для чего на теплотрассе делают изгибы

П-образный компенсатор

Здравствуйте! При нагревании трубопроводы системы теплоснабжения имеют свойство удлиняться. И то, насколько они увеличатся по длине, будет зависеть от их начальных габаритов, от материала, из которого они изготовлены, и температуры вещества, транспортируемого по трубопроводу. В потенциале изменение линейных размеров трубопроводов может привести к разрушению резьбовых, фланцевых, сварных соединений, повреждению иных элементов. Разумеется, при конструировании трубопроводов учитывается то, что они удлиняются при нагревании и укорачиваются при наступлении низких температур.

Самокомпенсация теплотрасс и дополнительные компенсирующие элементы

Существует в сфере теплоснабжения такое явление, как самокомпенсация. Под этим понимается способность трубопровода самостоятельно, без помощи специальных устройств и приспособлений, компенсировать те изменения размеров, которые происходят в результате теплового воздействия, за счёт упругости металла и геометрической формы. Самокомпенсация возможна только при наличии в трубопроводной системе изгибов либо поворотов. Но не всегда при проектировании и монтаже имеется возможность для создания большого количества таких «естественных» компенсаторных механизмов. В таких случаях актуально подумать над созданием и установкой дополнительных компенсаторов. Они бывают следующих типов:

Способы изготовления П-образных компенсаторов

В данной статье мы подробно поговорим о П-образных компенсаторах, которые на сегодняшний день являются самыми распространёнными. Данные изделия, покрытые полиэтиленовыми оболочками, можно применять на технологических трубопроводах всех типов. По сути, они являются одним из методов самокомпенсации — на коротком отрезке создаётся несколько изгибов в виде буквы «П», а затем трубопровод продолжает идти по прямой. Такие П-образные конструкции делаются из цельных изогнутых труб, из отрезков труб или отводов, которые сваривают между собой. То есть изготавливают их из того же самого материала, из той же марки стали, что и трубы.

Экономичней всего гнуть компенсаторы из одной цельной трубы. Но если общая длина изделия составляет более 9 метров, то их следует изготовлять из двух, трёх или семи частей.

• В случае, если компенсатор нужно изготовить из двух составных частей, то шов располагается на так называемом вылете.

• Трёхчастная конструкция предполагает, что гнутую «спинку» изделия будут создавать из цельного куска трубы, а потом к ней приварят два прямых отвода.

• Когда частей предполагается семь, то четыре из них должны быть коленцами, а остальные три — патрубками.

Важно помнить и то, что радиус сгиба отводов при заготовке компенсаторов из прямых частей должен быть равен четырём наружным диаметрам трубы. Это можно выразить следующей несложной формулой: R=4D.

Из скольких бы частей не изготавливался описываемый компенсатор, сварной шов всегда желательно располагать на прямом участке отвода, который будет равен диаметру трубы (но не менее 10 сантиметров). Впрочем, бывают ещё и крутозагнутые отводы, где прямые элементы отсутствуют вовсе — в таком случае можно отойти от вышеуказанного правила.

Достоинства и недостатки рассматриваемых изделий

Компенсаторы данного типа специалисты рекомендуют применять для трубопроводов небольшого диаметра — до 600 миллиметров. Участки в виде больших букв «П» на данных трубопроводах при возникновении каких-либо колебаний эффективно гасят их за счёт изменения своего положения по продольной оси. Это как бы не позволяет колебаниям «продвигаться» по теплотрассе дальше. В трубопроводах, требующих разбора для того, чтобы произвести очистку, П-образные компенсаторы дополнительно снабжают присоединительными деталями на фланцах.

П-образные изделия хороши тем, что они не нуждаются в контроле в период эксплуатации. Это их отличает от изделий сальникового типа, для обслуживания которых нужны специальные камеры ответвлений. Однако для обустройства П-образных компенсаторов требуется некоторое пространство, а в плотно застроенном городе оно находится не всегда.

У рассматриваемых компенсаторов, разумеется, есть не только достоинства, но и недостатки. Самый очевидный из них такой – для изготовления компенсаторов дополнительно расходуются трубы, а они стоят денег. Кроме того, установка данных компенсаторов ведёт к тому, что увеличивается общее сопротивление движению жидкости-теплоносителя. Плюс ко всему такие компенсаторы отличают значительные размеры, и потребность в специальных опорах.

Расчёты для П-образных компенсаторов

В России по-прежнему не стандартизированы параметры для П-образных компенсаторов. Их производят в соответствии с нуждами проекта и по тем данным, которые в этом проекте прописываются (тип, размеры, диаметр, материал и т. д.). Но всё-таки определять габариты П-образного компенсатора наобум, конечно, не следует. Специальные расчёты помогут узнать те габариты компенсатора, которые окажутся достаточными для компенсации деформаций теплотрассы из-за температурных перепадов.

При подобных расчётах, как правило, принимаются следующие условия:

• трубопровод изготовлен из стальных труб;

• по нему течёт вода либо пар;

• давление внутри трубопровода не превышает 16 бар;

• температура рабочей среды не более 2000 градусов по Цельсию

• компенсаторы симметричны, длина одного плеча строго равна длине второго плеча;

• трубопровод находится в горизонтальном положении;

• на трубопровод не действует давление ветра и прочие нагрузки.

Как мы видим, здесь берутся идеальные условия, что, разумеется, делает конечные цифры весьма условными и приблизительными. Но такие расчёт всё равно позволяют снизить риск повреждений трубопровода при эксплуатации.

И ещё одно важное дополнение. При расчётах изменения трубопровода под воздействием тепла за основу берётся наибольшая температура перемещаемой воды или пара, а температура окружающей среды, наоборот, выставляется минимальная.

Сборка компенсаторов

Собирать компенсаторы необходимо на стенде или на абсолютно ровной твёрдой площадке, на которой удобно будет производить сварочные работы и подгонку. Начиная работы, нужно точно нанести ось будущего П- участка и установить контрольные маячки для элементов компенсатора.

После изготовления компенсаторов нужно также проверить их размеры — отклонение от намеченных линий должно не превышать четырёх миллиметров.

Монтаж П-образных компенсаторов

Место для П-образных компенсаторов обычно выбирается с правой стороны теплопровода (если смотреть от источника тепла к конечному пункту). Если же справа нет необходимого пространства, то возможно (но лишь в качестве исключения) устроить вылет для компенсатора слева, не меняя в целом расчётные габариты. При таком решении с внешней стороны будет находиться обратный трубопровод, и размеры его окажутся чуть больше тех, что требовались согласно предварительным вычислениям.

Пуск теплоносителя всегда создаёт в трубах из металлов значительное напряжение. Чтобы справиться с ним, П-образный компенсатор в процессе монтажа следует растянуть по максимуму – это увеличит его эффективность. Растяжку делают после установки и фиксации опор с обеих сторон от компенсатора. Трубопровод при растяжке в зонах его приваривания к опорам должен оставаться строго неподвижным. П-образные компенсаторы сегодня растягивают при помощи талей, домкратов и прочих подобных приспособлений. Величину предварительной растяжки компенсирующего элемента (или величину его сжатия) следует обязательно указать в паспорте на теплотрассу и проектных документах.

Если планируется расположение П-образных элементов группами на нескольких трубопроводах, идущих параллельно, то растяжку заменяют такой процедурой, как натяжка труб в «холодном» состоянии. Подобный вариант предполагает и особый порядок проведения монтажных процедур. В данном случае компенсатор прежде всего следует установить на опоры и сварить стыки.

Но при этом в одном из стыков должен остаться зазор, который будет соответствовать заданной растяжке П-компенсатора. Для того, чтобы избежать снижения компенсационной способности изделия и предотвратить перекосы, для натяжения следует воспользоваться стыком, который будет находиться от оси симметрии компенсатора на расстоянии от 20 до 40 трубных диаметров.

Установка опор

Особо стоит сказать об установке опор для П-компенсаторов. Их необходимо смонтировать так, чтобы трубопровод перемещался лишь вдоль продольной оси и никак иначе. В таком случае компенсатор примет на себя все возникающие продольные колебания.

Сегодня для одного П-компенсатора необходимо устанавливать не менее трёх качественных опор. Две из них следует располагать под теми участками компенсатора, которые состыкуются с основным трубопроводом (то есть под двумя вертикальными палочками буквы «П»). Допустимо также монтировать опоры на самом трубопроводе поблизости от компенсатора. Причём между краем опоры и сварным стыком должно быть хотя бы на полметра. Ещё одна опора создаётся под спинкой компенсатора (горизонтальной палочкой в букве «П»), как правило, на особой подвеске.

Если теплотрасса имеет уклон, то боковые части П-образных элементов должны располагаться строго по уровню (то бишь уклон должен соблюдаться). В большинстве случаев компенсаторы в виде буквы «П» устанавливаются горизонтально. Если же компенсатор устанавливается в вертикальном положении внизу обязательно должна быть организована соответствующая дренажная система.

• технические параметры компенсатора, предприятие-изготовитель и год производства;

• расстояние меж опорами, производимая компенсация и величина растяжения;

• температура окружающей атмосферы в период, когда проводились работы, и дата установки.

Что касается, например, компенсирующей способности П-образного изделия, то она имеет чёткую зависимость от ширины, от радиуса изгибов и вылета.

Источник

masterok

Мастерок.жж.рф

Хочу все знать

Наверняка каждый, у кого во дворе хотя бы раз раскапывали какие-нибудь трубы, обращал внимание на то, что они зачастую идут прямо не на всем своем протяжении. В одном или нескольких местах коммуникации имеют нехарактерный изгиб, который отнюдь не продиктован необходимостью изменить направление.

Создание изгиба на прямом участке канализационных труб – это всегда дополнительные траты материалов, финансов и человеко-часов. Однако, подобные работы не бесполезные, а вынужденные. Продиктованы они законами физики. Делаются изгибы на прямых участках труб специально для того, чтобы канализационная инфраструктура могла нормально функционировать. Без подобного изгиба трубы будет просто рвать.

Почему такое может случиться? Все дело в тепловом расширении. Когда коммуникации только укладывают, то они находятся в условиях уличной температуры, которая не соответствует эксплуатационным качествам материалов. В дальнейшем, когда по трубам пойдет вода, температура материала, из которого они сделаны, значительно повысится. В зимнее время трубы поставляющие в здания горячую воду нагреваются до 90 градусов по Цельсию.

Под действием такой температуры любая труба начинает расширяться. Для 20-метрового участка при 75 градусном нагреве расширение составит 16.5 мм. Этого более, чем достаточно для того, чтобы деформировать материал и порвать трубу.

Собственно технические изгибы «зигзагом» и нужны для того, чтобы трубе было куда расширяться и гнуться без вреда для конструкции. Подобные участки коммуникаций называют «компенсирующими». Они же нужны еще и для того, чтобы защищать конструкцию от гидроудара при подаче воды.

Источник

Почему теплосети разного диаметра и изогнутые?

Для начала давайте поймём, как тепло попадает в наши батареи. В виде горячей воды и пара оно передается по трубам от ТЭЦ к домам. Протяженность этих труб в Красноярске составляет 1548 километров. Для сравнения: расстояние от Красноярска до Новосибирска — 634 километра.

Тепломагистрали в Красноярске изготовлены из стали, хотя по техническим требованиям, действующим в России, можно использовать трубы из полимеров, но в Сибири этот номер не пройдёт: слишком большие перепады температур. Представьте, когда на улице –30 °С, температура в теплосетях достигает +130 °С.

При этом трубы, которые находятся непосредственно в домах, можно делать из полимеров, потому что в них температура воды не должна превышать +95 °С.

Теперь к нашим тыщёвкам, восьмисоткам и пятисоткам. На пути от ТЭЦ до дома диаметр труб постепенно уменьшается. Так, от ТЭЦ-3 выходит трубопровод самого большого диаметра 1200 мм, и чем ближе к домам, тем меньше диаметр: на подходе к домам диаметр теплотрассы будет уже 300 мм.

Почему так происходит?

Давайте немного порассуждаем. В Красноярске почти 6 тысяч многоэтажек, плюс больницы, школы, различные учреждения, предприятия. 85% из них получают тепло от трёх ТЭЦ.

Чтобы всех согреть, нужно много горячей воды, поэтому тепловыводы от ТЭЦ всегда большого диаметра.

Диаметр трубы на фото составляет 800 мм
Скачать

Чтобы тепло дошло до всех районов, вода идёт под давлением. На ТЭЦ-3 оно составляет 14,5 килограмма на квадратный сантиметр, а на ТЭЦ-2 — 11,4 килограмма на квадратный сантиметр (в одном тепловыводе). Если такой большой поток воды под давлением запустить сразу в дома, тогда трубы внутри дома просто разорвёт.

Самый маленький диаметр магистрального трубопровода равен 400 мм, а межквартального — всего 32 мм. От диаметра трубы зависит количество домов, которые получают тепло, а значит, и количество домов, где тепло будет отключено в случае аварии. Поэтому в ремонтной программе магистральным сетям уделяется приоритетное внимание. Кстати, ремонтировать их дороже, чем квартальные.

Для сравнения: в многоквартирных домах максимальный диаметр труб системы отопления — 108 мм, а минимальный — 15 мм.

Почему тепломагистрали изогнутые, а не прямые?

Там, где теплосети проложены над землёй, можно заметить, что некоторые участки не прямые, а имеют форму буквы П. Это делается не для обхода каких-то конструкций и не для разнообразия.

Ещё в школе мы учили, что при нагревании любое тело расширяется, а при охлаждении оно сжимается. Например, 100-метровая труба диаметром 500 мм, если в ней будет циркулировать вода температурой +70 °С, станет длиннее на 10 см. Подобные изменения изогнут трубу и могут привести к её разрушению.

На фото выше представлен П-образный компенсатор, который позволяет трубе удлиняться в расчётных пределах. Изменение длины примут и разделят между собой сварные швы и отводы труб, а сама труба останется целой и в неизменном положении.

Источник

Для чего нужен изгиб на стояке отопления, есть ли минимальный радиус для такого изгиба?

Есть ли вообще регламентирующие этот показатель для стояков горячего водоснабжения документы? Он же делается для компенсации расширения?

На стояках системы отопления встречаются изгибы («утки»). Может возникнуть вопрос: сантехники при монтаже стояка ошиблись и с помощи таких «уток» вышли из положения. Но это не совсем так.

Всем известно, что тело при нагревании увеличивается. Тоже самое происходит и со стояком. Ведь он монтируется при температуре окружающего воздуха (в холодном состоянии). В процессе эксплуатации температура теплоносителя может достигать 90 градусов для водяного отопления и до 200 градусов- для парового отопления. Соответственно, происходит линейное расширение трубы, и пожет увеличиваться на каждом метре стояка в зависимости от диаметра трубы и температуры теплоносителя 1-2 мм, что на длине, например, 30 метров (длина стояка обычной 9-этажки) может достигнуть 5-6 см. А такое увеличение может привести к повышенным нагрузкам системы отопления и даже к аварийным ситуациям. Обычно такие изгибы монтируются в месте врезки стояка в подачу и обратку.

Решение данной проблемы может решаться не только за счет изгибов («уток»), но и устройством:

Некоторые вопросы регламентируются СНиП 2.04.05-91 «ОТОПЛЕНИЕ, ВЕНТИЛЯЦИЯ И КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ».

Источник

Компенсаторы для трубопроводов отопления и водоснабжения: их виды, назначение и установка

Компенсатор — это устройство предназначенное компенсировать температурные расширения, вибрационные воздействия, перепады давления, смещения. Позволяет избежать, стабилизировать или свести к минимуму нежеланные последствия, возникающие в результате действия этих факторов. Применяется в магистральных трубопроводах различного назначения.

Одним из способов решения этой задачи стали компенсаторы для трубопроводов отопления. Такие компенсаторы применяются не только на магистральных трубах и распределительных сетях, но и внутри домовых тепловых (и не только) разводках.

Виды компенсаторов

Конструктивно такие приспособления бывают следующих видов:

Уже было сказано, что эти устройства отличаются высокой возможностью компенсирования, и она увеличивается пропорционально увеличению объема сети.

Важно! Сальниковый вид механизмов отлично выдерживает температурный режим, но их не разрешают применять в сеть, где проходит агрессивная химическая среда. Дело в том, что их набивка плохо противостоит такому влиянию. В таких условиях рекомендуют применение сильфонных или резиновых видов.

Установка компенсирующих систем весьма желательна на трубопроводах систем отопления и разводках горячего водоснабжения внутридомовых тепловых сетей частного дома.

Установка компенсаторов обязательна независимо от материала трубопровода;

Кроме основной функции гашения вибраций успешно работает при тепловых деформациях трубопроводов для отопления, а также в случае возникновения радиальных смещений и угловых деформаций.

Источник