Поиск по каталогу  |  Интер-Сервис      in-s ООО «ТД «СМИТ Волгоград» ООО «ТД «СМИТ Волгоград»

Порядок проектирования. Основные определения

 

Порядок проектирования. Основные определения при проектировании трубопроводов из труб в ППУ-изоляции

 

Расчетный участок - это прямолинейный отрезок трубопровода, границами которого служат естественные компенсаторы или неподвижные опоры (при необходимости).

При нагребании трубопроводы тепловых сетей находятся под давлением грунта, которое мешает их тепловому удлинению. Проектируемую теплосеть можно разбить на обособленные участки так, что температурные удлинения каждого участка не окажут влияния на соседние. Это дает возможность делать расчет отдельно взятого участка независимо от работы рядом расположенных.

При нагревании прямого участка трубопроводе бесканальной прокладки, засыпанного грунтом, концы которого заканчиваются компенсатором, возникает неподвижная точка, не имеющая перемещений, от которой труба расширяется в равные стороны. Эта точка получила название условной неподвижной опоры. Нет никакой необходимости устанавливать в этом месте реальную неподвижную опору.

Максимальная длина Lм - это максимально возможное расстояние между условно неподвижной опорой и компенсатором, при котором осевое напряжение в стальной трубе не превышает допускаемого (о доп).

Допускаемое осевое напряжение (Одоп), МПа, трубопроводов:
- из низколигированных сталей 17Г1С, 17Г1Су ГОСТ 19281-150;
- из сталей Ст2О ГОСТ 1050- 150;
- из сталей ВСт Зсп4-5 ГОСТ 380 - 130.

Максимальная длина(Lм), м, прямого отрезка трубопровода определяется по формуле:

 




где S - площадь поперечного сечения стенки стальной трубы, мм2;

F - сила трения между грунтом и трубой-оболочкой, Н/м.

Сила трения между грунтом и трубой оболочкой возникает вследствие давления грунта на наружную поверхность труб. За счет сил трения частично компенсируются температурные удлинения, которые возникают в трубопроводах бесканальной прокладки при увеличении температуры теплоносителя.

Сила трения между грунтом и трубопроводом действующая на единицу длины трубопровода (т.е. на один метр), определяется по формуле 2.2.:

 




где D - внешний диаметр полижтиленовой трубы-оболочки, м;
h - расстояние от поверхности почвы до оси трубопровода, м;
ρ - плотность грунта, кг/м3;
Δ - коэффициент трения;
Ко - калибровочный коэффициент;
q - ускорение свободного падения, м/с2.

Сила трения F, площадь поперечного сечения стенки трубы S, максимальная длина Lм при h=1.0м приведена в таблице 2. 1.

 

Условный диаметр трубы, мм Наружный диаметр трубы
dy, мм
Толщина cтенки трубы
Δст, мм
Внутренний диаметр трубы
dвн, мм
Диаметр трубы-оболочки Dzp, мм Сила трения F, Н/м Площадь поперечного сечения стенки трубы
Sст, мм2
Макс. длина Lmax, м
32 38 3 32 110 1828 330 27
40 45 3 39 110 1828 396 32
50 57 3 51 125 2077 509 37
65 76 3 70 140 2326 688 44
80 89 3.5 82 160 2659 940 53
100 108 4 100 200 3323 1306 59
100 114 4 106 200 3323 1382 62
125 133 4 125 225 3739 1620 65
150 159 4.5 150 250 4154 2183 79
200 219 6 207 315 5234 4013 115
250 273 6 261 400 6647 5030 114
300 325 6 313 450 7478 6010 120
350 377 7 363 500 8308 8133 147
400 426 7 412 560 9305 9210 148
500 530 7 516 710 11798 11496 146
600 630 8 614 800 13294 15625 176
700 720 8 704 900 14955 17885 179

 

Максимальная длина прямых участков трубопроводов теплосети (на которых компенсация температурных расширений не требуется).

В расчете принято: h=1,0м, p = 1800кг/м3, Ко=0,5, =04, g=9,8м/с, При h > 1,0м расстояние Lм уменьшается пропорционально глубине заложения трубопровода.

Для обеспечения прочности трубопровода, длина прямых отрезков не должна превышать 2Lм, причем в центре прямого участка удлинение ΔI=0, и здесь возникает условная неподвижная опора, где трубопровод фиксируется, а на его свободных концах появляется удлинение ΔI.

Температурное удлинение (ΔI), м, участке трубопровода длиной, (L)м, засыпанного грунтом, определяется по формуле 2.3.:

 

 

где Т - расчетная температура теплоносителя, °С;
Tо - температура наружного воздуха при монтаже трубопровода, °С (минимальная температура наружного воздуха, при которой допускается осуществлять монтаж трубопроводов = 10 °С);
α - коэффициент линейного расширения стальной трубы (α), 1/°С;
для сталей 17 Г1С, 17 Г1Су для диапазона температур:
от 0 до 100 оС = 1.2 х 10-5;
от 0 до 150 оС = 1.37 х 10-5.
для сталей Ст20, ВСт 3сл 4-5 для диапазона температур:
от 0 до 100 оС = 1.18 х 10-5;
от 0 до 150 оС = 1.25 х 10-5.
Е - модуль продольной упругости стальной трубы с учетом влияния температуры. Еt = 0.24 х 106 Н/мм2.
Если длина прямого участка составляет больше 2Lм, следует предусматривать на этом участке дополнительную компенсацию за счет естественных углов поворота.

 

монтаж теплосетей