Какие бывают трубопроводы пара и горячей воды

Виды теплосетей

В зависимости от различных факторов все теплосети, к которым относят трубопроводы горячей воды и пара, подразделяются на виды. Рассмотрим основные факторы, по которым осуществляется разделение этих конструкций:

• по теплоисточнику;
• по транспортируемой среде;
• по типу прокладки;
• по проектной схеме.

В зависимости от теплоисточника выделяют:

• централизованные (от тепловой или атомной станции);
• децентрализованные (от автономных котельных).

Сети ГВС и отопления должны иметь парное количество труб

По транспортируемой среде выделяют следующие типы трубопроводов:

• водные;
• паровые.

Конструкции, которые переносят горячую воду, имеют одну отличительную черту — четное количество труб в системе. Это связано с тем, что помимо транспортировки горячей воды, такая система обязательно должна обладать отводом. Кроме этого, трубопроводы, транспортирующие горячую воду, различают по количеству труб (две, четыре и т. д.).

Трубопровод для пара является более сложной системой(с инженерной точки зрения). Это связано с тем, что пар, передвигающийся по ней, нагревается до температуры, которая превышает температуру воды. При неправильном производстве или обустройстве парового трубопровода, трубы могут подвергнуться деформации под воздействием сильного нагрева

Кроме этого, необходимо брать во внимание ещё один фактор — возникновение конденсата на стенках труб. Определение расхода пара по диаметру трубы и давлению проводится с учётом скорости

В случае необходимости этот показатель можно определить по таблице в интернете или высчитать самому.

По типу прокладки все теплосети принято дифференцировать на:

• надземные (открытые);
• подземные (скрытые);

Подземные, в свою очередь, подразделяются на:

• канальные;
• бесканальные.

Магистрали прокладываются наземным или подземным способом

Надземные конструкции, как правило, прокладывают в тех случаях, когда необходимо обезопасить трубопровод от сейсмически активных (подвижных) подземных грунтов, а также в случаях, когда скрытая прокладка затруднительна из-за густозастроенного района, который уже обладает широкой сетью подземных коммуникаций. Установка трубопровода должна проходить в соответствии со строительными нормами и правилами (СНиП) на надёжные металлические опоры, которые способны фиксировать коммуникацию над землёй по всей её длине.

Подземные (скрытые) магистрали выполняют с учётом СНиП канальным или бесканальным методом. Канальный метод подразумевает прокладку трубу в бетонный канал. Это мероприятие позволяет защитить коммуникацию от температурных и коррозийных воздействий, а также от передвижения грунтов. Все каналы подразделяют по конструктивным особенностям на:

• лотковые;
• монолитные.

Прокладка бесканальным методом является самой популярной из-за своей экономической целесообразности. В этом случае происходит укладка труб непосредственно в предварительно подготовленную траншею. Как правило, такой вариант подразумевает использование конструкций из материалов, обладающих отличными антикоррозийными показателями: поливинилхлорид (ПВХ), полиэтилен (ПЭ) и т. д.

Сепараторы

Даже в том случае, если конденсатоотводчики установлены в необходимом количестве, с соблюдением рекомендаций по организации карманов и правильно обвязаны, они в состоянии отвести только выделившийся конденсат.

В системах с протяженными паропроводами и особенно в тех случаях, когда пар поставляется котельной принадлежащей сторонней организации, могут возникать ситуации, когда пар поступает к потребителю влажным и использования конденсатоотводчиков в этом случае не поможет увеличить теплосодержание пара. Решением проблемы при этом может явиться установка сепаратора пара.

Циклонная конструкция пара способствует выделению и отделению влаги, тем самым улавливая не только выделившийся конденсат, но и пароводяную взвесь. При этом происходит осушение пара. Рекомендуется устанавливать сепараторы непосредственно перед потребителями и/или перед редукционными узлами.

Особенности подбора манометра

К покупке манометра для трубопроводной конструкции следует подходить с максимальной ответственностью, поскольку прибор предназначается для осуществления контроля над показателями давления пара и воды в системе. Устройство подает информацию относительно возникновения аварийной ситуации.

В зависимости от точности прибор может относиться к определенному классу:

• 2,5 — если давление среды не более 2,5 МПа;
• 1,5 – когда величина давления превышает 2,5 МПа;
• 1,0 — при давлении среды выше, чем 14 МПа.

На шкале устройства имеется красная черта, указывающая величину допустимого давления в трубопроводе. Монтаж манометра производится на участке конструкции, находящемся в доступной зоне. Его устанавливают либо строго вертикально, либо с небольшим (до 30 градусов) уклоном вперед.

Трубопроводы, по которым движется пар и горячая жидкость, относятся к особому типу конструкций – их необходимо проектировать и эксплуатировать в полном соответствии с нормативами, прописанными в СНиП. Такие коммуникации прокладывают из трубной продукции, имеющей необходимые технические параметры.

Особенности трубопроводов для теплосетей

Транспортируемая по таким трубопроводам среда, как правило, имеет температуру выше 115 °C. Показатель избыточного давления в системе может доходить до 1,6 МПа. Трубы для таких сетей выполняются из разных материалов, но лидирующие позиции занимает использование стали. Стальные трубы обладают высокими показателями прочности и надёжны в использовании. Для того, чтобы улучшить их технические характеристики, в большинстве случаев стальные изделия проходят термическую обработку. Такая процедура снижает последствия гидроудара в системе. В документации обязательно должен быть пункт, повествующий о том, какой режим термической обработки использовался при создании труб.

В некоторых случаях термическая обработка не проводится. Это происходит по таким причинам:

• в случае, если необходимые технические характеристики уже достигнуты в процессе изготовления труб;
• если труба уже прошла термическую обработку при изготовлении с помощью горячего формообразования.

Очень важно добиться нужных технических характеристик, чтобы исключить возможность возникновения гидроудара. Эта аварийная ситуация приводит к разгерметизации системы, в результате чего происходит утечка транспортируемой среды (воды, пара)

Помимо стальных сплавов, для производства водяных и паровых трубопроводов используют следующие материалы:

• чугун;
• цветные сплавы.

В сетях, работающих под высокими температурами, чаще всего используются стальные трубы

Правила Государственного технического надзора не принято распространять на коммуникации, которые относятся к I категории с показателем наружного диаметра меньшим, чем 51 мм и конструкции II, III, IV категории с показателями наружного диаметра менее 76 мм. Кроме этого, под эти правила не подпадают трубопроводы, расположенные до задвижки парового котла и временные магистрали, прокладываемые на короткий срок (до 1 года).

Подземный (скрытый) монтаж трубопроводов

Проект, по которому будет проводиться монтаж трубопроводной коммуникации, транспортирующей горячую воду или пар, должен выполняться с учётом строительных норм и правил (СНиП) компетентными организациями.

Согласно СНиП, запрещается совместный монтаж трубопроводов в грунте, если хотя бы один из них относится к I категории. Также, монтируя систему в полупроходной траншее, нужно учитывать, что её высота должна быть не менее 1,5 метра, а дистанция между изолированными трубами — минимум 60 см.

Отрезки, на которых монтируется различная запорная арматура, должны располагаться в утолщениях тоннеля, для того, чтобы без проблем осуществлять профилактический осмотр или ремонт оборудования.

Размеры тоннеля для подземной магистрали должны отвечать требованиям принятых стандартов

Кроме этого, стоит обращать внимание на то, что при монтаже труб в проходных траншеях высота тоннеля должна быть не менее 2 м, а показатель ширины между изолированными трубами — минимум 70 см

Арматура и прочие элементы трубопроводов

Согласно нормативной документации все коммуникации, относящиеся к теплосетям, следует оснащать запорной и регулирующей арматурой и необходимыми измерительными устройствами.

При этом их настройка должна соответствовать требуемым параметрам. К примеру, уровень давления в защитном устройстве не может превышать расчетную величину более, чем на 10%. В случае функционирования трубопровода на пониженном давлении нужно настраивать предохранительные приборы в соответствии с условиями эксплуатации объекта.

Важным моментом является оснащение защитных клапанов отводящими элементами, чтобы имелась возможность при срабатывании защиты перенаправлять среду. Отводящие коммуникации необходимо изолировать на случай сильных морозов и оснастить конструкцией для слива конденсата. На корпусах всей арматуры должны присутствовать соответствующие обозначения.

Маркировка содержит:

• товарный знак компании-производителя;
• размер диаметра (Ду) условного прохода;
• нормативную величину давления и температуры перемещаемой среды;
• направление передвижения пара или воды;
• марку стали.

Надземный (открытый) монтаж трубопроводов

В случае, если необходимо провести открытую прокладку коммуникации, транспортирующей горячую воду или пар, необходимо учитывать некоторые строительные нормы и правила. В отличие от скрытого монтажа, открытая установка коммуникации допускает совместное расположение трубопроводов любых категорий.

Такой вариант прокладки, как правило, ограничен планом застройки города и выполняется гораздо реже. Открытая проводка трубопроводных коммуникаций часто используется на территории промышленных предприятий различной направленности.

Такой способ имеет свои преимущества, например, его можно использовать в тех случаях, когда подземный вариант исключается из-за различных факторов. Условия, когда прокладка открытого трубопровода обязательна, таковы:

• высокий показатель застоя грунтовых вод;
• сейсмоактивные районы;
• область вечной мерзлоты.

Очень важным моментом, считается оснащение трубопроводной коммуникации открытого типа необходимой теплоизоляцией. Изоляция, которая расположена на открытой магистрали не испытывает давления почвы, а также не подвергается воздействию влаги и активных химических соединений, что влияет на её эксплуатационный срок и рабочие характеристики.

Помимо этого, стоимость надземной прокладки существенно ниже, чем подземной. В некоторых случаях экономия средств достигает 40%.

Наземные магистрали требуют утепления, для этого используют различные материалы и изоляцию

Проектирование прокладки трубопроводов

Проектную документацию для обустройства трубопроводов, по которым перемещают пар, газ или горячую воду, должны выполнять исключительно компетентные органы на основании определенных норм, указанных в СНиП.

При проведении расчетов непременно учитывают ряд параметров:

• температурный режим;
• расширение материалов, из которых сделаны коммуникации, под действием высоких температур;
• величина максимального или рабочего давления;
• масса конструкции.

Специалисты на основании предоставленных данных определяют эксплуатационный срок трубопровода и вписывают его в паспорт коммуникации. Конструкцию нужно проектировать так, чтобы было удобно выполнять профосмотры и осуществлять контроль. Стыковку элементов трубопроводов выполняют с применением сварки.

Резьбовые и фланцевые соединения используют в том случае, когда у деталей трубопровода имеются фланцы. Тогда задействуют трубы из чугуна сечением не больше 100 миллиметров, относящиеся к IV категории. Выполнение соединений с применением тройников допустимо, если система принадлежит к III — IV категориям.

Законодательная база Российской Федерации

не действует Редакция от 01.01.1970

Подробная информация

Наименование документ	«ПРАВИЛА УСТРОЙСТВА И БЕЗОПАСНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ТРУБОПРОВОДОВ ПАРА И ГОРЯЧЕЙ ВОДЫ. ПБ 03-75-94» (утв. Постановлением Госгортехнадзора РФ от 18.07.94 N 45) (ред. от 13.01.97)
Вид документа	постановление, нормы, правила
Принявший орган	госгортехнадзор рф
Номер документа	ПБ 03-75-94
Дата принятия	01.01.1970
Дата редакции	01.01.1970
Дата регистрации в Минюсте	01.01.1970
Статус	не действует
Публикация
Навигатор	Примечания

«ПРАВИЛА УСТРОЙСТВА И БЕЗОПАСНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ТРУБОПРОВОДОВ ПАРА И ГОРЯЧЕЙ ВОДЫ. ПБ 03-75-94» (утв. Постановлением Госгортехнадзора РФ от 18.07.94 N 45) (ред. от 13.01.97)

6.2. Обслуживание

6.2.1. К обслуживанию трубопроводов могут быть допущены лица не моложе 18 лет, обученные по программе, согласованной с Госгортехнадзором России, имеющие удостоверение на право обслуживания трубопроводов и знающие производственную инструкцию.

Знания обслуживающего персонала должны проверяться квалификационной комиссией предприятия. Участие представителя органа госгортехнадзора в работе квалификационной комиссии по аттестации обслуживающего персонала необязательно.

6.2.2. Проверка знаний персонала, обслуживающего трубопроводы, должна проводиться не реже одного раза в 12 месяцев, а также при переходе с одного предприятия на другое.

6.2.3. Результаты экзаменов и периодической проверки знаний обслуживающего персонала должны оформляться протоколом за подписью председателя комиссии и ее членов и заноситься в специальный журнал.

Лицам, выдержавшим экзамены, выдаются удостоверения за подписью председателя комиссии.

6.2.4. Для предотвращения аварий паропроводов, работающих при температуре, вызывающей ползучесть металла, владелец трубопровода обязан установить систематическое наблюдение за ростом остаточных деформаций. Это требование относится к паропроводам из углеродистой и молибденовой стали, работающим при температуре пара 450 °C и выше, из хромомолибденовых и хромомолибденованадиевых сталей при температуре пара 500 °C и выше и из высоколегированных теплоустойчивых сталей при температуре пара 550 °C и выше.

Наблюдения, контрольные замеры и вырезки должны производиться на основании инструкции, согласованной с Госгортехнадзором России.

6.2.5. Проверка исправности действия манометров и предохранительных клапанов должна производиться в следующие сроки:

а) для трубопроводов с рабочим давлением до 1,4 МПа (14 кгс/кв. см) включительно — не реже одного раза в смену;

б) для трубопроводов с рабочим давлением свыше 1,4 МПа (14 кгс/кв. см) до 4,0 МПа (40 кгс/кв. см) включительно — не реже одного раза в сутки <*>;

в) для трубопроводов с рабочим давлением свыше 4,0 МПа (40 кгс/кв. см) — в сроки, установленные инструкцией Минтопэнерго России.

<*> Для трубопроводов тепловых электростанций сроки проверки устанавливаются инструкцией Минтопэнерго России.

О результатах проверки делается запись в сменном журнале.

6.2.6. Проверка исправности манометра обслуживающим персоналом в процессе эксплуатации трубопровода производится с помощью трехходового крана или заменяющих его запорных вентилей путем «установки стрелки манометра на нуль».

Не реже одного раза в 12 месяцев манометры должны быть поверены в порядке, предусмотренном Госстандартом России, на каждом из них должно быть установлено клеймо или пломба.

Кроме указанной поверки, владелец обязан не реже одного раза в шесть месяцев производить дополнительную проверку рабочих манометров контрольным с записью результатов в журнал контрольных проверок манометров.

При отсутствии контрольного манометра допускается дополнительную проверку производить проверенным рабочим манометром, имеющим с проверяемым манометром одинаковую шкалу и класс точности.

6.2.7. Манометры не допускаются к применению в следующих случаях:

а) на манометре отсутствует пломба или клеймо с отметкой о проведении поверки;

б) истек срок поверки манометра;

в) стрелка манометра при его отключении не возвращается к нулевой отметке шкалы на величину, превышающую половину допускаемой погрешности для данного манометра;

г) разбито стекло или имеются другие повреждения манометра, которые могут отразиться на правильности его показаний.

6.2.8. Исправность предохранительных клапанов проверяется принудительным кратковременным их «подрывом».

Проектирование

Работа проектировщика при создании тепловой сети не основывается на шаблонах. Каждый раз проводятся новые расчеты, подбирается оборудование. Повторное использование проекта невозможно. По этим причинам стоимость такой работы всегда довольно высокая. Однако цена не должна стать основным критерием при выборе проектировщика. Не всегда самое дорогое — самое лучшее, равно как и наоборот. В некоторых случаях излишняя стоимость вызвана не трудоемкостью процесса, а желанием набить себе цену. Опыт в разработке таких проектов также немалый плюс при подборе организации. Правда бывают случаи, когда компания наработала статус и полностью сменила специалистов: отказалась от опытных и дорогих в пользу молодых да амбициозных. Хорошо бы этот момент уточнить еще до заключения договора.

Правила выбора проектировщика

• Стоимость. Она должна находиться в среднем диапазоне. Крайности не уместны.
• Опыт. Для определения опыта проще всего попросить телефоны заказчиков, для которых организация уже выполняла аналогичные проекты и не полениться позвонить по нескольким номерам. Если все было «на уровне», то вы получите необходимые рекомендации, если «не очень» или «более или менее» — можно смело продолжать поиск дальше.
• Наличие в штате опытных сотрудников.
• Специализация. Следует избегать организаций, которые не смотря на небольшой штат сотрудников готовы сделать и дом с трубой и дорожку к нему. Нехватка специалистов приводит к тому, что один и тот же человек может разрабатывать сразу несколько разделов, если не все. Качество таких работ оставляет желать лучшего. Оптимальным вариантом станет узконаправленная организация с уклоном в коммуникации или энергетическое строительство. Крупные институты гражданского строительства также не самый плохой вариант.
• Стабильность. Необходимо избегать фирм-однодневок, как бы ни заманчиво было их предложение. Хорошо если есть возможность обратиться в институты, которые созданы на базе старых советских НИИ. Обычно они поддерживают марку, да и сотрудники в этих местах зачастую работают всю жизнь и уже «собаку съели» на таких проектах.

Процесс проектирования начинается задолго до того, как проектировщик берет в руки карандаш (в современном варианте до того как он сел перед компьютером). Эта работа состоит из нескольких последовательных процессов.

Этапы проектирования

Сбор исходных данных.

Эта часть работы может быть поручена как проектировщику, так и выполняться самостоятельно заказчиком. Стоит она не дорого, однако требует некоторого времени на посещение энного количества организаций, написания писем, заявлений и получения на них ответов. Не следует заниматься самостоятельно сбором исходных данных для проектирования только в том случае, если вы не сможете объяснить, что конкретно хотите сделать.

Инженерные изыскания.

Этап довольно сложный и не может быть выполнен самостоятельно. Некоторые проектные организации выполняют эту работу сами, некоторые отдают субподрядным организациям. Если проектировщик работает по второму варианту, есть смысл подобрать субподрядчика самостоятельно. Так стоимость может быть несколько снижена.

Сам процесс проектирования.

Выполняется проектировщиком, на любом этапе контролируется заказчиком.

Согласование проекта.

Разработанную документацию должен обязательно проверить заказчик. После этого проектировщик согласовывает ее со сторонними организациями. Иногда для ускорения процесса достаточно поучаствовать в этом процессе. Если заказчик ездит совместно с разработчиком по согласованиям, во-первых нет возможности затянуть проект, а во-вторых есть шанс увидеть все недочеты своими глазами. Если же будут какие-либо спорные вопросы, появится возможность проконтролировать их еще и на стадии строительства.

Множество организаций, производящих разработку проектной документации, предлагают альтернативные варианты ее вида. Набирает популярность 3D-проектирование, цветное оформление чертежей. Все эти украшающие элементы носят чисто коммерческий характер: добавляют стоимость проектирования и нисколько не поднимают качество самого проекта. Строители выполнят работу одинаково при любом виде проектно-сметной документации.

Термодинамические конденсатоотводчики

В основе принципа действия термодинамического конденсатоотводчика лежит разница скоростей прохождения пара и конденсата в зазоре между диском и седлом.

При прохождении конденсата из-за низкой скорости диск поднимается и пропускает конденсат. При поступлении пара в термодинамический конденсатоотводчик скорость увеличивается, приводя к падению статического давления, и диск опускается на седло. Пар, находящийся над диском, благодаря большей площади контакта удерживает диск в закрытом положении. По мере конденсации пара давление над диском падает, и диск снова начинает подниматься, пропуская конденсат.

Основные модели термодинамических конденсатоотводчиков: DT40S, DT42S.

Категории трубопроводов

Трубопроводы пара и горячей воды подразделяют на 4 основные категории по рабочим параметрам воды и пара. Основные рабочие параметры, по которым рассчитывается категория той или иной коммуникации, таковы:

• для конструкций, переносящих пар от котлов рабочими параметрами, считаются давление и температура среды на выходе;
• для паровых коммуникаций, осуществляющих работу от турбин — самый высокий показатель противодавления и температуры (на холостом ходу);
• для паровых конструкций различных отборов пара (нерегулируемых, регулируемых) — самое высокое значение давления и температуры среды в отборе.
• для конструкций, транспортирующих пар от редукционных и редукционно-охладительных установок — самый высокий показатель давления и температуры среды.
• для коммуникаций, переносящих питательную воду после диаэраторов увеличенного давления — номинальное давление среды с учётом характеристик системы.
• для горячих водопроводов (подающих и обратных) — самый высокий показатель давления и температуры, учитывая насосные конструкции и рельеф местности.

Виды трубопроводов по схеме проектирования

По схемам проектирования все теплосети, в состав которых входят водные и паровые трубопроводы, можно дифференцировать на:

• магистральные;
• распределительные;
• ответвления.

Магистральные трубопроводы не имеют ответвлений, они являются транзитными

Магистральные трубопроводы являются транзитными и не обладают ответвлениями. Перенос среды по таким коммуникациям осуществляется от источника до распределительных систем. Показатель температуры в таких конструкциях колеблется от 90 до 150 °C, а сечение труб бывает от 525 до 1020 мм.

Распределительные системы транспортируют тепло от магистральных коммуникаций до конечного потребителя (в дома и квартиры). Показатели диаметра таких трубопроводов доходят до 525 мм, а температура колеблется от 85 до 110 °C.

Ответвления — это сегмент теплосети, который стыкует тепловой пункт с магистральным трубопроводом или жилую постройку с распределительной системой.