Rurociągi ciepłej wody i pary: rodzaje, cechy i cechy instalacyjne

Rurociągi pary i gorącej wody służą do ogrzewania budynków, obiektów produkcyjnych i magazynowych. Najpopularniejszym materiałem do takiej komunikacji jest stal, jednak istnieją inne opcje, z których takie systemy są wykonane. Takie projekty są podzielone na kategorie i typy, które mają unikalne cechy techniczne.

Cechy rurociągów do systemów grzewczych

Medium transportowane przez takie rurociągi ma zwykle temperaturę powyżej 115 ° C. Nadciśnienie w układzie może osiągnąć 1,6 MPa. Rury do takich sieci są wykonane z różnych materiałów, ale zastosowanie stali jest liderem. Rury stalowe mają wysoką wytrzymałość i niezawodność w użyciu. W celu poprawy ich właściwości technicznych w większości przypadków wyroby stalowe poddawane są obróbce cieplnej. Ta procedura zmniejsza skutki uderzenia wodnego w systemie. Dokumentacja musi koniecznie zawierać klauzulę opisującą, który tryb obróbki cieplnej został użyty do stworzenia rur.

W niektórych przypadkach obróbka cieplna nie jest przeprowadzana. Dzieje się tak z następujących powodów:

• w przypadku, gdy niezbędne parametry techniczne zostały już osiągnięte podczas produkcji rur;
• jeżeli rura została już poddana obróbce cieplnej podczas produkcji przez formowanie na gorąco.

Bardzo ważne jest uzyskanie niezbędnych parametrów technicznych, aby wykluczyć możliwość uderzenia wodnego. Ta awaria prowadzi do obniżenia ciśnienia w systemie, co powoduje wyciek transportowanego medium (woda, para).

Oprócz stopów stali do produkcji rurociągów wodnych i parowych stosuje się następujące materiały:

• żeliwo;
• stopy nieżelazne.

Przepisy Państwowego Nadzoru Technicznego nie są zwyczajowo stosowane do komunikacji, która należy do kategorii I ze wskaźnikiem średnicy zewnętrznej mniejszym niż 51 mm i konstrukcjami kategorii II, III, IV ze wskaźnikiem średnicy zewnętrznej mniejszym niż 76 mm. Ponadto rurociągi znajdujące się przed zaworem kotła parowego i przewody tymczasowe układane na krótki okres (do 1 roku) nie podlegają tym przepisom.

Kategorie rurociągów

Rurociągi pary i gorącej wody są podzielone na 4 główne kategorie zgodnie z parametrami roboczymi wody i pary. Główne parametry operacyjne, według których obliczana jest kategoria określonej komunikacji, są następujące:

• w przypadku konstrukcji przenoszących parę z kotłów parametrami roboczymi są ciśnienie i temperatura medium wylotowego;
• do komunikacji parowej działającej z turbin - najwyższy wskaźnik ciśnienia wstecznego i temperatury (praca na biegu jałowym);
• dla struktur pary o różnych poborach pary (nieregulowanych, regulowanych) - najwyższa wartość ciśnienia i temperatury medium w selekcji.
• dla konstrukcji transportujących parę z instalacji redukujących i obniżających ciśnienie - najwyższe ciśnienie i temperatura medium.
• w przypadku komunikacji transportującej wodę zasilającą po separatorach o podwyższonym ciśnieniu - ciśnienie nominalne medium, z uwzględnieniem właściwości systemu.
• dla rur ciepłej wody (zasilanie i powrót) - najwyższy wskaźnik ciśnienia i temperatury, uwzględniający konstrukcje pompujące i ukształtowanie terenu.

Zależność kategorii od temperatury przedstawia tabela nr 1.

Tabela 1

Kategoria	Temperatura ° C
IV	115–250
III	250-350 (1 grupa) lub do 250 (2 grupy)
II	350–450 (1 grupa) lub do 350 (2 grupy)
ja	powyżej 560 (1 grupa), 520–560 (2 grupy), 450–520 (3 grupy), do 450 (4 grupy)

 

Ważny! Z reguły kategoria sieci grzewczej, która jest obliczana na podstawie parametrów pracy wody lub gazu przy wejściu do niej, jest wskazana w dokumentacji technicznej i ma zastosowanie do całej komunikacji, niezależnie od jej długości.

W niektórych przypadkach dopuszcza się nieprzestrzeganie tych zasad, wymaga to jednak jasnego wyjaśnienia odstępstwa od przepisów, które należy przekazać odpowiednim władzom do rozpatrzenia.

Zależność kategorii od presji przedstawiono w tabeli nr 2.

Tabela 2

Kategoria	Ciśnienie, MPa
IV	0,07–1,6
III	Do 4,0 (1 grupa) lub 1,6–4,0 (2 grupy)
II	Do 8,0 (1 grupa) lub więcej 4,0 (2 grupy)
ja	–
	–
	–
	Ponad 8,0

 

Rodzaje systemów grzewczych

W zależności od różnych czynników wszystkie sieci grzewcze, w tym rurociągi ciepłej wody i pary, są podzielone na typy. Rozważ główne czynniki, za pomocą których odbywa się rozdział tych struktur:

• według źródła ciepła;
• transportowanym medium;
• według rodzaju uszczelki;
• zgodnie ze schematem projektu.

W zależności od źródła ciepła emitują:

• scentralizowane (ze stacji termicznej lub nuklearnej);
• zdecentralizowane (z autonomicznych kotłowni).

Transportowane medium wyróżniają następujące rodzaje rurociągów:

• woda;
• parowy.

Konstrukcje przenoszące ciepłą wodę mają jedną cechę wyróżniającą - parzystą liczbę rur w systemie. Wynika to z faktu, że oprócz transportu ciepłej wody taki system musi koniecznie mieć kran. Ponadto rurociągi transportujące ciepłą wodę wyróżniają się liczbą rur (dwie, cztery itd.).

Rurociąg do pary jest bardziej złożonym systemem (z inżynieryjnego punktu widzenia). Wynika to z faktu, że poruszająca się po niej para wodna jest podgrzewana do temperatury przekraczającej temperaturę wody. W przypadku nieprawidłowej produkcji lub ułożenia rurociągu pary rury mogą ulec deformacji pod wpływem silnego nagrzewania. Ponadto należy wziąć pod uwagę inny czynnik - występowanie kondensacji na ściankach rur. Określenie przepływu pary według średnicy rury i ciśnienia odbywa się z uwzględnieniem prędkości. W razie potrzeby wskaźnik ten można ustalić z tabeli w Internecie lub obliczyć samodzielnie.

Według rodzaju instalacji zwykle rozróżnia się wszystkie systemy grzewcze według:

• nadziemny (otwarty);
• podziemne (ukryte);

Z kolei metro dzieli się na:

• kanał;
• bezkanałowy.

Wysokie konstrukcje są zwykle układane w przypadkach, w których konieczne jest zabezpieczenie rurociągu przed sejsmicznie aktywnymi (mobilnymi) gruntami podziemnymi, a także w przypadkach, w których ukryte układanie jest trudne z powodu gęsto zabudowanej powierzchni, która ma już szeroką sieć komunikacji podziemnej. Instalacja rurociągu powinna odbywać się zgodnie z przepisami budowlanymi i zasadami (SNiP) na niezawodnych metalowych podporach, które są w stanie naprawić komunikację nad ziemią na całej jej długości.

Linie podziemne (ukryte) są przeprowadzane z uwzględnieniem kanału SNiP lub metody niekanałowej. Metoda kanałowa polega na ułożeniu rury w betonowym kanale. To wydarzenie pozwala chronić komunikację przed temperaturą i wpływami korozyjnymi, a także przed ruchem gleby. Wszystkie kanały są podzielone według cech konstrukcyjnych na:

• taca;
• monolityczny.

Układanie bez kanału jest najbardziej popularne ze względu na wykonalność ekonomiczną. W takim przypadku rury są układane bezpośrednio w uprzednio przygotowanym wykopie. Z reguły opcja ta obejmuje stosowanie konstrukcji wykonanych z materiałów o doskonałych właściwościach antykorozyjnych: polichlorek winylu (PVC), polietylen (PE) itp.

Rodzaje rurociągów zgodnie ze schematem projektowym

Zgodnie ze schematami projektowymi wszystkie sieci ciepłownicze, w tym rurociągi wodne i parowe, można podzielić na:

• bagażnik samochodowy;
• dystrybucja;
• gałęzie.

Pomocna informacja! Ponadto istnieje specjalny podgatunek systemów grzewczych, który nazywa się kwartalnym. Kwartalna sieć stanowi element przejściowy między systemem dystrybucji a konsumentami.

Rurociągi trunkowe są tranzytowe i nie mają odgałęzień. Transfer mediów za pośrednictwem takiej komunikacji odbywa się od źródła do systemów dystrybucyjnych. Wskaźnik temperatury w takich strukturach wynosi od 90 do 150 ° C, a przekrój rur wynosi od 525 do 1020 mm.

Systemy dystrybucyjne transportują ciepło z komunikacji miejskiej do użytkownika końcowego (w domach i mieszkaniach). Średnica takich rurociągów sięga 525 mm, a temperatura waha się od 85 do 110 ° C.

Gałęzie to odcinek sieci ciepłowniczej, który łączy punkt cieplny z głównym rurociągiem lub budynek mieszkalny z systemem dystrybucyjnym.

Projekt rurociągu: kluczowe punkty

Projekty rurociągów transportujących ciepłą wodę lub gaz są realizowane wyłącznie przez właściwe organy. Istnieją pewne normy określone w dokumentacji technicznej, zgodnie z którymi powinien odbywać się projekt tych konstrukcji. Przy obliczaniu należy wziąć pod uwagę następujące parametry:

• wskaźniki temperatury;
• rozszerzalność cieplna materiału, z którego wykonana jest komunikacja;
• ciśnienie robocze i maksymalne;
• ciężar konstrukcyjny.

Na podstawie uzyskanych danych specjaliści określają żywotność rurociągu i rejestrują go w paszporcie projektowym. Ponadto dokumentacja musi wskazywać liczbę początków ustaloną podczas procesu projektowania. Projekt powinien być zaprojektowany tak wygodnie, jak to możliwe do rutynowych kontroli i kontroli.

Łączenie części i łączenie elementów konstrukcyjnych odbywa się poprzez spawanie. Połączenia kołnierzowe i gwintowane są dozwolone tylko w tych przypadkach, gdy: elementy konstrukcyjne komunikacji mają kołnierze, instalowane są rury żeliwne o średnicy nie większej niż 100 mm, należące do kategorii IV. Łączenie za pomocą trójników jest dozwolone tylko wtedy, gdy projekt należy do kategorii III lub IV.

Wszystkie elementy konstrukcji rurociągu muszą być chronione przed szkodliwym działaniem korozji. Podobnie jak wszystkie części komunikacji, które mają temperaturę powyżej 55 ° C i znajdują się w domenie publicznej dla personelu serwisowego, muszą mieć niezbędną izolację termiczną.

Podziemna (ukryta) instalacja rurociągów

Projekt, w ramach którego przeprowadzona zostanie instalacja rurociągu przesyłającego ciepłą wodę lub parę, powinien zostać przeprowadzony z uwzględnieniem norm i zasad budowlanych (SNiP) przez właściwe organizacje.

Według SNiP wspólny montaż rurociągów w ziemi jest zabroniony, jeśli co najmniej jeden z nich należy do kategorii I. Podczas montażu systemu w wykopie półotworowym należy wziąć pod uwagę, że jego wysokość powinna wynosić co najmniej 1,5 metra, a odległość między izolowanymi rurami powinna wynosić co najmniej 60 cm.

Segmenty, na których montowane są różne zawory, muszą znajdować się w zagęszczeniach tunelu, aby bezproblemowo przeprowadzić rutynową kontrolę lub naprawę sprzętu.

Ponadto warto zwrócić uwagę na fakt, że podczas instalowania rur w wykopach przejściowych wysokość tunelu powinna wynosić co najmniej 2 m, a szerokość między izolowanymi rurami powinna wynosić co najmniej 70 cm.

Napowietrzna (otwarta) instalacja rurociągów

W przypadku konieczności przeprowadzenia otwartej instalacji komunikacji transportującej ciepłą wodę lub parę, należy wziąć pod uwagę niektóre przepisy budowlane. W przeciwieństwie do montażu podtynkowego, otwarta instalacja komunikacyjna pozwala na wspólne układanie rurociągów dowolnej kategorii.

Ten typ instalacji jest z reguły ograniczony przez plan rozwoju miasta i jest wykonywany znacznie rzadziej. Otwarte okablowanie komunikacji rurociągowej jest często stosowane na terytorium różnego rodzaju przedsiębiorstw przemysłowych.

Ta metoda ma swoje zalety, na przykład może być stosowana w przypadkach, w których opcja podziemna jest wykluczona z powodu różnych czynników. Warunki przy układaniu otwartego rurociągu są obowiązkowe:

• wysokie tempo stagnacji wód gruntowych;
• obszary sejsmicznie aktywne;
• obszar wiecznej zmarzliny.

Bardzo ważnym punktem jest wyposażenie otwartej komunikacji rurociągowej w niezbędną izolację termiczną. Izolacja, która znajduje się na otwartej autostradzie, nie odczuwa nacisku na glebę i nie jest narażona na wilgoć i aktywne związki chemiczne, co wpływa na jej żywotność i wydajność.

Ponadto koszt układania nad głową jest znacznie niższy niż pod ziemią. W niektórych przypadkach oszczędności kosztów sięgają 40%.

Zawory i inne urządzenia do rurociągów ciepłej wody i pary

Zgodnie z przepisami budowlanymi i przepisami wszystkie rurociągi tworzące sieć grzewczą muszą być wyposażone w niezbędne przyrządy pomiarowe, zawory odcinające i kontrolne. Należy pamiętać, że ustawienia przyrządu muszą spełniać niezbędne parametry, na przykład wskaźnik ciśnienia w elemencie ochronnym nie powinien być wyższy niż obliczony o więcej niż 10%. Jeśli system działa przy obniżonym ciśnieniu, urządzenia bezpieczeństwa muszą przejść indywidualne ustawienia odpowiednie dla warunków w systemie.

Uwaga! Zawory bezpieczeństwa muszą być wyposażone w układy wydechowe, aby w razie potrzeby przekierować medium i chronić personel serwisowy przed możliwymi poparzeniami po aktywacji zaworu. Rury odprowadzające muszą być zabezpieczone przed zamarzaniem i wyposażone w system odprowadzania kondensatu.

Ponadto wszelkie zawory muszą mieć specjalne oznaczenia na korpusie. Oznaczenie opisuje następujące parametry:

• oznaczenie producenta;
• średnica warunkowego przejścia (Du);
• ciśnienie warunkowe i temperatura transportowanej wody lub pary;
• kierunek wskazujący ruch ośrodka;
• gatunek stali.

Wybór manometru

Wybór manometru dla systemu rurociągów jest bardzo odpowiedzialnym środkiem, ponieważ urządzenie to monitoruje ciśnienie wody lub pary w rurociągu i może dostarczyć informacji o sytuacji awaryjnej.

Dokładność manometru powinna odpowiadać tej klasie:

• 2,5 - ze wskaźnikami średniego ciśnienia nieprzekraczającymi 2,5 MPa;
• 1,5 - ze wskaźnikami średniego ciśnienia większymi niż 2,5 MPa;
• 1,0 - przy wskaźnikach średniego ciśnienia powyżej 14 MPa.

Skala urządzenia powinna zawierać czerwoną linię, za pomocą której można określić dopuszczalne ciśnienie w układzie. Instalacja urządzenia odbywa się na odcinku rurociągu, który znajduje się w dostępnym miejscu. Manometr jest zamontowany albo pionowo, albo z dopuszczalnym nachyleniem do przodu do 30 °.

Rurociągi transportujące parę wodną i gorącą wodę są szczególnym rodzajem konstrukcji, które muszą być zaprojektowane i obsługiwane w ścisłej zgodności z zasadami SNiP. Linie takie różnią się ciśnieniem i temperaturą, a dla każdego typu stosowane są rury o odpowiednich parametrach technicznych.