Canalisations d'eau chaude et de vapeur: types, caractéristiques et caractéristiques d'installation

Les conduites de vapeur et d'eau chaude sont utilisées pour chauffer les bâtiments, les installations de production et de stockage. Le matériau le plus courant pour de telles communications est l'acier, cependant, il existe d'autres options à partir desquelles ces systèmes sont fabriqués. Ces conceptions sont divisées en catégories et types qui ont des caractéristiques techniques uniques.

Caractéristiques des pipelines pour les systèmes de chauffage

Le milieu transporté par ces pipelines a généralement une température supérieure à 115 ° C. La surpression dans le système peut atteindre 1,6 MPa. Les tuyaux pour ces réseaux sont faits de différents matériaux, mais l'utilisation de l'acier est un leader. Les tuyaux en acier ont une résistance élevée et sont fiables à utiliser. Afin d'améliorer leurs caractéristiques techniques, dans la plupart des cas, les produits sidérurgiques subissent un traitement thermique. Cette procédure réduit les effets des coups de bélier dans le système. La documentation doit obligatoirement contenir une clause décrivant le mode de traitement thermique utilisé pour créer les tuyaux.

Dans certains cas, aucun traitement thermique n'est effectué. Cela se produit pour les raisons suivantes:

• dans le cas où les caractéristiques techniques nécessaires ont déjà été obtenues lors de la fabrication des tuyaux;
• si le tuyau a déjà subi un traitement thermique lors de sa fabrication par formage à chaud.

Il est très important d'obtenir les caractéristiques techniques nécessaires afin d'exclure la possibilité de coup de bélier. Cette urgence entraîne une dépressurisation du système, entraînant une fuite du fluide transporté (eau, vapeur).

En plus des alliages d'acier, les matériaux suivants sont utilisés pour la production de conduites d'eau et de vapeur:

• fonte;
• alliages non ferreux.

Les règles de la supervision technique de l'État ne s'appliquent pas aux communications appartenant à la catégorie I avec un indicateur de diamètre extérieur inférieur à 51 mm et aux conceptions de catégorie II, III, IV avec un indicateur de diamètre extérieur inférieur à 76 mm. De plus, les canalisations situées avant la vanne de la chaudière à vapeur et les conduites temporaires posées pour une courte période (jusqu'à 1 an) ne relèvent pas de ces règles.

Catégories de pipelines

Les pipelines de vapeur et d'eau chaude sont divisés en 4 catégories principales selon les paramètres de fonctionnement de l'eau et de la vapeur. Les principaux paramètres de fonctionnement par lesquels la catégorie d'une communication particulière est calculée sont les suivants:

• pour les structures transférant la vapeur des chaudières, les paramètres de travail sont la pression et la température du milieu de sortie;
• pour les communications de vapeur fonctionnant à partir de turbines - l'indicateur le plus élevé de contre-pression et de température (ralenti);
• pour les structures à vapeur de différentes prises de vapeur (non régulées, régulées) - la valeur la plus élevée de pression et de température du fluide dans la sélection.
• pour les constructions transportant de la vapeur depuis des installations de réduction et de réduction de pression - la pression et la température les plus élevées du fluide.
• pour les communications transférant l'eau d'alimentation après augmentation des diaérateurs à pression, la pression nominale du fluide, en tenant compte des caractéristiques du système.
• pour les conduites d'eau chaude (alimentation et retour) - l'indicateur le plus élevé de pression et de température, en tenant compte des structures de pompage et du terrain.

La dépendance des catégories sur la température est présentée dans le tableau n ° 1.

Tableau 1

Catégorie	Température ° C
IV	115–250
III	250-350 (1 groupe) ou jusqu'à 250 (2 groupes)
II	350-450 (1 groupe) ou jusqu'à 350 (2 groupes)
je	au-dessus de 560 (1 groupe), 520-560 (2 groupes), 450-520 (3 groupes), jusqu'à 450 (4 groupes)

 

Important! En règle générale, la catégorie d'un réseau de chauffage, qui est calculée par les paramètres de fonctionnement de l'eau ou du gaz à l'entrée, est indiquée dans la documentation technique et s'applique à l'ensemble de la communication, quelle que soit sa longueur.

Dans certains cas, le non-respect de ces règles est autorisé, mais cela nécessite une explication claire de la dérogation aux lois, qui doit être renvoyée aux autorités compétentes pour examen.

La dépendance des catégories à la pression est indiquée dans le tableau n ° 2.

Tableau 2

Catégorie	Pression, MPa
IV	0,07–1,6
III	Jusqu'à 4,0 (1 groupe) ou 1,6–4,0 (2 groupes)
II	Jusqu'à 8,0 (1 groupe) ou plus 4,0 (2 groupes)
je	–
	–
	–
	Plus de 8,0

 

Types de systèmes de chauffage

En fonction de divers facteurs, tous les réseaux de chauffage, qui comprennent des canalisations d'eau chaude et de vapeur, sont divisés en types. Considérez les principaux facteurs par lesquels la séparation de ces structures est effectuée:

• par source de chaleur;
• par milieu transporté;
• par type de joint;
• selon le schéma de conception.

Selon la source de chaleur émise:

• centralisé (depuis une centrale thermique ou nucléaire);
• décentralisé (à partir de chaufferies autonomes).

Les types de pipelines suivants se distinguent par le milieu transporté:

• l'eau;
• vapeur.

Les structures qui transportent de l'eau chaude ont une caractéristique distinctive - un nombre pair de tuyaux dans le système. Cela est dû au fait qu'en plus de transporter de l'eau chaude, un tel système doit nécessairement avoir un robinet. De plus, les canalisations transportant de l'eau chaude se distinguent par le nombre de canalisations (deux, quatre, etc.).

Le pipeline de vapeur est un système plus complexe (d'un point de vue technique). Cela est dû au fait que la vapeur qui y circule est chauffée à une température qui dépasse la température de l'eau. En cas de production ou d'agencement incorrect de la canalisation de vapeur, les tuyaux peuvent subir une déformation sous l'influence d'un fort chauffage. De plus, un autre facteur doit être pris en compte - l'apparition de condensation sur les parois des tuyaux. La détermination du débit de vapeur par le diamètre et la pression du tuyau est effectuée en tenant compte de la vitesse. Si nécessaire, cet indicateur peut être déterminé à partir du tableau sur Internet ou calculé par vous-même.

Par type d'installation, il est d'usage de différencier tous les systèmes de chauffage par:

• hors sol (ouvert);
• souterrain (caché);

Le métro, à son tour, est divisé en:

• canal;
• channelless.

Les structures surélevées sont généralement posées dans les cas où il est nécessaire de sécuriser le pipeline des sols souterrains sismiquement actifs (mobiles), ainsi que dans les cas où la pose cachée est difficile en raison de la zone densément bâtie, qui dispose déjà d'un large réseau de communications souterraines. L'installation du pipeline devrait se faire conformément aux codes et règles du bâtiment (SNiP) sur des supports métalliques fiables capables de fixer la communication au-dessus du sol sur toute sa longueur.

Les lignes souterraines (masquées) sont réalisées en tenant compte du canal SNiP ou de la méthode non canal. La méthode des conduits consiste à poser un tuyau dans un canal en béton. Cet événement vous permet de protéger la communication de la température et des influences corrosives, ainsi que du mouvement des sols. Tous les canaux sont divisés par caractéristiques de conception en:

• plateau;
• monolithique.

La pose sans canal est la plus populaire en raison de sa faisabilité économique. Dans ce cas, les tuyaux sont posés directement dans la tranchée préalablement préparée. En règle générale, cette option implique l'utilisation de structures en matériaux avec d'excellentes propriétés anti-corrosion: chlorure de polyvinyle (PVC), polyéthylène (PE), etc.

Types de pipelines selon le schéma de conception

Selon les schémas de conception, tous les réseaux de chauffage, qui comprennent des conduites d'eau et de vapeur, peuvent être différenciés en:

• tronc;
• Distribution;
• branches.

Information utile! En outre, il existe une sous-espèce spéciale de systèmes de chauffage, appelée trimestriellement. Le réseau trimestriel est un élément transitoire entre le système de distribution et les consommateurs.

Les canalisations principales sont en transit et n'ont pas de succursales. Le transfert des médias par le biais de ces communications s'effectue de la source vers les systèmes de distribution. L'indicateur de température dans de telles structures varie de 90 à 150 ° C, et la section transversale des tuyaux est de 525 à 1020 mm.

Les systèmes de distribution transportent la chaleur des communications du tronc à l'utilisateur final (dans les maisons et les appartements). Le diamètre de ces pipelines atteint 525 mm et la température varie de 85 à 110 ° C.

Les succursales sont un segment d'un réseau de chauffage qui relie un point de chauffage à un pipeline principal ou à un bâtiment résidentiel avec un système de distribution.

Conception de pipelines: points clés

Les projets de pipelines transportant de l'eau chaude ou du gaz ne sont exécutés que par les autorités compétentes. Il existe certaines normes prescrites dans la documentation technique, selon lesquelles la conception de ces structures doit avoir lieu. Lors du calcul, les paramètres suivants doivent être pris en compte:

• indicateurs de température;
• dilatation thermique du matériau à partir duquel la communication est établie;
• pression de travail et maximale;
• poids de construction.

Sur la base des données obtenues, les spécialistes déterminent la durée de vie du pipeline et l'enregistrent dans le passeport de conception. De plus, la documentation doit indiquer le nombre de démarrages établi au cours du processus de conception. La conception doit être conçue aussi commodément que possible pour les inspections et les contrôles de routine.

L'assemblage des pièces et la connexion des éléments de structure sont effectués par soudage. Les raccords à bride et filetés ne sont autorisés que dans les cas où: les éléments structurels de communication ont des brides, des tuyaux en fonte d'un diamètre ne dépassant pas 100 mm, appartenant à la catégorie IV, sont installés. L'accouplement au moyen de tés n'est autorisé que si le dessin appartient à la catégorie III ou IV.

Tous les éléments de la structure du pipeline doivent être protégés des effets nocifs de la corrosion. Et toutes les parties de la communication, qui ont une température supérieure à 55 ° C et sont dans le domaine public pour le personnel de service, doivent avoir l'isolation thermique nécessaire.

Installation souterraine (cachée) de pipelines

Le projet sur lequel sera réalisée l'installation de la communication par pipeline transportant de l'eau chaude ou de la vapeur devra être réalisé en tenant compte des normes et règles de construction (SNiP) par les organisations compétentes.

Selon SNiP, l'installation conjointe de pipelines dans le sol est interdite si au moins l'un d'entre eux appartient à la catégorie I. De plus, lors du montage du système dans une tranchée semi-alésée, il faut tenir compte du fait que sa hauteur doit être d'au moins 1,5 mètre et que la distance entre les tuyaux isolés doit être d'au moins 60 cm.

Les segments sur lesquels diverses vannes sont montées doivent être situés dans les épaisseurs du tunnel afin d'effectuer l'inspection de routine ou la réparation de l'équipement sans problème.

De plus, il convient de prêter attention au fait que lors de l'installation de tuyaux dans des tranchées de passage, la hauteur du tunnel doit être d'au moins 2 m et la largeur entre les tuyaux isolés doit être d'au moins 70 cm.

Installation aérienne (ouverte) de pipelines

Dans le cas où il est nécessaire de procéder à une installation ouverte d'une communication transportant de l'eau chaude ou de la vapeur, certains codes du bâtiment doivent être pris en compte. Contrairement au montage encastré, une installation de communication ouverte permet la disposition conjointe de pipelines de toutes catégories.

Ce type d'installation, en règle générale, est limité par le plan de développement de la ville et est effectué beaucoup moins fréquemment. Le câblage ouvert des communications par pipeline est souvent utilisé sur le territoire d'entreprises industrielles de divers types.

Cette méthode a ses avantages, par exemple, elle peut être utilisée dans les cas où l'option souterraine est exclue en raison de divers facteurs. Les conditions lors de la pose d'un pipeline ouvert sont obligatoires sont les suivantes:

• taux élevé de stagnation des eaux souterraines;
• zones sismiquement actives;
• zone de pergélisol.

Un point très important est l'équipement de la communication de pipeline de type ouvert avec l'isolation thermique nécessaire. L'isolant, situé sur une route ouverte, ne subit pas de pression du sol et n'est pas exposé à l'humidité et aux composés chimiques actifs, ce qui affecte sa durée de vie et ses performances.

De plus, le coût de la pose en hauteur est nettement inférieur à celui du souterrain. Dans certains cas, les économies de coûts atteignent 40%.

Vannes et autres dispositifs pour canaliser l'eau chaude et la vapeur

Conformément aux codes et règles du bâtiment, toutes les canalisations qui composent le réseau de chauffage doivent être équipées des instruments de mesure, des vannes d'arrêt et de régulation nécessaires. Il convient de garder à l'esprit que les réglages de l'instrument doivent répondre aux paramètres nécessaires, par exemple, l'indicateur de pression dans l'élément de protection ne doit pas être supérieur à celui calculé de plus de 10%. Si le système fonctionne à pression réduite, les dispositifs de sécurité doivent subir des réglages individuels adaptés aux conditions du système.

Remarque! Les soupapes de sécurité doivent être équipées de systèmes d'échappement pour rediriger le fluide si nécessaire et pour protéger le personnel de service des brûlures possibles lorsque la soupape est activée. Les tuyaux d'évacuation doivent être protégés contre le gel et équipés d'un système d'évacuation des condensats.

De plus, toutes les vannes doivent avoir des désignations spéciales sur le corps. Le marquage décrit les paramètres suivants:

• marquage du fabricant;
• diamètre d'une passe conditionnelle (Du);
• pression et température conditionnelles de l'eau ou de la vapeur transportée;
• direction indiquant le mouvement du support;
• nuance d'acier.

Sélection du manomètre

La sélection d'un manomètre pour un système de pipeline est une mesure très responsable, car cet appareil surveille la pression de l'eau ou de la vapeur dans le pipeline et peut fournir des informations sur l'urgence.

La précision du manomètre doit correspondre à cette classe:

• 2,5 - avec indicateurs de pression moyenne ne dépassant pas 2,5 MPa;
• 1,5 - avec des indicateurs de pression moyenne supérieure à 2,5 MPa;
• 1,0 - aux indicateurs de la pression moyenne plus de 14 MPa.

L'échelle de l'appareil doit contenir une ligne rouge permettant de déterminer la pression admissible dans le système. L'installation de l'appareil est effectuée sur un segment de la canalisation, qui est situé dans un endroit accessible. Le manomètre est monté soit strictement verticalement, soit avec une pente avant admissible jusqu'à 30 °.

Les pipelines transportant de la vapeur et de l'eau chaude sont un type particulier de structures qui doivent être conçues et exploitées en stricte conformité avec les règles SNiP. Ces conduites diffèrent en pression et en température, et des tuyaux avec des caractéristiques techniques appropriées sont utilisés pour chaque type.