7.2.6 Надземные теплопроводы
Надземные теплопроводы обычно укладываются на отдельно стоящих опорах (низких или высоких), на вантовых конструкциях, подвешенных к пилонам мачт, на эстакадах. При прокладке теплопроводов на низких опорах расстояние между нижней образующей изоляционной оболочки трубопровода и поверхностью земли принимается не менее 0,35 м при ширине группы труб до 1,5 м и не менее 0,5 м при ширине группы труб более 1,5 м. Высокие отдельно стоящие опоры могут выполняться жесткими, гибкими и качающимися (рисунок 7.19)
Рисунок 7.19 Виды отдельно стоящих промежуточных опор
а – жесткая опора; б – гибкая опора; в – двухшарнирная (качающаяся) опора; 1 – трубопровод; 2 – промежуточные опоры; 3 – температурная деформация; 4 – положение промежуточных опор при температурной деформации; 5 – анкерная опора.
На рисунке 7.20 показан надземный теплопровод подвесной конструк-ции на жестких мачтах.
Рисунок 7.20 Надземный теплопровод подвесной конструкции на мачтах.
Материалы для мачт выбираются в зависимости от типа и назначения теплопровода. Наиболее подходящим материалом для мачт стационарных конструкций является железобетон. В местах установки арматуры трубопроводов необходимо предусмотреть приспособление для удобного подъема обслуживающего персонала и безопасного обслуживания арматуры. В этих местах обычно устраиваются площадки с ограждениями и постоянными лестницами.
На рисунке 7.21 показана конструкция теплопроводов на эстакаде. Трубопроводы больших диаметров обычно опираются непосредственно на стойки эстакады. Трубопроводы малых диаметров опираются на опоры, уложенные в пролетном строении эстакады.
Рисунок 7.21 Прокладка теплопроводов по эстакаде.
7.3 Изоляционные конструкции (ик)
Важное значение в устройстве теплопровода имеет тепловая изоляция. От качества изоляционной конструкции теплопровода зависят не только тепловые потери, но, что не менее важно, его долговечность. При соответствующем качестве материалов и технологии изготовления тепловая изоляция может одновременно выполнять роль антикоррозионной защиты наружной поверхности стального трубопровода. К таким материалам, в частности, относятся полиуретан и производные на его основе – полимербетон и бион.
Основные требования к теплоизоляционным конструкциям заключаются в следующем:
1) низкая теплопроводность как в сухом состоянии, так и в состоянии естественной влажности;
2) малое водопоглощение и небольшая высота капиллярного подъема жидкой влаги;
3) малая коррозионная активность;
4) высокое электрическое сопротивление;
5) щелочная реакция среды (рН > 8,5);
6) достаточная механическая прочность.
Очень важно сохранение теплоизоляционного материала в сухом состоянии. При увлажнении возрастает теплопроводность (рисунок 7.22).
В сухом состоянии минеральная вата (ρ=350 кг/м3 ) имеет теплопроводность λ = 0,045 Вт/(м·К); при объемной влажности w = 20 % теплопроводность λ = 0,14 Вт/ (м·К), т.е. в 3 раза больше.
При одной и той же влажности теплопроводность изоляционного материала обычно не совпадает с теплопроводностью изоляционной конструкции, выполненной из того же материала.
Рисунок 7.22 Зависимость теплопроводности минеральной ваты от объемной влажности и плотности при t = 20 °С
1 – ρсух = 120 кг/м3; 2 – ρсух = 200 кг/м3 ; 3 – ρсух = 350 кг/м3.
При сооружении теплопроводов в каналах в качестве тепловой изоляции часто применяются изделия из минеральной ваты, защищенные битуминировкой от увлажнения (рисунок 7.23). На наружную поверхность стальной трубы накладывается антикоррозионное покрытие (эмаль, изол и др.). На антикоррозионное покрытие укладываются скорлупы из минеральной ваты, армированные стальной сеткой. Сверху скорлуп укладываются полуцилиндрические асбоцементные футляры, закрепляемые на теплопроводе стальной сеткой, покрываемой сверху асбоцементной штукатуркой.
Рисунок 7.23 Подвесная теплоизоляционная конструкция
1 – труба; 2 – антикоррозионное покрытие; 3 – мат из минеральной ваты; 4 – стальная сетка; 5 – асбоцементная штукатурка.