Red de calefacción preaislada: ¿cuáles son las ventajas? Estudiamos las características de las tuberías preaisladas Tuberías preaisladas de polietileno para agua fría.

Disposiciones básicas para la producción del trabajo.

Materiales de la tubería preaislada de la red de calefacción.

5.1 Para la construcción de redes de calefacción, se utilizan tuberías y piezas preaisladas.
según los catálogos del fabricante.

5.2 El material de la tubería de acero debe cumplir con los requisitos de las Reglas de Diseño y
operación segura de tuberías de vapor y agua caliente aprobada
Ministerio de Situaciones de Emergencia y Ministerio de Trabajo de la República de Bielorrusia
(3.1.1 y 3.1.2).

5.3 El cambio de dirección de la ruta de la tubería de la red de calefacción se realiza utilizando
codos preaislados con ángulo de 15, 30, 45, 60, 75, 90° de fábrica.
Los giros de ruta en un ángulo de 15° o menos se realizan recortando
secciones de la tubería en un ángulo de no más de 5 °.

5.4 Accesorios: válvulas de bola preaisladas (válvulas).

5.5 La compensación por el alargamiento de la temperatura de las tuberías se realiza mediante
aplicaciones L, Z, sistemas U, compensadores desechables, precalentamiento
tubería durante la instalación.

5.6 La conexión de tuberías de acero de diferentes diámetros se realiza mediante soldadura con
utilizando transiciones estándar.

5.7 La conexión de juntas de tuberías externas de polietileno se realiza utilizando
una funda especial para poner en la tubería, hecha de polietileno de baja densidad
grados de presión 273-79, 273-80, 273-81 según GOST 16338 o polietileno de alta presión

grados 102-14,102-90,102-10,153-9,153-10,154-4 según GOST 16337.

5.8 El sellado de las juntas a tope se realiza con cinta termorretráctil
o vendaje termorretráctil.

5.9 Para aislamiento térmico de juntas a tope, espuma de poliuretano PPU-317M (TU
-1472), compuesto por componente A 317M / 1 según TU 6.55.221.14.71 y componente B
(poliisocianato) según TU 113.03.38-106.

Está permitido utilizar componentes de espuma de poliuretano importados.

5.10 Para realizar aislamiento térmico e hidráulico en los extremos de la tubería
una boquilla final especial, se utilizan componentes de espuma de poliuretano, así como
cinta termorretráctil o manga.

Transporte y almacenamiento de elementos preaislados

5.11 Durante el transporte, carga y descarga de tuberías preaisladas y sus elementos
se deben tomar precauciones para no dañar el exterior
carcasa de tubo de polietileno.

5.12 Las operaciones de carga y descarga deben realizarse utilizando
eslingas anchas y eslingas con empuñaduras en los extremos. No se puede utilizar como eslingas de acero.
cables, cuerdas, etc., provocando la deformación de la superficie de las tuberías de polietileno. Lanzar
Las tuberías están prohibidas.

5.13 Transporte de tuberías por carretera y operaciones de carga y descarga
permitido a una temperatura del aire exterior de hasta menos 20 °C. Las tuberías deben almacenarse en
pilas en una plataforma plana, equipada con camas, ubicadas en incrementos de 2 m.
La altura de la pila no debe exceder 1 m. Las pilas deben colocarse bajo un dosel,
proteger las tuberías de la exposición a la luz solar y la precipitación.

5.14 La duración del almacenamiento de productos preaislados debe especificarse por su
fabricante.

Al almacenar productos a temperaturas negativas, se deben evitar impactos mecánicos (golpes) sobre la funda de polietileno, que pueden causar su destrucción.

5.15 Los componentes líquidos de la espuma de poliuretano deben almacenarse en habitaciones con calefacción.
a temperaturas de 15 a 30 °C.

Movimientos de tierra y obras auxiliares

5.16 Los trabajos de excavación, auxiliares y preparatorios deben realizarse de acuerdo con
los requisitos de SNB 5.01.01 y SNiP 3.05.03.

5.17 La profundidad de la zanja la determina el proyecto según el perfil longitudinal basado en
profundidades permitidas de tendido de tuberías, teniendo en cuenta la nivelación del lecho de arena
no menos de 100 mm de espesor. La densidad del suelo de relleno después de la compactación debe
estar en el rango de 1700 a 1800 kg/m"

5.18 El ancho mínimo del fondo de la zanja depende del tamaño de la correspondiente
diámetros de tubería y distancias horizontales reguladas entre tuberías y la pared
trincheras La distancia de la tubería a la pared de la zanja debe ser de al menos 100 mm. Distancia
entre tubos, mm, se acepta para tubos con un diámetro de:

De 90 a 225 mm--150;

De 250 a 780 mm - 250;

Más de 900 mm - 350.

5.19 En los lugares donde se realicen conexiones de elementos preaislados, la zanja deberá ser
ampliar y profundizar, en función de la conveniencia de realizar el trabajo.

5.20 El fondo debe ser plano e inclinado de acuerdo con el diseño.

5.21 La tolerancia para las irregularidades del fondo no debe exceder los 3 cm en una longitud de 1 m.

6 Instalación de tuberías y elementos preaisladosRequerimientos generales

6.1 Las redes de calor de tuberías preaisladas se montan de acuerdo con los requisitos.
supervisión por representantes de la organización de diseño y el cliente. El trabajo debe llevarse a cabo en condiciones climáticas favorables. La soldadura de tuberías debe realizarse a una temperatura no inferior a 0 °C, y el aislamiento y sellado de juntas, no inferior a 10 °C. En caso de precipitaciones, el sellado de las juntas debe realizarse bajo cubierta (carpa de film, lona, ​​etc.).

tendido de tuberías

6.2 La tubería preaislada debe colocarse sobre una capa niveladora de arena
al menos 10 cm de espesor.

El descenso a la zanja de tuberías preaisladas con un diámetro exterior de hasta 160 mm se puede realizar manualmente o con un cabrestante (grúa). Al hacerlo, se debe tener cuidado de no dañar el tubo envolvente.

6.3 Tuberías preaisladas que contienen dispositivos de alarma de detección
fallas en el aislamiento de la tubería, deben colocarse de manera que el control
los cables estaban en la parte superior de la tubería.

6.4 La tubería debe colocarse con una pendiente de al menos 2%0.

instalación de tuberías

6.5 Se realiza soldadura de juntas y ramas de tuberías preaisladas.
directamente en la trinchera. En algunos casos, se permite soldar la tubería sobre
zanja, que es estipulado por el proyecto.

En este caso, los tubos preaislados deben colocarse sobre revestimientos de madera con una sección de 100x100 mm, que se colocan en pasos de 2 a 3 m.

6.6 Antes de colocar tuberías y elementos preaislados en una zanja, es necesario
Tuberías para poner tapones temporales.

6.7 Todas las conexiones de las tuberías de acero y sus elementos deben realizarse mediante soldadura eléctrica.
Se permite la soldadura con gas para tuberías con un diámetro de hasta 50 mm.

6.8 El trabajo de soldadura al conectar tuberías preaisladas debe realizarse de acuerdo con
requisitos de la normativa vigente.

6.9 Durante la soldadura a gas, es necesario utilizar pantallas protectoras para proteger el aislamiento y el tubo de la camisa de la acción de la llama del quemador.

6.10 Antes de comenzar a soldar, los extremos de los tubos de acero deben limpiarse a fondo de
aceite anticorrosión con desengrasantes activos, sin disolventes, así como
de la espuma de poliuretano, porque al arder se desprenden gases tóxicos.

6.11 Después de hacer uniones soldadas y probar la estanqueidad de las tuberías
proceder a la implementación del sistema de alarma del dispositivo.

6.12 Si desea acortar una tubería preaislada, debe
las siguientes operaciones:

Mida el segmento dado y marque el lugar del corte;

Mida desde el punto de corte en el tubo restante 200 mm y marque con una línea circular;

Cortar con una sierra para metales a lo largo de la línea de sección deseada de la tubería de polietileno para que
para no dañar los cables de señal;

Retire la sección cortada del tubo de la cubierta de polietileno;

Retire el aislamiento de espuma de poliuretano en el área de extracción de la tubería de la chaqueta usando
cuchillo u otras herramientas de corte, teniendo cuidado de no dañar los cables
alarmas;

Limpie a fondo la superficie de la tubería de acero para evitar
incineración de residuos de espuma de poliuretano que emiten gases tóxicos;

Cortar tubería de acero.

Instalación de juntas a tope.

6.13 Los revestimientos de madera se colocan sobre una base arenosa, la distancia entre
la cual no debe ser mayor a 3.0 m Se asegura la alineación de los tubos soldados.
Antes de iniciar la conexión, se coloca un acoplamiento en uno de los extremos de la tubería. si un
Se utilizan anillos termorretráctiles, luego también debe ponérselos.

Después de verificar la alineación, las tuberías se sueldan.

Si se instalan tuberías con cables de señal, es necesario que los cables estén en la parte superior en la posición "10 minutos a 14 horas".

Al instalar la transición, se requieren dos acoplamientos de diferentes diámetros, que primero se colocan en los extremos de las tuberías a soldar. Al instalar un sello termorretráctil, se deben seguir los siguientes pasos:

Terminar, si es necesario, la instalación de una alarma;

Tire de los cables de señal a través del sello termorretráctil y, si hay
la necesidad es conectar los cables de señal entre sí;

Limpie la tubería de acero con un cepillo de metal del óxido;

Limpie el tubo exterior de polietileno de objetos extraños y límpielo;

Caliente las tuberías de acero y polietileno a 60 ° C;

Instale un sello termorretráctil en las tuberías de acero y polietileno.
Después de comprobar la estanqueidad del acoplamiento, los componentes se vierten en el orificio del acoplamiento.
espuma de poliuretano. Una vez que la espuma se ha endurecido, el orificio se sella con un corcho.

Sistema de alarmas

6.14 Para monitorear la condición (humidificación) de la capa de aislamiento térmico de la tubería
se instala un sistema de alarma.

El sistema consta de dos cables de cobre (en adelante, cables) con un área de sección transversal de 1,5 mm2, montados en aislamiento de espuma de poliuretano a una distancia de 15 a 20 mm de la tubería de acero en los "10 minutos a 14 horas" posición.

Instalación de juntas a tope.

Sellado del final de la tubería.

6.26 Antes de sellar el extremo de la tubería, es necesario cerrar la abertura de la tubería de acero.
Después de resultados positivos de la prueba de estanqueidad al final de la tubería
coloque el manguito final de modo que entre la parte inferior del manguito y el extremo del tubo de acero
el espesor del aislamiento térmico era de 5 cm para tuberías de hasta 200 mm de diámetro y de 7,5 cm para tuberías
con un diámetro de más de 250 mm.

Para el aislamiento hidráulico del final de la tubería preaislada se utilizan manguitos termorretráctiles.

Relleno de tuberías con tierra

6.27 El relleno comienza con el relleno de arena.

La aspersión de arena debe hacerse en dos capas. La primera capa es para llenar el espacio entre las tuberías, así como entre la tubería y la pared de la zanja, y luego compactar la capa. Coloque la segunda capa horizontalmente, al menos 10 cm por encima de la tubería y selle.

Después de completar el relleno de arena, llene la parte restante de la zanja con el suelo previamente seleccionado de la zanja (quitando piedras grandes y bloques duros) y compacte mecánicamente.

Requisitos especiales

6.28 En el caso de tender tuberías preaisladas en lugares sujetos a
cargas dinámicas (superiores a 5,0 t/eje), así como con una capa de recubrimiento inferior a
50 cm, en los lugares previstos por el proyecto, a una altura de al menos 30 cm sobre la superficie
tubería, es necesario colocar una losa de hormigón armado, o colocar la tubería en
tuberías de protección o canales de hormigón armado.

6.29 Marque la red de calefacción con una cinta de advertencia colocada a una distancia de 30 cm.
por encima de la tubería.

7 Pruebas y puesta en marcha de tuberías

7.1 La prueba y el lavado de las tuberías de calor se llevan a cabo de acuerdo con los requisitos.
SNiP 3.05.03 y "Reglas para el diseño y operación segura de tuberías para vapor y
agua caliente", ed. 1994

Las tuberías de calor deben someterse a pruebas preliminares y finales de resistencia y estanqueidad.

Las pruebas preliminares de las tuberías deben llevarse a cabo en secciones separadas, ya que el trabajo de instalación y soldadura se completa antes de la instalación del equipo de puesta en marcha, las juntas de expansión de fuelles, las válvulas de cierre, pero después de colocar la sección soldada de la tubería de calor y los extremos de la sección de prueba están soldados con tapones. No se permite el uso de válvulas de cierre para desconectar la sección de prueba.

7.2 Se redactan informes sobre los resultados de las pruebas y lavados.

7.3 La aceptación de las tuberías en operación debe realizarse de acuerdo con
los requisitos de SNB 1.03.04, teniendo en cuenta las instrucciones de SNiP 3.05.03.

Al almacenar tuberías, accesorios, piezas y elementos preaislados en el sitio de construcción, teniendo en cuenta la inflamabilidad de la espuma de poliuretano y el polietileno, se deben observar las reglas de seguridad contra incendios (GOST 12.1.004). Está prohibido hacer fuego y realizar trabajos en caliente en las inmediaciones (no más cerca de 2 m) del lugar de almacenamiento de tuberías aisladas, almacenar líquidos combustibles e inflamables junto a ellas.

8.3 En caso de incendio del aislamiento térmico de tuberías, accesorios, partes y elementos,
utilizar medios de extinción de incendios convencionales; en caso de incendio en un espacio cerrado,
utilice máscaras antigás de la marca BKF.

Al secar o soldar los extremos de las tuberías de acero sin aislamiento térmico, los extremos del aislamiento térmico deben protegerse con pantallas de estaño desmontables con un espesor de 0,8 a 1 mm para evitar la ignición de la llama de un quemador de propano, chispas de soldadura por arco.

8.4 Al contraer manguitos de polietileno y manguitos con llama de soplete de propano
es necesario controlar el calentamiento de los acoples, manguitos y fundas de tubería de polietileno, no
permitiendo que el polietileno se queme o se encienda.

8.5 Residuos de espuma de poliuretano y polietileno al cortar tuberías aisladas y
La liberación de las tuberías de acero del aislamiento debe realizarse inmediatamente después del final del trabajo.
las operaciones se ensamblan y almacenan en un lugar especialmente designado en el sitio de construcción en
distancia de al menos 2 metros de las tuberías y piezas aisladas térmicamente.

8.6 No se permite el aislamiento térmico de tuberías y piezas (espuma de poliuretano expandido y polietileno).
explosivo, en condiciones normales no libera sustancias tóxicas al medio ambiente
y no tiene un contacto directo con un efecto nocivo en el cuerpo humano. Su manipulación no requiere precauciones especiales (clase de peligro 4 según GOST 12.1.007).

8.7 Todo el trabajo sobre la implementación de aislamiento de espuma de poliuretano de juntas de tubería.
(preparación de una mezcla de espuma de poliuretano, vertido de la mezcla en una junta) debe realizarse utilizando un equipo de protección especial (traje de algodón, zapatos de seguridad,
guantes de goma, manoplas de algodón, gafas protectoras).

Al rellenar con espuma de poliuretano las uniones de tuberías colocadas a través de canales (túneles), es necesario utilizar un respirador tipo RU-60M.

8.8 En el lugar donde se llenen las juntas con espuma de poliuretano, debe haber medios para desgasificar las sustancias utilizadas (solución de amoníaco al 10%, solución de ácido clorhídrico al 5%), así como un botiquín de primeros auxilios con medicamentos (solución de sal común al 1,3% , solución de ácido bórico al 5%, solución para beber al 2%, soda, solución de yodo, vendaje, algodón, torniquete). Debe recordarse que el componente "B" de la mezcla de espuma de poliuretano (poliisocianato) se refiere a sustancias tóxicas.

9 Protección del medio ambiente

9.1 Al colocar redes de calefacción, los requisitos de SNiP 3.05.03 para
protección del medio ambiente .

9.2 No está permitido producir sin obtener el permiso en la forma prescrita
trabajar en la construcción de una red de calefacción.

9.3 El lavado de tuberías debe realizarse con reutilización de agua.
El drenaje del agua de las tuberías después del lavado (desinfección) debe realizarse en lugares
proporcionado por el PPR.

9.4 El territorio después de la finalización del trabajo en la instalación de la red de calefacción debe ser
limpiado de residuos de obras de construcción e instalación y restaurado de acuerdo con
requerimientos del proyecto.

9.5 Los residuos de aislamiento de espuma de poliuretano y polietileno deben recogerse para
su posterior traslado a planta para su disposición o disposición en lugares permitidos.

Contribuyendo a la solución de los problemas más agudos de ahorro de energía y sustitución de importaciones en este momento, en octubre de 1996 SKTB "Sarmat" fue la primera en la República de Bielorrusia en abrir la producción de tuberías preaisladas.

El uso de tuberías preaisladas con un dispositivo de sistema de control de aislamiento permite detener el proceso de daño a las tuberías por corrosión externa. Además, las ventajas indudables de las tuberías preaisladas son que proporcionan una menor pérdida de calor debido al aislamiento de espuma de poliuretano, en comparación con el revestimiento de canales convencional, las pérdidas de calor se reducen entre 3 y 3,8 veces.

El tendido de tuberías preaisladas, además, tiene ventajas significativas en comparación con el tradicional, no requiere el uso de productos y estructuras de hormigón armado, tiene una profundidad de tendido de tubería significativamente menor y reduce el tiempo de construcción en 3-4 veces.

Las tuberías y accesorios preaislados terminados son fabricados por SKTB "Sarmat" de acuerdo con TU RB.130-97.

Las tuberías y piezas preaisladas están fabricadas en tubería de acero con un revestimiento aislante térmico de espuma de poliuretano industrial (libre de CFC y resistente al ozono) con una capa impermeable de polietileno o chapa galvanizada.

El aislamiento está hecho de espuma rígida de poliuretano. El coeficiente de conductividad térmica no supera los 0,033 W\mK.

La densidad total es de 80 kg\m3.

La resistencia a la compresión no es inferior a 0,3 Mpa.

Resistencia al corte - (0.15-0.4) MPa.

El tubo de revestimiento está hecho de polietileno. El coeficiente de conductividad térmica no supera los 0,43 W\mK.

Densidad-950kg\m.

Vida útil-50 años.

Las tuberías de polietileno fabricadas sin costura son resistentes al impacto, a la corrosión y también a la acción de los rayos ultravioleta. Para el tendido de aire hay una cubierta de chapa galvanizada en forma de tubo enrollado en espiral TU RB 6-9.

Especificaciones del diseño de redes externas utilizando tuberías preaisladas

A. N. Cheban, ingeniero, profesor del Instituto de Arquitectura de Moscú

palabras clave: red externa, línea de calor, red de calefacción, control remoto, tubería preaislada, aislamiento de espuma de poliuretano

El artículo presenta las principales etapas del diseño de la red de calefacción con aislamiento de espuma de poliuretano, brinda una descripción detallada de la estructura de la documentación del diseño, el contenido de las secciones, incluido el diagrama de instalación para el tendido de tuberías y el arreglo de control remoto de despacho operativo.

Descripción:

AN Cheban, ingeniero, profesor del Instituto de Arquitectura de Moscú

El artículo presenta las principales etapas del diseño de redes de calor en aislamiento de espuma de poliuretano, analiza en detalle la composición de la documentación de diseño, el contenido de las secciones, incluido el diagrama de cableado para colocar tuberías y el diagrama del sistema de control remoto operativo.

La experiencia en la operación de redes de calor ha demostrado una alta confiabilidad y eficiencia de las tuberías preaisladas. En relación con la expansión de la lista de plantas que producen este tipo de producto, así como con la mejora de la tecnología de producción de tuberías y el trabajo de instalación, el costo de tendido de redes de tuberías preaisladas ha disminuido significativamente en los últimos años. En vista de esto, tanto para las instalaciones urbanas de nueva construcción como para la reconstrucción de las redes existentes, se utilizan cada vez más las tuberías preaisladas. Las tuberías más utilizadas son las de aislamiento de espuma de poliuretano (PPU).

El diseño de redes de calor en aislamiento de espuma de poliuretano se lleva a cabo de acuerdo con SP 124.13330.2012 “Redes de calor. Edición actualizada de SNiP 41-02-2003 "y SP 41-105-2002" Diseño y construcción de redes térmicas de tendido sin canales de tuberías de acero con aislamiento térmico industrial de espuma de poliuretano en una funda de polietileno ".

Las bases para el desarrollo del proyecto son:

para instalaciones urbanas de nueva construcción: especificaciones técnicas (TS) y condiciones de conexión de la organización operadora (en Moscú, esto es PJSC MOEK), términos de referencia (TOR) del cliente;

para objetos de reconstrucción y revisión (edificios o redes de calefacción existentes) - TK.

Con un aumento en la potencia térmica, es necesario obtener nuevas condiciones de conexión de la organización operadora (en Moscú, esto es PJSC MIPC) y los términos de referencia del cliente.

Un cambio en los requisitos de los TOR en la etapa de diseño debe llevarse a cabo de la manera prescrita al presentar el área operativa con una nueva aprobación obligatoria en la entidad explotadora.

Por lo general, el plazo de la TU es de 3 años, a menos que se especifique lo contrario.

Un cambio en los requisitos de las especificaciones técnicas en la etapa de diseño debe llevarse a cabo de la manera prescrita a propuesta del cliente con una nueva aprobación obligatoria en la organización operativa.

Si es necesario, los TOR y TS van acompañados de documentación conforme a obra para las áreas de interfaz con tuberías de calor existentes o planos de medición con la firma del área operativa.

Estos documentos deben contener información clara sobre los parámetros técnicos de las redes que se están diseñando con una indicación exacta del alcance (límites) del diseño. Al formular los requisitos de los TOR, se permite una referencia a los documentos aprobados por la empresa (normas SRO, reglamentos técnicos, etc.). La vigencia de los TdR es de 3 años, a menos que se especifique lo contrario.

Proyecto

Al trabajar en la documentación del proyecto, el diseñador debe elegir la opción más eficiente para colocar redes de calor que cumpla con los requisitos de las especificaciones técnicas de la organización operativa y las especificaciones técnicas del cliente, garantice un suministro de calor ininterrumpido, confiable y seguro para los consumidores.

El tipo preferido de tendido de tuberías con aislamiento de espuma de poliuretano es el tendido sin canales.

Si es necesario, se debe colocar en canales para descargar la tubería de una presión excesiva del suelo, al cruzar carreteras, estacionamientos y otros objetos para garantizar la posibilidad de reparar la tubería sin rasgar, así como en los casos previstos por SNiP (pasando cerca de edificios , atravesando los territorios de establecimientos médicos y preventivos, educativos infantiles, etc.).

Al diseñar, se debe adoptar la opción de enrutamiento más racional. Para garantizar la rentabilidad de las soluciones, se deben utilizar los canales existentes tanto como sea posible, reparándolos si es necesario.

El proyecto incluye los siguientes dibujos principales.

1. El plan de redes de calor (Fig. 1) se lleva a cabo en el plan de ingeniería y topográfico (línea de base geográfica) en una escala de 1: 500. Las redes de calor se aplican a la geobase en verde, los puntos característicos se indican en los ángulos de rotación y en los lugares de instalación de soportes fijos, nodos de instalación de accesorios, en los lugares de ramificación de tuberías de calor. Al diseñar la eliminación de agua (salida) de las redes de calefacción, es necesario obtener condiciones técnicas (en Moscú, esta es la Empresa Unitaria Estatal "Mosvodostok") para descargar agua en el sistema de drenaje de la ciudad.

Antes de continuar con el estudio detallado del proyecto de la red de calefacción, es necesario realizar un cálculo de la resistencia y rigidez de las tuberías de calor. El cálculo le permite evaluar la corrección del esquema elegido para colocar redes de calefacción y eliminar la probabilidad de accidentes. Este cálculo es parte del proyecto y requiere aprobación adicional.

2. El perfil de las redes de calor (Fig. 2) es una sección vertical a lo largo del eje de la ruta subterránea de la red de calor, en la que se indican todas las redes de ingeniería existentes, diseñadas e inactivas.

El perfil de las redes de calor se construye verticalmente en una escala de 1:100 y horizontalmente en una escala de 1:500. Los puntos característicos se aplican al perfil, las distancias entre ellos, el tipo de revestimiento, las marcas de suelo (diseño y escala real), las marcas de la parte superior e inferior del aislamiento en el caso de que la red de calefacción se coloque sin canales. En el caso de que la red de calefacción se coloque en el canal, la parte superior e inferior del canal están marcadas en el dibujo. La profundidad de la zanja debe calcularse teniendo en cuenta la preparación del hormigón. El perfil indica: las pendientes de las redes de calefacción y su longitud, el tamaño y el material de las tuberías, así como un plano detallado que indica todos los elementos de las redes de calefacción. El perfil de las redes térmicas corresponde a la situación sobre una base geográfica.

Después de un estudio detallado del plan y el perfil de las redes de calefacción, es necesario llevar a cabo una serie de procedimientos de coordinación en varias organizaciones, según los detalles del trazado de la ruta.

En el departamento de estructuras subterráneas de la Institución Presupuestaria del Estado "Mosgorgeotrest". Este acuerdo le permite vincular la red de calefacción diseñada con instalaciones existentes o planificadas y redes de ingeniería urbana en el proceso de su posterior operación.

En la organización operativa de la red de calefacción, es necesario acordar la dirección elegida de la red de calefacción. En el caso de una reubicación forzosa de redes urbanas existentes, es necesario obtener adicionalmente las condiciones técnicas para la reubicación.

En las organizaciones operativas de redes de ciudades, todas las intersecciones y tendidos paralelos con redes de ciudades deben coordinarse.

3. El diagrama de instalación (Fig. 3) del tendido de tuberías de acero con aislamiento de espuma de poliuretano (aislamiento PUF) es un diagrama de elementos conectados en serie que indican la longitud y el diámetro de las tuberías de calor. Los elementos incluyen: tramos rectos con una longitud mínima de hasta 3,0 my una longitud máxima de 11,0 m, tes, accesorios de cierre, codos, apoyos fijos, transiciones. Tanto los elementos estándar como los elementos no estándar se pueden utilizar en el proyecto. Todos los elementos no estándar se fabrican en la fábrica y se entregan en el sitio de construcción después de un acuerdo previo entre la organización de diseño y el fabricante.

figura 3

La compensación del alargamiento térmico de los tubos de calor en el aislamiento de espuma de poliuretano se lleva a cabo debido a los ángulos naturales de rotación de la ruta o dispositivos compensadores especiales en forma de compensadores de fuelle, lente o prensaestopas. Al diseñar una tubería principal de calefacción con compensación natural para grandes desplazamientos, se instalan almohadillas amortiguadoras (alfombras de polietileno), cuyo número y ubicación se indican en el diagrama de cableado.

El esquema de instalación se lleva a cabo no solo para tuberías de calor de acero con aislamiento de espuma de poliuretano, colocadas sin canales, sino también para la colocación de tuberías de calor en un canal, colocación en el suelo o colocación temporal de tuberías de calor durante el período de construcción de la sección principal del red de calefacción (en adelante, el bypass. - Nota. edición).

Al diseñar tuberías de calor en un canal intransitable o pasante, es necesario desarrollar un esquema para colocar las losas del piso del canal (Fig. 4).

Al desarrollar un esquema para el suministro de calor ininterrumpido a los consumidores, es necesario garantizar una conexión segura a una tubería de calor existente. Para hacer esto, es necesario desarrollar un diagrama de cableado que indique las distancias, las ubicaciones de instalación de los soportes altos y bajos y la conexión de la derivación de la tubería de calor a la red de calefacción existente (Fig. 5).

En tales casos, se diseñan cámaras temporales (Fig. 7), en las que se realiza una conexión con los tubos de calor. Una vez finalizada la construcción, se desmontan la cámara, el bypass y el punto de conexión. Esto se indica en la lista de especificaciones y desmontaje.

4. El sistema de monitoreo remoto operativo (SOODK) está diseñado para controlar el estado de la capa de aislamiento térmico de PPU y detectar áreas con alta humedad.

El diagrama muestra los cables de señal en las tuberías de calor de suministro y retorno. El cable de señal principal es un cable estañado, ubicado a la derecha en el diagrama en la dirección del refrigerante. Todos los ramales laterales para otros consumidores están incluidos en la rotura de alambre estañado.

La instalación de terminales finales se lleva a cabo al principio y al final de la calefacción principal. El terminal instalado en el punto de calefacción central o punto de calefacción individual tiene salida al terminal fijo. Cuando se emparejan proyectos (lanzados anteriormente y nuevos), se instala un terminal doble en los cruces de las redes de calefacción, cuyas funciones pueden incluir fusionar y separar el sistema de control remoto operativo de los proyectos. Si la longitud de la tubería principal de calefacción es superior a 300 m, es necesario instalar terminales intermedios.

El sistema de control remoto operativo proporciona mediciones desde ambos extremos de la sección de la tubería de calor.

El dibujo del esquema de control remoto debe contener necesariamente una especificación que indique los nodos y lugares (puntos característicos) de su instalación.

El sistema de control remoto operativo incluye:

• conductores de señal en la capa de aislamiento térmico de las tuberías, que pasan a lo largo de toda la red de calefacción;
• terminales para conectar dispositivos en los puntos de control y conmutación de conductores de señales;
• cables para conectar conductores de señales a terminales en puntos de control, así como para conectar conductores de señales en secciones de tuberías donde se instalan elementos desnudos;
• detector (estacionario 220 V o portátil 9 V);
• localizador (reflectómetro de pulso);
• probador de aislamiento (controlador y probador de montaje).

Cada proyecto deberá presentar las siguientes especificaciones:

• especificación personalizada para tuberías de acero con aislamiento de espuma de poliuretano para pedidos en la planta de fabricación de acuerdo con GOST 30732–2006;
• especificación general, que indica la longitud total de la tubería, el número de ramales, accesorios y elementos de hormigón armado;
• especificación del bypass diseñado y una lista de desmontaje para la posterior eliminación del bypass.

Todas las especificaciones del proyecto deben cumplir con los planos desarrollados y ser acordadas con la organización operadora y el cliente.

Si el proyecto prevé el desmantelamiento de la red de calor existente, entonces el proyecto debe contener una lista de desmantelamiento, que indique los elementos de acero y hormigón armado de la red que se desmantelarán.

El diseño de redes térmicas en aislamiento de espuma de poliuretano requiere del diseñador no solo habilidades de dibujante, sino también conocimientos sobre el uso de nuevos materiales modernos que son necesarios para el diseño de redes térmicas. Esto permitirá desarrollar la solución óptima para el diseño de la red de calefacción y elaborar una especificación que permita completar la instalación a tiempo, lo que es especialmente importante para llevar a cabo el trabajo de instalación a tiempo.

Literatura

1. SP 124.13330.2012 “Redes de calor. Edición actualizada de SNiP 41–02–2003”. M., 2012.
2. SP 41-105-2002 "Diseño y construcción de redes térmicas de tendido sin canalización a partir de tuberías de acero con aislamiento térmico industrial de espuma de poliuretano en funda de polietileno". M, 2002.
3. Directrices para el uso de tuberías con aislamiento industrial de espuma de poliuretano producida por MosFlowline. 2014.
4. Álbum típico TS-01-03 "Colocación sin canales de tuberías de calor en aislamiento de espuma de poliuretano". SRL "Kanalstroyproekt" M, 2003.

Rusia tiene el nivel más alto de calefacción urbana (alrededor del 80%). La longitud total de las redes de calefacción en términos de dos tuberías con diámetros de tubería de 57 a 1400 mm es de aproximadamente 260 mil km. El método predominante para colocar redes de calefacción es en canales intransitables con aislamiento de lana mineral.

La colocación sin canales, hecha de estructuras prefabricadas que utilizan aislamiento de hormigón armado y masas que contienen betún (perlita bituminosa, vermiculita bituminosa, arcilla expandida bituminosa), es el 10% de la longitud total de las redes de calefacción. Alrededor del 90% del ahorro de combustible obtenido a través de la generación de calor combinado se pierde en las redes de calefacción.

La vida útil de las redes térmicas es una vez y media o dos veces menor que en el extranjero y no supera los 12-15 años. La solución más efectiva a los problemas es la introducción generalizada en la práctica de construir redes de calefacción de tuberías con aislamiento térmico de espuma de poliuretano del tipo "tubería en tubería". La idea no es nueva. En la década de 1960, se llevó a cabo un trabajo experimental en la URSS sobre el uso de tuberías de polietileno y materiales poliméricos espumados para aislar redes de calefacción subterráneas. Pero luego, esta dirección no se usó ampliamente debido a la producción limitada y el alto costo de los materiales poliméricos utilizados.

Requisitos técnicos para el aislamiento térmico.

Los materiales utilizados deben tener altas propiedades de aislamiento térmico (la conductividad térmica del material no debe exceder los 0,06 W/(m⋅°C), durabilidad (resistencia al agua, agresión química y biológica), resistencia a las heladas y resistencia mecánica, fuego y medio ambiente seguridad Cumple plenamente estos requisitos de espuma de poliuretano.

El aislamiento térmico de espuma de poliuretano generalmente se aplica a las tuberías en la fábrica, y las juntas se aíslan térmicamente en el sitio de construcción después de soldar y probar la tubería. En Europa Occidental, estos diseños se han utilizado desde mediados de la década de 1960 y cumplen con los estándares europeos EN 253:1994, así como con EN 448, EN 488 y EN 489.

Brindan las siguientes ventajas sobre las estructuras existentes: aumentan la durabilidad (recurso) de las tuberías de dos a tres veces; reducción de las pérdidas de calor de dos a tres veces; reducción de los costos operativos a la mitad (el daño específico se reduce 10 veces); reducción de los costos de capital en la construcción de dos a tres veces; la presencia de un sistema de control remoto operativo de la amortiguación del aislamiento térmico.

Los tubos preaislados están hechos de varios materiales dependiendo de las condiciones de operación. Para la construcción de tuberías de calefacción, las tuberías de acero son las más utilizadas.

Cumplimiento de las tuberías preaisladas con las normas gubernamentales

Para la fabricación de tuberías aisladas, se utilizan tuberías de acero con diámetros exteriores de 57-1020 mm, hasta 12 m de largo, correspondientes a GOST 550, 8731, 8733, 10705, 20295, los requisitos de los documentos reglamentarios vigentes para redes de calefacción y el Reglas para el Diseño y Operación Segura de Tuberías de Vapor y Agua Caliente. Las curvas, tes, transiciones y otras partes de acero deben cumplir con los requisitos de GOST 17375, 17376 y 17378.

La razón principal del uso generalizado de tubos de acero se debe a su costo relativamente bajo, facilidad de procesamiento, combinado con alta resistencia y la capacidad de usar soldadura tradicional como método de conexión de tubos. Se debe utilizar agua tratada para evitar la corrosión de las tuberías. El tratamiento del agua depende de las condiciones locales, pero generalmente se recomiendan los siguientes requisitos:

• pH = 9,5-10;
• falta de oxígeno libre;
• contenido total de sal 3000 mg/l.

La longitud estándar de las tuberías es de 6 a 12 m, pero la tecnología permite aplicar aislamiento térmico a tuberías de cualquier longitud y hechas de otros materiales. Los requisitos técnicos para tuberías aisladas y partes de tuberías se establecen en GOST 30732-2001 "Tuberías y accesorios de acero con aislamiento térmico de espuma de poliuretano en una funda de polietileno", que entró en vigor el 01.07.01.

La norma se aplica a las tuberías y accesorios de acero con aislamiento térmico de espuma de poliuretano en una funda de polietileno, destinados a la colocación subterránea sin canales de redes de calor con los siguientes parámetros de diseño del refrigerante: presión de funcionamiento de hasta 1,6 MPa y temperatura de hasta 130 ° C (aumento de temperatura a corto plazo hasta 150 °C). GOST 30732-2001 se compila teniendo en cuenta los estándares europeos:

• EN 253-1994 Tuberías soldadas, preaisladas para sistemas subterráneos de agua caliente. Un sistema de tuberías compuesto por una tubería principal de acero con aislamiento térmico de poliuretano y una cubierta exterior de polietileno”;
• EN 448-1994 Tuberías soldadas, preaisladas, para sistemas subterráneos de agua caliente. Accesorios prefabricados de tubos de distribución de acero con aislamiento térmico de poliuretano y cubierta exterior de polietileno.

Tipo y dimensión

Para garantizar la máxima eficiencia (costo de aislamiento / pérdida de calor), se establecen ciertos diámetros de aislamiento externo de tuberías de espuma de poliuretano para varias zonas climáticas. Las tuberías y accesorios pueden tener dos tipos de espesor de aislamiento: tipo 1 - estándar, tipo 2 - reforzado. Las cubiertas protectoras están hechas en forma de tubos de paredes delgadas de polietileno de alta densidad.

Están diseñados para tuberías ubicadas directamente en el suelo, proporcionando su estanqueidad y protección mecánica (Tabla 2). Para tuberías ubicadas sobre el suelo, se utiliza una cubierta protectora de acero galvanizado con un espesor de recubrimiento de zinc de al menos 70 micras. Los tamaños de los accesorios (excepto los diámetros de la tubería de acero y la carcasa de la tubería de polietileno) se recomiendan y están determinados por la decisión de diseño.

Las decisiones de diseño generalmente se basan en las recomendaciones del fabricante. Por ejemplo, algunas empresas acompañan sus productos con el manual de diseño y construcción "Tubos de acero aislados de fábrica". El espesor de pared de la tubería y los accesorios se determina mediante cálculo y se redondea a los espesores recomendados, que se indican en el apéndice de la norma.

Para la fabricación de los tubos impermeabilizantes se utiliza polietileno de alta densidad grados 273-79, 273-80 y 273-81 clasificado como PE63. Las empresas europeas también utilizan polietileno PE80, que tiene una mayor resistencia mínima a la tracción y resistencia a la propagación de grietas. La espuma rígida de poliuretano utilizada para el aislamiento térmico está hecha de alcoholes de alto peso molecular: poliol e isocianato.

La espuma es una masa homogénea con un tamaño medio de poro de 0,5 mm. La vida útil del aislamiento térmico de tuberías y accesorios debe ser de al menos 25 años. La espuma de poliuretano no tiene un efecto nocivo para el medio ambiente y proporciona un aislamiento de alta calidad a temperaturas de hasta 130 °C.

Práctica de instalación

El aislamiento de secciones de tubería con uniones soldadas o la reparación del aislamiento se puede realizar de acuerdo con uno de los siguientes esquemas:

1. Instalación de almohadillas aislantes de espuma rígida de poliuretano con posterior aplicación de material impermeabilizante.
2. Instalación de acoplamientos de polietileno con relleno de espuma de poliuretano en la cavidad del acoplamiento.

Para la impermeabilización de juntas, se utilizan ampliamente cubiertas de polietileno termorretráctil, que se caracterizan por su bajo costo y facilidad de instalación. Para aislar las uniones de tuberías con aislamiento térmico con una funda protectora de acero galvanizado, se utilizan acoplamientos de acero especiales. Se utilizan en tramos rectos de tubería, en codos y derivaciones para tuberías con diámetros de cubierta exterior de 63-450 mm, así como para hot taps, cuando se instala una derivación sin cortar el suministro.

La tecnología para instalar los acoplamientos es simple y utiliza un mínimo de herramientas. La junta consta de dos partes sujetas con conos o tornillos especiales. El sellador, ubicado entre la cubierta exterior de la tubería y el acoplamiento, hace que la junta sea impermeable. El aislamiento térmico está hecho con paquetes de espuma, son fáciles de manejar y dan una dosificación precisa y uniformidad de la espuma de poliuretano durante el vertido.

Para el aislamiento y la reparación de juntas de tuberías con diámetros de 90-1300 mm, se utilizan acoplamientos de vendaje de polietileno con electroespiral incrustado. Los acoplamientos de vendaje se producen en tres tipos y difieren en la forma en que se fijan en la cubierta exterior durante la soldadura. Los acoplamientos de vendaje pequeños se utilizan para tuberías con diámetros de revestimiento exterior de 90-200 mm. Los acoplamientos de vendaje de tamaño mediano se utilizan para diámetros de 225-800 mm.

Para la capa exterior con un diámetro de 800-1200 mm, se utilizan acoplamientos de vendaje, que consta de dos partes. Todos los acoplamientos se suministran con todos los componentes necesarios. Durante la soldadura, los acoplamientos de tamaño pequeño se presionan contra la cubierta de polietileno de la tubería con abrazaderas mecánicas, y los acoplamientos de tamaño mediano y grande se presionan con abrazaderas neumáticas. En todos los casos, el proceso de soldadura se lleva a cabo de forma automática y controlado por una computadora de soldadura especial.

Para garantizar una adhesión óptima entre el tubo de acero y el aislamiento de espuma, todos los tubos de acero se pulen con arena previamente. La capa exterior está hecha de polietileno de alta densidad y su superficie interior está tratada con corona para obtener una adhesión óptima entre el polietileno y el aislamiento de espuma.

La vida útil de las tuberías preaisladas en los sistemas DH depende del proceso de envejecimiento de la propia tubería, incluida la posible corrosión de la tubería de acero, la resistencia térmica del material aislante de espuma de poliuretano y la cubierta de polietileno. Otros factores críticos incluyen cambios en las características de resistencia de los materiales anteriores durante un largo período, la influencia de temperaturas y presiones, así como las condiciones de deformación en el sistema de tuberías. La corrosión de la tubería de acero depende de qué tan herméticamente esté sellado el sistema contra la entrada de agua desde el exterior, ya que la corrosión interna de la tubería de acero en funcionamiento apenas se puede observar en sistemas que funcionan con agua tratada.

Por lo tanto, una condición indispensable es la observancia de la estanqueidad de las uniones del tubo-carcasa. Las tensiones y deformaciones dependen de las condiciones de funcionamiento, las condiciones de temperatura y presión, así como de la tecnología de tendido de tuberías y el estado del suelo circundante. Dado que son las propiedades del material (aislamiento de espuma de poliuretano y cubierta de polietileno) las que tienen una influencia decisiva en la vida útil de las tuberías preaisladas en sistemas DH, las características de dos propiedades de la espuma de poliuretano, a saber: resistencia térmica y resistencia a la compresión , fueron considerados.

Resistencia a la temperatura

De acuerdo con los requisitos de la norma europea EN 253, la vida útil de las tuberías preaisladas debe ser de al menos 30 años, siempre que el sistema funcione continuamente con un medio de calentamiento de 120 °C. En un sistema donde la temperatura es inferior a 95 °C, la vida útil puede ser prácticamente ilimitada. Durante las pruebas, la temperatura del agua de suministro varió entre 100 y 115 °C, y la temperatura se mantuvo en 115 °C durante los tres meses de invierno más fríos.

Suponiendo que la temperatura máxima del agua de suministro sea de 110 °C durante el resto del año, el sistema tendrá una vida útil total de 75 años, lo que está de acuerdo con EN 253. Una vida útil de 75 años no significa que las tuberías no necesita ser reparado en absoluto. Esto significa que se espera que el material aislante de espuma de poliuretano conserve sus características de resistencia durante el período especificado.

Al diseñar un sistema DH, se calcula una cierta cantidad de ciclos de carga: fluctuaciones de temperatura desde las temperaturas operativas hasta las temperaturas del suelo y nuevamente a las temperaturas operativas durante 30 años, que se utiliza en el cálculo de las características de fatiga. En Rusia, la vida útil del aislamiento térmico hecho de espuma de poliuretano se determina de acuerdo con GOST R 30732, Apéndice D, un método para la evaluación integral de la vida útil del aislamiento de espuma de poliuretano de las redes de calor con un gráfico de temperatura variable del refrigerante.

El número de ciclos de carga se mantiene, aunque el material aislante de espuma de poliuretano conserva aún más sus propiedades.

Fuerza compresiva

La resistencia a la compresión del material aislante de espuma de poliuretano es limitada y determina las condiciones para la profundidad máxima de tendido de tuberías y la tecnología de tendido de tuberías para sistemas DH. Se ha encontrado que cuando se expone a una temperatura de 140 °C durante un período prolongado, la resistencia a la compresión de la espuma de poliuretano con una densidad de 75 kg/m3 cae a cero en 15 meses.

A temperaturas superiores a 125 °C, la resistencia a la compresión seguirá siendo la misma que la espuma de poliuretano nueva después de aproximadamente dos años de uso. La limitada resistencia a la compresión del material aislante impone límites a la profundidad máxima de las tuberías colocadas en los sistemas DH, especialmente en los casos en que se requiere un cambio en la dirección de la ruta de la tubería. Otras precauciones se deben usar alternativamente para reducir la presión de la tierra cuando las tuberías se mueven horizontalmente.

Casos de negocios

Los datos de la tabla. 5 y 6 dan una idea de la eficiencia económica del uso de varios tipos de aislamiento térmico. Las ventajas del aislamiento de PPU son visibles, confirmadas por muchos años de experiencia en el funcionamiento de redes de calefacción en Rusia y países extranjeros. El diseño de redes de calor se lleva a cabo sobre la base de los estándares actuales utilizando las "Soluciones estándar para tender tuberías con aislamiento de espuma de poliuretano", "Mapas tecnológicos para constructores" desarrollados en VNIPI-energoprom y recomendaciones metodológicas de los fabricantes.

Los métodos de diseño y cálculo no difieren de la colocación tradicional sin canales. Las estructuras de construcción estándar existentes se aprovecharon al máximo. Es posible rechazar el drenaje o cambiar a sus tipos livianos.

El componente económico del uso de tuberías para calefacción urbana en nuestras ciudades está determinado por la calidad y durabilidad de las tuberías y el aislamiento térmico. En Rusia, todas las tuberías preaisladas que se producen se pueden dividir en dos tipos: tuberías de polímero y tuberías de acero. Capa termoaislante - espuma de poliuretano PPU. Tiene una estructura de malla fina con poros cerrados. Las ventajas de la espuma de poliuretano son la baja conductividad térmica y la baja absorción de humedad. El lado débil es la inflamabilidad.

Los principales tipos de tuberías preaisladas que se utilizan para redes de calefacción:

1. Tubos de acero con aislamiento de PPU . Los tubos con aislamiento térmico se producen de acuerdo con GOST 30732-2006 "Tubos y accesorios de acero con aislamiento térmico de espuma de poliuretano con una funda protectora". Las tuberías de acero en PPU funcionan a una presión de hasta 1,6 MPa y una temperatura del refrigerante de hasta 1400 grados (es posible aumentar la temperatura a no más de 1500 grados). Diámetro de tubos de acero - hasta 1420 mm. La cubierta protectora de las tuberías con aislamiento térmico está hecha de PE (para tendido sin canal), así como de acero galvanizado (para tendido sobre el suelo). La calidad de los productos fabricados está determinada no solo por la calidad de las tuberías de acero y su revestimiento, sino también por la tecnología de fabricación del aislamiento de espuma de poliuretano.

La prioridad en el uso de tuberías preaisladas de acero se debe a la amplia gama de tamaños, la alta estabilidad térmica, la posibilidad de uso a alta presión y la presencia de personal altamente calificado en las empresas constructoras y de mantenimiento. La principal desventaja de las tuberías de acero es la baja resistencia a la corrosión. El uso de conductores-indicadores en el sistema de control remoto operativo (RTCS) es necesario en la lucha contra la corrosión. Están ubicados en la UPP. El uso de SODK permite detectar un área con un contenido excesivo de humedad del aislamiento, lo que contribuye a la pronta ejecución de los trabajos de reparación de tuberías con aislamiento térmico. La vida útil (según GOST 30732-2006) de una tubería preaislada de acero (al menos 30 años) solo es posible con una instalación de muy alta calidad de esta tubería, que cumple con todos los estándares para el tratamiento del agua y con la presencia obligatoria de SODK. Una de las principales causas del desgaste prematuro de las tuberías de acero en espuma de poliuretano es la humectación del aislante térmico, debido a la mala estanqueidad del aislamiento externo, con un trabajo de mala calidad en el aislamiento de las juntas. Otro motivo de desgaste es un defecto tecnológico durante la soldadura de tuberías en cubiertas de PE.

2. Tubos de polímero "Isoproflex" - se trata de tuberías fabricadas en polietileno reticulado (PEX) con aislamiento de espuma de poliuretano. Estos tubos con aislamiento térmico tienen buena flexibilidad (radio de curvatura aprox. 1 m) y resistencia al calor hasta 95 °C. La presión máxima de trabajo es de hasta 1,0 MPa. La posibilidad de utilizar largos largos permite una rápida instalación. Las principales características positivas de las tuberías Isoproflex son la flexibilidad y la alta resistencia química. Esto hace posible excluir SODK. Pero también hay desventajas: este es un gran grosor de la pared de la tubería y, por lo tanto, un alto costo. Es más barato operar tuberías de plástico que de acero. No hay necesidad de trabajos de reparación causados ​​por la corrosión, como ocurre con las tuberías de acero. No hay costos por mantener los sistemas UEC.

Revista "Noticias de suministro de calor", No. 3, (19), marzo de 2002, P.25 - 31, www.ntsn.ru

Doctor. V. E. Bukhin, investigador sénior, NPO Stroypolimer

Rusia es un país con un alto nivel de calefacción urbana (hasta el 80%). El país está atravesado por aproximadamente 280 mil km de redes de calefacción (en términos de dos tubos) con diámetros de tubería de 57 a 1400 mm, una décima parte de los cuales son redes principales, el resto son redes de calefacción de distribución.

El método predominante para colocar redes de calefacción en la Federación Rusa es colocar en canales intransitables con aislamiento de lana mineral (80%). El tendido sin canales, realizado a partir de estructuras prefabricadas con aislamiento de hormigón armado y masas bituminosas (perlita bituminosa, vermiculita bituminosa, arcilla expandida bituminosa), representa el 10% de la longitud total de las redes de calefacción.

Debido a la humectación de los materiales utilizados durante la operación, las propiedades de protección térmica de las estructuras de aislamiento térmico se reducen drásticamente, lo que conduce a pérdidas de calor que son 2-3 veces mayores que las normativas.

La pérdida total de calor en los sistemas de calefacción urbana es de aproximadamente el 20% del calor suministrado (78 millones de toneladas de combustible estándar por año), que es 2 veces mayor que en los países avanzados de Europa Occidental.

Los sistemas de calefacción de distrito en la Federación Rusa generan actualmente 2171 millones de Gcal por año de consumo de calor, aproximadamente equivalente al consumo de calor anual de todos los países de Europa Occidental y casi 10 veces más que el consumo de calor proporcionado por los sistemas de calefacción de distrito en estos países. Al ser pionera en el campo de la calefacción urbana y poseer el sistema de redes de calor más grande del mundo, Rusia está significativamente por detrás de los países extranjeros avanzados en el nivel técnico: en el uso de materiales y tecnologías modernas para colocar tuberías de calor.

Alrededor del 90% del ahorro de combustible obtenido a través de métodos combinados de generación de calor se “pierde” en las redes de calefacción. La durabilidad de las redes térmicas es 1,5-2 veces menor que en el extranjero y no supera los 12-15 años. La situación no es mejor en el sistema de suministro de agua caliente.

El volumen de las reparaciones y reconstrucciones planificadas de las redes de calefacción en la Federación de Rusia asciende actualmente al 10-15 % de la necesidad total, pero debido a problemas económicos, en realidad no se está llevando a cabo más del 4-6 %.

La solución más efectiva a los problemas anteriores es la introducción generalizada en la práctica de construir redes de calefacción de tuberías con aislamiento térmico de espuma de poliuretano del tipo "tubería en tubería".

Esta idea no es nueva. El periódico Vechernyaya Moskva del 10 de diciembre de 1963 informó que el Instituto Mosinzhproekt realizó un trabajo experimental sobre el uso de tuberías de polietileno y materiales poliméricos espumados para aislar redes de calefacción subterráneas. Sin embargo, en esos años esta dirección no se usaba mucho.

Dado el creciente uso de tuberías preaisladas en sistemas de calefacción urbana en Rusia y el gran interés mostrado en este problema por especialistas de organizaciones de diseño, construcción y operación, este artículo analiza las principales disposiciones de la nueva tecnología.

Los materiales termoaislantes utilizados deben tener altas propiedades termoaislantes (la conductividad térmica del material no debe superar los 0,06 W / (m. ° C)) durabilidad (resistencia al agua, agresión química y biológica), resistencia a las heladas, resistencia mecánica y la seguridad ambiental, es decir, e. sea ​​seguro para la vida y la salud de las personas y el medio natural. La espuma de poliuretano cumple plenamente con estos requisitos.

El aislamiento térmico de espuma de poliuretano generalmente se aplica a las tuberías en la fábrica, y las juntas se aíslan térmicamente en el sitio de construcción, después de soldar y probar la tubería. El diagrama de una tubería con aislamiento térmico de espuma de poliuretano y una funda protectora de tubería de polietileno se muestra en la fig. una.

Por ejemplo, en Europa occidental, estos diseños se han utilizado con éxito desde mediados de los años 60 y están normalizados por la norma europea EN 253:1994, así como por EN 448, EN 488 y EN 489. Proporcionan las siguientes ventajas sobre los diseños existentes :

· el aumento de la solidez (el recurso de las tuberías) en 2-3 veces;

reducción de las pérdidas de calor en 2-3 veces;

· disminución de los costos de operación en 9 veces (el daño específico se reduce en 10 veces);

· reducción de los gastos de capital en la construcción en 1,3 veces;

· Disponibilidad de un sistema de monitorización remota operativa de la amortiguación del aislamiento térmico.

Las tuberías preaisladas se han utilizado con éxito para la construcción de:

· redes de suministro de calor;

sistemas de abastecimiento de agua caliente;

· canalizaciones tecnológicas;

oleoductos

Las tuberías en sí están hechas de varios materiales dependiendo de las condiciones de operación. En la actualidad, para la construcción de tuberías de calefacción, las tuberías de acero son las más utilizadas, cuyos principales indicadores físicos y químicos se dan en la Tabla 1.

Tabla 1. Los principales indicadores físicos y mecánicos del acero para tuberías.

Para la fabricación de tuberías aisladas, se utilizan tuberías de acero con diámetros exteriores de 57 - 1020 mm, hasta 12 m de largo, correspondientes a GOST 550, GOST 8731, GOST 8733, GOST 10705, GOST 20295, los requisitos de los documentos reglamentarios vigentes para redes de calefacción y las "Reglas para el Diseño y Operación Segura de Tuberías de vapor y agua caliente".

Los codos, tes, transiciones y otras partes de acero deben cumplir con los requisitos de GOST 17375, GOST 17376 y GOST 17378.

Se debe utilizar agua tratada para evitar la corrosión de las tuberías. El tratamiento del agua depende de las condiciones locales, pero se recomiendan los siguientes requisitos:

falta de oxígeno libre

La longitud estándar de las tuberías es de 6,0 a 12,0 m, pero la tecnología permite aplicar aislamiento térmico a tuberías de cualquier longitud y hechas de otros materiales (ver, por ejemplo, la revista "Pipelines and Ecology" 1997, No. 1, p 5 sobre tuberías de polipropileno PPR con aislamiento térmico para agua caliente).

En Rusia, los tubos de acero preaislados con aislamiento térmico de espuma de poliuretano y una funda impermeabilizante de polietileno se utilizan desde 1993. Su lanzamiento está organizado en varias empresas (CJSC MosFlowline, Moscú; CJSC TVEL Corporation, San Petersburgo; OJSC NPO Stroypolymer , Moscú; CJSC "Teploizolstroy", Mytishchi; 000 Planta de tuberías con aislamiento térmico "Alexandra", Nizhny Novgorod; CJSC "Sibpromkomplekt", Tyumen, etc.), unidos en la Asociación de fabricantes y consumidores de tuberías con aislamiento de polímero industrial.

Los requisitos técnicos para tuberías aisladas y partes de tuberías están estandarizados en GOST 30732-2001 "Tuberías y accesorios de acero con aislamiento térmico de espuma de poliuretano en una funda de polietileno", que entró en vigencia el 1 de julio de 2001 por el Decreto de Gosstroy de Rusia de fecha 12 de marzo de 2001 No. 19.

La norma para tuberías y accesorios de acero con aislamiento térmico de espuma de poliuretano en una funda de polietileno se elabora teniendo en cuenta las siguientes normas europeas desarrolladas por el Comité Europeo de Normalización (CEN):

EN 253-1994. Tuberías soldadas, preaisladas para sistemas subterráneos de agua caliente - Sistema de tuberías formado por una tubería principal de acero con aislamiento térmico de poliuretano y cubierta exterior de polietileno;

EN 448-1994. Tuberías soldadas, preaisladas para sistemas subterráneos de agua caliente - Accesorios prefabricados de tubería de distribución de acero con aislamiento térmico de poliuretano y cubierta exterior de polietileno.

En la nueva norma, que combina las especificaciones técnicas de los fabricantes rusos, los valores de los indicadores relacionados con la densidad aparente, la resistencia a la compresión al 10% de deformación, la conductividad térmica, la absorción de agua, la fracción volumétrica de poros cerrados corresponden a los especificados en las normas europeas. . Además, los requisitos para la espuma de poliuretano en términos de seguridad y protección ambiental también cumplen con los requisitos de las normas europeas: clase de peligro, categoría de producción explosiva, grupo de inflamabilidad de la espuma de poliuretano, requisitos para la eliminación de residuos generados durante la producción de tuberías. , su retiro y eliminación.

La norma se aplica a las tuberías y accesorios de acero con aislamiento térmico de espuma de poliuretano en una cubierta de polietileno (en lo sucesivo, tuberías y productos aislados) destinados a la instalación subterránea sin canales de redes de calor con parámetros de diseño de refrigerante: presión de funcionamiento de hasta 1,6 MPa y temperatura hasta 130 °C (se permite un aumento breve de la temperatura hasta 150 °C).