СОДК в тепловой сети: пустые растраты или незаменимый элемент

СОДК в тепловой сети: пустые растраты или незаменимый элемент

В предыдущей части (http://pikabu.ru/story/inzhenernyie_sistemyi_chast_1_kotelny…) мы рассмотрели принцип работы котельной, узнали каким образом холодный теплоноситель превращают в горячий и каким образом используется его энергия. Пришло время направить его в наши дома, и в этом нам поможет следующий комплекс инженерных систем – тепловая сеть.

Эта часть будет, скорее всего, самой короткой, потому что принцип действия теплосетей очень прост, а все детали и сложности кроются в расчётах, которыми занимаются специалисты.

Тепловая сеть – это набор трубопроводов, арматуры и специальных устройств, позволяющих развести горячую воду от котельной к разным районам, микрорайонам и отдельным домам. Арматура в данном случае это не стальные стержни, которыми жители неблагополучных районов зарабатывают на жизнь, а специальные механизмы управления потоком, но о них позже.

Итак, мы нагрели воду в котлах и хотим направить её замерзающим горожанам. Помогут нам в этом сетевые насосы. Вот они, синего цвета (большая штука сверху это двигатель, а рёбра на корпусе нужны для его охлаждения):

СОДК в тепловой сети: пустые растраты или незаменимый элемент СОДК в тепловой сети: пустые растраты или незаменимый элемент

Насосы нужны для перекачивания горячей воды от котлов в систему теплоснабжения. Их размеры и мощность продиктованы огромными расходами и высоким давлением теплоносителя.

Далее вода поступает непосредственно в трубы, которые все видели рядом с дорогами в промышленных районах или под землёй во время ремонтных работ:

СОДК в тепловой сети: пустые растраты или незаменимый элемент СОДК в тепловой сети: пустые растраты или незаменимый элемент

Особо про трубы сказать нечего, делают их из стали, соединяют с помощью сварки. Если сравнить фотографии, то на нижней мы видим что и ожидаем, а на верхней труба как будто бы из тонкого металла огромного диаметра. На самом деле, на обеих фотографиях одинаковые трубы, просто верхняя утеплена:

СОДК в тепловой сети: пустые растраты или незаменимый элемент

Утепление нужно, чтобы снизить тепловые потери в сетях, которые могут достигать огромных значений, особенно в городских сетях большой мощности. Многие наверняка замечали, как на некоторых газонах или тротуарах зимой нет снега и видно прекрасную чёрную землю без травы.

Так вот, прямо под этими местами находятся неглубоко заложенные трубы или тепловые камеры. С технической точки зрения такое явление нежелательно, т.к.

из-за потерь тепла в землю и атмосферу придётся тратить больше топлива в котельной и греть воду до более высокой температуры.

Кстати, трубы небольшого диаметра прокладывают прямо так, засыпав землёй. А вот большие трубы прокладывают в специальных каналах из бетона (крышу канала видно справа, она выглядывает из-под земли):

СОДК в тепловой сети: пустые растраты или незаменимый элемент

Теперь о тепловых камерах. После котельной это единственный пункт, в котором с трубопроводами происходят изменения:

СОДК в тепловой сети: пустые растраты или незаменимый элемент СОДК в тепловой сети: пустые растраты или незаменимый элемент

На таких любят греться бродячие собаки, а нужны они для управления подачей горячей воды при разделении веток, а также на отдельный дом или группу домов. В таком случае, при аварии на подводящих трубах не придётся отключать всю ветку, можно перекрыть только аварийный участок.

Разводка теплосети выглядит примерно так:

СОДК в тепловой сети: пустые растраты или незаменимый элемент

И на каждом узле должны быть установлены запорные и регулирующие механизмы.

Отключение и регулировка потока производятся с помощью той самой арматуры: задвижек, вентилей, редукторов, обратных клапанов и других устройств.

Таким нехитрым образом, с помощью системы трубопроводов, вода из котельных распределяется по городу и поступает в наши батареи и краны. Перед этим она попадает в индивидуальный тепловой пункт, но его мы рассмотрим в следующей части про отопление. После системы отопления охлаждённая вода по «обратке» возвращается в теплосеть, достигает котельной и цикл нагрева повторяется.

1). Вода в ваших батареях и в горячем кране – скорее всего одна и та же. Большинство домов, особенно построенных в советское время, питаются из сети открытого типа. Это значит, что из подающей горячей трубы вода идёт и на отопление, и на горячее водоснабжение.

В настоящее время при строительстве домов применяют закрытую схему: это значит, что вода из теплосети поступает в теплообменник, где нагревает обычную водопроводную воду. Такая схема предпочтительна, так как требования к очистке холодной воды гораздо выше, а значит она лучшего качества.

2). Во время раскопок теплосетей многие видели такие загогулины:

Они сделаны не для обхода каких-то конструкций и не для разбавления унылой линейности сетей.

Со школы все помнят, что при нагревании любое тело расширяется, а при охлаждении – сжимается. Например, 100-метровая труба, проложенная осенью при 0°С и работающая при температуре воды 50°С станет длиннее на 5,5 см. Подобные изменения изогнут трубу и могут привести к её разрушению.

Так вот на картинке выше изображён П-образный компенсатор, который позволяет трубе удлиняться в расчётных пределах, в таком случае изменение длины примут и разделят между собой сварные швы и отводы труб, а труба останется целой и в неизменном положении.

Также существуют другие типы компенсаторов: сальниковые, сильфонные, линзовые:

Все они служат одной цели – принимать на себя линейное удлинение трубы и не дать ей разрушиться.

На этом по тепловым сетям всё. Как видите, всё предельно просто. Уже в следующей части мы рассмотрим непосредственно системы отопления.

Оперативный дистанционный контроль трубопроводов ППУ

Разместил: admin Категория: Сети и системы связи
Размер: 399.26 KB Раздел: СОДК
Дата: 12.11.2015 Скачали: 268
Поделиться
  • Проект система оперативного дистанционного контроля СОДК.
  • В данном проекте запроектирована СОДК, предназначенная для систематического контроля состояния изоляции и оперативного выявления участков с повышенной влажностью изоляции в трубопроводах из ППУ труб.
  • Принцип действия СОДК импульсного типа основан на измерении электрического сопротивления теплоизоляционного слоя между стальной трубой и двумя медными проводами системы контроля, образующими сигнальную цепь, которая проходит по всей длине трубопровода.

1. Расстояние от медного провода до стальной трубы — 15 мм.

  1. 2. Контроль сопротивления изоляции:
  2. — сопротивление между сигнальным проводом и стальной трубой (для одной трубы или фасонного элемента — 20 м проводов и менее) должно быть не менее 10 МОм;
  3. — сопротивление изоляции 300 м трубопровода меняется обратно пропорционально;
  4. — для контроля сопротивления изоляции следует использовать напряжение 500 V.
  5. 3. Контроль сопротивления сигнальной петли:
  6. — удельное сопротивление медных проводов 0,012-0,015 Ом/м;
  7. — превышение допустимого значения сопротивления сигнальной цепи для соответствующей длины проводов системы контроля указывает на некачественное соединение проводов на стыках.

При производстве предварительно изолированных труб и фасонных изделий в них серийно заложены медные провода системы контроля.

В качестве основного «сигнального» используется луженный медный провод белого цвета, который расположен в трубопроводе справа по ходу движения воды (для обратного трубопровода направление как для подающего).

Второй провод — голый медный — «транзитный» проходит по всей теплосети без разрывов.

Для систематического контроля состояния изоляции предусмотрено использование переносного детектора повреждений «Вектор 2000» и возможность его подключения к измерительному терминалу «КТ-11», а также локатора — импульсного рефлектометра «Рейс-105Р» для определения точного места повреждения и вида дефекта (намокание изоляции, обрыв сигнального провода) при подключении его к терминалам «КТ-11», «КТ-12» и «КТ-13».

СОДК в тепловой сети: пустые растраты или незаменимый элемент

Определение

Система оперативного дистанционного контроля (Система ОДК, СОДК) –это система, выполняющая функцию мониторинга состояния влажности пенополиуретанового слоя теплоизоляции, а также позволяющая выявлять участки с повышенной влажностью при помощи переносных либо стационарных детекторов.

Причины превышения влажности, могут быть следующими:

  • Влагу пропускает наружный защитный слой;
  • Просачивание теплоносителя в местах разрушения стальной части трубопровода вследствие коррозионных процессов либо дефектов сварных соединений.

Система ОДК: назначение, принцип работы, исправление повреждений

Что такое ОДК? Это система оперативного дистанционного контроля. Производит постоянный и непрерывный контроль за теплоизоляцией труб (ППУ). Контроль ведется все время службы теплотрассы.

Система предназначена для обнаружения таких дефектов, как:

  • повреждение непосредственно самой трубы;
  • повреждение обертки из полиэтилена, которой обернута труба и слой теплоизоляции;
  • повреждение сигнальных проводов;
  • процесса замыкания сигнальных проводов на трубу;
  • плохого стыкового соединения проводов.

Труба ППУ послойно

Принцип действия ОДК основывается на датчике, контролирующем слой изоляции, а именно его влажность, который проходит по всей длине трубопровода. Как минимум два провода расположены в слое теплоизоляции и соединены по всей длине трубопровода.

На начальной и конечной точке они соединяются в одну петлю. Петля представляет собой сигнальные провода из меди. Между стальными трубами и пенополиуретановым слоем теплоизоляции образуется датчик контроля за уровнем влажности теплоизоляции.

Задачи датчика:

  • контроль всей длины датчика и контроль длины сигнальной петли. Выявление длины того участка трубопровода, которая охвачена датчиком;
  • контроль влажности слоя теплоизоляции;
  • поиск того места, где произошло увлажнение слоя теплоизоляции или оборвался сигнальный провод.

Задача датчика заключается в предоставлении точных данных о состоянии влажности теплоизоляции. Когда в слое теплоизоляции увеличивается количество влаги, значит, это может быть как утечка теплоносителя из трубы, так и попадание влаги снаружи. Как только это происходит, датчик сообщает путем отражения импульса.

Принцип распознавания участка повреждения и его устранение:

  • как только нарушается теплоизоляция, датчик сообщает об этом. Остается найти повреждение на том участке, который находится между сигнальными индикаторами;
  • выделенный участок отсоединяется от системы ОДК;
  • накладывание данных на схему стыков;
  • исходя из полученных данных, откапывается нужный участок трубопровода и производится ремонт.

ППУ труба

Трубы ППУ – новая и перспективная разработка

Остается вопрос, что такое ППУ? Все довольно просто. Это пенополиуретаны – универсальная группа полимеров. Материал новый, но уже получивший свою популярность.

Российский климат вынуждает нас отапливать свои жилища. И остро стоит вопрос не как донести тепло в дом, а как донести его с наименьшими потерями.

Читайте также:  Покупка недвижимости с электронного аукциона по банкротству

Раньше трубопровод оборачивали стекловатой, закрепляли ее при помощи стальной проволоки, а сверху покрывали оцинкованными стальными листами. Материал ценный, поэтому он недолго задерживался на трубах.

Сегодня все больше используют трубы из пенополиуретана. Из него сделана и теплоизоляция.

Достоинства ППУ:

  • относительно других способов утепления, пенополиуретан монтируется достаточно легко;
  • уровень защиты от теплопотерь не зависит от влажности, как у стекловаты;
  • при использовании полиэтиленового покрытия изделия из пенополиуретана можно укладывать в грунт. Для этого не понадобятся никакие дополнительные способы изоляции;
  • в отличие от оцинкованной стали, этот материал менее привлекателен для кражи. Хотя если его правильно снять, то возможно повторно использовать;
    СОДК в тепловой сети: пустые растраты или незаменимый элемент
    Разные допустимые цвета для труб
  • имея водонепроницаемую оболочку, он значительно меньше поддается коррозии.

Этапы монтажа труб ППУ:

  • зачистка;
  • сварка и контроль качества;
  • для этой цели нужен дефектоскоп;
  • надевание муфты. Под нее заливается монтажная пена. Муфта нагревается и осаживается. Это позволяет получить герметичность соединения.

Система ОДК для теплотрассы – это дополнительный способ защиты. И заключается он в предотвращении больших аварийных ситуаций и максимально быстром устранении маленьких повреждений.

Виды неисправностей и поиск мест повреждений

В процессе работы система СОДК контролирует один важнейший параметр состояния трубопровода — отсутствие или присутствие влаги в слое тепловой изоляции, и собственное состояние – исправность сигнального провода. Соответственно, на основании результатов измерений система может зафиксировать любую из следующих неисправностей:

  • Намокание отдельного участка теплоизоляции.
  • Замыкание при контакте сигнального проводника с поверхностью рабочей трубы.
  • Повреждение (обрыв) сигнального проводника.

Поиск и локализация места дефекта производится при помощи переносных и стационарных детекторов, и самого точного и эффективного прибора – импульсного рефлектометра. Детекторы помогают определить участок между пунктами контроля, на котором обнаружена неисправность.

Данный участок цепи временно отключают, и, посылая по проводам контрольный высокочастотный импульс, получают данные о времени прохождения отраженного сигнала. Сравнив данные, полученные с каждой их сторон контрольного участка, рассчитывают расстояние до места аварии.

Схема системы оперативного дистанционного контроля

СОДК в тепловой сети: пустые растраты или незаменимый элемент

Детектор повреждений

Детектор повреждений предназначен для контроля состояния трубопровода на всем измеряемом участке. Устройство сможет обнаруживать следующие неисправности и недостатки:

  • Разрыв сигнальных проводников;
  • Замыкание сигнального проводника на стальную трубу;
  • Намокание изоляционного слоя.

Детектор не определяет точное место дефекта, а также причину.

Принцип работы детектора следующий. Пенополиуретан характеризуется высоким электрическим сопротивлением. Сопротивление изоляционного слоя ППУ при попадании влаги значительно уменьшается.

Электрическое сопротивление измеряется между проводниками системы ОДК и стальной трубой. В случае, если значение сопротивления будет ниже порогового, то детектор выдает сигнал «намокание».

Также данный сигнал может сработать, когда сигнальный провод касается металлической трубы.

Детектор также измеряет сопротивление медных проводников. В случае, если сопротивление электрической цепи превышает предельный параметр, детектор выдает сигнал «обрыв». Детекторы повреждений бывают стационарные и переносные.

Импульсный рефлектометр (Локатор)

Импульсный рефлектометр (локатор) является переносным прибором и предназначен для поиска местоположений дефектов. Прибор выявляет те же типы неполадок, что и детектор повреждений. Принцип работы рефлектометра основан на локационном измерении.

Вследствие монтажа проводников индикаторов относительно стальной трубы правильным образом, при подаче на них высокочастотных электрических импульсов, и вследствие электрических свойств пенополиуретана образуется волновое сопротивление, которое является постоянным на всей протяженности трубы.

Локация электрическими импульсами небольшой энергии происходит беспрепятственно.

Намокание изоляционного слоя приводит к изменению величины волнового сопротивления, а, следственно, затрудняет прохождение импульсов. Локатор фиксирует отраженные от влажной изоляции импульсы. Импульсный рефлектометр позволяет определить длину дистанции до места дефекта.

На изменение волнового сопротивления, помимо намокания, могут влиять:

  • Изменение сечения изоляционного слоя;
  • Места присоединения муфт;
  • Места обрыва проводников;
  • Конечная точка сигнальной линии.

Принцип действия

Работа комплексов аппаратного контроля СОДК базируется на принципе измерения сопротивления слоя тепловой изоляции электрическому току.

Являясь в нормальных условиях диэлектриком, намокший пенополиуретан становится проводником — его сопротивление понижается до 1,0-5,0 кОм, что может быть зарегистрировано соответствующими приборами СОДК.

Чтобы обеспечить возможность производства таких измерений одномоментно по всей длине трубопровода, ППУ трубы еще на стадии изготовления тепловой изоляции оснащают специальными проводниками, интегрированными в слой пенополиуретана.

Позднее — во время строительства трубопроводов, проводники всех смонтированных труб соединяют в единую цепь.

Измеряя электрическое сопротивление перехода «стальная труба — сигнальный провод СОДК, аппаратура системы способна зарегистрировать любое, даже самое незначительное отклонение реальных параметров от эталонных значений, внесенных в технический паспорт трубопровода на момент пусковых испытаний.

Если СОДК зарегистрировала наличие намокания изоляции, при помощи специальных приборов дистанционного действия — импульсных рефлектометров, с высокой степенью точности определяется место дефекта и оперативно производится ремонт.

Коммутационный терминал

В соответствии с пунктом 4.69 СП 41-105-2002 для соединения сигнальных проводников и подключения приборов контроля необходимо использовать терминалы следующих типов:

  • В конечной контрольной точке трубопровода – концевой терминал;
  • В конечной контрольной точке трубопровода, имеющей выход на стационарный детектор — Концевой терминал с выходом на стационарный детектор;
  • В промежуточной контрольной точке трубопровода – промежуточный терминал;
  • В точке контроля на границе участка — двойной концевой терминал;
  • В месте слияния нескольких отрезков трубопровода – объединяющий терминал;
  • В точках, где нет изоляционного слоя, для подсоединения стыковочного провода – проходной терминал. Ограничение по максимальной длине провода составляет 10 м.

Концевые терминалы монтируются в конечных контрольных точках тепловой сети, промежуточные (один из них может соединяться со стационарным детектором) — на прямолинейных отрезках. Точки контроля необходимо предусматривать на расстоянии не более 300 м друг от друга.

Если трубопровод имеет протяженность до 100 м, его оснащают 1 концевым терминалом. В таком случае возможна закольцовка кабелей СОДК в противоположной точке трубопровода.

Начальные точки боковых ответвлений протяженностью порядка 30-40 м необходимо оборудовать промежуточными терминалами без учета местоположения других контрольных точек основного трубопровода.

Технические параметры

В соответствии с пунктом 5.1.10 ГОСТ 30732-2006 сопротивление между стальной трубой и проводниками системы ОДК должно быть не менее 100 МОм при испытательном напряжении не менее 500 В.

В соответствии с пунктом 3.9 СП 41-105-2002 сопротивление медных проводников-индикаторов должно быть в пределах 0,012-0,015 Ом/м. Сопротивление изоляции 3,3 кОм/м.

В соответствии с пунктом 4.57 СП 41-105-2002 пороговое сопротивление медных проводников-индикаторов должно быть 200 Ом при максимальной длине 5000 м. При превышении данного параметра детектор выдает сигнал «Обрыв». Пороговое сопротивление изоляции должно соответствовать 1-5 кОм. Если параметр сопротивления изоляции будет ниже, то детектор выдает сигнал «намокание».

Наша продукция

  • Трубы в ппу изоляции
  • Отводы в ппу изоляции
  • Неподвижные щитовые опоры (НЩО) в ппу изоляции
Поделитесь в соц.сетях:

Тепловые сети

Для транспортировки тепла к потребителям используют трубопроводы – тепловые сети, которые могут передавать тепло с помощью воды и пара, их соответственно называют водяными и паровыми. В настоящее время тепловые сети передают тепло на большие расстояния. Во избежание больших теплопотерь они должны быть теплоизолированными.

Различают транзитные, магистральные, распределительные и кольцевые трубопроводы. Тепловые сети, которые подводят тепло к промышленным предприятиям, называют промышленными, к жилым и общественным зданиям – коммунальными, к предприятиям и гражданским зданиям – смешанными.

Схемы тепловых сетей в плане могут быть двух видов: радиальные и кольцевые. Радиальная схема теплоснабжения представляет собой тупиковые ответвления ко всем объектам. В случае аварии эти объекты оказываются отключенными. Кольцевая схема теплоснабжения более надежна и бесперебойна в работе.

В ней все ветки мелких ответвлений объединены в общий контур. Тепловые сети разных районов города могут быть соединены между собой, чтобы в случае выхода из строя одного источника тепла его мог дублировать другой.

Это позволяет бесперебойно снабжать теплом все районы города и одновременно устранять неисправность.

Тепловые сети делают двух- и многотрубными. Наиболее распространена двухтрубная система, при которой одна труба – подающая, другая – обратная. В этой системе вода циркулирует по замкнутому кругу: отдав свое тепло потребителю, она возвращается в котельную.

В жилых районах применяют два вида водяных систем теплоснабжения: открытую и закрытую.

Разница заключается в том, что при закрытой системе теплоснабжения в трубопроводах циркулирует постоянное количество воды, а при открытой системе – часть воды непосредственно из системы разбирается на нужды горячего водоснабжения.

В открытой системе теплоснабжения вода должна быть по качеству равноценна питьевой, а запас воды на источнике тепла должен постоянно пополняться.

Однотрубная система подает теплоноситель для отопления и вентиляции, а затем выпускает его в качестве горячего водоснабжения. Вариант наиболее дешевый, но трудно рассчитываемый.

Трехтрубная система обеспечивает подачу тепла по двум трубам с разными параметрами теплоносителя, а возврат осуществляется по третьей трубе. В четырехтрубной системе подача тепла на отопление и горячее водоснабжение разделена по двум парам труб.

Наиболее применима в настоящее время в населенных пунктах раздельная двухтрубная система теплоснабжения ввиду удобства и экономичности ее использования.

Для горячего водоснабжения используют открытый и закрытый варианты присоединения к тепловым сетям. В открытых сетях горячая вода поступает прямо из теплосети и восполняет в ней тепло из источника.

Качество горячей воды невысокое. В закрытых сетях вода теплосети полностью возвращается к тепловому источнику, нагревая водопроводную воду для горячего водоснабжения в теплообменных аппаратах.

Читайте также:  Реконструкция деревянного дома - достройка и перестройка деревянных домов.

В этом случае качество горячей воды высокое.

Тепловые сети прокладывают над землей и под землей. Надземная прокладка дешевле, но часто недопустима по эстетическим соображениям. Подземная прокладка наиболее распространена. Различают канальную и бесканальную прокладки трубопроводов.

Канальная прокладка трубопроводов дороже, но надежнее, так как стенки канала защищают трубы от случайных воздействий, блуждающих токов и т.д. Каналы делают кирпичными и железобетонными. По конструкции они бывают проходные (высотой 2 м), полупроходные (высотой 1,4м) и непроходные.

Бесканальная прокладка теплопроводов – простой и дешевый способ заложения, поэтому он наиболее распространен, особенно при реконструкции и в малоэтажной застройке. Трубы укладываются прямо в грунт.

Этот способ имеет, однако, большие недостатки: коррозия, трудоемкость ремонта, отсутствие периодического надзора. Частично их преодолевают, защищая трубы от внешних воздействий грунта изоляционным материалом, цементной коркой и гидроизоляцией.

Применяют и армированный пенобетон, где арматуру выполняют в виде сетки, что придает значительную жесткость трубопроводам.

В настоящее время вместо ранее применявшейся армопенобетонной бесканальной прокладки трубопроводов очень широкое применение получили теплоизолированные пенополиуретановые (ППУ) системы трубопроводов.

Принципиальной особенностью этого вида прокладки трубопроводов является практически полная герметичность конструкции, позволяющая располагать трубопроводы тепловых сетей во влажных грунтах без дополнительной гидроизоляции и попутного дренажа.

Кроме того, конструкция прокладки трубопроводов может быть оборудована системой оперативного дистанционного контроля (СОДК), позволяющей систематически отслеживать и находить места увлажнения изоляции.

При этом способе бесканальной прокладки используют трубы с теплоизоляцией из пенополиуретана диаметром от 57 до 1020 мм в гидроизоляционной оболочке из плотного полиэтилена.

СОДК в тепловой сети: пустые растраты или незаменимый элемент

Из этого же вида тепловой изоляции изготавливают фасонные изделия для прокладки трубопроводов: отводы, z-образные элементы для компенсации температурных удлинений, тройники, неподвижные опоры, спускники и воздушники и др. Трубы применяют только новые стальные, черные или оцинкованные марок Ст. 10, Ст. 20, Ст. 17ГС и другие в соответствии с требованиями Госгортехнадзора России.

При строительстве теплотрасс из ППУ трубопроводов особое внимание уделяют тепловой и водонепроницаемой изоляциям стыковых соединений. При этом используют специальную сварную муфту, обеспечивающую абсолютно герметичное соединение стыков.

Пенополиуретановая изоляция рассчитана на длительное воздействие температуры теплоносителя до 130 “С и на кратковременное воздействие температуры до 150 °С.

Все трубы и остальные элементы трубопроводов при использовании такого оборудования снабжены проводами оперативного дистанционного контроля, сигнализирующими о повреждении проводов или о наличии влаги в изоляционном слое при эксплуатации.

Система основана на проводимости теплоизоляционного слоя, которая изменяется при изменении влажности. Для поиска мест неисправности (увлажнение изоляции, обрыв сигнальных проводников) используют методы и приборы, основанные на действии импульсной рефлексометрии.

СОДК включает в себя сигнальные медные проводники, заложенные во все элементы теплосети, разъемы по трассе и в местах контроля (ДТП, котельной), переносные приборы для периодической проверки и стационарные – для непрерывного контроля.

Прокладка в непроходных каналах – наиболее удобный способ прокладки теплопроводов, чем и объясняется его частое применение.

Преимущество этого способа по сравнению с бесканальной прокладкой состоит в том, что трубопровод защищен от колебания давления в грунте, так как заключен в канал, где находится на специальных подвижных и неподвижных опорах.

Его недостаток заключается в отсутствии постоянного наблюдения за состоянием сетей, а в случае аварии трудно найти место повреждения. В непроходных каналах теплосети могут располагаться с нефтемазутопроводами, трубопроводами сжатого воздуха давлением до 1,6 МПа и водопроводами.

В проходных коллекторах теплосети могут размещаться совместно с водопроводами диаметром до 300 мм, кабелями связи, силовыми кабелями напряжением до 10 кВ, а в городских коллекторах, а также с трубопроводами сжатого воздуха давлением до 1,6 МПа и i напорной канализацией.

Во внутриквартальных коллекторах допускается совместная прокладка водяных сетей диаметром не более 250 мм с газопроводами природного газа давлением до 0,005 МПа и диаметром до 150 мм. При совместной прокладке теплосети и водопровода во избежание нагревания изолируют, размещая его либо в одном ряду, либо под тепловыми сетями, учитывая при этом нормативную глубину заложения.

В проходных коллекторах ведут непрерывное наблюдение и контроль за состоянием сетей. Ремонт таких сетей упрощается.

В сложных участках, например, под центральными магистралями с большим движением, при пересечении железных дорог, под зданиями, где проходные коллекторы невозможно проложить, а непроходные каналы нельзя прокладывать из-за ограниченной возможности развития на случай ремонта, применяют полупроходные каналы. Хотя в них проход очень мал (высота – до 1,4 м, ширина – 0,4…0,5 м), все же можно осмотреть и отремонтировать теплосеть.

Трассу тепловых сетей в городах прокладывают в отведенных для инженерных сетей технических полосах параллельно красным линиям улиц, дорог и проездов вне проезжей части и полосы зеленых насаждений, но при обосновании допускается расположение теплотрассы под проезжей частью или тротуаром. Теплосети нельзя прокладывать вдоль бровок террас, оврагов или искусственных выемок при просадочных грунтах.

Уклон тепловых сетей независимо от направления движения теплоносителя и способа прокладки должен быть не менее 0,002.

В СНиП 2.04.07-86* содержатся особые условия для устройства пересечений тепловыми сетями других подземных сооружений.

Магистральные сети располагаются по главным направлениям от источника тепла и состоят из труб больших диаметров – от 400 до 1200 мм. Разводящие сети имеют диаметр трубопроводов от 100 до 300 мм, а диаметр трубопроводов, ведущих к потребителям,– 50…150 мм.

Паровые системы теплоснабжения делают одно- и двухтрубными, при этом конденсат возвращается по специальной трубе – конденсатопроводу. Под действием начального давления 0,6… 0,7 МПа, а иногда и 1,3… 1,6 МПа, пар движется со скоростью 30…40 м/с.

При выборе способа прокладки теплопроводов главной задачей является обеспечение долговечности, надежности и экономичности решения. Тепловые сети монтируют из стальных электросварных труб, расположенных на специальных опорах. На трубах устраивают запорную и регулирующую арматуры (задвижки, вентили).

Опоры трубопроводов создают горизонтальное незыблемое основание. Интервал между опорами определяют при проектировании.

Опоры тепловых сетей подразделяют на неподвижные и подвижные. Неподвижные опоры фиксируют расположение конкретных мест сетей в определенной позиции, не допускают никаких смещений. Подвижные опоры допускают перемещение трубопровода по горизонтали вследствие температурных деформаций.

Между неподвижными опорами на расчетных расстояниях располагают П-образные удлинения труб, компенсирующие температурные напряжения, удлиняющие трубопровод. Компенсаторы предохраняют сети от разрушений.

Для размещения на теплотрассе отключающей арматуры, неподвижных опор устраивают камеры высотой 2 м. В них спускаются через люки.

Теплотрассы отключают от тарифа

Минстрой добивается решения проблемы неэффективной эксплуатации коммунальной инфраструктуры частными собственниками, владеющими небольшими участками теплосетей. Для этого ведомство предлагает ужесточить критерии их отнесения к теплосетевым организациям.

Инициатива, по мнению делового сообщества, может убрать с рынка 95% компаний малого и среднего предпринимательства (МСП) — собственников фрагментов сетей.

Хотя проект получил негативную оценку регулирующего воздействия, на рынке все же опасаются его принятия и рассчитывают на механизмы компенсации добросовестным собственникам при потере статуса ТСО.

Глава «Опоры России» Александр Калинин направил в правительство письмо с критикой разработанного Минстроем проекта постановления правительства, вводящего требования к собственникам участков теплосетей для их отнесения к теплосетевым организациям (ТСО) — поставщикам тепловых услуг.

Сейчас ТСО может стать любой владелец теплосетей, при этом интерес к отрасли у бизнеса вызывает гарантированный поток средств за счет тарифов на услуги.

Между тем авторы проекта отмечают, что не все организации обеспечивают надлежащую эксплуатацию и аварийно-диспетчерское обслуживание сетей, что снижает качество поставляемых услуг.

Проект Минстроя содержит требование по минимальной протяженности тепловых сетей в зависимости от численности муниципалитетов. Так, в городах с населением от 1 млн жителей ТСО могут стать владельцы теплосетей неразрывной протяженностью не менее 10 км, более 500 тыс. жителей — не менее 3 км, от 250 тыс.— не менее 1 км.

По данным «Опоры России», под новые критерии в городах с населением от 500 тыс. попадут не более 5% владельцев таких объектов.

Уход же с рынка 95% малых и средних компаний выльется в резкий рост бесхозных сетей на балансе муниципалитетов, что, напротив, может привести к росту числа аварий и ухудшить качество услуг, указывают эксперты.

По мнению Александра Калинина, критерий протяженности сетей не говорит о добросовестности ТСО и не влияет на качество их работы.

«Возможными критериями качества являются, например, допустимые перерывы в теплоснабжении, технические параметры тепловой сети, процент износа»,— отмечает он.

Правительство озаботилось проблемами низкого качества услуг ЖКХ из-за передачи сетей частным собственникам еще в 2011 году. Тогда власти отказались от приватизации отрасли в пользу концессионных соглашений, указывая на риски «социальных катастроф» в случае банкротства частников.

Концессии позволили частично повысить эффективность в ЖКХ, однако в частном сегменте проблема так и не решена, а накопление проблем в этом секторе может тормозить инвестактивность и концессионеров, и поставщиков ресурсов: рост их эффективности «съедается» изношенными участками сетей.

При этом до сих пор встречаются ситуации, при которых владельцы небольших участков оказывают услуги по высоким тарифам. Стимулировать собственников небольших сетей к модернизации инфраструктуры власти пока не могут.

Минстрой рассчитывает, что ужесточение требований к протяженности сетей будет способствовать консолидации активов малых и средних ТСО и позволит исключить неэффективные траты тарифной выручки.

Отметим, что это уже вторая попытка Минстроя добиться ужесточения критериев: так, исходный проект ведомство представило в 2020 году. После критики со стороны экспертов министерство смягчило требование по минимальному периоду владения сетями с пяти лет до года.

Обновленный проект уже рассмотрен в рабочих группах «регуляторной гильотины» при правительственной комиссии по проведению админреформы.

При этом рабочей группой в сфере строительства и ЖКХ он согласован, рабочая группа в сфере экологии потребовала его доработки, а ранее проект также получил отрицательное заключение Минэкономики об оценке регулирующего воздействия.

Читайте также:  Планировка огорода — готовимся к посадке овощей на грядки

Владельцы небольших участков теплосетей, впрочем, опасаются принятия проекта в исходном виде и рассчитывают на компенсационный механизм в случае утверждения проекта и потери собственниками статуса ТСО, то есть на выкуп их участков теплосети «на выгодных для собственника условиях».

Диана Галиева

Надежность элементов тепловых сетей. поток отказов

  • ТЕПЛОСНАБЖЕНИЕ
  • Как отмечалось выше, повреждения участков теплопроводов или оборудования сети, которые приводят к необходимости немедленного их отключения, рассматриваются как отказы. К отказам приводят следующие повреждения элементов тепловых сетей:
  • 1) трубопроводов: сквозные коррозионные повреждения труб; разрывы сварных швов;
  • 2) задвижек: коррозия корпуса или байпаса задвижки; искривле-
    ниє или падение дисков; неплотность фланцевых соединений; засоры,„ приводящие к негерметичности отключения участков;
  • 3) сальниковых компенсаторов: коррозия стакана; выход из строя грундбуксы.

Все отмеченные выше повреждения возникают в процессе эксплуа­тации в результате воздействия на элемент ряда неблагоприятных факторов. Причинами некоторых повреждений являются дефекты строительства.

Наиболее частой причиной повреждений теплопроводов является наружная коррозия. Количество повреждений, связанных с разрывом продольных и поперечных сварных швов труб, значительно меньше, чем коррозионных. Основными причинами разрывов сварных швов яв­ляются заводские дефекты при изготовлении труб и дефекты сварки труб при строительстве.

Причины повреждений задвижек весьма разнообразны: это и на­ружная коррозия, и различные неполадки, возникающие в процессе эксплуатации (засоры, заклинивание и падение дисков, расстройство фланцевых соединений).

Все рассмотренные выше причины, вызывающие повреждения элементов сетей, являются следствием воздействия на них различных случайных факторов.

При возникновении повреждения участка трубо­провода его отключают, ремонтируют и вновь включают в работу. Со временем на нем может появиться новое повреждение, которое также будет отремонтировано.

Последовательность возникающих поврежде­ний (отказов) на элементах тепловой сети составляет поток случай­ных событий — поток отказов.

Поток отказов характеризуется параметром потока отказов со, смысл которого раскрывается при рассмотрении характеристик ре­монтируемых элементов.

Предположим, что имеется возможность наблюдать за состоянием N одинаковых участков тепловой сети в те­чение t лет.

За это время на каждом участке теплопровода было обна­ружено mi(t) отказов, которые были устранены. В таком случае сред­нее число отказов до недоработки t будет:

  1. N
  2. 2 со
  3. = — • (Ю.1>
  4. В пределе, при очень большом числе наблюдаемых объектов, полу­чаем характеристику потока отказов:
  5. N
  6. 2 mi (о
  7. Н (0 = Ит 1 1
  8. N-+ оо N
  9. Для теплопроводов и оборудования тепловых сетей функцию H(ty можно считать линейной:

H(t)=at. (Ю.2>

Здесь co = const — параметр потока отказов, 1/год. Его определяют из статистических данных повреждений, фиксируемых эксплуатацион­ными службами. Если за время наблюдений At каждый элемент из ЛГ наблюдаемых отказал т* раз, то параметр

2 mi

———– . (Ю. З)

NM

Величину Т, обратную параметру потока отказов, т. е. Г=1/со, из­меряемую в годах, называют наработкой на отказ. Величина Г —это среднее время работы элемента между отказами.

  • Параметр потока отказов теплопроводов о, 1/год, обычно относят к 1 км длины. В этом случае
  • Со = сот /, (10.4)
  • Где сот — параметр потока отказов теплопровода, отнесенный к 1 км, 1/(км-год); I — длина теплопровода, км.

Поток отказов элементов систем теплоснабжения составляет одно­родный процесс Пуассона. Такой процесс характеризуется стационар­ностью, отсутствием последействия и ординарностью. Эти условия выполняются и для систем теплоснабжения.

Стационарность — это такое свойство потока случайных событий, когда вероятность наступления определенного их числа на заданном промежутке времени зависит от длительности рассматриваемого про­межутка, но не зависит от его сдвига на ту или иную величину по оси времени.

Стационарность нарушается при старении элементов.

За период эксплуатации теплопроводов и элементов тепловых сетей про­цессы старения явно не выявляются, поэтому можно считать, что по­ток отказов элементов тепловых сетей является стационарным и вели­чина параметра потока отказов сохраняется примерно постоянной.

Отсутствие последействия означает, что отказы в системе возни­кают независимо друг от друга. Это свойство характерно для тепло­вых сетей, ибо если один отказ может повлечь за собой другой, в системе предусматривается защита, предупреждающая такое явление.

Ординарностью обладают такие системы, у которых практически невозможно появление двух или нескольких отказов за малый про­межуток времени. Системы теплоснабжения обладают свойством орди­нарности.

  1. Вероятность m отказов за время t в простейшем потоке событии Pm{t) определяется по закону Пуассона:
  2. Рщ (10.5)
  3. M і

Где m = 0, 1, 2, …

Вероятность того, что за время t не будет ни одного отказа (будет ноль отказов), равна:

Р0 (0 = Р (t). (10.6)

Эта вероятность — есть функция надежности. Таким образом, функция надежности элементов систем теплоснабжения подчиняется экспоненциальному закону.

Параметр потока отказов со представляет собой частоту отказов в единицу времени. По предельной теореме Бернулли, частота появле­ния события при большом числе опытов сколь угодно мало отличает­ся от вероятности этого события в отдельном опыте. Следовательно, с известным приближением параметр потока отказов можно рассмат­ривать как вероятность отказа в единицу времени. Если для элемента

Сети со = 0 05 —~~~> т0 можно считать, что вероятность отказа элемен – ' год

Та в течение года равна 0,05. Иначе, если сеть включает 100 элемен­тов, то в течение года откажет пять (любых) элементов из этих ста.

По формулам (10.5) и (10.6) вероятность отказа равна:

  • F (t) = l-P (() = 1 (10.7)
  • При малом сat, например сadt, в результате разложения выражения (10.7) в ряде и отбрасывания нелинейных членов получаем:
  • F (dt) = to dt,

Т. е. вероятность отказа в момент dt равна соdt, а в единицу време­ни — (О.

  1. Вероятность отказа с увеличением времени наблюдения t увеличи­вается. Так, если со = 0,05—-—, а время / с ошибкой менее 0,1%).
  2. При г=10 лет
  3. Pi (10) =(0 te~ai = 0,05-10 е-0,05-10 = 0,303.

Таким образом, с изменением времени наблюдения с 0,6 года до 10 лет вероятность отказа элемента увеличилась в 0,303:0,0291 = 10,4 раза. Из этого сравнения следует, что летние ремонтные работы на сетях, в результате которых система полностью восстанавливается, имеют очень большое значение. В этом случае за время наблюдения / можно принимать длительность отопительного периода.

В МИСИ им. В. В. Куйбышева проводилось изучение отказов теп­ловых сетей г. Москвы. Были рассмотрены повреждения теплопро­водов, проложенных преимущественно в непроходных каналах.

  • Расчетное значение параметра потока отказов теплопроводов с доверительной вероятностью в 0,95 было получено равным
  • ToT = 0,05 ■———– .
  • Км – год
  • Для задвижек параметр потока отказов равен:
  • Со3 = 0,002 —— .
  • Год
  • В результате статистической обработки времени отключения по­требителей были получены следующие средние значения: для трубо­проводов D = 100-i-200 мм т£р = 5 ч; для трубопроводов D = 250-f – 4-400 мм т рР = 9,1 ч.
  1. Источником тепла называется комплекс оборудования и устройств, с помощью которых осуществляется преобразование природных и искусственных видов энергии в тепловую энергию с требуемыми для потребителей параметрами. Потенциальные запасы основных природных видов …
  2. В результате гидравлического расчета тепловой сети определяют диаметры всех участков теплопроводов, оборудования и запорно-регули – рующей арматуры, а также потери давления теплоносителя на всех эле­ментах сети. По полученным значениям потерь …
  3. В системах теплоснабжения внутренняя коррозия трубопроводов и оборудования приводит к сокращению срока их службы, авариям и зашламлению воды продуктами коррозии, поэтому необходимо пре­дусматривать меры борьбы с ней. Сложнее обстоит дело …

Сп 41-105-2002 проектирование и строительство тепловых сетей бесканальной прокладки из стальных труб с индустриальной тепловой изоляцией из пенополиуретана в полиэтиленовой оболочке

  • СИСТЕМА НОРМАТИВНЫХ ДОКУМЕНТОВ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ
  • СВОД ПРАВИЛ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ И СТРОИТЕЛЬСТВУ
  • ПРОЕКТИРОВАНИЕ И СТРОИТЕЛЬСТВО ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ БЕСКАНАЛЬНОЙ ПРОКЛАДКИ ИЗ СТАЛЬНЫХ ТРУБ С ИНДУСТРИАЛЬНОЙ ТЕПЛОВОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ
  • ИЗ ПЕНОПОЛИУРЕТАНА В ПОЛИЭТИЛЕНОВОЙ ОБОЛОЧКЕ
  • СП 41-105-2002
  • ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО СТРОИТЕЛЬСТВУ И ЖИЛИЩНО-КОММУНАЛЬНОМУ КОМПЛЕКСУ
  • (ГОССТРОЙ РОССИИ)
  1. Москва 2003
  2. ПРЕДИСЛОВИЕ
  3. 1 РАЗРАБОТАН Ассоциацией производителей и потребителей трубопроводов с индустриальной полимерной изоляцией, Государственным унитарным предприятием «Научно-исследовательский институт московского строительства» (ГУП «НИИМосстрой»), ОАО «Объединение ВНИПИЭнергопром» и группой специалистов
  4. ВНЕСЕН Управлением стандартизации, технического нормирования и сертификации Госстроя России

2 ОДОБРЕН для применения в качестве нормативного документа Системы нормативных документов в строительстве постановлением Госстроя России от 26.12.2002 г. № 168

3 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

СОДЕРЖАНИЕ

  • Введение . 1
  • 1 Область применения . 2
  • 2 Нормативные ссылки . 2
  • 3 Общие положения . 2
  • 4 Проектирование тепловых сетей . 4
  • 5 Транспортирование и хранение . 11
  • 6 Строительство тепловых сетей . 12
  • 7 Испытания теплопроводов . 18

8 Приемка в эксплуатацию .. 19 9 Требования безопасности . 19 10 Охрана окружающей среды .. 20

  1. Приложение А Перечень нормативных документов, ссылки на которые приведены в настоящем своде правил . 20
  2. Приложение Б Основные механические свойства металла труб, применяемых для патрубков сильфонных компенсаторов . 20
  3. Приложение В Методика расчета компенсации температурных деформаций . 21
  4. Приложение Г Методика проверки теплопровода на устойчивость . 28
  5. Приложение Д Методика испытаний стыков теплопроводов с изоляцией из пенополиуретана в полиэтиленовой оболочке . 31
  6. Приложение Е Методы изоляции стыков теплоизолированных труб и фасонных изделий . 32
  7. Приложение Ж Акт приемки системы ОДК (увлажнения ППУ изоляции) 33
  8. Приложение И Библиография . 34

ВВЕДЕНИЕ

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector