preporučiti zbog visoke cijene i potrošnje velike količine drva.
>
Riža. IV-2. Cjevovod na temelju pilota. 1 - cjevovod; 2 - trupac (greda) ∅30 cm na tiple (spojevi odvojeni); 3 - hrpe ∅30 cm kroz 3m s udubljenjem za 3m ispod aktivnog sloja; 4 - brtve kroz 10 cm; 5 - zatrpavanje lokalnim tlom
temelj od pilota(sl. IV-2) primjenjuje se na tlima s jakom slijeganjem. Zabijanje pilota u permafrost zahtijeva dugotrajan i skup rad na pari tla ili bušenju bunara. Često se moraju postavljati piloti, jer u cijevima koje nose veliko opterećenje od tla na nosačima nastaju značajni momenti savijanja. Takve baze karakterizira visoka cijena.
podzemni nadvožnjaci(Sl. IV-3) zbog visoke cijene koriste se u iznimnim slučajevima, na primjer, za kanalizaciju s slijegajućim tlima koja se otapaju na veliku dubinu, pri prolasku trase u blizini zgrade s velikim emisijama topline, izgrađene prema metode I ili IV i smještene više u reljefu.
Pitanje korištenja jedne ili druge vrste temelja odlučuje se usporedbom tehničkih i ekonomskih pokazatelja.
Kako bi se otklonila mogućnost intenzivnog kretanja toka suprapermafrost voda duž podzemnih cjevovoda, koriste se glineno-betonski mostovi preko rovova. Nadvoji su urezani u smrznutu podlogu i zidove rova 0,6-1,0 m. Udaljenost između skakača dodjeljuje se ovisno o uzdužnom nagibu na način da pritisak na skakaču ne prelazi 0,4-0,5 m; Obično se ta udaljenost kreće od 50 do 200 m.
Na šljunčanim, šljunčanim i drugim dobro filtriranim tlima, ugradnja skakača nije preporučljiva, jer ih tok suprapermafrost vode lako zaobilazi.
Polaganje u zemljane nasipe
>
Riža. IV-4. Polaganje cijevi u zemljane grebene. 1 - cjevovod; 2 - sloj glinenog betona debljine 20 cm; 3 - lokalno tlo; 4 - sloj pijeska i šljunka; 5 - lokalno dehidrirano i zbijeno tlo
Ovaj način polaganja (slika IV-4) koristi se u prilično povoljnim uvjetima permafrosta i tla, u nedostatku toplinski izolacijskih materijala na gradilištu, a trasa cjevovoda mora prolaziti kroz neizgrađeno područje. Ova vrsta brtve ima nekoliko prednosti:
- nije potrebno izvoditi radno intenzivne zemljane radove za kopanje rovova;
- curenje cijevi je lakše otkriti i popraviti;
- filtriranje suprapermafrost voda duž cijevi je isključeno;
- prisutnost talika oko cijevi omogućuje duže prekide u kretanju vode kroz njih nego kod polaganja tla i nadzemlja;
- nema potrebe za toplinskom i hidroizolacijom cijevi.
Glavni nedostaci ove metode su prekomjerni nered teritorija i složenost uređenja prijelaza. Osim toga, to stvara uvjete za veću snježnu pokrivenost teritorija.
Podzemno polaganje cjevovoda u kanalima
Polaganje cjevovoda u podzemne kanale je relativno skupa vrsta izgradnje mreže; ipak, u nekim je slučajevima polaganje kanala svrsishodno, s obzirom ne samo na jednokratna kapitalna ulaganja, već i na operativne troškove. Izvedivost kombiniranog polaganja komunikacija u podzemnim kanalima u usporedbi s jednim podzemnim kanalima trebala bi biti potvrđena troškovima izgradnje pripisanim 1 m 2 stambeni prostor, te pouzdanost u radu inženjerskih mreža. Kombinirano polaganje obično je opravdano u nepovoljnim klimatskim uvjetima i uvjetima tla permafrost.
Kanali mogu biti prolazni (polu-prolazni) i neprolazni, jednoslojni i dvoslojni. U dvoslojnim kanalima, čiji je donji sloj prolaz, gornji sloj može biti ili poluprolazni ili neprohodan. Dizajn kanala s poluprolaznim gornjim slojem je glomazan i visok. Jednoslojni dizajn kanala je najekonomičniji i najprikladniji u radu.
U slučaju postavljanja različitih tipova kanala u naseljenom području (što mora biti opravdano) treba se, na temelju uvjeta industrijalizacije gradnje, postići minimalni broj tipskih veličina elemenata.
Neprohodan do 0,9 m kanali (Sl. IV-5) mogu se koristiti na kratkim dionicama (kućni izlazi i ulazi, raskrižja s cestama, itd.) uz osiguranje uvjeta stabilnosti i radnih zahtjeva. Neprohodne kanale treba urediti s minimalnim prodorom u tlo (ne više od 0,5-0,7 m od poda do tla). Moraju imati poklopac koji se može skinuti za čišćenje kanala, pregled i popravak cjevovoda. Uzdužni nagib neprohodnih kanala za osiguranje odvodnje vode duž dna mora biti najmanje 0,007.
Prolazni kanali s visinom od najmanje 1,8 m(slika IV-6) moraju imati dimenzije koje omogućuju slobodan prolaz kroz njih za pregled i popravak cijevi, armature i električnih kabela.
>
Riža. IV-7. Armiranobetonski dvoslojni prolazni kanal. 1 - kanalizacija; 2 - sustav grijanja: 3 - vodoopskrba; 4 - police za električne kabele i komunikacijske kabele; 5 - pijesak, δ = 10 cm; 6 - glineni beton, δ = 20 cm; 7 - zamijenjeno tlo (izračunata debljina)
Sa značajnim produbljivanjem kanala i visokim stvaranjem topline komunikacija, talikovi formirani ispod kanala mogu doseći značajne veličine. U takvim slučajevima, kako bi se smanjio prodor topline u bazu, na temelju tehničke i ekonomske usporedbe s drugim opcijama, otkriva se svrsishodnost ugradnje dvoslojnih kanala (slika IV-7). U donjem prolaznom sloju takvog kanala postavljaju se kanalizacijski cjevovod i električni kabeli, u gornjem - neprohodni ili poluprolazni - cijevi sustava grijanja i vodoopskrbe.
Prilikom polaganja kanalizacijskih i vodovodnih cijevi zajedno, ventili za vodu moraju se postaviti u posebne komore ili dijelove izolirane od kanalizacijskog cjevovoda.
Kako bi se spriječilo uništavanje i samih kanala i bliskih zgrada i građevina od odmrzavanja tla u podlozi, potrebno je:
- toplinski izolirati cjevovode, minimizirajući njihovo oslobađanje topline;
- prozračite kanale zimi kako biste uklonili toplinu tako da su se tla tijekom ljeta odmrznula u podnožju (potpuno smrznuta;
- uredite hidroizolaciju duž dna kanala, sprječavajući prodiranje vode u temeljna tla. Temelje ispod kanala treba napraviti od neslijegajućih ili slabo slijegajućih tla.
Uz zamjenu tla ulegnuća, moguće je koristiti prethodno odmrzavanje i zbijanje temeljnih tala. Kanale treba napraviti od armiranog betona, armiranog cementa ili drugog učinkovitog materijala. Izrada kanala od drveta ili betona može se dopustiti s posebnim opravdanjem, jer su betonski kanali skupi i ne zadovoljavaju zahtjeve čvrstoće za neravnomjerno slijeganje podloge, a drveni su skloni propadanju, zahtijevaju opsežne hidroizolacijske radove i zamuljen najsitnijim česticama tla; u prisutnosti kanalizacije stvaraju nesanitarne uvjete za vodoopskrbu.
Ventilacija kanala uređena je prirodna i umjetna (prisilna). Prirodno se provodi postavljanjem ventilacijskih rupa duž vrha kanala na udaljenosti 20-25 m ovisno o dimenzijama kanala i komunikacijama položenim u njemu (slika IV-8). Učinkovitost prirodne ventilacije može se poboljšati ugradnjom ispušnih okna u zgrade smještene u blizini kanala; dok se razmak između rupa na kanalu za dotok zraka može povećati do 100-150 m.
Odvodnju iz kanala nužde ili otpadne vode izvoditi s njegovog krajnjeg dijela, uzdužnim nagibom, ili iz međukolektora (vodonepropusnih jama) ispumpavanje vode pumpama.
Toplovodi i parovodi postavljeni u kanalima trebaju biti uklonjeni što je dalje moguće od dna kanala; moraju biti u prstenastoj toplinskoj izolaciji (na primjer, od pjenastog betona s azbestno-cementnom žbukom i hidroizolacijom). Upotreba plastike u tu svrhu, koja ima poboljšana svojstva topline i vodonepropusnosti (polistiren, polietilen, itd.), ima velike izglede.
Tehnička i ekonomska izvedivost polaganja kanalizacijskih mreža u kanalima zajedno s mrežama za različite namjene u usporedbi s pojedinačnim podzemnim polaganjem otkriva se na temelju usporedbe cijene izgradnje i rada, nav. 1 m 2 stambenog prostora, kao i ocjenjivanje stabilnosti mreža, njihove trajnosti i toplinskog utjecaja na obližnje zgrade i građevine.
Prizemno polaganje cjevovoda
Prizemni tip polaganja obično uključuje cjevovode položene na niske potpore. U tom slučaju između cijevi i površine tla mora postojati prostor od najmanje 30 cm, što je potrebno kako bi se smanjilo oslobađanje topline u temeljna tla i spriječili snježni nanosi.
Prizemno polaganje cjevovoda treba koristiti izvan izgradnje naseljenih mjesta (kao najjeftinije), na niskim i močvarnim dionicama trase, na mjestima s jako ledom zasićenim permafrost tlima.
Na izgrađenom području dopušteno je polaganje tla s malim brojem raskrižja cjevovoda s prilazima i nogostupima. Cjevovodi su toplinski i vodonepropusni. Korištenje zapaljivih materijala i za izradu kanala i toplinski izolacijskih zasipa za parne cjevovode i mreže grijanja pri temperaturi nosača topline od 90 °C i više ne preporučuje se protupožarnim propisima. Punjenje od troske također se ne bi trebalo široko koristiti zbog mogućeg uništenja metalnih cijevi korozijom kada se troska navlaži.
Drvene kutije, u uvjetima promjenjive vlažnosti, deformiraju se, ispuna se ispuhuje, izlijeva i lako se navlaži. Hidroizolacija kutija s valjkastim materijalima ne postiže cilj, jer se roletni premazi lako oštećuju. Stoga su armiranobetonske kutije pouzdanije, ali njihov trošak s nasipanjem veći je od troška prstenaste topline i vodonepropusnosti cijevi.
U slučaju kombiniranog polaganja, uglavnom radi lakšeg korištenja, toplinska izolacija se izvodi samostalno za cjevovode različite namjene.
Zemljovodi se mogu temeljiti na rasutom pijesku i šljunku ili bilo kojem drugom neslijegajućem ili slabo slijegajućem tlu položenom bez narušavanja prirodnog mahovino-vegetacijskog pokrova tijekom radova. Kod slijegajućih tla prirodnog temelja potrebno ih je zamijeniti tlima koja ne propadaju do dubine određene proračunom.
Na podlozi od umjetnog tla ispod cjevovoda postavljaju se posebni oslonci.
Lažeći podupirači poprečnih ležajeva imaju neznatnu visinu, zbog čega, kada se oslonci slegnu, toplinska izolacija cijevi pada na tlo, lako se vlaži i propada. Ne preporučuje se postavljanje zajedničkih nosača za nekoliko cjevovoda, jer pod neravnomjernim opterećenjem kreveti daju neravnomjerno slijeganje.
Grad podržava(Sl. IV-9) su naprednija vrsta drvenih nosača; olakšavaju izravnavanje profila cjevovoda u slučaju malog slijeganja baze klinastim elementima gradova.
Armiranobetonski međunosači klizni i valjkasti tipovi (slika IV-10) su ekonomičniji i izdržljiviji od drvenih. Njihov nedostatak je teškoća ispravljanja cjevovoda tijekom slijeganja nasipa; za izravnavanje baze potrebno je podići cjevovod i ukloniti nosače.
nepomično(sidro) podupire(Sl. IV-11) izrađeni su od drveta, betona i armiranog betona. Kod drvenih nosača cijevi su pričvršćene na potporne šipke vijcima ili iglama.
Fiksni nosači okvira zahtijevaju izvođenje velikih količina radova na razvoju i iskopu tla iz jama. Stoga se mogu preporučiti u slučajevima kada je uporaba nosača pilota nepraktična (aktivni sloj velike debljine, visokotemperaturna smrznuta tla, karakterizirana niskim silama smrzavanja, kamena šljunkovita tla, itd.).
Masivni betonski nosači raspoređeni su za cjevovode velikih promjera i tijekom izgradnje cjevovoda u 2 faze. Za pričvršćivanje metalnih dijelova ostavljaju se gnijezda u betonskoj masi, koja se za sada prije izgradnje cjevovoda druge faze mora ispuniti betonom najnižih razreda. Inače se u njima nakuplja voda, koja smrzavanjem može razbiti betonsku masu. Kako bi se izbjeglo odmrzavanje temeljnog tla zbog egzotermnosti tijekom stvrdnjavanja betona, kao i zbog dotoka topline kroz potporno tijelo, postavlja se pješčani jastuk debljine 20-30 cm.
Općenito, polaganje tla u uvjetima krajnjeg sjevera je najekonomičnija vrsta polaganja sanitarnih i tehničkih komunikacija (isključujući kanalizaciju).
Nadzemni cjevovod
Nadzemno polaganje cjevovoda izvodi se na nadvožnjacima, na nosačima pilota, koji se uzdižu iznad terena (sl. IV-12), uz zidove zgrada, tavana i ograde. Povišeni tip polaganja cjevovoda koristi se pri križanju cesta, udubljenja, jaruga i potoka, u tvorničkim područjima, na mjestima s jako ledom zasićenim tlima permafrosta.
Slično kao kod polaganja tla, cijevi se polažu u prstenastu toplinsku izolaciju ili u izolirane kutije.
Nadvožnjaci mogu biti izrađeni od drveta, armiranog betona i metala. Metalni nadvožnjaci koriste se na zapaljivim mjestima. Proizvodnja armiranobetonskih nadvožnjaka je teška, a njihova cijena je visoka. Stoga su glavnu primjenu dobili drveni nadvožnjaci s pilotima i okvirima.
Prednosti nadzemnog polaganja:
- cijevi i kutije ne uzrokuju naslage snijega i ne ometaju uklanjanje snijega;
- uspješno je riješeno pitanje raskrižja s prolazima i prolazima;
- cijevi i njihova izolacija nisu izloženi mehaničkim oštećenjima od vozila i pješaka;
- cjevovodi nisu podložni snježnim nanosima, lako su dostupni za pregled i popravak.
Nedostaci nadzemnog polaganja:
- visoka cijena u usporedbi s polaganjem tla;
- neugodnost ugradnje armature, posebno vatrogasnih hidranta;
- značajniji nego kod polaganja tla, gubici topline zbog velikih brzina vjetra i odsutnosti snježnih naslaga na cijevima;
- cijevi položene na fasadama zgrada, nadvožnjacima i ogradama kvare izgled naseljenog mjesta;
- pri polaganju cijevi uz zidove zgrada krši se načelo prioriteta u izgradnji sanitarnih komunikacija.
Tehnički i ekonomski pokazatelji za neke vrste brtvi dani su u dodacima 1 i 2.
Jedna od glavnih značajki toplinskih cjevovoda je relativno visoka temperatura proizvoda koji se transportira kroz njih - vode ili pare, koja u većini slučajeva prelazi 100 ° C, što uvelike određuje prirodu dizajna toplinskih mreža, jer zahtijeva toplinsku izolaciju i osiguravanje slobode kretanja cijevi kada se zagrijavaju.ili hlađenje.
Prisutnost toplinske izolacije i zahtjev za slobodnim kretanjem cijevi uvelike komplicira dizajn toplinskih cjevovoda - potonji se postavljaju u kanale, tunele ili zaštitne školjke.
Periodično zagrijavanje zidova toplinskih cjevovoda na temperaturu od 130-150°C čini neprikladne antikorozivne premaze, koje se obično koriste za zaštitu negrijanih čeličnih cjevovoda položenih u zemlju. Za zaštitu toplinskih cjevovoda od vanjske korozije potrebno je koristiti takve građevinske i izolacijske konstrukcije koje sprječavaju prodiranje vlage iz tla u cjevovode.
Trenutno korišteni dizajni toplinskih cjevovoda odlikuju se značajnom raznolikošću. Prema načinu polaganja mreže grijanja dijele se na podzemne i nadzemne (zračne).
Podzemno polaganje cjevovoda toplinskih mreža provodi se:
a) u neprohodnim i poluprolaznim kanalima;
b) u tunelima ili kolektorima zajedno s drugim komunikacijama;
c) u školjkama raznih oblika i u obliku jastučića za punjenje.
Prilikom polaganja pod zemljom duž trase, izrađuju se komore, niše za kompenzatore, fiksni nosači itd.
Nadzemno polaganje cjevovoda toplinskih mreža provodi se:
a) na nadvožnjacima s kontinuiranim rasponom;
b) na zasebnim jarbolima (nosačima);
c) na visećim nadgradnjama (s užadi).
Posebnu skupinu građevina čine posebne građevine: podvodni, povišeni i podzemni prolazi i niz drugih.
Glavni nedostaci toplinskih cjevovoda koji se koriste u izgradnji podzemnih konstrukcija su: krhkost, veliki gubici topline, zahtjevnost proizvodnje, značajna potrošnja građevinskog materijala i visoka cijena izgradnje.
Najveću primjenu dobile su montažne konstrukcije neprohodnih kanala s betonskim zidovima. Korištenje neprohodnih kanala opravdano je u slučaju polaganja mreže grijanja u vlažnim tlima, uz pridruženu drenažu . Potrebno je usredotočiti se na korištenje neprohodnih kanala od objedinjenih montažnih armiranobetonskih dijelova. Ovi armiranobetonski kanali mogu se koristiti za mreže grijanja promjera do 600 mm. Moguće je koristiti neprohodne kanale sastavljene od vibro valjanih ploča.
Neprobojni kanali s visećom toplinskom izolacijom koja stvara zračni zazor oko cijevi nezamjenjivi su na dionicama trase sa samokompenzacijom toplinskih produljenja toplinskih cijevi. Karakteristična značajka kanalnog polaganja toplinskih mreža, za razliku od bezkanalnog, je osiguravanje pomicanja toplinskih cjevovoda u uzdužnom i poprečnom smjeru.
Prilikom polaganja toplinskih cjevovoda ispod prilaza s gustim prometom i poboljšanom površinom ceste koriste se poluprolazni kanali od montažnih armiranobetonskih dijelova. Kod polaganja velikog broja toplinskih cijevi značajnih promjera koriste se tuneli.
Za grijanje velikih promjera postoje i tipične izvedbe kanala koje su se dokazale iu izgradnji iu radu. Na primjer, u Moskvi se grade cijevi za grijanje promjera 700-1200 mm. Međutim, dizajn kanala se mora poboljšati dok se ne dobiju racionalnija rješenja. Za polaganje toplinskih cjevovoda koriste se montažni armiranobetonski kanali jednoćelijskih i dvoćelijskih presjeka. U osnovi, ovi kanali su projektirani kao poluprolazni tip za mogućnost pregleda od strane osoblja za održavanje, kao i za osiguranje maksimalne pouzdanosti grijanja u radu.
U Moskvi i nekim drugim gradovima korišteno je beskanalno polaganje toplinskih cjevovoda s dvoslojnom cilindričnom ljuskom koja se sastoji od armiranobetonske cijevi i toplinski izolacijskog sloja (mineralna vuna).
Armiranobetonske cijevi imaju dovoljnu mehaničku čvrstoću, visoku otpornost na udarna i vibracijska opterećenja, dobru otpornost na vlagu. Stoga pouzdano štite toplinski cjevovod od utjecaja vlage i opterećenja koje prenosi tlo. Time se postižu povoljniji uvjeti za rad toplinskih cjevovoda: smanjuju se naprezanja u stijenkama cijevi i osigurava trajnost toplinske izolacije.
Vanjska armiranobetonska ljuska ostaje nepomična kada se toplinska cijev pomiče u aksijalnom smjeru zbog temperaturnih deformacija, što ovaj dizajn razlikuje od konstrukcije s armiranobetonskom ljuskom koja se kreće po tlu zajedno s toplinskom cijevi.
Sličan dizajn također se izvodi pomoću azbestno-cementnih cijevi i armiranobetonskih polucilindara kao vanjske ljuske.
Korištenje bezkanalnih konstrukcija može se preporučiti kod polaganja u suhim tlima uz zaštitu vanjske površine cjevovoda topline s dva sloja izolacijskog materijala. Beskanalno polaganje toplinskih cjevovoda s toplinskom izolacijom zasipanja tresetom, dijatomejskom zemljom itd. pokazalo se neuspješnim. Trenutno je u tijeku eksperimentalni rad na izradi materijala za zatrpavanje.
Dizajni komora koji se koriste u izgradnji mreža grijanja vrlo su raznoliki. Montažne komore izrađene od armiranobetonskih dijelova namijenjene su za toplinske cijevi malih i srednjih promjera. Velike komore su izrađene od betonskih blokova i monolitnog armiranog betona. Konstrukcije fiksnih nosača u kanalima izrađene su od monolitnog, kao i od montažnog armiranog betona. U Moskvi, Novosibirsku i drugim gradovima postali su rašireni takozvani zajednički kolektori, u koje se toplinske cijevi polažu zajedno s električnim i telefonskim kabelima, vodoopskrbom i drugim podzemnim mrežama.
Prolazni kanali i zajednički kolektori opremljeni su električnom rasvjetom, telefonskom komunikacijom, ventilacijom, raznim uređajima za automatsko upravljanje i odvodnim objektima.
U ventiliranim prolaznim tunelima osigurava se povoljan temperaturno-vlažni režim zračnog okoliša, što pridonosi dobrom očuvanju toplinskih cijevi.
Tijekom izgradnje zajedničkih kolektora u Moskvi otvorenom metodom, izgradnja velikih rebrastih armiranobetonskih blokova, koju su predložili inženjeri N. M. Davidyants i A. A. Lyamin, dobro se pokazala.
Način zajedničkog polaganja podzemnih mreža u zajedničkim kolektorima ima niz prednosti, od kojih su najznačajnije : povećanje trajnosti materijalnog dijela mreža i osiguranje najboljih uvjeta rada. Prilikom rada toplinskih mreža u kolektorima, kao i kada je potrebno izgraditi nove podzemne mreže, nije potrebno otvarati urbana područja radi sanacije. Postavljanje mreža različitih namjena u kolektorima omogućuje organiziranje njihovog integriranog i planskog projektiranja, izgradnje i rada te omogućuje kompaktniju racionalizaciju cjelokupnog sustava postavljanja podzemnih mreža kako planski tako i u presjeku gradskih prolaza. Podzemni gradski kolektori su moderne inženjerske građevine.
a - odvojeno;
b - zglob;
T K - telefonska kanalizacija;
E - električni kabeli;
T - toplinske cijevi 2d = 400 mm;
G - plinovod d=300 mm
B - dovod vode d \u003d 300 mm;
C - odvod d = 600 mm;
K - kanalizacija d \u003d 200 mm;
T KAB - telefonski kablovi
Unutarnji pogled na zajednički razdjelnik
Broj cjevovoda i kabela postavljenih u kolektore različitih presjeka
Projektiranje podzemnih, nadzemnih i podvodnih prijelaza toplinskih cjevovoda kroz prirodne i umjetne prepreke uključeno je u opći kompleks projektiranja toplinskih mreža i rijetko ga provode specijalizirane organizacije.
Podvodni prijelazi rijeka izvode se u obliku prolaznih tunela i sifona; zračni prijelazi preko rijeka do željeznice – u obliku mosnih prijelaza. Moguće je polaganje toplinskih cjevovoda na postojeće mostove i nadvožnjake.
Kada trasa prolazi kroz toplinske mreže željeznica i cesta, kao i gradske prolaze, najčešće se grade podzemni prolazi koji se izvode na zatvoren način kako bi se osigurao nesmetan rad prometnica.
Podvožnjaci su izvedeni uglavnom u obliku tunela, izgrađenih uz pomoć metalnih štitova kružnog presjeka. Ovi tuneli zahtijevaju značajno produbljivanje, te stoga često padaju u zonu podzemnih voda, što otežava rad i zahtijeva organizaciju odvodnje iz tunela tijekom rada.
Druga vrsta podvožnjaka je polaganje čeličnih kućišta, unutar kojih se postavljaju toplinske cijevi. Kućišta se polažu prisiljavanjem ili bušenjem čeličnih cijevi hidrauličkim dizalicama. Izvedba ovog tipa prijelaza je preporučljiva tamo gdje je moguće proći iznad razine podzemne vode bez remećenja postojećih podzemnih komunikacija.
Podvožnjaci izrađeni od čeličnih kućišta naširoko se koriste u izgradnji toplinskih mreža.
Ispravan izbor jedne ili druge vrste prijelaza glavni je zadatak u dizajnu, budući da je trošak ovih konstrukcija vrlo visok i značajno povećava ukupne troškove mreža grijanja.
U industrijskim poduzećima postalo je rašireno povišeno polaganje toplinskih cjevovoda duž nadvožnjaka, često izrađenih od valjanog metala.
Projektiranje nadvožnjaka korištenjem montažnog betona trenutno se uvelike olakšava u vezi s izlaskom na tržište standardnog projekta "Ujedinjeni montažni samostojeći armiranobetonski nosači za tehnološke cjevovode" (serija IS-01-06).
U gradskim toplinskim mrežama nadzemno polaganje toplinskih cjevovoda provodilo se uglavnom duž metalnih rešetkastih jarbola. Armiranobetonski jarboli počeli su se proizvoditi tek u današnje vrijeme. Tako su, na primjer, armiranobetonski jarboli izrađeni od montažnih dijelova za grijanje promjera 1200 mm našli primjenu u Moskvi. Konstrukcijski dijelovi ovih jarbola izrađuju se u tvornici i montiraju na stazi.
Proizvodi se u neprohodnim, kontinuiranim i poluprolaznim kanalima, kao iu zajedničkim kolektorima uz ostale komunikacije. Na primjeru Lenjingrada, posljednjih godina korišteno je polaganje bez kanala, koje se smatra najučinkovitijim. Ali čak i u ovoj verziji, pojedinačni dijelovi se uklapaju u kanale - kompenzacijske niše, kutovi rotacije itd.
Ako se podzemno polaganje mreža grijanja provodi na neplaniranom teritoriju, provodi se lokalno planiranje zemljine površine. To se radi kako bi se preusmjerila površinska voda. Elementi toplinskih mreža (vanjske površine stropova i zidova kanala, komora i sl.) obrađuju se obloženom bitumenskom izolacijom. Ako se polaganje odvija pod zelenim površinama, konstrukcije se prekrivaju zalijepljenom hidroizolacijom koja je izrađena od bitumenskih valjanih materijala. Mreže postavljene ispod maksimalno stajaće razine podzemne vode opremljene su pripadajućom drenažom. Njegov promjer bi trebao biti veći od 150 mm.
Ugradnja kompenzatora
Podzemni cjevovodi uključuje ugradnju kompenzatora. Ugradnja kompenzatora u projektni položaj dopuštena je nakon prethodnog ispitivanja toplinskih mreža na nepropusnost i čvrstoću, njihovo zatrpavanje i podzemno polaganje komora, kanala i nosača štita.
Ako se toplinske mreže koje se polažu postavljaju za opsluživanje zapornih armatura od opeke ili armiranog betona, uređuju se podzemne komore. Glavne mreže grijanja prolaze kroz komore. U njih su ugrađeni umetci sa zapornim ventilima za montažu grana do potrošača. Visina komore mora odgovarati sigurnosti servisa.
U većim gradovima podzemnih cjevovoda provodi u suradnji s drugim inženjerskim mrežama. Gradski i unutarkvartalni tuneli kombinirani su s vodovodnim cijevima promjera do 300 mm, energetskim kabelima do 10 kV i komunikacijskim kabelima. Gradski tuneli s cjevovodima komprimiranog zraka s tlakom do 16 MPa kombinirani su s tlačnom kanalizacijom. Tuneli unutar kvarta postavljaju se zajedno s vodovodnim mrežama promjera do 250 mm i cjevovodom prirodnog plina s tlakom do 0,005 MPa i promjerom ne većim od 150 mm. U kućištima ili tunelima sustavi grijanja se polažu ispod gradskih prilaza, na raskrižju glavnih autocesta i pod područjima s modernom pokrivenošću.
Podzemno polaganje cjevovoda može se izvesti u neprohodnim kanalima.
Bekanalno podzemno polaganje provodi se na području naselja. Instalacija se provodi u neprohodnim kanalima zajedno s drugim inženjerskim mrežama u kolektorima u cijelom gradu ili unutar četvrti. Nadzemno polaganje cjevovoda provodi se na mjestima poduzeća. U tom su slučaju mreže grijanja instalirane na zasebnim nadvožnjacima i nosačima. Ponekad je dopušteno i podzemno polaganje.
Više o podzemnom polaganju dilatacijskih fuga
S polaganjem bez kanala i u neprohodnim kanalima, podzemna ugradnja dilatacijskih spojeva mijehova u odajama. Posebni paviljoni za se ne grade pri postavljanju sustava grijanja na zasebne nosače ili nadvožnjake. Ugrađuju se na fiksne nosače. Samo jedan kompenzator je montiran između dva fiksna nosača. Nosači vodilice postavljaju se prije i nakon dilatacijskih spojeva. Jedan od nosača vodilice mora biti fiksiran.
Iz estetskih i arhitektonskih razloga predviđena je u stambenim naseljima.
Prilikom polaganja podzemnih mreža grijanja i za instalaciju zraka koristi se dizalica. Također se koristi na jarbolima, mostovima, trokatnim poslovnim zgradama i povišenim paviljonima crpnih stanica.
U posebnim kolektorima i zajedno s drugim inženjerskim mrežama, podzemni cjevovod unutar mjesta (grada ili mjesta). Ugradnja se vrši u poluprolaznim, neprohodnim i kroz kanale izravno u tlu.
Svi cjevovodi položeni pod zemljom trebaju se povremeno provjeravati. Prati se stanje toplinske izolacije, građevinskih i izolacijskih konstrukcija te samih cjevovoda. Planska preventivna bušenja provode se prema planu, najmanje jednom godišnje. Broj jama određuje se ovisno o stanju podzemnog polaganja i duljini grijaćih mreža.
Polaganje cijevi u rov provodi se uz sudjelovanje istih mehanizama kao i kod podzemnog polaganja mreža grijanja. To su autodizalice, polagači cijevi i gusjeničarske dizalice. Ako ovi mehanizmi nisu dostupni ili ih nije moguće koristiti zbog skučenih uvjeta proizvodnje, tada se cijevi mogu spustiti u rov pomoću montažnih tronožaca koji su opremljeni ručnim vitlom ili dizalicama. Za cijevi malog promjera koriste se 2 užeta koji se ručno spuštaju u rov.
Polaganje kanala zadovoljava većinu zahtjeva, međutim, njegov je trošak, ovisno o promjeru, 10-50% veći od bezkanalnog. Kanali štite cjevovode od utjecaja podzemnih, atmosferskih i poplavnih voda. Cjevovodi se u njima polažu na pomične i fiksne nosače, pri čemu je osigurano organizirano toplinsko rastezanje.
Tehnološke dimenzije kanala uzimaju se na temelju minimalne svijetle udaljenosti između cijevi i konstrukcijskih elemenata, koja se, ovisno o promjeru cijevi 25-1400 mm, uzima jednaka: do zida 70-120 mm; za preklapanje 50-100 mm; do površine izolacije susjednog cjevovoda 100-250 mm. Dubina kanala
uzimaju se na temelju minimalnog obujma zemljanih radova i ravnomjerne raspodjele koncentriranog opterećenja od vozila na podu. U većini slučajeva, debljina sloja tla iznad stropa je 0,8-1,2 m, ali ne manje od 0,5 m.
Kod daljinskog grijanja za polaganje toplinskih mreža koriste se neprohodni, poluprolazni ili prolazni kanali. Ako dubina polaganja prelazi 3 m, tada se, kako bi se mogle zamijeniti cijevi, izrađuju poluprolazni ili prolazni kanali.
neprohodnih kanala koristi se za polaganje cjevovoda promjera do 700 mm, bez obzira na broj cijevi. Dizajn kanala ovisi o sadržaju vlage u tlu. U suhim tlima češće se uređuju blok kanali s betonskim ili ciglenim zidovima ili armiranobetonski jedno- i višestanični kanali. U slabim tlima prvo se izrađuje betonska podloga na koju se postavlja armiranobetonska ploča. Pri visokoj razini podzemnih voda, u podnožju kanala postavlja se drenažni cjevovod za njegovu odvodnju. Mreža grijanja u neprohodnim kanalima, ako je moguće, postavlja se uz travnjake.
Trenutno se kanali uglavnom izvode od montažnih armiranobetonskih tračnih elemenata (bez obzira na promjer cjevovoda koji se polažu) tipa KL, KLs ili zidnih panela tipa KS itd. Kanali se oblažu ravnim armiranobetonskim pločama. Podloge kanala svih vrsta izrađuju se od betonskih ploča, mršavog betona ili pješčane pripreme.
Ako je potrebno zamijeniti cijevi koje su otkazale, ili kod popravka mreže grijanja u neprohodnim kanalima, potrebno je razbiti tlo i rastaviti kanal. U nekim slučajevima to je popraćeno otvaranjem mosta ili asfaltnog kolnika.
poluprolazni kanali. U otežanim uvjetima gdje cjevovodi toplinske mreže sijeku postojeće podzemne komunalije, ispod kolnika, uz visoku razinu stajaćih podzemnih voda, umjesto neprohodnih uređuju se poluprolazni kanali. Također se koriste pri polaganju manjeg broja cijevi na mjestima gdje je, prema radnim uvjetima, isključeno otvaranje kolnika, kao i pri polaganju cjevovoda velikih promjera (800-1400 mm). Pretpostavlja se da je visina poluprolaznog kanala najmanje 1400 mm. Kanali se izrađuju od montažnih armiranobetonskih elemenata - donjih ploča, zidnih blokova i podnih ploča.
kroz kanale. Inače se zovu sakupljači; grade se u prisutnosti velikog broja cjevovoda. Nalaze se ispod mostova velikih autocesta, na području velikih industrijskih poduzeća, u područjima uz zgrade termoelektrana. Zajedno s toplinskim cjevovodima, u ove kanale se postavljaju i druge podzemne komunikacije: električni i telefonski kabeli, vodoopskrba, niskotlačni plinovod itd. Za pregled i popravak u kolektorima, osiguran je slobodan pristup osoblja za održavanje cjevovodima i opremi. .
Kolektori su izrađeni od armirano-betonskih rebrastih ploča, karika okvirne konstrukcije, velikih blokova i rasutih elemenata. Opremljeni su rasvjetom i prirodnom dovodno-ispušnom ventilacijom s trostrukom izmjenom zraka, koja osigurava temperaturu zraka ne više od 30 ° C, te uređajem za uklanjanje vode. Ulazi u kolektore predviđeni su svakih 100-300 m. Za ugradnju kompenzacijskih i zaključavajućih uređaja na mrežu grijanja potrebno je napraviti posebne niše i dodatne šahtove.
Polaganje bez kanala. Za zaštitu cjevovoda od mehaničkih utjecaja, ovom metodom, brtve uređuju ojačanu toplinsku izolaciju - školjku. Prednosti bezkanalnog polaganja toplinskih cjevovoda su relativno niska cijena građevinskih i instalacijskih radova, mala količina zemljanih radova i smanjenje vremena izgradnje. Njegovi nedostaci uključuju povećanu osjetljivost čeličnih cijevi na vanjsko tlo, kemijsku i elektrokemijsku koroziju.
Kod ove vrste polaganja ne koriste se pomični nosači; cijevi s toplinskom izolacijom polažu se izravno na pješčani jastuk, izlijevaju se na prethodno izravnano dno rova. Fiksni nosači za bezkanalno polaganje cijevi, kao i za polaganje kanala, su armiranobetonski štitni zidovi postavljeni okomito na toplinske cijevi. Ovi nosači, s malim promjerima toplinskih cijevi, obično se koriste izvan komora ili u komorama velikog promjera pri visokim aksijalnim silama. Za kompenzaciju toplinskog produljenja cijevi koriste se kompenzatori savijenih ili savijenih kutija za punjenje, smješteni u posebnim nišama ili komorama. Na zavojima trase, kako bi se izbjeglo stezanje cijevi u tlu i osiguralo njihovo moguće kretanje, grade se neprohodni kanali.
Za polaganje bez kanala koriste se zatrpavanje, montažne i monolitne vrste izolacije. Monolitna ljuska izrađena od autoklaviranog armiranog pjenastog betona postala je široko rasprostranjena.
Nadzemna obloga. Ova vrsta brtve je najprikladnija za rad i popravak, a karakterizira je minimalni gubitak topline i lakoća otkrivanja mjesta nesreće. Noseće konstrukcije za cijevi su samostojeći nosači ili jarboli koji osiguravaju da se cijevi nalaze na pravoj udaljenosti od tla. Kod niskih nosača, čisti razmak (između površine izolacije i tla) sa skupinom cijevi širine do 1,5 m pretpostavlja se 0,35 m, a ne manjim od 0,5 m za veću širinu. Nosači su obično izrađeni od armiranobetonskih blokova, jarboli i nadvožnjaci su izrađeni od čelika i armiranog betona. Pretpostavlja se da je udaljenost između nosača ili jarbola za nadzemno polaganje cijevi promjera 25-800 mm 2-20 m. Ponekad se jedan ili dva srednja ovjesna oslonca postavljaju pomoću strija kako bi se smanjio broj jarbola i smanjiti kapitalna ulaganja u toplinsku mrežu.
Za održavanje armature i druge opreme instalirane na cjevovodima toplinske mreže uređuju se posebne platforme s ogradama i stepenicama: stacionarne na visini od 2,5 m ili više i mobilne - na nižoj visini. Na mjestima ugradnje glavnih ventila, odvodnih, odvodnih i zračnih uređaja predviđene su izolirane kutije, kao i uređaji za podizanje ljudi i armature.
5.2. Odvodnja toplinskih mreža
Prilikom polaganja podzemnih toplinskih cijevi, kako bi se izbjeglo prodiranje vode u toplinsku izolaciju, predviđeno je umjetno snižavanje razine podzemne vode. U tu svrhu, zajedno s toplinskim cjevovodima, odvodni cjevovodi se polažu ispod podnožja kanala za 200 mm. Uređaj za odvodnju sastoji se od drenažne cijevi i filtracijskog materijala od pijeska i šljunka. Ovisno o radnim uvjetima koriste se različite drenažne cijevi: za beztlačnu odvodnju - utičnice od keramičkih, betonskih i azbestno-cementnih cijevi, za tlačne cijevi - čelične i lijevano željezne cijevi promjera najmanje 150 mm.
Na zavojima i s razlikama u polaganju cijevi, šahtovi su raspoređeni poput kanalizacijskih bunara. Na ravnim dionicama takvi bunari su predviđeni najmanje 50 m. Ako odvod drenažne vode u rezervoare, jaruge ili kanalizaciju gravitacijom nije moguć, grade se crpne stanice koje se postavljaju u blizini bunara na dubini ovisno o oznaci. odvodnih cijevi. Crpne stanice se grade, u pravilu, od armiranobetonskih prstenova promjera 3 m. Stanica ima dva odjeljka - strojarnicu i rezervoar za prihvat drenažne vode.
5.3. Zgrade na toplinskim mrežama
Komore za grijanje dizajniran za servisiranje opreme instalirane na mrežama grijanja s podzemnim polaganjem. Dimenzije komore određene su promjerom cjevovoda mreže grijanja i dimenzijama opreme. U komore se ugrađuju zaporni ventili, žljebovi i drenažni uređaji itd. Širina prolaza se uzima najmanje 600 mm, a visina najmanje 2 m.
Komore za grijanje su složene i skupe podzemne konstrukcije, stoga se pružaju samo na mjestima gdje su ugrađeni zaporni ventili i ekspanzijski spojevi kutije za punjenje. Pretpostavlja se da je minimalna udaljenost od površine tla do vrha stropa komore 300 mm.
Trenutno se široko koriste komore za ekstrakciju topline izrađene od montažnog armiranog betona. Na nekim mjestima komore su izrađene od opeke ili monolitnog armiranog betona.
Na toplinskim cjevovodima promjera 500 mm i više koriste se električni zasuni s visokim vretenom, stoga se iznad udubljenog dijela komore gradi nadzemni paviljon visine oko 3 m.
Podržava. Kako bi se osiguralo organizirano zajedničko pomicanje cijevi i izolacije tijekom toplinskog produljenja, koriste se pomični i fiksni nosači.
fiksni nosači, dizajnirani za pričvršćivanje cjevovoda mreža grijanja na karakterističnim točkama, koriste se za sve metode polaganja. Karakterističnim točkama na trasi toplinske mreže smatraju se mjesta ogranaka, mjesta ugradnje ventila, kompenzatora za punjenje, isplakovnih kolektora i mjesta ugradnje fiksnih nosača. Najrasprostranjeniji su nosači štitova, koji se koriste i za polaganje bez kanala i za polaganje cjevovoda toplinskih mreža u neprohodnim kanalima.
Udaljenosti između fiksnih nosača obično se određuju proračunom čvrstoće cijevi na fiksnom nosaču i ovisno o veličini kompenzacijskog kapaciteta prihvaćenih dilatacijskih spojeva.
Pomični oslonci instaliran s kanalnim i beskanalnim polaganjem cjevovoda toplinske mreže. Postoje sljedeće vrste različitih izvedbi pokretnih nosača: klizni, valjkasti i viseći. Klizni nosači se koriste za sve metode polaganja, osim bez kanalnih. Valjci se koriste za nadzemno polaganje uz zidove zgrada, kao iu kolektorima, na konzole. Ovjesni nosači se postavljaju s nadzemnim polaganjem. Na mjestima mogućih vertikalnih pomaka cjevovoda koriste se opružni nosači.
Udaljenost između pomičnih nosača uzima se na temelju otklona cjevovoda, što ovisi o promjeru i debljini stijenke cijevi: što je manji promjer cijevi, to je manji razmak između nosača. Prilikom polaganja cjevovoda promjera 25-900 mm u kanalima, pretpostavlja se da je razmak između pomičnih nosača 1,7-15 m. Kod polaganja iznad tla, gdje je dopušten nešto veći otklon cijevi, razmak između pomičnih nosača nosači za iste promjere cijevi povećavaju se na 2-20 m.
Kompenzatori koristi se za ublažavanje toplinskih naprezanja koja nastaju u cjevovodima tijekom istezanja. Mogu biti fleksibilne u obliku slova U ili omega oblika, zglobne ili punjenja (aksijalne). Osim toga, koriste se postojeći zavoji cjevovoda pod kutom od 90-120 °, koji rade kao kompenzatori (samokompenzacija). Ugradnja dilatacijskih spojeva povezana je s dodatnim kapitalnim i operativnim troškovima. Minimalni troškovi postižu se uz prisutnost samokompenzacijskih dijelova i korištenje fleksibilnih dilatacijskih spojeva. Prilikom izrade projekata za mreže grijanja usvaja se minimalni broj aksijalnih dilatacijskih spojeva, maksimalno iskorištavajući prirodnu kompenzaciju toplinskih cijevi. Izbor vrste kompenzatora određen je specifičnim uvjetima za polaganje cjevovoda mreža grijanja, njihovim promjerom i parametrima rashladne tekućine.
Antikorozivni premaz cjevovoda. Za zaštitu toplinskih cjevovoda od vanjske korozije uzrokovane elektrokemijskim i kemijskim procesima pod utjecajem okoliša koriste se antikorozivni premazi. Premazi izrađeni u tvornici su visoke kvalitete. Vrsta antikorozivnog premaza ovisi o temperaturi rashladne tekućine: bitumenski temeljni premaz, nekoliko slojeva izolacije na izolacijskoj mastici, papir za omatanje ili kit i epoksidna emajl.
Toplinska izolacija. Za toplinsku izolaciju cjevovoda toplinskih mreža koriste se različiti materijali: mineralna vuna, pjenasti beton, armirani pjenasti beton, porobeton, perlit, azbest cement, sovelit, ekspandirani beton itd. Za polaganje kanala koristi se suspenzijska izolacija od mineralne vune. naširoko koristi, za bezkanalne - od autoklaviranog armiranog pjenastog betona, asfalt-toisol, bitumen perlita i pjenastog stakla, a ponekad i izolacije za zatrpavanje.
Toplinska izolacija se u pravilu sastoji od tri sloja: toplinski izolacijski, pokrovni i završni. Pokrivni sloj je dizajniran za zaštitu izolacije od mehaničkih oštećenja i prodora vlage, odnosno za očuvanje toplinskih svojstava. Za uređaj pokrivnog sloja koriste se materijali koji imaju potrebnu čvrstoću i propusnost vlage: krovni filc, staklen, stakloplastike, izolacija od folije, čelični lim i duralumin.
Kao pokrivni sloj za bezkanalno polaganje toplinskih cjevovoda u umjereno vlažnim pjeskovitim tlima koriste se ojačana hidroizolacija i azbestno-cementna žbuka preko okvira od žičane mreže; za polaganje kanala - azbestno-cementna žbuka na okvir od žičane mreže; za nadzemno polaganje - azbestno-cementni polucilindri, kućište od čeličnog lima, pocinčana ili obojena aluminijska boja.
Viseća izolacija je cilindrična ljuska na površini cijevi, izrađena od mineralne vune, oblikovanih proizvoda (ploče, školjke i segmenti) i autoklaviranog pjenastog betona.
Debljina sloja toplinske izolacije uzima se prema izračunu. Kao projektna temperatura rashladne tekućine uzima se maksimalna ako se ne mijenja tijekom radnog vremena mreže (na primjer, u parnim i kondenzatnim mrežama i toplovodnim cijevima), a prosjek za godinu ako se temperatura promjene rashladne tekućine (na primjer, u vodovodnim mrežama). Pretpostavlja se da je temperatura okoline u kolektorima +40°C, tlo na osi cijevi je prosjek za godinu, vanjska temperatura zraka za nadzemno polaganje je prosjek za godinu. U skladu s normama za projektiranje toplinskih mreža, maksimalna debljina toplinske izolacije uzima se na temelju metode polaganja:
Za nadzemno polaganje i u kolektorima promjera cijevi 25-1400
mm debljina izolacije 70-200 mm;
U kanalima za parne mreže - 70-200 mm;
Za vodovodne mreže - 60-120 mm.
Fitingi, prirubnički spojevi i ostali spojevi toplinskih mreža, kao i cjevovodi, prekriveni su izolacijskim slojem debljine 80% debljine izolacije cijevi.
Kod bekanalnog polaganja toplinskih cjevovoda u tlima s povećanom korozivnom aktivnošću postoji opasnost od korozije cijevi od lutajućih struja. Za zaštitu od električne korozije poduzimaju se mjere za sprječavanje prodora lutajućih struja u metalne cijevi ili se uređuju tzv. električna drenaža ili katodna zaštita (stanice katodne zaštite).
Tvornica informacijskih tehnologija "LIT" u gradu Pereslavl-Zalessky proizvodi fleksibilne toplinske izolacijske proizvode od polietilenske pjene sa zatvorenom strukturom pora "Energoflex". Ekološki su prihvatljivi, jer su izrađeni bez upotrebe klorofluorougljika (freona). Tijekom rada i obrade materijal ne ispušta otrovne tvari u okoliš i nema štetne učinke na ljudski organizam pri izravnom kontaktu. Rad s njim ne zahtijeva posebne alate i povećane sigurnosne mjere.
"Energoflex" je dizajniran za toplinsku izolaciju inženjerskih komunikacija s temperaturom rashladne tekućine od minus 40 do plus 100 °C.
Energoflex proizvodi se proizvode u sljedećem obliku:
Cijevi 73 standardne veličine s unutarnjim promjerom od 6 do 160 mm i
debljina stijenke od 6 do 20 mm;
Role širine 1 m i debljine 10, 13 i 20 mm.
Koeficijent toplinske vodljivosti materijala pri 0°C je 0,032W/(m-°C).
Proizvodi za toplinsku izolaciju od mineralne vune proizvode poduzeća JSC "Termosteps" (Tver, Omsk, Perm, Samara, Salavat, Yaroslavl), AKSI (Čeljabinsk), JSC "Tizol", Nazarovsky ZTI, pogon "Komat" (Rostov - na Donu), CJSC Mineralnaya Vata (Zheleznodorozhny, Moskovska regija) itd.
Koriste se i uvozni materijali ROCKWOLL, Ragos, Izomat itd.
Svojstva vlaknastih toplinskoizolacijskih materijala ovise o sastavu sirovine i procesne opreme koju koriste različiti proizvođači i variraju u prilično širokom rasponu.
Tehnička toplinska izolacija od mineralne vune dijeli se na dvije vrste: visoke temperature i niske temperature. CJSC "Mineralnaya vata" proizvodi toplinsku izolaciju "ROCKWOLL" u obliku ploča i prostirki od mineralne vune od stakloplastike. Više od 27% svih vlaknastih toplinskoizolacijskih materijala proizvedenih u Rusiji otpada na udio toplinske izolacije URSA koju proizvodi Fleiderer-Chudovo OJSC. Ovi proizvodi su izrađeni od rezanih staklenih vlakana i odlikuju se visokim toplinskim i akustičkim karakteristikama. Ovisno o marki proizvoda, koeficijent toplinske vodljivosti
takva izolacija se kreće od 0,035 do 0,041 W/(m-°C), pri temperaturi od 10°C. Proizvode karakterizira visoka ekološka učinkovitost; mogu se koristiti ako je temperatura rashladne tekućine u rasponu od minus 60 do plus 180°C.
CJSC Izolyatsionny Zavod (Sankt Peterburg) proizvodi izolirane cijevi za sustave grijanja. Ovdje se kao izolacija koristi armirani beton, čije prednosti uključuju:
Visoka granična temperatura primjene (do 300°S);
Visoka tlačna čvrstoća (ne manje od 0,5 MPa);
Može se koristiti za polaganje bez kanala na bilo kojoj dubini
bin polaganje toplinskih cjevovoda iu svim uvjetima tla;
Prisutnost pasivizirajućeg zaštitnog sloja na izoliranoj površini
film koji nastaje kada pjenasti beton dođe u dodir s metalom cijevi;
Izolacija je nezapaljiva, što joj omogućuje da se koristi u svim
vrste polaganja (nadzemno, podzemno, kanalsko ili bezkanalno).
Koeficijent toplinske vodljivosti takve izolacije je 0,05-0,06 W/(m-°C).
Jedna od metoda koje najviše obećava danas je korištenje predizoliranih bezkanalnih cjevovoda s izolacijom od poliuretanske pjene (PUF) u polietilenskom omotaču. Korištenje cjevovoda tipa "cijev u cijevi" najprogresivniji je način uštede energije u izgradnji toplinskih mreža. U SAD-u i zapadnoj Europi, osobito u sjevernim regijama, ovi se dizajni koriste od sredine 60-ih. U Rusiji - samo od 90-ih.
Glavne prednosti takvih struktura:
Povećanje trajnosti konstrukcija do 25-30 godina ili više, tj
2-3 puta;
Smanjenje gubitaka topline do 2-3% u odnosu na postojeće
20^40% (i više) ovisno o regiji;
Smanjenje operativnih troškova za 9-10 puta;
Smanjenje troškova popravka grijanja za najmanje 3 puta;
Smanjeni kapitalni troškovi u izgradnji novih toplovoda u
1,2-1,3 puta i značajno (2-3 puta) smanjenje vremena izgradnje;
Značajno povećanje pouzdanosti cjevovoda grijanja izgrađenih prema
nova tehnologija;
Mogućnost korištenja sustava operativnog daljinskog upravljanja
kontrola vlažnosti izolacije, što omogućuje pravovremenu reakciju
provjeriti kršenje integriteta čelične cijevi ili polietilenske vodilice
izolacijski premaz i unaprijed spriječiti curenje i nezgode.
Na inicijativu Vlade Moskve, Gosstroja Rusije, RAO UES Rusije, CJSC MosFlowline, TVEL Corporation (Sankt Peterburg) i niza drugih organizacija, 1999. osnovano je Udruženje proizvođača i potrošača industrijskih polimernih izolacijskih cjevovoda. .
POGLAVLJE 6. KRITERIJI ZA IZBOR NAJBOLJE OPCIJE
