Tuberías de agua caliente y vapor: tipos, características y características de instalación.

Las tuberías de vapor y agua caliente se utilizan para calentar edificios, instalaciones de producción y almacenamiento. El material más común para tales comunicaciones es el acero, sin embargo, existen otras opciones a partir de las cuales se fabrican dichos sistemas. Dichos diseños se dividen en categorías y tipos que tienen características técnicas únicas.

Características de tuberías para sistemas de calefacción.

El medio transportado a través de tales tuberías generalmente tiene una temperatura superior a 115 ° C. La sobrepresión en el sistema puede alcanzar 1.6 MPa. Las tuberías para tales redes están hechas de diferentes materiales, pero el uso de acero es un líder. Las tuberías de acero tienen alta resistencia y fiabilidad de uso. Para mejorar sus características técnicas, en la mayoría de los casos, los productos de acero se someten a un tratamiento térmico. Este procedimiento reduce los efectos del golpe de ariete en el sistema. La documentación debe contener necesariamente una cláusula que describa qué modo de tratamiento térmico se utilizó para crear las tuberías.

En algunos casos, el tratamiento térmico no se lleva a cabo. Esto sucede por las siguientes razones:

• en el caso de que las características técnicas necesarias ya se hayan alcanzado durante la fabricación de tuberías;
• Si la tubería ya ha sido sometida a un tratamiento térmico durante la fabricación mediante conformado en caliente.

Es muy importante lograr las características técnicas necesarias para excluir la posibilidad de golpe de ariete. Esta emergencia conduce a la despresurización del sistema, como resultado de lo cual hay una fuga del medio transportado (agua, vapor).

Además de las aleaciones de acero, los siguientes materiales se utilizan para la producción de tuberías de agua y vapor:

• hierro fundido;
• aleaciones no ferrosas.

Las normas de la Supervisión técnica del estado no se aplican a las comunicaciones que pertenecen a la categoría I con un indicador de diámetro exterior inferior a 51 mm y diseños de categoría II, III, IV con un indicador de diámetro externo inferior a 76 mm. Además, las tuberías ubicadas antes de la válvula de la caldera de vapor y las líneas temporales colocadas por un período corto (hasta 1 año) no se encuentran bajo estas reglas.

Categorías de tuberías

Las tuberías de vapor y agua caliente se dividen en 4 categorías principales de acuerdo con los parámetros operativos de agua y vapor. Los principales parámetros operativos por los cuales se calcula la categoría de una comunicación particular son los siguientes:

• Para las estructuras que transfieren vapor de las calderas, los parámetros de trabajo son la presión y la temperatura del medio de salida;
• para comunicaciones de vapor que funcionan desde turbinas: el indicador más alto de contrapresión y temperatura (ralentí);
• para estructuras de vapor de varios despegues de vapor (no regulados, regulados): el valor más alto de presión y temperatura del medio en la selección.
• para construcciones que transportan vapor desde plantas reductoras y reductoras de presión: la presión y temperatura más altas del medio.
• para comunicaciones que transfieren agua de alimentación después de aumentar la presión de los diaeradores, la presión nominal del medio, teniendo en cuenta las características del sistema.
• para sistemas de suministro de agua caliente (suministro y retorno): el indicador más alto de presión y temperatura, teniendo en cuenta las estructuras de bombeo y el terreno.

La dependencia de las categorías con la temperatura se presenta en la tabla No. 1.

tabla 1

Categoría	Temperatura ° C
IV	115–250
III	250-350 (1 grupo) o hasta 250 (2 grupos)
II	350-450 (1 grupo) o hasta 350 (2 grupos)
yo	por encima de 560 (1 grupo), 520–560 (2 grupos), 450–520 (3 grupos), hasta 450 (4 grupos)

 

¡Importante! Como regla general, la categoría de la red de calefacción, que se calcula mediante los parámetros de funcionamiento del agua o el gas en la entrada, se indica en la documentación técnica y se aplica a toda la comunicación, independientemente de su longitud.

En algunos casos, se permite el incumplimiento de estas reglas, sin embargo, esto requiere una explicación clara de la desviación de las leyes, que deben remitirse a las autoridades pertinentes para su consideración.

La dependencia de las categorías en la presión se indica en la tabla No. 2.

Tabla 2

Categoría	Presión, MPa
IV	0,07–1,6
III	Hasta 4.0 (1 grupo) o 1.6–4.0 (2 grupos)
II	Hasta 8.0 (1 grupo) o más 4.0 (2 grupos)
yo	–
	–
	–
	Más de 8.0

 

Tipos de sistemas de calefacción.

Dependiendo de varios factores, todas las redes de calefacción, que incluyen tuberías de agua caliente y vapor, se dividen en tipos. Considere los principales factores por los cuales se lleva a cabo la separación de estas estructuras:

• por fuente de calor;
• por medio transportado;
• por tipo de junta;
• de acuerdo con el esquema de diseño.

Dependiendo de la fuente de calor emitida:

• centralizado (desde una estación térmica o nuclear);
• descentralizado (de salas de calderas autónomas).

Los siguientes tipos de tuberías se distinguen por el medio transportado:

• agua;
• vapor.

Las estructuras que transportan agua caliente tienen una característica distintiva: un número par de tuberías en el sistema. Esto se debe al hecho de que, además de transportar agua caliente, dicho sistema debe tener necesariamente un grifo. Además, las tuberías que transportan agua caliente se distinguen por la cantidad de tuberías (dos, cuatro, etc.).

La tubería para vapor es un sistema más complejo (desde un punto de vista de ingeniería). Esto se debe al hecho de que el vapor que se mueve a lo largo de él se calienta a una temperatura que excede la temperatura del agua. En caso de producción o disposición inadecuada de la tubería de vapor, las tuberías pueden sufrir deformación bajo la influencia de un fuerte calentamiento. Además, debe tenerse en cuenta otro factor: la aparición de condensación en las paredes de la tubería. La determinación del flujo de vapor por el diámetro y la presión de la tubería se realiza teniendo en cuenta la velocidad. Si es necesario, este indicador puede determinarse a partir de la tabla en Internet o calcularse usted mismo.

Por tipo de instalación, se acostumbra diferenciar todos los sistemas de calefacción por:

• sobre el suelo (abierto);
• subterráneo (oculto);

Los subterráneos, a su vez, se dividen en:

• canal;
• sin canales

Las estructuras elevadas generalmente se colocan en casos donde es necesario asegurar la tubería de suelos subterráneos sísmicamente activos (móviles), así como en casos donde la colocación oculta es difícil debido al área densamente construida, que ya tiene una amplia red de comunicaciones subterráneas. La instalación de la tubería debe realizarse de acuerdo con los códigos y reglas de construcción (SNiP) en soportes metálicos confiables que sean capaces de fijar la comunicación sobre el suelo a lo largo de toda su longitud.

Las líneas subterráneas (ocultas) se llevan a cabo teniendo en cuenta el canal SNiP o el método sin canal. El método de conducto implica colocar una tubería en un canal de concreto. Este evento le permite proteger la comunicación de la temperatura y las influencias corrosivas, así como del movimiento de los suelos. Todos los canales están divididos por características de diseño en:

• bandeja;
• monolítico.

La colocación sin canales es la más popular debido a su viabilidad económica. En este caso, las tuberías se colocan directamente en la zanja preparada previamente. Como regla general, esta opción implica el uso de estructuras hechas de materiales con excelentes propiedades anticorrosivas: cloruro de polivinilo (PVC), polietileno (PE), etc.

Tipos de tuberías según el esquema de diseño.

Según los esquemas de diseño, todas las redes de calefacción, que incluyen tuberías de agua y vapor, se pueden diferenciar en:

• maletero;
• distribución;
• ramas

¡Informacion util! Además, hay una subespecie especial de sistemas de calefacción, que se llama trimestralmente. La red trimestral es un elemento de transición entre el sistema de distribución y los consumidores.

Las tuberías troncales son de tránsito y no tienen sucursales. La transferencia de medios a través de tales comunicaciones se realiza desde la fuente a los sistemas de distribución. El indicador de temperatura en tales estructuras varía de 90 a 150 ° C, y la sección transversal de las tuberías es de 525 a 1020 mm.

Los sistemas de distribución transportan el calor desde las comunicaciones troncales hasta el usuario final (en casas y apartamentos). El diámetro de tales tuberías alcanza 525 mm, y la temperatura oscila entre 85 y 110 ° C.

Las sucursales son un segmento de una red de calefacción que conecta un punto de calor con una tubería principal o un edificio residencial con un sistema de distribución.

Diseño de tuberías: puntos clave

Los proyectos de tuberías que transportan agua caliente o gas solo los llevan a cabo las autoridades competentes. Existen ciertas normas prescritas en la documentación técnica, según las cuales debe llevarse a cabo el diseño de estas estructuras. Al calcular los siguientes parámetros hay que tener en cuenta:

• indicadores de temperatura;
• expansión térmica del material a partir del cual se realiza la comunicación;
• presión de trabajo y máxima;
• peso de construcción

Según los datos obtenidos, los especialistas determinan la vida útil de la tubería y la registran en el pasaporte de diseño. Además, la documentación debe indicar el número de inicios establecidos durante el proceso de diseño. El diseño debe diseñarse lo más convenientemente posible para las inspecciones y el control de rutina.

La unión de piezas y elementos estructurales de conexión se realiza mediante soldadura. Las conexiones bridadas y roscadas solo se permiten en aquellos casos en que: los elementos estructurales de comunicación tienen bridas, se instalan tuberías de hierro fundido con un diámetro de no más de 100 mm, pertenecientes a la categoría IV. El acoplamiento por medio de camisetas solo se permite si el diseño pertenece a la categoría III o IV.

Todos los elementos de la estructura de la tubería deben protegerse de los efectos nocivos de la corrosión. Además de todas las partes de la comunicación, que tienen una temperatura superior a 55 ° C y son de dominio público para el personal de servicio, deben tener el aislamiento térmico necesario.

Instalación subterránea (oculta) de tuberías

El proyecto en el que se llevará a cabo la instalación de la comunicación de la tubería que transporta agua caliente o vapor debe llevarse a cabo teniendo en cuenta las normas y normas de construcción (SNiP) por parte de las organizaciones competentes.

Según SNiP, la instalación conjunta de tuberías en el suelo está prohibida si al menos una de ellas pertenece a la categoría I. Además, al montar el sistema en una zanja de semi-agujero, se debe tener en cuenta que su altura debe ser de al menos 1,5 metros, y la distancia entre las tuberías aisladas debe ser de al menos 60 cm.

Los segmentos en los que se montan varias válvulas deben ubicarse en los espesamientos del túnel para llevar a cabo la inspección o reparación de equipos de rutina sin problemas.

Además, vale la pena prestar atención al hecho de que al instalar tuberías en zanjas de paso, la altura del túnel debe ser de al menos 2 m, y el ancho entre las tuberías aisladas debe ser de al menos 70 cm.

Instalación aérea (abierta) de tuberías

En caso de que sea necesario realizar una instalación abierta de comunicaciones que transporten agua caliente o vapor, se deben tener en cuenta algunos códigos de construcción. A diferencia del montaje empotrado, una instalación de comunicación abierta permite la disposición conjunta de tuberías de cualquier categoría.

Este tipo de instalación, por regla general, está limitado por el plan de desarrollo de la ciudad y se realiza con mucha menos frecuencia. El cableado abierto de las comunicaciones de tuberías a menudo se usa en el territorio de empresas industriales de diversos tipos.

Este método tiene sus ventajas, por ejemplo, se puede usar en casos en los que la opción subterránea se excluye debido a varios factores. Las condiciones cuando es obligatorio instalar una tubería abierta son las siguientes:

• alta tasa de estancamiento de las aguas subterráneas;
• áreas sísmicamente activas;
• área de permafrost.

Un punto muy importante es el equipamiento de la comunicación de tuberías de tipo abierto con el aislamiento térmico necesario. El aislamiento, que se encuentra en una carretera abierta, no experimenta presión en el suelo y no está expuesto a la humedad ni a compuestos químicos activos, lo que afecta su vida operativa y su rendimiento.

Además, el costo de la colocación aérea es significativamente menor que el subterráneo. En algunos casos, el ahorro de costos alcanza el 40%.

Válvulas y otros dispositivos para tuberías de agua caliente y vapor.

De acuerdo con los códigos y reglamentos de construcción, todas las tuberías que conforman la red de calefacción deben estar equipadas con los instrumentos de medición, válvulas de cierre y control necesarios. Debe tenerse en cuenta que la configuración del instrumento debe cumplir con los parámetros necesarios, por ejemplo, el indicador de presión en el elemento protector no debe ser superior al calculado en más del 10%. Si el sistema funciona a presión reducida, los dispositivos de seguridad deben someterse a ajustes individuales adecuados para las condiciones del sistema.

¡Nota! Las válvulas de seguridad deben estar equipadas con sistemas de escape para redirigir el medio si es necesario y para proteger al personal de servicio de posibles quemaduras cuando se activa la válvula. Las tuberías de descarga deben protegerse contra el congelamiento y estar equipadas con un sistema de drenaje de condensado.

Además, cualquier válvula debe tener designaciones especiales en el cuerpo. El marcado describe los siguientes parámetros:

• marca del fabricante;
• diámetro de un pase condicional (Du);
• presión condicional y temperatura del agua o vapor transportados;
• dirección que indica el movimiento del medio;
• grado de acero.

Selección de manómetro

La selección de un manómetro para un sistema de tuberías es una medida muy responsable, ya que este dispositivo monitorea la presión del agua o el vapor en la tubería y puede proporcionar información sobre la emergencia.

La precisión del manómetro debe corresponder a esta clase:

• 2.5 - con indicadores de presión media que no excedan los 2.5 MPa;
• 1.5 - con indicadores de presión media superior a 2.5 MPa;
• 1,0 - a los indicadores de la presión media más de 14 MPa.

La escala del dispositivo debe contener una línea roja por la cual es posible determinar la presión permisible en el sistema. La instalación del dispositivo se lleva a cabo en un segmento de la tubería, que se encuentra en un lugar accesible. El manómetro se monta de forma estrictamente vertical o con una pendiente delantera permitida de hasta 30 °.

Las tuberías que transportan vapor y agua caliente son un tipo especial de estructuras que deben diseñarse y operarse de acuerdo con las reglas de SNiP. Dichas líneas difieren en presión y temperatura, y se usan tuberías con características técnicas apropiadas para cada tipo.