Теплотрасса из труб ППУ: трубопровод тепловой сети, собранный из стальных труб и фасонных изделий в заводской пенополиуретановой изоляции с защитной оболочкой. Кроме прямых труб, в трассу входят отводы и тройники, компенсаторы, опоры, запорная арматура и система ОДК, которая показывает намокание изоляции. Трубы ППУ прокладывают под землёй без канала, в каналах или над землёй на опорах, а при повреждении ремонтируют или заменяют только испорченный участок.
Из чего состоит теплотрасса из ППУ
Теплотрасса из ППУ состоит из прямых труб и набора элементов, без которых она не работает: фасонных изделий на поворотах и ответвлениях, компенсаторов и опор для тепловых удлинений, арматуры и системы контроля. У всех изделий одна конструкция: стальная труба, слой пенополиуретана и защитная оболочка. По межгосударственному ГОСТ 30732-2020 оболочка бывает полиэтиленовой (ПЭ) или из оцинкованной стали (ОЦ), а изоляция двух типов: тип 1 стандартный и тип 2 усиленный.
| Элемент трассы | Задача | Подробнее |
|---|---|---|
| Трубы ППУ | Прямые участки: стальная труба, слой пенополиуретана, оболочка ПЭ или ОЦ | Трубы ППУ: устройство и маркировка |
| Фасонные изделия | Повороты, ответвления, смена диаметра, концы участков | Фасонные изделия ППУ |
| Компенсаторы | Принимают тепловое удлинение прямых участков | Компенсаторы для трубопроводов |
| П- и Z-образные элементы | Компенсация изгибом на поворотах трассы | П-образные элементы или сильфонный компенсатор |
| Опоры | Фиксируют трубу или дают ей перемещаться | Опоры трубопроводов ППУ |
| Система ОДК | Показывает намокание изоляции и обрыв проводников | Система ОДК в трубопроводах ППУ |
Трубы и фасонные изделия
Прямые участки собирают из труб ППУ, а всё, что не является прямой трубой, из фасонных изделий: отводов, тройников, переходов, изделий с металлической заглушкой изоляции, например отвода с МЗИ и тройника с МЗИ. На концах участков в тепловых камерах ставят концевой элемент с МЗИ, а длину участка закрывают доборным элементом. Смещение трассы без резкого поворота делают Z-образным элементом 45.
Компенсаторы и опоры
Трассу делят на участки неподвижными опорами, а там, где проект требует электроизоляции, ставят неподвижную диэлектрическую опору. Вес трубы между ними несут скользящие опоры. Удлинение по СП РК 4.02-104-2013* принимают углы поворота, гибкие, сильфонные и стартовые компенсаторы: в каталоге это осевые СКУ и 2СКУ в ППУ-изоляции, осевой КСОЗ с защитным кожухом и стартовый ССК, который заваривают после пускового прогрева.
Арматура и контроль
Участки отключают шаровыми кранами в ППУ-изоляции, воздух в высших точках выпускают через тройник с шаровым краном воздушника. Проводники системы ОДК выводят к терминалам через элементы с кабелем вывода, на ответвлениях через тройник с МЗИ и кабелем вывода торцевым. Терминалы защищают коверами: наземным, тротуарным или настенным. Теплоноситель на вводах в тепловые пункты очищают грязевиками, о них статья «Грязевики для тепловых сетей».
Способы прокладки теплотрассы
Трубы ППУ прокладывают тремя способами: под землёй без канала, под землёй в каналах и над землёй на опорах. Способ выбирает проект, а от способа зависит оболочка. По ГОСТ 30732-2020 трубы в полиэтиленовой оболочке предназначены для подземной прокладки, бесканально или в непроходных и полупроходных каналах, а в оцинкованной оболочке для проходных каналов, тоннелей и надземной прокладки. Уклон трубопроводов по СП РК 4.02-104-2013* не менее 0,002 при любом способе.
| Способ | Оболочка по ГОСТ 30732-2020 | Что требуют нормы | Когда выбирают |
|---|---|---|---|
| Подземная бесканальная | ПЭ | Заглубление до верха оболочки не менее 0,7 м, песчаное основание и обсыпка не менее 150 мм | Основной способ для труб ППУ в полиэтиленовой оболочке |
| Подземная в каналах | ПЭ в непроходных и полупроходных каналах, ОЦ в проходных каналах и тоннелях | Заглубление до верха перекрытия канала не менее 0,5 м | Участки, где бесканальная прокладка не допускается, например подземные пересечения дорог и улиц |
| Надземная | ОЦ | Скользящие и неподвижные опоры на эстакадах и стойках | Промышленные площадки и участки, где проект обосновал надземную прокладку |
Бесканальная прокладка
Трубы с полиэтиленовой оболочкой укладывают прямо в траншею. По СП 41-105-2002 основание и обсыпка из песка делаются толщиной не менее 150 мм каждое, над каждой трубой кладут маркировочную ленту. Лотки не нужны, а от грунтовой влаги изоляцию защищает герметичная оболочка. На поворотах и у П-, Г- и Z-образных участков ставят амортизирующие прокладки, чтобы труба могла сместиться в грунте. При подземном пересечении дорог, улиц и трамвайных путей бесканальная прокладка по СП РК 4.02-104-2013* не допускается.
Прокладка в каналах
В каналах трубопровод лежит на скользящих опорах, а неподвижные опоры крепят к конструкции канала на границах участков компенсации. Канал защищает трубу от нагрузок сверху, но требует лотков, плит перекрытия и отвода воды.
Надземная прокладка
Над землёй трубопровод ведут по эстакадам и стойкам на скользящих и неподвижных опорах. Оболочка из оцинкованной стали выдерживает солнце и механические воздействия, которых нет под землёй.
Как монтируют теплотрассу из ППУ
Монтаж идёт в одном порядке: основание, сварка, проверка контура ОДК, испытания, изоляция стыков и засыпка. Изоляция нанесена на заводе, на месте закрывают только стыки. Цифры ниже по СП 41-105-2002, если не указано иное.
- Основание. Готовят траншею с песчаным основанием, каналы или опоры, раскладывают трубы и фасонные изделия по схеме.
- Сварка. Сваривают стальные трубы. На время электросварки пенополиуретан закрывают защитным экраном. Муфты для изоляции стыков надевают на оболочку до сварки.
- Проводники ОДК. На каждом стыке соединяют медные проводники соседних изделий и до заделки стыка проверяют изоляцию напряжением 500 В: не менее 10 МОм на элемент.
- Гидравлические испытания. Участок испытывают на прочность и плотность до изоляции стыков. Пробное давление по Правилам технической эксплуатации электрических станций и сетей РК не менее 1,25 рабочего.
- Изоляция стыков. Стык закрывают муфтой и заливают пенополиуретаном, перед заливкой изоляцию на торцах труб снимают на 2-5 см. Полость стыка должна оставаться герметичной при давлении 0,05 МПа в течение 5 минут.
- Засыпка и выводы. Трубы обсыпают песком, ставят коверы для терминалов и проверяют участок: не ниже 1 МОм на 300 м трассы. При приёмке записывают эталонные рефлектограммы для сравнения при следующих проверках.
- Предварительный нагрев. Если проект предусматривает стартовые компенсаторы, участок прогревают сетевой водой или подогревателями и после прогрева заваривают компенсаторы. Нагревать пенополиуретан выше 175 °C нельзя.
Признаки повреждения теплотрассы
Самый ранний признак повреждения: сигнал системы ОДК. Детектор на терминале показывает, что сопротивление изоляции упало, то есть пенополиуретан намок, или что цепь проводников оборвана. По СП 41-105-2002 систему проверяют не реже двух раз в месяц. Внешние признаки появляются позже, когда из трубы уже идёт утечка:
- сильное парение из камер и колодцев;
- проседание грунта или дорожного покрытия над трассой;
- горячая вода на дороге или на поверхности земли.
Утечки на действующих сетях ищут и тепловизионной съёмкой, в том числе с беспилотников. Чем раньше найдено место намокания, тем короче ремонт.
Ремонт и замена участка теплотрассы
Теплотрассу из ППУ ремонтируют локально: находят место по системе ОДК и вскрывают только его, а способ ремонта зависит от размера повреждения.
Как находят место
Детектор показывает, что на участке есть намокание или обрыв, а импульсный рефлектометр определяет расстояние от терминала до дефекта с погрешностью не более 1% длины проводника. Метры на экране переводят в точку на местности по исполнительной схеме ОДК, подробнее в статье «Система ОДК в трубопроводах ППУ».
Как ремонтируют по СП 41-105-2002
- Царапина оболочки не глубже 20% её толщины: место очищают и накладывают термоусадочную ленту с подслоем герметика.
- Несквозное повреждение оболочки: разделывают под углом 45° и заваривают экструзионной сваркой.
- Намокшая изоляция на коротком участке: пенополиуретан снимают на 400-420 мм, не повредив трубу, и восстанавливают изоляцию с гидроизоляцией. При длине повреждения от 420 мм до 3 м используют полиэтиленовую оболочку того же диаметра, разрезанную вдоль.
- Повреждение изоляции длиннее 3 м: участок вырезают целиком и вваривают новый отрезок трубы в ППУ-изоляции, стыки изолируют так же, как при монтаже.
После ремонта соединяют проводники ОДК, проверяют участок прибором и обновляют исполнительную схему. Для замены нужны те же изделия, что и при строительстве: трубы ППУ, доборные элементы, отводы и тройники нужного диаметра.
Что сообщить для комплектации трассы
Комплект быстрее всего подобрать по спецификации проекта. Если её нет, пришлите диаметры труб и длины участков, способ прокладки и оболочку (ПЭ с типом изоляции 1 или 2 либо ОЦ), схему с поворотами, ответвлениями, камерами, опорами и компенсаторами, схему выводов ОДК, а также краны, воздушники и спускники на участке.
Часто задаваемые вопросы
Из чего состоит теплотрасса из труб ППУ?
Из прямых труб ППУ, фасонных изделий (отводы, тройники, переходы, концевые элементы), компенсаторов, опор, шаровых кранов, воздушников и спускников, а также системы ОДК с кабелями вывода, терминалами и коверами.
Какую прокладку выбрать: бесканальную, в канале или надземную?
Способ выбирает проект. Для труб ППУ в полиэтиленовой оболочке основной вариант бесканальная прокладка, но под дорогами, улицами и трамвайными путями она по СП РК 4.02-104-2013* не допускается. Надземные участки и проходные каналы выполняют трубами в оцинкованной оболочке.
На какую глубину укладывают трубы ППУ?
По СП РК 4.02-104-2013* заглубление до верха оболочки бесканальной прокладки не менее 0,7 м, на вводе в здание допускается 0,5 м. Под трубы делают песчаное основание и обсыпку не менее 150 мм каждое.
Как понять, что теплотрасса повреждена?
Самый ранний признак: сигнал системы ОДК, когда сопротивление изоляции падает или цепь проводников обрывается. Позже появляются внешние признаки: сильное парение из камер и колодцев, проседание грунта, горячая вода на поверхности.
Можно ли отремонтировать участок, не меняя всю теплотрассу?
Да. Место находят по системе ОДК и вскрывают только его. Оболочку восстанавливают лентой или сваркой, изоляцию до 3 м восстанавливают на месте, а при повреждении длиннее 3 м вырезают участок и вваривают новую трубу ППУ.
Зачем на теплотрассе компенсаторы и неподвижные опоры?
При нагреве стальная труба удлиняется, примерно на 1,2 мм на каждый метр при нагреве на 100 °C. Неподвижные опоры делят трассу на участки, а компенсаторы и повороты принимают удлинение каждого участка, чтобы усилие не разрушало стыки и узлы.
