13. Расстояния между промежуточными опорами

Основным видом прокладки тепловых сетей до сих пор является подземная в каналах (80%). В качестве теплоизоляционных материалов в конструкциях таких сетей используются маты и плиты из минеральной ваты. На сегодня установлено, что через 8 лет эксплуатации тепловые потери теплопроводов с минеральной ватой в непроходных каналах в два раза превышают расчетные. В ближайшем будущем на смену им должна придти ППУ – изоляция с наружным кожухом из тонкостенных оцинкованных труб (в настоящее время выпущен стандарт ассоциации производителей и потребителей трубопроводов с ППУ - изоляцией на такие изделия [16]).

Расстояния между промежуточными опорами, к которым привыкли проектировщики тепловых сетей, основаны на нормах полувековой давности. Они не соответствуют действующему СНиПу на тепловую изоляцию и нормам расчета на прочность РД 10-400-01.

Расстояния между промежуточными опорами для любого пролета, кроме примыкающего к неподвижной опоре или компенсатору, определяются из расчета трубопровода как неразрезной многопролетной балки нагруженной равномерно-распределенной нагрузкой.

Эти расстояния должны быть такими, чтобы одновременно выполнялись два условия: прочности и допустимого прогиба.

1. Условие прочности – напряжения изгиба от веса в нагретом до рабочей температуры трубопроводе не должно превышать допускаемых

.

В этой формуле

- допускаемое напряжение от веса трубопровода в рабочем состоянии

= ;

является разностью между 1.1 (см. второй критерий прочности на странице 6) и продольными напряжениями от внутреннего избыточного давления Р,

–коэффициент снижения прочности сварного соединения на изгиб,

W – момент сопротивления сечения трубы изгибу, см³,

,

–вес одного сантиметра длины трубопровода вместе с изоляцией и продуктом, кг/см.

2. Условие допустимого прогиба - описываются системой двух уравнений. Первое – соблюдение допустимого прогиба в пролете, равного, согласно требованиям СНиПа на тепловые сети [4], второе – предотвращение образования обратного уклона, который может привести к созданию "мешков" при остывании трубопровода.

.

В приведенных уравнениях

x – расстояние от левого конца пролета до места с максимальным прогибом,

–уклон трубопровода (минимальное значение для тепловых сетей 0.002),

- условный диаметр, см.

Из двух значений ,полученных по условиям прочности и прогиба,выбирается наименьшее.

Результаты расчетов сведены в таблицу. В расчетах принимались следующие данные:

материал сталь ВСтЗсп5 (как наименее прочная), прибавка на коррозию 3мм, на технологический допуск - согласно данным, приведенным в разделе 5, веса изоляции – по таблице, составленной на основании СНиП 2.04.14-88* на тепловую изоляцию (приведена ниже), уклон трубопровода 0,002, рабочая температура 150ºС, испытания водой при температуре 20ºС.

В таблице приведены предельно допустимые (расчетные) и рекомендуемые расстояния между опорами. Рекомендуемые значения получаются из предельно допустимых путем деления на понижающие коэффициенты, зависящие от способа прокладки и диаметра трубопровода (приведены в таблице). Коэффициенты получены опытным путем [8] и, по-видимому, предназначены для:

- увязки принимаемых пролетов с модульной координацией размеров в строительстве,

- снижения расчетных нагрузок на типовые конструкций промежуточных опор.

Расстояния между подвижными опорами согласно требованиям РД 10-400-01

Размеры труб DH x s, мм	Предельно допустимое расстояние, м	Способ прокладки
		Надземная и подземная в тоннелях		Подземная в непроходных каналах
		принимаемое расстояние, м	понижающий коэффициент	принимаемое расстояние, м	понижающий коэффициент
57x3,0	4,6	3,5	1.3	3,5	1,3
76x3,0	5,7	4,4		3,0	1.7
89x4,0	6,7	5,0		4,0
108x4	7,7	6,0		4,5
133x4	8,7	6,5		5,0
159x4,5	10,0	7,5		6,0
219x6	12,8	10.0		6,5	2.0
273х7	15.2	11.5		7.5
325x7	16,9	13,0		8,5
426x7	19,8	15.0		10.0
530x7	22,3	17.0		11.0
630x8	25,2	19.0		12.5
720х8	27,1	21.0		13,5
820х9	29,4	22,5		14.5
920х9	29,4	22,5		14,5
1020х10	31.3	24,0		15,5

Разница в величине расстояний, по сравнению с приведенными в справочнике под редакцией А.Д. Николаева [8], составляет минимум 6% и максимум 28% (в зависимости от диаметра).

В тех случаях, когда используются предельно допустимые значения пролетов (переходы через дороги, овраги и т.п.), строительные конструкции для промежуточных опор должны проектироваться индивидуально.

Вес изоляции из минераловатных матов, кгс/м

Размеры труб Dн х s, мм	Наружный кожух изоляции
	Стеклопластик	Алюминиевый лист	Оцинкованная сталь.
57x3,0	6.6	6,8	8,3
76x3,0	7.4	7,7	9,3
89x4,0	9.4	9.7	11,4
108x4	10.3	10.6	12,5
133x4	13.2	14,1	17,0
159x4,5	14.5	15,6	18,6
219x6	19.9	21.0 3	24,8
273x7	25.5	27,0	31,3
325x7	28.8	30,4	35,1
426x7	31.9	35.4	44.0
530x7	41.7	45.8	56,1
630x8	48.0	52,6	64,7
720x8	53.5	58,8	71,4
820x9	65.1	70,9	85,1
920x9	71.8	78.1	93,7
1020x10	78.6	85.4	102,2