Опыт монтажа тепловых сетей из предварительно изолированных труб в городе Йошкар-Оле

Размещено на http://www.allbest.ru/

Опыт монтажа тепловых сетей из предварительно изолированных труб в городе Йошкар-Оле

Горинов Ю.А.

Введение

Работа тепловых сетей (ТС) МУП "Йошкар- Олинская ТЭЦ-1" всегда строилась на обеспечении долговечности и надежности использования теплопроводов, минимизации тепловых потерь и затрат на техническое обслуживание. Безаварийное проведение отопительных периодов в г. Йошкар-Оле свидетельствует об успешности решения поставленных задач.

Основной причиной разрушения труб ТС является наружная коррозия, поскольку особенностью гидрологии г. Йошкар-Олы является высокий уровень стояния грунтовых вод. Преобладающий вид прокладки тепловых сетей - подземный в железобетонных и кирпичных каналах; тепловая изоляция трубопроводов - минеральная вата, стекловата; покровный слой - стеклоткань и поливинилхлоридная пленка. Срок эксплуатации теплопроводов подземной канальной прокладки с традиционными гидро- и теплоизоляцией составляет от 9 до 25 лет.

Появление на российском рынке стальных изолированных пенополиуретаном (ППУ) трубопроводов в полиэтиленовой оболочке, исключающей негативное воздействие грунтовых вод на тепловую изоляцию и трубопроводы ТС, предоставило ТЭЦ-1 возможность приступить к переоснащению магистральных и распределительных сетей города. Наличие целого семейства теплоизолированных труб позволило сделать оптимальный выбор типа трубы под различные условия прокладки и эксплуатации.

На сегодняшний день из 182 км общей протяженности ТС, 6 км приходится на предварительно изолированные трубопроводные системы.

Имеющийся опыт строительства тепловых сетей с применением предварительно изолированных труб, надеемся, будет полезен специалистам монтажных и эксплуатирующих организаций ТС.

1. Монтаж и компенсация тепловых деформаций труб, изолированных ППУ

Монтируемая труба состоит из стальной эксплуатационной трубы и полиэтиленовой наружной оболочки, которые надежно связаны друг с другом с помощью пенопласта на основе полиуретана, являющегося к тому же теплоизоляционным материалом.

Монтаж, укладку и сварку с неразрушающим контролем сварных швов теплопроводов производили по [1].

Компенсация тепловых деформаций теплопровода может быть осуществлена следующими компенсирующими технологиями [2]:

¦устройства с П-образными компенсаторами, углами поворота трассы в виде Г- или Z-образных компенсаторов, а так же с сильфонными компенсаторами (СК) и компенсирующими устройствами (СКУ);

¦системы с предварительным нагревом до засыпки грунтом или со стартовыми компенсаторами, завариваемыми после предварительного нагрева.

2. Компенсирующие системы с Е-муфтами

На ТЭЦ-1 при монтаже стальных ППУ изолированных труб для бесканальной прокладки был сделан выбор на компенсирующие системы со стартовым компенсатором, с так называемым Е-компенсатором (Е-муфтой)

Монтаж ТС без постоянно действующих компенсирующих устройств возможен на длинных прямолинейных участках с зонами защемления и ограничен допустимым перепадом температур.

На ТС должно быть обеспечено качественное регулирование тепловых нагрузок, а перепады температур теплоносителя относительно средней температуры должны быть незначительны.

Трубы полностью монтируются в траншее и засыпаются грунтом, за исключением мест установки стартовых компенсаторов. В первый раз при пуске горячей воды трубы расширяются. Е-муфта сжимается до тех пор, пока не сомкнутся внутренние концы труб. При этом стартовый компенсатор должен сжаться на полную величину рабочего хода. После выдержки при расчетной температуре кожухи стартового компенсатора завариваются между собой. При этом сильфон стартового компенсатора исключается из дальнейшей работы теплопровода, и теплопровод остается в эксплуатации в напряженном состоянии. Компенсация температурных расширений в дальнейшем осуществляется за счет знакопеременных осевых напряжений сжатия-растяжения.

Такой технический прием монтажа позволяет преобразовать температурные изменения не в перемещения, а в напряжения, возникающие в стальной трубе.

По достижении температуры предварительного нагревания и расширения труб до расчетной температуры производится засыпка мест установки стартовых компенсаторов.

Температура предварительного нагрева в системах со стартовыми компенсаторами находится по формулам [1]. Согласно температурному графику отпуска тепла для теплоснабжающих организаций г. Йошкар-Олы при средней температуре наружного воздуха за отопительный период -5,1 ОС, температура в подающем трубопроводе должна составлять 82,5 ОС.

Осуществить предварительное нагревание труб до температуры фиксации можно, пользуясь любым из доступных теплоносителей: водой, паром или электричеством.

3. Мобильная котельная установка

На ТЭЦ-1 разработана, смонтирована и с 2008 г успешно применяется мобильная котельная установка, предназначенная для нагрева и подачи теплоносителя во вновь построенную теплосеть из предварительно изолированных ППУ труб.

Установка включает в себя:

¦котел электрический (номинальной мощностью - 98 кВт, напряжением - 380 В);

¦насос (производительностью - 15 м3/ч, напором - 10 м вод.ст.);

¦воздухоспускную и дренажную арматуру;

¦предохранительную арматуру;

¦контрольно-измерительные приборы;

¦каркас на станине;

¦шкаф управления электрооборудования установки.

Принципиальная технологическая схема мобильной котельной установки и схема подсоединения к тепловой сети приведена на рис. 1.

Электроснабжение мобильной котельной установки осуществляется от источника электрической энергии напряжением 0,4 кВ.

Для соединения мобильной котельной установки с участком тепловой сети используются резиновые шланги.

4. Осуществление нагрева системы ТС с Е-муфтой

Порядок действий следующий.

1.Смонтированный участок теплосети отключают от действующей сети путем закрытия запорной арматуры на подающем и обратном трубопроводах.

2.На одном конце теплосети устанавливают перемычку между подающим и обратным трубопроводами, используя имеющуюся дренажную арматуру теплосети, либо арматуру в тепловом узле вновь построенного здания.

3.На другом конце теплосети подсоединяют к имеющейся воздухоспускной либо дренажной арматуре резиновые шланги. Свободные концы шлангов соединяют с входными и выходными патрубками мобильной котельной установки.

4.Заполняют смонтированный участок сетевой водой путем открытия запорной арматуры на подающем трубопроводе. При невозможности заполнения сетевой водой теплосеть заполняют химочищенной водой с помощью, например, АС машины через воздухоспускную (дренажную) арматуру на подающем трубопроводе в месте подсоединения мобильной котельной установки. При этом воздух удаляют через воздухоспускную арматуру мобильной котельной установки.

5.Устанавливают статическое давление в теплосети не более 2 кгс/см2 путем сброса части воды через воздушник мобильной котельной установки.

6.Включают насос.

7.Включают электрокотел.

8.Контролируют показания контрольно-измерительных приборов и расстояние между внутренними концами труб Е-муфты.

9.По мере роста давления в теплосети периодически его снижают до 2 кгс/см2 путем сброса части воды через воздушник мобильной котельной установки.

10.После смыкания внутренних концов труб Е-муфту фиксируют сваркой.

11.Отключают котел.

12.Отключают насос.

13.Закрывают воздухоспускную и дренажную арматуру на теплосети.

14.Отсоединяют шланги, демонтируют перемычку между подающим и обратным трубопроводами.

15.Устанавливают циркуляцию на смонтированном участке путем открытия запорной арматуры на действующей теплосети.

16.Производят засыпку траншеи в месте расположения Е-муфты.

5. Опыт нагрева ТС с применением мобильной установки

Прогрев с помощью мобильной котельной установки предварительно изолированных трубопроводов и сведение Е-муфт выполнен на трех участках магистральных и квартальных тепловых сетей города Йошкар-Олы:

1.Ду 200 мм, протяженность 245 м по ул. Кирова;

2.Ду 400 мм, протяженность 173 м по пр. Ленинский;

3.Ду 300 мм, протяженность 194 м по ул. Советская.

коррозия теплопровод труба пенополиуретан

На примере графика прогрева участка теплосети от ТК-123 до ТК-130 по ул. Советская (рис. 2) видно, что время прогрева, выполненного 15 сентября 2008 г. при среднесуточной температуре наружного воздуха +6 ОС, составило 24 ч.

Литература

1.СНиП 3.05.03-85. Тепловые сети.

2.СП 41-105-2002. Проектирование и строительство тепловых сетей бесканальной прокладки из стальных труб с индустриальной тепловой изоляцией из пенополиуретана в полиэтиленовой оболочке.

Размещено на Allbest.ru