4.4. Прокладка тепловых сетей

По способу прокладки тепловые сети бывают канальные и бесканальные, причем последние бывают подземные и надземные.

Конструктивно подземные тепловые сети делят на два принципиально различных вида: канальные и бесканальные. Каналы для теплопроводов бывают проходные, полупроходные и непроходные.

Канальные тепловые сети (рис. 36, слева) строят при необходимости защиты трубопроводов от механического воздействия грунтов и коррозионного влияния почвы. Стены каналов облегчают работу трубопроводов, поэтому канальные тепловые сети применяется для теплоносителей с давлением до 2,2 МПа и температурой до 350 °С. 

Конструкция канала полностью разгружает теплопроводы от механического воздействия массы грунта и временных транспортных нагрузок, защищает трубы и тепловую изоляцию от коррозионного влияния почвы. Прокладка в каналах обеспечивает свободное перемещение трубопроводов при температурных деформациях в продольном (осевом) и поперечном направлении, что позволяет использовать их самокомпенсирующую способность на угловых участках трассы теплосети.

Рис. 36. Схема подземной прокладки труб тепловых сетей:

слева – канальная в непроходном канале; справа – бесканальная.

При бесканальной прокладке (рис. 36, справа) трубы работают в более тяжёлых условиях, так как они воспринимают дополнительную нагрузку грунта и при неудовлетворительной защите от влаги подвержены наружной коррозии. Потому бесканальную прокладку тепловых сетей проектируют при температуре теплоносителя до 180 °С.

Воздушная (надземная) прокладка тепловых сетей получила наибольшее распространение на территориях промышленных предприятий и на площадках, свободных от застроек. Надземную прокладку теплотрасс также применяют при высоком уровне грунтовых вод и при прокладках по участкам с сильно пересечённым рельефом местности.

4.4.1. Подземная прокладка

4.4.1.1. Канальная прокладка

В городах и населенных пунктах для тепловых сетей в основном применяют подземную прокладку, которая не портит архитектурного ансамбля, не мешает движению транспорта и позволяет снизить теплопотери за счет использования теплозащитных свойств грунта. Промерзание грунта не опасно для теплопроводов, поэтому их можно прокладывать в зоне сезонного промерзания грунта. Чем меньше глубина заложения тепловой сети, тем меньше объем земляных работ и ниже стоимость строительства. Подземные тепловые сети чаще всего прокладывают на глубине от 0,5 до 2 метров ниже поверхности земли.

Всегда стремятся проложить тепловые сети выше уровня грунтовых вод. Если это невозможно, делают попутный дренаж для понижения уровня вод в зоне заложения, а для наружных поверхностей строительных конструкций и закладных деталей - обмазочную битумную изоляцию. При невозможности попутного дренажа делают оклеенную гидроизоляцию из битумных рулонных материалов с защитными ограждениями на высоту, превышающую максимальный уровень грунтовых вод на 0,5 метра, или другую эффективную гидроизоляцию.

Трассу теплосетей в городах и других населенных пунктах проводят в отведенных для инженерных сетей технических полосах параллельно красным линиям улиц, дорог и проездов вне проезжей части и полосы зеленых насаждений. Внутри микрорайонов и кварталов трассу теплосетей, как правило, предусматривают вне проезжей части дорог. Заглубление теплосетей от поверхности земли или дорожного покрытия принимают не менее: а) до верха перекрытий каналов и тоннелей - 0,5 метра; б) до верха перекрытий камер - 0,3 метра; в) до верха оболочки бесканальной прокладки - 0,7 метра. Уклон теплосетей независимо от направления движения теплоносителя и способов прокладки должен быть не менее 0,002. Расстояние по горизонтали и вертикали от тепловых сетей до зданий, сооружений и инженерных сетей принимают по СНиП П-36-73 «Тепловые сети. Нормы проектирования».

Прокладка в проходных каналах (тоннелях) – лучший способ (есть постоянный доступ персонала к трубам для контроля за их работой и ремонта, что обеспечивает их надежность и долговечность. Но прокладка в проходных каналах (рис. 37) дорогая, так как их высота в свету должна быть не менее 1,8 метра, а проход между трубами - 0,7 метра. Проходные каналы устраивают обычно при прокладке большого числа труб в одном направлении, например на выводах с ТЭЦ.

Рис. 37. Проходные каналы тепловых сетей.

Для удешевления строительства подземных коммуникаций, улучшения эксплуатации, повышения надежности и удлинения их срока службы в больших городах строят так называемые городские

коллекторы, в которых прокладывают теплопроводы, водопровод, электрические и телефонные кабели и другие коммуникации. Такие коллекторы называют общими. Городские проходные коллекторы оборудуют вентиляционными и. дренажно-откачивающими средствами, электрическим освещением и другим оборудованием. Применение городских коллекторов позволяет организовать комплексное проектирование, строительство и эксплуатацию инженерных коммуникаций.

Полупроходные каналы являются переходной ступенью между проходными и непроходными каналами и имеют габариты, меньшие по сравнению с проходными. Их высота в свету 1,4 метра, ширина прохода между трубами 0,4 - 0,5 метра. Полупроходные каналы применяют для двухтрубных тепловых сетей в исключительных случаях на отдельных участках, например для прокладки теплопроводов под железнодорожными путями, а также под центральными проездами городов с интенсивным уличным движением, где затруднено вскрытие поверхности земли для осмотра и ремонта теплопроводов. Осмотр теплопроводов и производство ремонтных работ в полупроходных каналах допускаются только при отключении теплоносителя.

Непроходные каналы получили наибольшее распространение в практике строительства тепловых сетей. Этот тип прокладки применяют в любых грунтовых условиях, в том числе с устройством в зоне высоких грунтовых вод попутного дренажа. Есть большое количество различных конструкций непроходных каналов (рис. 38-40), каждая из которых имеет те или иные преимущества и недостатки. Конструкции непроходных каналов отличаются большим разнообразием как по форме (прямоугольные, полуцилиндрические, цилиндрические), так и по материалу (кирпичные, бетоноблочные, железобетонные).

Рис. 38. Непроходной канал из сборных железобетонных плит и бетонных стеновых блоков: 1 – плита перекрытия; 2 – стеновой блок; 3 – гидроизоляция; 4 – цементный раствор; 5 – плита днища.

Рис. 39. Непроходной канал из железобетонных сводов:

1 – железобетонный свод; 2 – гидроизоляция; 3 – железобетонная плита днища.

Рис. 40. Непроходные каналы тепловых сетей.

Конструкции теплопроводов в непроходных каналах разделяют на две группы: с воздушным зазором между поверхностью тепловой изоляции и стенками канала и без воздушного зазора. Применение теплопроводов без воздушного зазора между тепловой изоляцией и стенками канала, как и бесканальных прокладок, возможно в условиях, когда тепловая деформация трубопровода происходит только в осевом направлении. На участках, где есть боковое перемещение трубопровода при тепловой деформации, следует применять прокладки в каналах с воздушным зазором. Теплопроводы без воздушного зазора применяют мало из-за интенсивной наружной коррозии стальных труб в условиях высокой влажности тепловой изоляции, так как отсутствие воздушного зазора ухудшает вентиляцию канала и подсушку изоляции.

Рис. 41. Аварийный ремонт теплотрассы, лежащей в непроходных каналах.

В непроходных каналах с воздушным зазором между поверхностью тепловой изоляции и стенками канала тепловая изоляция меньше подвержена увлажнению, поэтому и коррозия трубопроводов в таких каналах гораздо меньше. Габариты непроходных каналов определяются диаметрами прокладываемых теплопроводов, расстоянием между осями труб и зазором между поверхностью тепловой изоляции труб и внутренней поверхностью каналов. Условия работы теплопроводов в непроходных каналах резко отличаются от условий в проходных каналах. Отсутствие вентиляции создает высокую влажность воздуха в канале. Влага конденсируется на холодном потолке канала, увлажняет тепловую изоляцию труб, а затем снова испаряется. Для защиты от капель конденсируемой воды ее надо отводить в сторону от тепловой изоляции. Сводчатая форма перекрытия наиболее удобна для организованного стока влаги на дно канала. Для этого можно использовать и устройство наклона в одну сторону плоского перекрытия канала.