خطوط أنابيب الماء الساخن والبخار: الأنواع والخصائص وميزات التركيب

تستخدم أنابيب البخار والمياه الساخنة لتدفئة المباني ومرافق الإنتاج والتخزين. أكثر المواد شيوعًا لمثل هذه الاتصالات هو الفولاذ ، ومع ذلك ، هناك خيارات أخرى تصنع منها هذه الأنظمة. تنقسم هذه التصاميم إلى فئات وأنواع لها خصائص تقنية فريدة.

ملامح خطوط الأنابيب لأنظمة التدفئة

عادة ما تكون درجة حرارة الوسط الذي يتم نقله عبر خطوط الأنابيب هذه أعلى من 115 درجة مئوية. يمكن أن يصل الضغط الزائد في النظام إلى 1.6 ميجا باسكال. أنابيب هذه الشبكات مصنوعة من مواد مختلفة ، ولكن استخدام الصلب هو الرائد. أنابيب الصلب لديها قوة عالية وموثوق بها للاستخدام. من أجل تحسين خصائصها التقنية ، تخضع منتجات الصلب في معظم الحالات للمعالجة الحرارية. يقلل هذا الإجراء من آثار المطرقة المائية في النظام. يجب أن تحتوي الوثائق بالضرورة على فقرة تصف وضع المعالجة الحرارية الذي تم استخدامه لإنشاء الأنابيب.

في بعض الحالات ، لا يتم إجراء المعالجة الحرارية. يحدث هذا للأسباب التالية:

• في حالة تحقيق الخصائص التقنية اللازمة بالفعل أثناء تصنيع الأنابيب ؛
• إذا كان الأنبوب قد خضع بالفعل للمعالجة الحرارية أثناء التصنيع عن طريق التشكيل الساخن.

من المهم جداً تحقيق الخصائص التقنية اللازمة لاستبعاد إمكانية المطرقة المائية. تؤدي هذه الحالة الطارئة إلى انخفاض ضغط النظام ، مما يؤدي إلى تسرب الوسيط المنقول (الماء والبخار).

بالإضافة إلى سبائك الصلب ، يتم استخدام المواد التالية لإنتاج أنابيب المياه والبخار:

• الحديد الزهر؛
• السبائك غير الحديدية.

قواعد الإشراف الفني للدولة ليست مألوفة للتطبيق على الاتصالات التي تنتمي إلى الفئة الأولى ذات مؤشر القطر الخارجي أقل من 51 مم وتصاميم الفئة الثانية والثالثة والرابعة مع مؤشر القطر الخارجي أقل من 76 مم. بالإضافة إلى ذلك ، لا تقع خطوط الأنابيب الموجودة قبل صمام الغلاية البخارية والخطوط المؤقتة الموضوعة لفترة قصيرة (حتى عام واحد) بموجب هذه القواعد.

فئات خطوط الأنابيب

تنقسم خطوط أنابيب البخار والمياه الساخنة إلى 4 فئات رئيسية وفقًا لمعايير تشغيل الماء والبخار. معلمات التشغيل الرئيسية التي يتم من خلالها حساب فئة اتصال معين هي كما يلي:

• بالنسبة للهياكل التي تنقل البخار من الغلايات ، فإن معلمات العمل هي ضغط ودرجة حرارة وسط المخرج ؛
• للاتصالات البخارية التي تعمل من التوربينات - أعلى مؤشر للضغط الخلفي ودرجة الحرارة (التباطؤ) ؛
• للهياكل البخارية لمختلف عمليات الإقلاع البخارية (غير الخاضعة للتنظيم والتنظيم) - وهي أعلى قيمة للضغط ودرجة حرارة الوسط في التحديد.
• للمنشآت التي تنقل البخار من محطات خفض الضغط وخفض الضغط - أعلى ضغط ودرجة حرارة الوسط.
• للاتصالات التي تنقل المياه المغذية بعد زيادة حفاضات الضغط ، الضغط الاسمي للوسط ، مع مراعاة خصائص النظام.
• لأنابيب المياه الساخنة (العرض والعودة) - أعلى مؤشر للضغط ودرجة الحرارة ، مع مراعاة هياكل الضخ والتضاريس.

ويرد اعتماد الفئات على درجة الحرارة في الجدول رقم 1.

الجدول 1

الفئة	درجة الحرارة ° C
IV	115–250
ثالثًا	250-350 (مجموعة واحدة) أو حتى 250 (مجموعتان)
II	350-450 (مجموعة واحدة) أو حتى 350 (مجموعتان)
أنا	فوق 560 (مجموعة واحدة) ، 520-560 (مجموعتان) ، 450-520 (3 مجموعات) ، حتى 450 (4 مجموعات)

 

مهم! كقاعدة ، يشار إلى فئة شبكة التسخين ، التي يتم حسابها بواسطة معلمات التشغيل للماء أو الغاز عند مدخلها ، في الوثائق الفنية وتنطبق على الاتصال بالكامل ، بغض النظر عن طوله.

في بعض الحالات ، يُسمح بعدم الامتثال لهذه القواعد ، ومع ذلك ، يتطلب ذلك شرحًا واضحًا للانحراف عن القوانين ، والذي يجب إحالته إلى السلطات المختصة للنظر فيه.

ويبين الجدول رقم 2 اعتماد الفئات على الضغط.

الجدول 2

الفئة	الضغط ، الآلام والكروب الذهنية
IV	0,07–1,6
ثالثًا	حتى 4.0 (مجموعة واحدة) أو 1.6-4.0 (مجموعتان)
II	حتى 8.0 (مجموعة واحدة) أو أكثر 4.0 (مجموعتان)
أنا	–
	–
	–
	أكثر من 8.0

 

أنواع أنظمة التدفئة

اعتمادا على عوامل مختلفة ، يتم تقسيم جميع شبكات التدفئة ، والتي تشمل خطوط أنابيب الماء الساخن والبخار ، إلى أنواع. ضع في اعتبارك العوامل الرئيسية التي يتم من خلالها فصل هذه الهياكل:

• حسب مصدر الحرارة ؛
• عن طريق الوسط المنقول ؛
• حسب نوع الحشية ؛
• وفقًا لمخطط التصميم.

اعتمادًا على مصدر الحرارة المنبعث:

• مركزية (من محطة حرارية أو نووية) ؛
• اللامركزية (من غرف المرجل المستقلة).

تتميز الأنواع التالية من خطوط الأنابيب بالوسائط المنقولة:

• ماء؛
• بخار.

تتميز الهياكل التي تحمل الماء الساخن بميزة واحدة - عدد زوجي من الأنابيب في النظام. هذا يرجع إلى حقيقة أنه بالإضافة إلى نقل الماء الساخن ، يجب أن يكون لهذا النظام بالضرورة صنبور. بالإضافة إلى ذلك ، تتميز خطوط الأنابيب التي تنقل الماء الساخن بعدد الأنابيب (اثنان ، أربعة ، إلخ).

خط الأنابيب للبخار هو نظام أكثر تعقيدًا (من وجهة نظر هندسية). هذا يرجع إلى حقيقة أن البخار يتحرك على طوله يتم تسخينه إلى درجة حرارة تتجاوز درجة حرارة الماء. في حالة الإنتاج أو الترتيب غير المناسب لخط الأنابيب البخاري ، يمكن أن تتعرض الأنابيب للتشوه تحت تأثير التسخين القوي. بالإضافة إلى ذلك ، يجب مراعاة عامل آخر - حدوث التكثيف على جدران الأنابيب. يتم تحديد تدفق البخار بقطر الأنبوب والضغط مع مراعاة السرعة. إذا لزم الأمر ، يمكن تحديد هذا المؤشر من الجدول على الإنترنت أو حسابه بنفسك.

حسب نوع التثبيت ، من المعتاد التمييز بين جميع أنظمة التدفئة عن طريق:

• فوق الأرض (مفتوح) ؛
• تحت الأرض (مخفي) ؛

وتنقسم الأنفاق بدورها إلى:

• قناة؛
• عديم الفائدة.

عادةً ما يتم وضع الهياكل المرتفعة في الحالات التي يكون فيها من الضروري تأمين خط الأنابيب من التربة الجوفية النشطة زلزاليًا (المتنقلة) ، وكذلك في الحالات التي يكون فيها وضع المخفية صعبًا بسبب المنطقة المبنية بشكل كثيف ، والتي لديها بالفعل شبكة واسعة من الاتصالات تحت الأرض. يجب أن يتم تركيب خط الأنابيب وفقًا لقوانين وقواعد البناء (SNiP) على الدعامات المعدنية الموثوقة القادرة على تثبيت الاتصالات على الأرض بطولها بالكامل.

يتم تنفيذ الخطوط تحت الأرض (المخفية) مع مراعاة قناة SNiP أو طريقة غير القناة. تتضمن طريقة القناة وضع أنبوب في قناة خرسانية. يتيح لك هذا الحدث حماية الاتصال من درجات الحرارة والتأثيرات المسببة للتآكل ، وكذلك من حركة التربة. تنقسم جميع القنوات حسب ميزات التصميم إلى:

• صينية؛
• المتجانسة.

يعد وضع القنوات غير القناة هو الأكثر شعبية بسبب جدواه الاقتصادية. في هذه الحالة ، يتم وضع الأنابيب مباشرة في الخندق الذي تم إعداده مسبقًا. كقاعدة ، يتضمن هذا الخيار استخدام الهياكل المصنوعة من مواد ذات خصائص ممتازة مضادة للتآكل: كلوريد البولي فينيل (PVC) ، والبولي إيثيلين (PE) ، إلخ.

أنواع خطوط الأنابيب وفقًا لمخطط التصميم

وفقًا لمخططات التصميم ، يمكن تقسيم جميع شبكات التدفئة ، التي تشمل أنابيب المياه والبخار ، إلى:

• جذع؛
• توزيع؛
• الفروع.

معلومات مفيدة! بالإضافة إلى ذلك ، هناك نوع فرعي خاص من أنظمة التدفئة ، والذي يسمى ربع سنوي. الشبكة الفصلية هي عنصر انتقالي بين نظام التوزيع والمستهلكين.

خطوط الأنابيب الرئيسية العابرة وليس لها فروع. يتم نقل الوسائط من خلال هذه الاتصالات من المصدر إلى أنظمة التوزيع. يتراوح مؤشر درجة الحرارة في هذه الهياكل من 90 إلى 150 درجة مئوية ، والمقطع العرضي للأنابيب من 525 إلى 1020 ملم.

تنقل أنظمة التوزيع الحرارة من اتصالات الجذع إلى المستخدم النهائي (في المنازل والشقق). يصل قطر خطوط الأنابيب هذه إلى 525 ملم ، وتتراوح درجة الحرارة من 85 إلى 110 درجة مئوية.

الفروع جزء من شبكة التدفئة التي تربط بين نقطة حرارة وخط أنابيب رئيسي أو مبنى سكني بنظام توزيع.

تصميم خطوط الأنابيب: النقاط الرئيسية

يتم تنفيذ مشاريع خطوط الأنابيب التي تنقل الماء الساخن أو الغاز من قبل السلطات المختصة فقط. هناك معايير معينة منصوص عليها في الوثائق الفنية ، والتي بموجبها يجب أن يتم تصميم هذه الهياكل. عند حساب المعلمات التالية يجب أن تؤخذ في الاعتبار:

• مؤشرات درجة الحرارة
• التمدد الحراري للمادة التي يتم منها الاتصال ؛
• العمل والضغط الأقصى ؛
• وزن البناء.

بناءً على البيانات التي تم الحصول عليها ، يحدد المتخصصون عمر الخدمة لخط الأنابيب ويسجلونه في جواز السفر. بالإضافة إلى ذلك ، يجب أن تشير الوثائق إلى عدد مرات البدء التي تم إنشاؤها أثناء عملية التصميم. يجب تصميم التصميم بشكل ملائم قدر الإمكان لإجراء عمليات التفتيش والتحكم الروتينية.

يتم توصيل الأجزاء وتوصيل العناصر الهيكلية عن طريق اللحام. لا يُسمح بالاتصالات ذات الشفة والخيوط إلا في الحالات التي تكون فيها: العناصر الهيكلية للاتصال بها شفة ، وأنابيب من الحديد الزهر بقطر لا يزيد عن 100 مم ، تنتمي إلى الفئة الرابعة. يُسمح بالاقتران عن طريق المحملات فقط إذا كان التصميم ينتمي إلى الفئة III أو IV.

يجب حماية جميع عناصر هيكل خط الأنابيب من التأثيرات الضارة للتآكل. بالإضافة إلى جميع أجزاء الاتصال ، التي تزيد درجة حرارتها عن 55 درجة مئوية وتقع في المجال العام لموظفي الخدمة ، يجب أن يكون لديها العزل الحراري اللازم.

تركيب خطوط الأنابيب تحت الأرض (مخفي)

يجب تنفيذ المشروع الذي سيتم فيه تنفيذ توصيل خط الأنابيب الذي ينقل الماء الساخن أو البخار مع مراعاة قواعد وقواعد البناء (SNiP) من قبل المنظمات المختصة.

وفقًا لـ SNiP ، يُحظر التركيب المشترك لخطوط الأنابيب في الأرض إذا كان واحد منها على الأقل ينتمي إلى الفئة الأولى. أيضا ، عند تركيب النظام في خندق شبه تجويف ، يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن ارتفاعه يجب أن يكون 1.5 متر على الأقل ، ويجب أن تكون المسافة بين الأنابيب المعزولة 60 سم على الأقل.

يجب وضع الأجزاء التي يتم تركيب صمامات الإغلاق المختلفة عليها في ثخانات النفق من أجل إجراء فحص أو إصلاح روتيني للمعدات دون مشاكل.

بالإضافة إلى ذلك ، يجدر الانتباه إلى حقيقة أنه عند تركيب الأنابيب في خنادق المرور ، يجب أن يكون ارتفاع النفق 2 م على الأقل ، ويجب أن يكون العرض بين الأنابيب المعزولة 70 سم على الأقل.

تركيب خطوط الأنابيب العلوية (المفتوحة)

في حالة ضرورة إجراء تركيب مفتوح لاتصالات تنقل الماء الساخن أو البخار ، يجب مراعاة بعض قوانين البناء. على عكس التركيب المتصاعد ، يسمح تركيب الاتصال المفتوح بالترتيب المشترك لخطوط الأنابيب من أي فئات.

هذا النوع من التثبيت ، كقاعدة عامة ، محدود بخطة تطوير المدينة ويتم إجراؤه بشكل أقل تكرارًا. غالبًا ما يتم استخدام الأسلاك المفتوحة لاتصالات خط الأنابيب في أراضي الشركات الصناعية بمختلف أنواعها.

هذه الطريقة لها مزاياها ، على سبيل المثال ، يمكن استخدامها في الحالات التي يتم فيها استبعاد خيار تحت الأرض بسبب عوامل مختلفة. الشروط عند وضع خط أنابيب مفتوح إلزامية هي كما يلي:

• ارتفاع معدل ركود المياه الجوفية ؛
• مناطق نشطة زلزاليا ؛
• منطقة دائمة التجمد.

نقطة مهمة جدًا هي تجهيز اتصال خط أنابيب مفتوح مع العزل الحراري الضروري. العزل ، الذي يقع على طريق سريع مفتوح ، لا يعاني من ضغط التربة ، ولا يتعرض للرطوبة والمركبات الكيميائية النشطة ، مما يؤثر على العمر التشغيلي والأداء.

بالإضافة إلى ذلك ، فإن تكلفة وضع النفقات العامة أقل بشكل ملحوظ من تحت الأرض. في بعض الحالات ، تصل وفورات التكلفة إلى 40٪.

الصمامات والأجهزة الأخرى لأنابيب الماء الساخن والبخار

وفقًا لقوانين ولوائح البناء ، يجب أن تكون جميع خطوط الأنابيب التي تتكون منها شبكة التدفئة مجهزة بأدوات القياس اللازمة ، وصمامات الإغلاق والتحكم. يجب أن يوضع في الاعتبار أن إعدادات الأداة يجب أن تلبي المعايير اللازمة ، على سبيل المثال ، يجب ألا يكون مؤشر الضغط في عنصر الحماية أعلى من المحسوب بأكثر من 10 ٪. إذا كان النظام يعمل بضغط منخفض ، فيجب أن تخضع أجهزة السلامة لإعدادات فردية مناسبة للظروف في النظام.

ملحوظة! يجب أن تكون صمامات الأمان مجهزة بأنظمة عادم لإعادة توجيه الوسط إذا لزم الأمر ولحماية أفراد الخدمة من الحروق المحتملة عند تنشيط الصمام. يجب حماية أنابيب التفريغ من التجمد ومجهزة بنظام تصريف المكثفات.

بالإضافة إلى ذلك ، يجب أن يكون لأي صمامات تسميات خاصة على الجسم. يصف وضع العلامات المعلمات التالية:

• علامة الشركة المصنعة ؛
• قطر الممر الشرطي (Du) ؛
• الضغط المشروط ودرجة حرارة الماء المنقول أو البخار ؛
• الاتجاه يشير إلى حركة الوسط ؛
• درجة الصلب.

اختيار مقياس الضغط

يعد اختيار مقياس الضغط لنظام خطوط الأنابيب إجراءً مسئولًا للغاية ، لأن هذا الجهاز يراقب ضغط الماء أو البخار في خط الأنابيب ويمكن أن يوفر معلومات حول حالة الطوارئ.

يجب أن تتوافق دقة مقياس الضغط مع هذه الفئة:

• 2.5 - مع مؤشرات ضغط متوسط ​​لا يتجاوز 2.5 ميجا باسكال ؛
• 1.5 - مع مؤشرات ضغط الوسط أكثر من 2.5 ميجا باسكال ؛
• 1.0 - عند مؤشرات الضغط المتوسط ​​أكثر من 14 ميجا باسكال.

يجب أن يحتوي مقياس الجهاز على خط أحمر يمكن من خلاله تحديد الضغط المسموح به في النظام. يتم تثبيت الجهاز على جزء من خط الأنابيب ، والذي يقع في مكان يمكن الوصول إليه. يتم تركيب مقياس الضغط إما بشكل عمودي بشكل صارم أو مع منحدر أمامي مسموح به حتى 30 درجة.

خطوط الأنابيب التي تنقل البخار والماء الساخن هي نوع خاص من الهياكل التي يجب تصميمها وتشغيلها بما يتفق تمامًا مع قواعد SNiP. تختلف هذه الخطوط في الضغط ودرجة الحرارة ، ويتم استخدام الأنابيب ذات الخصائص التقنية المناسبة لكل نوع.