Реконструкция внутриквартальной теплотрассы по улице Минской в г. Бобруйске (Общая характеристика проекта)

1 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

1.1 Общая характеристика тепловых сетей

Задачей эксплуатации тепловых сетей является:

1.Бесперебойное снабжение потребителей необходимым количеством теплоносителя установленного качества;

2.Обеспечение безаварийной и надежной работой основного и вспомогательного оборудования;

3.Систематическое улучшение технико-экономических показателей тепловых сетей путем внедрения наиболее эффективных режимом отпуска и потребления тепла с учетом оптимальной работы всех звеньев системы теплоснабжения (источника тепла, тепловых сетей и систем теплопотребления).

Организация, эксплуатирующая тепловые сети:

1.Обслуживает, производит испытания и ремонт оборудование тепловых сетей;

2.Налаживает системы теплоснабжения и оказывает техническую помощь потребителям тепла в регулировке сетей и систем теплопотребления;

3.Разрабатывает и оперативно управляет тепловым и гидравлическим режимами системы теплоснабжения;

4.Контролирует рациональность использования тепловой энергии и ведет учет тепла, получаемого потребителями;

5.Участвует в разработке и рассмотрении перспективного плана теплоснабжения жилых и промышленных районов;

6.Рассматривает и согласовывает проекты новых тепловых сетей и присоединений к сетям; выдает технические условия и разрешения на подключение к тепловой сети;

   7.Строит новые тепловые сети;

8.Осуществляет технический надзор за строительством тепловых сетей, сооружений и тепловых пунктов как находящихся на ее балансе, так и принадлежащих потребителям [1].

1.2 Характеристика предварительноизолированных

трубопроводов

Трубопроводы и фасонные детали в пенополиуретановой теплоизоляции с полиэтиленовой или стальной гидрозащитой оболочкой, предназначенные для строительства сетей централизованного теплоснабжения с расчетными параметрами теплоносителя Р=1,6 и 2,5 МПа, Т=130°С, допускающие кратковременный перегрев до 150°С.

Трубопроводы и фасонные детали представляют собой трехслойную систему, в которой внутренняя стальная труба воспринимает давление и температуру транспортируемой воды, полиэтиленовая или стальная оболочка выполняет функцию гидрозащиты от грунтовых вод, слой пенополиуретановой теплоизоляции располагается в кольцевом зазоре между стальной трубой и гидрозащитной оболочкой.

Для удобства сварки стальных труб и последующей герметизации гидрозащитной оболочки все элементы теплосети имеют неизолированные концы длиной 150 или 210 мм.

Трубопроводы и фасонные детали оснащены проводами системы контроля влажности, которые прокладываются внутри слоя пенополиуретановой теплоизоляции.

Изготовление такой системы выполняется в заводских условиях на специализированных технологических линиях, что гарантирует высокое качество и стабильность технических характеристик выпускаемой продукции [2].

Проектирование трубопроводов системы теплоснабжения: трубопроводы бесканальной прокладки работают в условиях знакопеременных нагружений, обусловленных изменениями температуры теплоносителя. При этом уровень осевых напряжений в стальной трубе может превышать предел текучести, что, требует проведения расчетов малоцикловой прочности, как для применяемых марок сталей, так и для соответствующих сварных соединений. Срок службы такого трубопровода, определяется числом циклов знакопеременного нагружения, величиной размаха напряжений в этих циклах и сопротивлением сталей малоцикловому разрушению.

Однако, учитывая тот факт, что нормативные материалы, необходимые для выполнения таких расчетов в настоящее время находятся в стадии разработки, расчеты прочности, приведенные в этом разделе, ограничиваются расчетами на статическую прочность.

Расчеты статической прочности трубопроводов основаны на критериальной зависимости σ_э<σ_доп  и, кроме того, включают в себя расчетное определение изменения длины трубопроводов, вызванное соответствующими изменениями температуры теплоносителя, для выбора тех или иных компенсирующих элементов, а также расчетное определение монтажных температур. Особенностью работы трубопроводов тепловых сетей является то, что расчетная температура теплоносителя Т_расч обычно равна 130°С, т.е. T_расч=130°C. Если трубопровод смонтирован и засыпан грунтом при температуре Т_монт=+10^˚С, то осевые напряжения в трубопроводе σ_х=0. При последующем разогреве трубопровода до Т_расч=130°С в материале стальной трубы развиваются температурные напряжения σ_х, величина которых составляет σ_х=Е*а*ΔТ=2,08*10⁵*12*10⁶*120=300 Н/мм², т.е. заметно превышает предел текучести применяемых сталей. В правильно спроектированном и построенном трубопроводе можно добиться такого состояния, при котором типичные колебания температуры теплоносителя от +10°С до +130°С будут вызывать изменения осевой составляющей напряжений в интервале от -150 Н/мм² до +150 Н/мм². Такие условия работы являются наилучшими для трубопроводов тепловых сетей, и предлагаемые рекомендации по проектированию нацелены на достижение именно этих условий работы трубопроводов. Разумеется, могут возникать такие ситуации, когда даже в правильно спроектированных трубопроводах напряжения будут превышать предел текучести материала (первый разогрев, ремонт в холодное время и т.п.). Тем не менее число температурных циклов, нагружающих материал стальной трубы выше предела текучести, может быть существенно сокращено, что повышает надежность и долговечность теплосети.

Строгий расчет перемещений и напряжений в трубопроводах, основанный на классических подходах механики деформирования и разрушения конструкций, оказывается чрезвычайно сложной задачей из-за сложности процесса взаимодействия полиэтиленовой оболочки трубопровода с грунтом. Поэтому в настоящее время эти расчеты выполняются на: основе ряда упрощающих допущений, имеющих ту или иную степень достоверности. Настоящие, методические рекомендации по проектированию трубопроводов