Тепловые сети представляют собой систему трубопроводов, главным назначением которой выступает доставка теплоносителя от производителя тепла к конечному потребителю. В качестве генератора тепла могут выступать котельные, индивидуальные тепловые пункты, ТЭС, ТЭЦ и т.д.
Долговечность и минимальные потери тепла являются основными параметрами эксплуатации тепловых сетей, за реализацию которых отвечают грамотное проектирование и правильный монтаж. Также надежность всех видов теплотрасс зависит от вида используемых труб, оптимальный выбор которых зависит от множества факторов.
Виды теплосетей и их классификация
По виду теплоносителя
По основному виду теплоносителя все теплосети подразделяются на паровые и водяные, а по способу прокладки — на надземные и подземные. Подземные теплотрассы используются преимущественно в городской черте, а их надземный аналог — за пределами населенных пунктов или внутри промышленной застройки.
По способу прокладки
При монтаже подземных теплотрасс также различают канальный и бесканальный метод укладки. При канальном монтаже, трубопроводы укладываются в предварительно подготовленные желоба или лотки, а при бесканальном — прямо в грунт. Трубы при этом предварительно изолируются утеплителем.
По функциональному назначению
По своему функциональному назначению теплосети подразделяются на:
- магистральные трубопроводы выполняют доставку теплоносителя от централизованных источников тепла к распределительным узлам;
- распределительные сети обеспечивают транспорт теплоносителя от распределительных узлов (котельные, ИТП) к конечному потребителю.
Классификация тепловых сетей на централизованные и децентрализованные зависит от первичного источника тепла, в качестве которого выступают либо крупные поставщики тепла — ТЭЦ, ТЭС и т.д., либо небольшие автономные котельные на муниципальных или коммерческих объектах.
Основные требования к трубопроводам теплосетей
К трубопроводов для вех видов теплотрасс любого назначения и функциональности предъявляется ряд требований, основными из которых являются следующие:
- повышенный диапазон давления и температур предъявляет высокие требования к механической прочности и герметичности трубопроводов;
- трубы для теплотрасс должны иметь высокие показатели теплоизоляции, которые снижают потери тепла при транспортировке теплоносителя;
- повышенная стойкость к наружной и внутренней коррозии;
- небольшой коэффициент температурной деформации, исключающий повреждение трубопровода при перепадах температуры теплоносителя;
- простой и надежный механизм или способ соединения труб между собой.
Трубы для всех видов теплосетей должны быть удобны в хранении и транспортировке, а также должны иметь необходимый набор фитингов и арматуры для простого и качественного монтажа.
Виды трубопроводов по материалу
В практике монтажа и прокладки магистральных и распределительных тепловых сетей присутствует несколько традиционных и современных видов труб, которые полностью отвечают предъявляемым к ним требованиям, доступны на рынке и обладают высокими показателями надежности.
Трубы из углеродистой стали
Стальные трубы по ГОСТ 3262-75 имеют хорошие показатели механической прочности, выдерживают повышенные давления и температуры, а их соединение имеет надежный и герметичный характер.
К главным достоинствам трубопроводов из обычной углеродистой стали относятся их низкая цена, доступность, большой ассортимент диаметров и типоразмеров, а также простые и хорошо освоенные методы сварки и монтажа.
Ассортимент водогазопроводных труб включает в себя электросварные, прямошовные, или бесшовные изделия, а также трубу со спиральным швом. Бесшовный вид трубопровода применяется в тех местах, где сварные конструкции не допускаются правилами Госгортехнадзора. Действующие нормативы указаны в актуализированной редакции СНИП 2.04.07 – 86 (Тепловые сети).
Выбор марки стали определяется величиной и характером нагрузок, а диаметр трубы и толщина ее стенки выбираются, исходя из максимальной производительности теплосети и предельного давления в трубопроводе.
Большая масса трубопроводов и их пониженная стойкость к коррозии являются главными недостатками теплосетей из углеродистой стали, при этом их нормативный срок службы составляет 20-25 лет.
Чугунные трубопроводы с шаровидным графитом
Трубопроводы из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом (ВЧШГ) рассчитаны на максимальное давление до 1,6 МПа (16 атм) и предельную температуру до 150°С. Скорость коррозии ВЧШГ в 10 раз меньше, чем изделий из углеродистой стали, что обусловлено химическим составом чугуна и сферической формой графитовых включений. Нормативное время безаварийной работы трубопроводов из ВЧШГ составляет от 45 до 50 лет.
Сферическая форма графита, который входит в чугунный сплав, исключает образование трещин в теле трубы, а также повышает пластичность и прочность трубопроводов. Такое решение было разработано после эксплуатации трубопроводов из серого чугуна, в которых графит был представлен в виде хлопьев.
Стойкость к коррозии и высокие показатели механической прочности определяют долговечность всех видов теплотрасс из горячепрессованного чугуна с шаровидным графитом в качестве наполнителя. Дополнительным фактором экономической эффективности чугунных трубопроводов выступают низкие затраты на ремонтно-восстановительные работы.
Из недостатков труб из ВЧШГ необходимо отметить их более высокую стоимость, по сравнению с углеродистой сталью, а также сложный метод сварки и монтажа, который существенно сказывается на стоимости теплотрассы.
Биметаллические трубы с поверхностной плакировкой
Биметаллические трубы изготавливаются по ГОСТ 10885-85 и представляют собой трубы из двухслойной стали, основной слой которой выполнен из низколегированной или углеродистой стали. На эту сталь методом горячего проката нанесен плакирующий слой из коррозионно-стойких сплавов на основе никеля или хрома.
Горячий прокат формирует мелкодисперсную структуру материала и не требует дальнейшей термической обработки. Такая особенность устраняет диффузию углерода и хрома в зоне контакта слоев на стадии изготовления трубы и сохраняет высокие антикоррозионные свойства материала.
Разработка биметалла выполнялась для замены дорогих нержавеющих трубопроводов или обычных труб из углеродистой стали. Увеличение стоимости биметаллических трубопроводов, по сравнению с углеродистой сталью, компенсировалось многократным ростом стойкости к коррозии.
Оцинкованные трубопроводы из углеродистой стали
Цинковое покрытие, как способ увеличения антикоррозийной стойкости углеродистой стали, является наиболее известным и широко применяемым покрытием, эффективность которого доказала практика строительства всех видов теплотрасс.
Цинк на поверхность трубы наносят с помощью химико-термического метода при рабочих температурах от 300 до 500°С. Сам процесс цинкования заключается в диффузионном насыщении цинком поверхности трубы из углеродистой стали. Толщина такого покрытия обычно составляет 43 мкм.
Особенностью эксплуатации оцинкованных трубопроводов для всех видов теплосетей является низкая температура теплоносителя, которая не должна превышать величину 60°С. Связана такая особенность с эффектом электрохимической коррозии, который возникает в оцинкованной трубе с температурой теплоносителя больше 60°С.
Существует несколько методов увеличения коррозионной стойкости трубопроводов из оцинкованной углеродистой стали. Наиболее известными из них являются фосфатирование, пассивирование и легирование цинка добавками из никеля или алюминия, а также метод сверхглубокого цинкования.
Трубопроводы из углеродистой стали с эмалевым покрытием
Покрытия из эмали или стеклоэмали относятся к категории силикатной обработки поверхности трубы из углеродистой стали и повышают срок ее службы в два раза. Немаловажным достоинством таких трубопроводов выступает снижение гидравлического сопротивления покрытой эмалью трубы в 4-5 раз.
Трубопроводы с эмалевым и стеклоэмалевым покрытием имеют целый ряд достоинств и преимуществ, основными из которых выступают следующие факторы:
- покрытия из эмали не подвержены старению;
- гладкая поверхности снижает сопротивление трубопровода;
- высокая химическая стойкость расширяет сферы применения.
Из недостатков такого типа трубопроводов можно отметить повышенную хрупкость покрытия и его небольшую стойкость к ударам или механическим воздействиям.
Для монтажа всех видов теплосетей с эмалевым покрытием трубы из углеродистой стали разработан и выпускается необходимый комплект монтажных соединений и фитингов, которые не снижают общую стойкость к коррозии.
Теплоизолированные трубы Касафлекс
Гибкий теплоизолированный трубопровод Касафлекс представляет собой гофрированную трубу из нержавеющей стали, покрытую слоем изоляции из пенополиуретана с внешней оболочкой из пластика. Такое технологическое решение расширяет температурный диапазон теплоносителя до 160°С и максимальное давление до 1,6 МПа (16 атмосфер).
Отличительной особенностью трубы Касафлекс является ее поставка бухтами или секциями необходимой длины, что качественно снижает расходы на фитинги и монтажные работы. Из других достоинств теплоизолированных труб Касафлекс отметим следующие:
- трубопроводы Касафлекс оборудованы гибким сигнальным кабелем, который включается в дистанционную систему оперативного контроля неисправности всех видов теплотрасс;
- механическая прочность и гибкость трубопроводов позволяет использовать бесканальный метод прокладки подземных теплотрасс;
- физические свойства трубы Касафлекс дают возможность проектирования теплосетей без учета теплового расширения трубопроводов;
- пенополиуретановая теплоизоляция снижает потери тепла при транспортировке теплоносителя от его источника до потребителя;
- барьерный слой и защитная оболочка из полиэтилена предохраняют слой теплоизоляции от внешних механических нагрузок.
Для качественного и надежного соединения труб Касафлекс между собой и подключения к сетям другого типа разработан и выпускается широкий спектр уплотнителей, фитингов и материалов для изоляции соединений.
Заключение
Анализ современных технологических решений для всех видов теплосетей показывает существенное преимущество теплоизолированных трубопроводов из нержавеющей стали Касафлекс перед их традиционными аналогами, а низкие затраты на монтаж, обслуживание и ремонт теплотрасс компенсируют высокую стоимость самой трубы.
Дата публикации: 04.12.2020. Актуально 15.04.2024
Читать так же:
Соединение труб при монтаже теплотрассы