4. Конструкции тепловых сетей

Тепловая сеть – это система прочно и плотно соединенных между собой участков теплопроводов, по которым теплота с помощью теплоносителя (пара или горячей воды) транспортируется от источников к тепловым потребителям [1]. Поэтому как при сооружении, так и при эксплуатации систем централизованного теплоснабжения тепловые сети являются не только связующим звеном, но и в значительной мере определяют технологический процесс всей цепи теплоснабжения. Они весьма трудоемки в строительстве и недостаточно долговечны в эксплуатации.

Конструкция самого теплопровода состоит из трёх основных элементов:

– рабочего трубопровода, по которому транспортируется теплоноситель и который выполняется из стальных или полимерных труб, соединенных между собой;

– изоляционной конструкции, предназначенной для защиты наружной поверхности теплопровода от тепловых потерь;

– несущей конструкции, воспринимающей весовую нагрузку теплопровода и другие усилия, возникающие при его работе, а также разгружающей трубопровод и его изоляционную конструкцию от нагрузки окружающей среды.

Централизация систем теплоснабжения от крупных центральных источников теплоты связана со значительной экономией топлива, капитальных и эксплуатационных расходов. Вместе с тем экономический эффект от централизованного теплоснабжения значительно снижается из-за высокой первоначальной стоимости тепловых сетей; преждевременного ремонта тепловой изоляции, перекладок труб из-за наружной коррозии; высоких тепловых потерь из-за влажной, а часто и разрушенной изоляции.

Нужно отметить, что стоимость сооружения тепловых сетей значительно выше, по сравнению с сооружениями других инженерных сетей. Это объясняется, прежде всего, конструктивными особенностями тепловых сетей, а именно – наличием обычно двух и более труб (вместо одной), необходимостью тепловой защиты и обеспечением возможности продольного перемещения труб и т.д.

Теплопроводы в городах прокладываются, как правило, под землей. Исключение составляют тепловые сети внутри жилых микрорайонов, которые частично монтируются в подвалах и технических подпольях зданий. Условия работы подземного теплопровода в значительной мере отличаются от условий работы других инженерных сетей. В связи с передачей по ним горячей воды переменной температуры теплопроводы, вследствие этого испытывают дополнительные напряжения.

Основной причиной вызывающей быстрое разрушение изоляции и соответственно повышенные тепловые потери, является влага, проникающая в изоляционный слой и удерживаемая в нем в процессе эксплуатации. Тепловые потери таких тепловых сетей, имеющих срок службы более 15 лет, выше нормируемых на 22-30% (при нормируемом сроке эксплуатации тепловых сетей – 25 лет). Почему так бывает? Повышенная влажность изоляции увеличивает коррозию труб, что и приводит к сокращению их срока службы, повышению аварийности сети и в конечном итоге к преждевременной замене теплопроводов. Анализ повреждаемости подземных тепловых сетей показывает, что наружная коррозия труб составляет 60-90% всех повреждений.