Конструкция теплопроводов.

В общем случае теплопровод состоит
из трех основных элементов:

1) рабочего трубопровода, по которому
транспортируется теплоноситель и который
в современных условиях обычно выполняется из стальных труб, соединенных между
собой с помощью сварки;

2) изоляционной конструкции, предназначенной для защиты наружной поверхности стального трубопровода от коррозии и
теплопровода в целом от тепловых потерь;

3) несущей конструкции, воспринимающей весовую нагрузку теплопровода и другие усилия, возникающие при его работе,
а также разгружающей стальной трубопровод и его изоляционную конструкцию
от нагрузки окружающей среды (веса грунта, движущегося наземного транспорта,
ветра и т.д.).

Конструктивное выполнение указанных
элементов зависит от типа теплопровода
и используемых материалов. В некоторых
типах теплопроводов, например в бесканальном теплопроводе с монолитной изоляцией, функции изоляционной и несущей
конструкции совмещены в одном общем
элементе.

В зависимости от используемых материалов изоляционная конструкция теплопровода может выполняться как в виде одного элемента, так и в виде нескольких последовательно соединенных элементов, например нескольких наложенных друг
на друга слоев изоляции, каждый из которых выполняет отдельную задачу (антикоррозионную защиту, тепловую защиту, защиту изоляции от влаги).

Современные теплопроводы должны
удовлетворять следующим основным требованиям:

1) надежная прочность и герметичность трубопроводов и установленной на
них арматуры при ожидаемых в эксплуатационных условиях давлениях и температурах теплоносителя,

2) высокое и устойчивое в эксплуатационных условиях тепло- и электросопротивление, а также низкие воздухопроницаемость и водопоглощение изоляционной конструкции;

3) индустриальностъ и сборность; возможность изготовления в заводских условиях всех основных элементов теплопровода, укрупненных до пределов, определяемых
типам и мощностью подъемно-транспортных средств; сборка теплопроводов на
трассе из готовых элементов;

4) возможность механизации всех трудоемких процессов строительства и монтажа;

5) ремонтопригодность, т.е. возможность быстрого обнаружения причин возникновения отказов или повреждений и
устранение их и их последствий путем проведения ремонта в заданное время;

6) экономичность при строительстве и
эксплуатации.

Требования пп. 1, 3—6 очевидны и
не нуждаются в комментариях; что же касается требования п. 2, то здесь необходимо
привести дополнительные пояснения. Все подземные теплопроводы, и в первую очередь теплопроводы бесканальные
и в непроходных каналах, работают, как
правило, в условиях высокой влажности
и повышенной температуры окружающей
среды, т.е. в условиях, весьма благоприятных для коррозии металлических сооружений. Поэтому важнейшим элементом является изоляционная конструкция, назначение
которой не только защита теплопровода от
тепловых потерь, но, что еще более важно,
защита трубопровода от наружной коррозии. От успешного решения этой задачи непосредственно зависит долговечность теплопровода.

Наиболее распространенными конструкциями теплопроводов являются подземные.

Подземные теплопроводы. Все конструкции подземных теплопроводов можно
разделить на две группы: канальные и бесканальные. В канальных теплопроводах изоляционная конструкция разгружена от внешних нагрузок грунта стенками канала. В бесканальных теплопроводах изоляционная конструкция испытывает нагрузку грунта. Каналы сооружаются проходными и непроходными. В настоящее время большинство каналов для теплопроводов сооружается
из сборных железобетонных элементов, заранее изготовленных на заводах или специальных полигонах. Сборка этих элементов на трассе выполняется при помощи транспортно-подъемных механизмов. Устройство в грунте траншей для сооружения подземных теплопроводов, как правило, осуществляется экскаваторами. Все это позволяет значительно ускорить строительство
тепловых сетей и снизить их стоимость. Из всех подземных теплопроводов наиболее надежными, зато и наиболее дорогими по начальным затратам являются теплопроводы в проходных каналах. Основное преимущество проходных каналов — постоянный доступ к трубопроводам. Проходные каналы позволяют заменять и добавлять трубопроводы, проводить
ревизию, ремонт и ликвидацию аварий
на трубопроводах без разрушения дорожных покрытий и разрытия мостовых Проходные каналы применяются обычно на выводах от теплоэлектроцентралей и на основных магистралях промплощадок крупных предприятий. В последнем случае в общем проходном канале прокладываются все
трубопроводы производственного назначения (паропроводы, водоводы, трубопроводы сжатого воздуха). В крупных городах целесообразно сооружать проходные каналы (коллекторы)
под основными проездами до устройства на
этих проездах усовершенствованных дорожных одежд. В таких коллекторах прокладывается большинство подземных городских коммуникаций: теплопроводы, водопроводы, силовые и осветительные кабели, кабели связи и др.

Надземные теплопроводы. Надземные
теплопроводы обычно укладываются на отдельно стоящих опорах (низких или высоких), на вантовых конструкциях, подвешенных к пилонам мачт, на эстакадах. В СССР
были разработаны типовые конструкции
надземных теплопроводов на отдельно
стоящих высоких и низких железобетонных
опорах (серии ИС-01-06 и ИС-01-07). По
прокладке теплопроводов на низких опор
расстояние между нижней образующей изоляционной оболочки трубопровода и поверхностью земли принимается не менее 0,35 м при ширине группы труб до 1,5
не менее 0,5 м при ширине группы труб более 1,5 м. Высокие отдельно стоящие опоры
могут выполняться жесткими, гибкими и качающимися. На рис. 40 показан надземный теплопровод подвесной конструкции на жестких мачтах. Материалы для мачт выбираются в зависимости от типа и назначения теплопровода. Наиболее подходящим материалом для
мачт стационарных конструкций является
железобетон. В местах установки арматуры
трубопроводов необходимо предусмотреть
приспособление для удобного подъема обслуживающего персонала и безопасного обслуживания арматуры. В этих местах обычно устраиваются площадки с ограждениями
и постоянными лестницами. На рис. 41 показана конструкция теплопроводов на эстакаде. Трубопроводы больших диаметров обычно опираются непосредственно на стойки эстакады. Трубопроводы
малых диаметров опираются на опоры, уложенные в пролетном строении эстакады.

Рисунок 41. Прокладка теплопроводов по эстакаде

Рисунок 40. Надземный теплопровод подвесной конструкции на мачтах