Безкомпенсаційні методи прокладання трубопроводів теплових мереж

Безкомпенсаційний метод полягає в тому, що довгі прямі ділянки трубопроводів прокладають без застосування компенсуючих елементів. Температурні деформації на таких ділянках відсутні, а напруження, які виникають в трубі, відповідають формулі [ 9 − 15]. Цілком

очевидно, що навіть для зовнішніх трубопроводів централізованого гарячого водопостачання, для яких згідно із п. 7.6 г [1] розрахункова температура теплоносія дорівнює 75°С, застосування безкомпенсаційного методу без додаткових заходів є проблематичним.

 

Одним із засобів зменшення цього напруження може стати попередній підігрів

трубопроводу перед його засипкою до певної температури попереднього підігріву tп	(її ще
називають	«стаціонарною	температурою»	або	«температурою	стабілізації»)	по	формулі
[11 − 1]. Головне при цьому, щоб напруження, які виникають при зміні температури t п + t 1, і
t п − t 2,	не перевищували	допустимих. Більш	доцільним для	розрахунків	попереднього
підігріву є застосування замість формули [11 − 1] наступної формули
		tn =	^t max ^− ^t min	;	° С	[11 − 3]

де t _min - мінімально можлива температура трубопроводу.

 

За мінімальноможливу температуру слід прийняти мінімальну розрахункову температуру грунту для кожного конкретного регіону (якщо вона менша за температуру монтажу), або

 

температуру монтажу. Для трубопроводів, в яких різниця t _max − t _min > 120° C, попередній

 

підігрів не застосовується.

 

Для укладення трубопроводів безкомпенсаційним методом необхідно передбачити заходи, які мають устабілізувати напруження розтягу в трубопроводі після підігріву до температури стабілізації перед його засипкою. Існує три основних способи, щоб забезпечити цю вимогу:

 

1). застосування «разових» компенсаторів; 2). бетонування фізичних нерухомих опор, коли трубопровід знаходиться в стані видовження;

 

3). засипка трубопроводу грунтом, коли трубопровід знаходиться в стані видовження.

 

Вимоги до проектування газових мереж.

При газопостачанні категорійних міст від двох і більше самостійних магістральних газопроводів подання газу повинно здійснюватися через газорозподільні станції, що підключені до цих газопроводів і розміщені за межами проектної забудови зазначених міст.

При проектуванні нових і реконструкції діючих газових мереж категорійних міст слід передбачати можливість відключення як міст у цілому, так і окремих районів (ділянок) міст за допомогою пристроїв, що відключають, які спрацьовують від тиску (імпульсу) ударної хвилі.

Наземні частини газорозподільних станцій (ГРС) і опорних газорозподільних пунктів (ГРП) у категорійних містах, а також ГРП об'єктів особливої важливості, розташованих поза категорійними містами, слід обладнувати підземними обвідними газопроводами (байпасами) зі встановленням на них пристроїв для відключення. Підземні байпаси повинні забезпечувати подання газу в систему газопостачання при виході з ладу наземної частини ГРС або ГРП.

У категорійних містах необхідно передбачати підземну прокладку основних розподільних газопроводів високого і середнього тиску і відводів від них до об'єктів цих міст, що продовжують роботу у воєнний час. Прокладку газопроводів на території зазначених об'єктів слід здійснювати відповідно до вимог норм проектування газопостачання.

Мережі газопроводів високого і середнього тиску, у категорійних містах та на об'єктах особливої важливості, розташованих поза категорійними містами, повинні бути підземними і закільцьованими.

При проектуванні нових і реконструкції діючих систем газопостачання в ка-тегорованих містах необхідно передбачати в основних вузлових точках (на виході з ГРС, перед опорним ГРП, а також на відводах до об'єктів особливої важливості, розташованих поза категорійними містами) встановлення пристроїв, що відключають та спрацьовують від тиску (імпульсу) ударної хвилі, а також обладнання перемичок між тупиковими газопроводами.

Газонаповнювя.ьні станції скраплених вуглеводневих газів (ГНС) і газонаповнювальні пункти категорійних міст і об'єктів особливої важливості, розташованих поза категорійними містами, рекомендовано розташовувати в заміській зоні

Білет №5

Розрахунок напружень в безканальних трубопроводах від тиску власної ваги оточуючого грунту.

 

Нормативний тиск грунту визначається згідно [3].
Вертикальний тиск						кН / м ^2(тс / м ^2)
		РV = СV ⋅ γ n ⋅ h;	[ 7 − 1]
Горизонтальний (боковий) тиск		(тс / м ^2)
		Рh = γ n ⋅ ho ⋅ τ n;	кН / м ^2	[ 7 − 2]
де γ n -	нормативна питома вага грунту, кН / м ^3 (тс / м ^3)
h -	висота засипки від верху дорожнього покриття,	підошви рейок або рівня землі
	до верху труби, м
ho -те ж,до осі трубопроводу,м
СV -коефіцієнт	вертикального тиску, який при грунтових (нескальних) основах,
	дорівнює одиниці;
τn - коефіцієнт	нормативного бокового тиску грунту засипки, який визначається по
	формулі:
					ϕn
	τn = tg		45 −			;			[ 7 − 3]

де ϕ_{n -} нормативний кут внутрішнього тертя грунту, град.

 

Значення γ _n, ϕ_n залежать від конкретних умов прокладення і приймаються для кожного проекту окремо згідно із вихідними даними. Всі подальші результати, що наведені в таблицях і

 

розрахунках виконані для умов γ n

= 177.

кН

, ϕn = 30^°.

м ^3

При інших умовах необхідний перерахунок.

При наявності дорожнього покриття необхідно враховувати тиск від конструкції

дорожнього покриття.

Враховуючи, що

h = h +

^Dт р

,

м

[ 7 − 4]

o

Формула [ 7 − 2] приймає вигляд

P = γ

⋅

h +

^Dт р

⋅ tg

−

ϕn

кН / м

(

тс / м

)

[ 7

− 5]

;

(

)

h

n

Нормативний тиск власної ваги оточуючого грунту,

який рівномірно розподілений по

поверхні трубопроводу, можна визначити по формулі:

Рсе^г ^рр= γ f ⋅(

РV

+ P

(тс / м

)

h

);

кН

/ м

[ 7 − 6]

де γ _f - коефіцієнт надійності по навантаженню, який згідно [3] дорівнює 1,3.

де g_{т р} - вага попередньоізольованої труби з водою, кН/м

 

Проектування трубопроводів теплової мережі з осьовою компенсацією їх температурного видовження.

До осьових компенсаторів відносяться сальникові і сильфонні компенсатори. Сальникові компенсатори в системі «ЕР» не застосовуються, хоча не виключається можливість застосування їх при підземній прокладці. Принципи застосування сальникових компенсаторів широко відомі і в даній праці не розглядаються.

 

Група сильфонних компенсаторів складає абсолютну більшість серед осьових компенсаторів в попередньоізольованих трубопроводах. Сильфонні компенсатори (крім «разових») поставляються в повністю ізольованому вигляді і не вимагають додаткових ізоляційних робіт на монтажній площадці крім ізоляції стиків (як для кожного елемента попередньоізольованої теплотраси). Крім того, сильфонні компенсатори не вимагають влаштування спеціальних теплових камер для обслуговування (як, наприклад, сальникові).

 

Застосування осьових компенсаторів має багато переваг над гнучкими компенсаторами серед яких:

 

* відсутність необхідності зміни напрямків траси;

* економія у виконанні земляних робіт;

 

* економія в елементній базі, в кількості стиків і трудомісткості монтажних у порівнянні з «П» - подібними компенсаторами і т. ін.

 

Переважно осьові компенсатори є єдиним засобом компенсації при прокладенні теплотраси у стиснених умовах або в межах коридору комунікацій.

 

Види сильфонних компенсаторів можна поділити на три групи:

 

1 - «вільні» компенсатори, які компенсують теплові видовження в повному діапазоні змін температури теплоносія;

 

2 - «дожимні» компенсатори, які компенсують теплові видовження в обмеженому діапазоні змін температури теплоносія.

 

3 - «разові» компенсатори, які працюють тільки при першому циклі росту температури. Оскільки «разовий» компенсатор в системі «ЕР» має сильфон - він умовно віднесений до

 

категорії осьових компенсаторів. Після спрацювання такого компенсатора далі ділянка трубопроводу працює як звичайна цільна труба в повному діапазоні змін температури теплоносія