Прокладка тепловых сетей с индустриальной тепловой изоляцией из пенополиуретана мосфлоулайн

В настоящее время наиболее эффективной и индустриальной является бесканальная прокладка тепловых сетей с доставкой на объекты труб с тепловой изоляцией заводского изготовления. На строительстве бесканальных тепловых сетей в Москве широко применяются изолированные пенополиуретаном (ППУ) трубо­проводы, выполненные в заводских условиях ЗАО «МосФлоулайн», которые предоставляют собой жесткую конструкцию типа «труба в трубе», состоящую из стальной (рабочей) трубы, изолирующего слоя из жесткого пенополиуретана и внешней защитной оболочки из полиэтилена (ПЭ) низкого давления или оцинкованной стали .

Труба в сборе представляет собой единую конструкцию благо­даря связи между стальной трубой и изолирующим слоем из ППУ, а также связи между ППУ и материалом внешней оболочки. Эти связи являются основными в обеспечении нормальной работы системы трубопроводов при эксплуатации. Прочное сцепление между всеми элементами трубы в сборе (сталь, ППУ и ПЭ) дости­гается в процессе производства за счет предварительной дробе­струйной обработки стальной трубы, правильно подобранных характеристик ППУ и обязательной обработки высоковольтным коронным электрическим разрядом внутренней поверхности по­лиэтиленовой оболочки.

Конструкция пенополиуретановой изоляции трубопровода по технологии «МосФлоулайн»

1 — провода системы ОДК; 2 — полиэтиленовая оболочка; 3 — стальная труба; 4 — пенополиуретан

Теплоизолированные трубы для бесканальной (в полиэтиленовой оболочке) и надземной (в металлической оболочке) прокладки тепловых сетей

Для строительства тепловых сетей используют стальные трубы, качество которых соответствует требованиям «Правил устройства и безопасности эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды» Госгортехнадзора России, требованиям СНиП 41-02-2003 «Тепло­вые сети», ГОСТ 30732-2001 «Трубы и фасонные изделия стальные с тепловой изоляцией из пенолиуретана в полиэтиленовой обо­лочке», а также ВСН 29-95 «Ведомственные строительные нормы по проектированию и бесканальной прокладке в г. Москве город­ских двухтрубных тепловых сетей из труб с индустриальной теп­лоизоляцией из пенополиуретана в полиэтиленовой оболочке». Применяются только новые трубы, длина которых должна быть от 9 до 12 м при диаметре 57—219 мм и от 10 до 12 м при диамет­ре 273-1020 мм. Для обеспечения минимальных потерь теплоты при эксплуатации теплотрасс в качестве теплоизолирующего ма­териала для всех элементов ЗАО «МосФлоулайн» используется пенополиуретан.

Пенополиуретановый теплоизолирующий слой изготовляют на основе двух озононеразрушающих и экологически безопасных химических компонентов: полиола и полиизоционата. В резуль­тате реакции компонентов образуется однородный материал с открытыми порами, обладающий высокими теплоизолирующими свойствами.

Для надземной прокладки трубопроводов, а также для их про­кладки в проходных и полупроходных каналах выпускаются теп­лоизолированные трубы с металлической оболочкой. Оболочку со спиральным завальцованным замком изготовляют из стали тол­щиной 1 мм (см. рис. 9.2). В соответствии с утвержденной проект­ной документацией строительно-монтажная организация заказы­вает на заводе теплоизолированные трубы с усиленной оболочкой и металлической заглушкой изоляции и кабелем вывода систем ОД К, а также фасонные части — отводы стандартные, отводы укороченные, Z- и П-образные элементы, тройники стандартные, тройники с шаровым краном воздушника, тройниковые ответвле­ния, переходы, стартовые компенсаторы и другие необходимые изделия.

Транспортировка теплоизолированных труб должна произво­диться автотранспортом с удлиненным прицепом или другим транспортом, приспособленным для перевозки труб. В транспор­те должно быть предусмотрено приспособление, предотвращающее скатывание и перемещение продукции в кузове при транспорти­ровке. Рекомендуется использовать изделия из бруса сечением 100 х 100 мм. Свободные концы труб не должны выступать за га­бариты транспортного средства более чем на 1 м. При низком расположении бортов трубы должны быть фиксированы стяжны­ми болтами. Перевозка труб на неприспособленном автотранс­порте может привести к повреждению теплоизоляции.

При погрузке и разгрузке теплоизолированных труб и элемен­тов должны быть приняты особые меры, обеспечивающие сохран­ность защитных оболочек и теплоизоляционного слоя из пенопо­лиуретана. Разгрузку теплоизолированных труб и других элементов на строительной площадке следует проводить с применением гру­зоподъемных механизмов и мягких «полотенец».

Скатывание и сбрасывание труб и элементов с транспортных средств не допускаются. Разгрузку изолированных труб и элемен­тов трубопроводов диаметром до 150 мм следует производить с использованием траверс и мягких «полотенец» или строп, распо­лагаемых на трубах на одну треть по их длине.

Трубы диаметром 300—1000 мм разгружают с использованием «полотенец» или строп с захватом по неизолированным концам стальных труб. Отводы, тройники, неподвижные опоры и т.п. раз­гружают с помощью строп, протягиваемых внутри фасонных эле­ментов. При использовании эластичных или стальных строп их
длина должна быть подобрана таким образом, чтобы угол между ними в месте присоединения к крюку был не более 90°.

Складирование и хранение изолированных труб на приобъект­ных складах и стройплощадках должны выполняться в штабелях на подготовленной и выровненной площадке, причем нижний ряд труб должен располагаться на песчаных подушках высотой не ме­нее 300 мм и шириной 0,7-0,9 м — для труб диаметром до 530 мм, 1—1,2 м — для труб диаметром 630-1020 мм. Транспортировку и погрузочно-разгрузочные работы с изоли­рованными трубами и элементами трубопроводов следует произ­водить при температуре не ниже -18 °С. Для предупреждения раскатывания нижнего ряда труб при транспортировке под край­ние трубы следует установить специальные башмаки, исключа­ющие возможность повреждения защитной оболочки и теплоизо­ляционного слоя в процессе транспортировки.

Укладку теплоизолированных труб в транспортное средство необходимо производить ровными рядами, не допуская перехлес­тов. При складировании труб вблизи земляных выемок (траншеи, котлованы) расстояние от бровки выемки до места складирования должно определяться в зависимости от глубины траншеи и типа грунта.

Высота штабеля изолированных труб должна быть не более 2 м. Должны быть предусмотрены меры против раскатывания труб. Различные виды изолированных изделий и деталей должны хра­ниться отдельно.

Изолированные трубы и фасонные изделия при условиях хра­нения более двух недель должны быть защищены от воздействия прямых солнечных лучей, их следует складировать в тени под на­весом или прикрывать рулонным материалом. Полуцилиндры, термоусаживающиеся полиэтиленовые манжеты и муфты должны храниться в помещениях или под навесом в заводской упаковке. Компоненты «А» и «Б» пенополиуретана необходимо хранить в теплом отапливаемом помещении в соответствии с сертификатом завода-изготовителя.

Земляные работы.

В дополнение к правилам производства зем­ляных работ, изложенным в главе 3, необходимо также принимать наименьшую ширину траншеи по дну при двухтрубной бесканаль­ной прокладке тепловых сетей для труб диаметром:

• до 250 мм — 2d₁ +а+ 0,6 м;
• до 500 мм — 2d₁+a+0,8 м;
• до 1000 мм — 2d₁+а+1 м,

где d₁ — наружный диаметр оболочки теплоизоляции, м; а — рас­стояние в свету между оболочками теплоизоляции труб, м; а = 150 мм — для диаметров до 159 мм включительно; а = 250 мм — для остальных диаметров.

Размеры приямков под сварку и изоляцию стыков следует при­нимать:

• ширина — d₁ + а + 1,2 м;
• длина — 1,2 м для стыка с термоусадочным полотном; длина — 2м для стыка МФЛ-1000; глубина — 0,4 м.

На дне траншеи следует устраивать песчаную подушку толщи­ной не менее 100 мм. При бетонном основании или опасности подтопления во время монтажа в траншеях трубы необходимо укладывать на подушку из песка, обеспечивающую расстояние 300 мм от оболочки трубы до бетонной плиты. Укладка должна производиться на предварительно утрамбованное основание из песка.

При засыпке теплопровода обязательно устройство защитного слоя из песчаного фунта, не содержащего твердых включений (щеб­ня, камней, кирпичей и пр.). Толщина защитного слоя над оболоч­кой должна быть сверху не менее 150 мм, снизу и сбоку — 100 мм.

Песчаный грунт следует уплотнять послойно трамбовками (осо­бенно пространство между трубами, а также между трубами и стен­ками траншей). Над каждой трубой на слой песка укладывают маркированную ленту.

Бесканальная прокладка трубопроводов в изоляции из пенополиуретана

После сварки концов стальных труб и испытания теплопрово­да производится засыпка экскаватором (кроме мест стыков) теп­лопровода по защитному слою местным немерзлым грунтом.

После теплогидроизоляции стыков теплопроводов, предвари­тельного нагрева теплопровода и замыкания стартовых компен­саторов производят засыпку приямков песком с послойным уп­лотнением фунта в приямках и вокруг стыка ручной механической трамбовкой.

Монтажные работы. Монтажные работы по бесканальной про­кладке тепловых сетей с использованием теплоизолированных труб и элементов следует выполнять в соответствии с требования­ми СНиП 41-02-2003 «Тепловые сети». ВСН 29-95 и ВСН 11-94. Монтаж трубопроводов из теплоизолированных труб и элементов следует выполнять в строгом соответствии с проектной докумен­тацией. Любое отклонение, вплоть до косого стыка, должно быть согласовано с проектной и эксплуатационной организацией.

Разработку траншей для бесканальной прокладки трубопрово­дов с использованием теплоизолированных труб и элементов сле­дует выполнять механическим способом с соблюдением требова­ний СНиП 3.02.01-87 «Земляные сооружения» и дополнительных требований «Правил производства земляных работ в г. Москве».

Перед монтажом участка трубопровода проводится проверка состояния изоляции и целостности сигнальных проводов системы оперативного дистанционного контроля (ОДК) согласно правилам «Контрольные проверки системы ОД К» и «Контрольные измере­ния проводников системы ОДК на элементах трубопровода».

Категорически не допускается монтаж теплосети из элементов, сопротивление изоляции которых меньше 10 МОм. Категоричес­ки недопустимо затопление трассы водой. Теплоизоляция сварных стыков на трассе и засыпка теплопровода песком производятся после гидравлического испытания этого участка на прочность и плотность, а также после повторного замера сопротивления изо­ляции по каждому элементу. Работы по изоляции стыков выпол­няются по заявке заказчика, подачей которой гарантируется воз­можность проведения этих работ.

При выполнении работ по изоляции стыков следующие виды работ подлежат приемке с составлением акта освидетельствова­ния:

• визуальное обследование состояния полиэтиленовой оболочки и влажности ППУ (следы подтопления);
• контрольная проверка целостности проводов и измерение со­противления изоляции; подготовка сварных стыков стальных труб под заливку смесью пенополиуретана; соединение прово­дов системы ОДК;
• установка электросварочной муфты (стык «МосФлоулайн- 1000»);
• гидравлическая опрессовка;
• расшифровка логгеров и разрешение на заливку отделом конт­роля качества;
• заливка стыков пенополиуретаном;
• гидроизоляция теплоизоляционного слоя стыков (в случае при­менения термоусаживающего материала, заварка пробки для стыка типа МФЛ-1000).

Перед укладкой трубы элементы трубопровода тщательно ос­матриваются на предмет наличия трещин, сколов, глубоких над­резов, проколов, разрывов и других механических повреждений полиэтиленовой оболочки теплоизоляции.

Опускать в траншею изолированные трубы следует плавно, без рывков и ударов в стенки и дно. Перед укладкой труб в траншеи или каналы в обязательном порядке необходимо проверить це­лостность проводов системы ОДК.

Теплопроводы, укладываемые на песчаное основание, не должны опираться на комки, кирпичи и другие твердые включе­ния, которые следует удалить, а образовавшиеся углубления за­сыпать песком с уплотнением трамбовкой. При монтаже труб необходимо обеспечить расположение проводов системы ОДК в верхней части стыка, предохранять от механических повреждений концы проводов. Не допускается расположение сигнальных про­водов в нижней четверти стыка. Монтаж элемента трубопровода с кабелем вывода производится с учетом направления подачи теплоносителя.

Контрольная стрелка на оболочке должна совпадать с направ­лением подачи теплоносителя к потребителю. На обратной трубе монтаж элемента с кабелем вывода производится по направлению подачи теплоносителя прямой трубы. Резку труб производят газо­резкой, при этом теплоизоляция снимается ручным инструментом, а торцы теплоизоляции в ходе резки стальных труб закрываются защитными экранами.

Монтаж трубопроводов в полиэтиленовой оболочке с тепло­изоляцией из ППУ производится при температуре не ниже —15 °С. При работе с трубами в пределах температур от —5 до —15 °С рез­ка оболочки должна производиться с предварительным подогревом газовой горелкой.

Следует тщательно удалить скребком все остатки пеноматериа- ла, которые могут при горении выделять экологически опасные вещества. При производстве сварочных работ необходимо устано­вить защиту пенополиуретана и полиэтиленовой оболочки, а так­же концов проводов, выходящих из изоляции, от попадания на них искр, т.е. защитные экраны.

При наличии бетонного основания монтажные работы необ­ходимо проводить на подушке из песка высотой не менее 300 мм. При обратной засыпке особое внимание следует обратить на ус­тановку полиэтиленовых матов, которые служат для поглощения расширений на углах поворота, ответвлениях и компенсаторах. Полиэтиленовые маты располагают вертикально, вплотную к на­ружной оболочке. Высота матов должна быть больше диаметра наружной оболочки на 100 мм. При расширении менее 10 мм по­лиэтиленовые маты не применяют. Установка и количество матов определяются расчетом. Схема расстановки указывается в проект­ной документации или монтажной схеме.

После сварки концов стальных труб следует произвести очистку наружной поверхности участка стыка от следов ржавчины с по­мощью металлических щеток. Монтаж трубопроводов произво­дится, как правило, на дне траншеи. Допускается производить сварку прямых участков труб в секции на бровке траншеи при температуре + 10 °С и выше. Несколько труб свариваются в плеть и изолируются на лежнях (с последующим их удалением), распо­лагаемых поперек траншеи на дне с соответствующими промежут­ками. Лежни следует изготавливать только из деревянного бруса сечением не менее 100 х 100 мм. На углах трубопроводов, углах П-образных компенсаторов и прямых участках через 300 м уста­навливают сигнальные столбики. В случае прокладки трубопро­водов в футлярах используют трубы только с усиленной оболоч­кой.

Для возможности проведения работ по изоляции стыков труба в усиленной оболочке должна выходить за пределы футляра не менее чем на 500 мм.

Неподвижная опора в заводском изготовлении поставляется на объект. Щит неподвижной опоры устанавливают в соответствии с проектной документацией, разработанной под реальные усилия и тип грунта. Приварка стальной арматуры к опорной плите непо­движной опоры категорически запрещается.

Система оперативного дистанционного контроля

Система оперативного дистанционного контроля (ОДК) пред­назначена для контроля состояния теплоизоляционного слоя пе­нополиуретана (ППУ) предызолированных трубопроводов и об­наружения участков с повышенной влажностью изоляции. Увели­чение влажности тепловой изоляции может быть вызвано или прониканием влаги через внешнюю полиэтиленовую оболочку трубопровода, или за счет утечки теплоносителя из стального тру­бопровода вследствие коррозии или дефектов сварных соедине­ний.

Система ОДК, применяемая ЗАО «МосФлоулайн», основана на изменении электрической проводимости теплоизоляционного слоя трубопроводов. Для контроля состояния влажности тепловой изоляции используются сигнальные медные проводники, установ­ленные в слое пенополиуретановой изоляции всех выпускаемых ЗАО «МосФлоулайн» элементов трубопроводов — труб, отводов, тройников, задвижек и т.п.

В целом система ОДК включает:

• сигнальные проводники в теплоизоляционном слое трубопро­водов, проходящие по всей длине теплосети;
• терминалы для подключения приборов в точках контроля и коммутации сигнальных проводников;
• кабели для соединения сигнальных проводников с терминалом в точках контроля, а также для соединения сигнальных про­водников на участках трубопроводов, где устанавливаются не­изолированные элементы;
• детектор (стационарный 220 В или переносной 9 В);
• локатор (импульсный рефлектометр);
• тестер изоляции.

Данная система обеспечивает высокую точность определения увлажненных участков изоляции, которая не может быть достиг­нута методами, основанными на измерении активного сопроти­вления.

Контроль состояния ОДК в процессе эксплуатации трубопро­водов осуществляется с помощью прибора, называемого детекто­ром. Этот прибор фиксирует электрическую проводимость тепло­изоляционного слоя. При попадании воды в теплоизоляционный слой его проводимость увеличивается, что регистрируется детек­тором, Один детектор позволяет одновременно контролировать две трубы длиной до 5 км каждая (две линии проводников по 10 км). Детекторы могут питаться от сети напряжением 220 В или от автономного источника питания 9 В (стандартные батареи), что исключает необходимость прокладки отдельных линий электро­питания.

При использовании стандартного детектора СД-М1 возможна организация централизованного контроля состояния системы ОДК разветвленной теплосети значительной протяженности (до 5 км) из единого диспетчерского пункта. Для этого в стационарном детекторе предусмотрены контакты с гальванической развязкой по каждому каналу, которые замыкаются при возникновении не­исправностей.

Для определения мест повреждений используется переносной прибор, называемый локатором. В качестве локатора в ОДК ЗАО «МосФлоулайн» применяется импульсный рефлектометр, обес­печивающий высокую точность измерений.

Один локатор позволяет определить место повреждения на рас­стоянии до 2 км от точки его подключения. В связи с тем что не­точность измерений локатора составляет 1 % от длины измеряемой линии, точки подключения локатора целесообразно располагать на расстоянии не более 300-400 м друг от друга, для того чтобы место повреждения было зафиксировано более точно. Для полу­чения более точных измерений эти расстояния должны быть, со­ответственно, уменьшены.

С помощью локаторов ЗАО «МосФлоулайн» можно определить несколько точек увлажнения с одного терминала. Подключение детектора и локатора к проводникам системы ОДК, а также необ­ходимой коммутации осуществляют с помощью специальных разъ­емов, называемых терминалами.

Терминалы устанавливают в наземном или настенном ковере. Терминалы герметичны и не требуют дополнительного электро­питания. Для упрощения коммутации и проведения замеров со­гласно требованиям эксплуатирующих организаций применяют штекерные терминалы, присоединяемые к проводникам с по­мощью гибких кабелей. В комплект поставки входят два типа ка­белей — для соединения терминалов в промежуточных точках вдоль трубопроводов (5-жильный кабель) и для соединения тер­миналов на концевых участках теплотрассы (3-жильный кабель).

Для измерения параметров системы ОДК (сопротивления изо­ляции и сопротивления сигнальных проводников) в период работ по изоляции стыков, при наладке и сдаче системы контроля при­меняется тестер изоляции, обеспечивающий контроль изоляции при высоком напряжении (250 и 500 В). Измерения при напряже­нии 500 В проводят только для отдельных элементов трубопрово­дов в период монтажа теплосети. Для обследования смонтирован­ных теплотрасс необходимо использовать только напряжение 250 В.

Изоляция стыков. Изоляцию стыков муфтами МФЛ-1000 и МФЛ-ЮООМС, МФЛ-ЮООР, МФЛ-ЮООМР, а также изоляцию стыка термоусадочным полотном производят в соответствии с инструкцией ЗАО «МосФлоулайн» полным комплектом инстру­ментов для проведения работ по изоляции стыка типа МФЛ- 1000.

Установка стартовых компенсаторов. Стартовые компенсаторы обеспечивают компенсацию удлинения трубопроводов в процессе их предварительного нагрева. При установке стартовых компенсаторов используют два метода: с предварительной уста­новкой; без предварительной установки, что должно быть отра­жено на стадии проектирования.

Независимо от метода трубопроводы теплосети должны быть засыпаны и утрамбованы, за исключением мест установки стар­товых компенсаторов. Работа по установке стартового компенса­тора завершается его теплоизоляцией и гидроизоляцией места установки.

Испытание трубопроводов и приемка сооружений в эксплуатацию.

Испытания и приемка теплопроводов производятся в соответствии с требованиями СНиП 41-02-2003 «Тепловые сети». Теплопроводы должны подвергаться предварительному и окончательному испы­танию на прочность и герметичность.

Стартовый компенсатор

1 — сильфон; 2 — патрубок; 3 — фланец; 4 — кожух

Приемка в эксплуатацию законченных строительством тепло­вых сетей должна производиться в соответствии с требованиями СНиП 41-02-2003 «Тепловые сети» и «Правил производства работ по прокладке и переустройству подземных сооружений в г. Москве», ВСН-1194, ВСН 29-95 по проектированию и бесканальной про­кладке тепловых сетей из труб с индустриальной теплоизоляцией из пенополиуретана.

Остались вопросы?