Tubazioni di acqua calda e vapore: tipi, caratteristiche e caratteristiche di installazione

Le condutture del vapore e dell'acqua calda sono utilizzate per il riscaldamento di edifici, impianti di produzione e stoccaggio. Il materiale più comune per tali comunicazioni è l'acciaio, tuttavia esistono altre opzioni con cui tali sistemi sono realizzati. Tali disegni sono suddivisi in categorie e tipi con caratteristiche tecniche uniche.

Caratteristiche delle condutture per i sistemi di riscaldamento

Il mezzo trasportato attraverso tali condotte ha di solito una temperatura superiore a 115 ° C. La sovrapressione nel sistema può raggiungere 1,6 MPa. I tubi per tali reti sono realizzati con materiali diversi, ma l'uso dell'acciaio è un leader. I tubi in acciaio hanno un'elevata resistenza e affidabilità da usare. Al fine di migliorare le loro caratteristiche tecniche, nella maggior parte dei casi i prodotti siderurgici sono sottoposti a trattamento termico. Questa procedura riduce gli effetti del colpo d'ariete nel sistema. La documentazione deve necessariamente contenere una clausola che descrive quale modalità di trattamento termico è stata utilizzata per creare i tubi.

In alcuni casi, il trattamento termico non viene eseguito. Questo accade per i seguenti motivi:

• nel caso in cui le caratteristiche tecniche necessarie siano già state raggiunte durante la fabbricazione di tubi;
• se il tubo ha già subito un trattamento termico durante la produzione mediante formatura a caldo.

È molto importante raggiungere le caratteristiche tecniche necessarie per escludere la possibilità del colpo d'ariete. Questa emergenza porta alla depressurizzazione del sistema, a seguito della quale si verifica una perdita del mezzo trasportato (acqua, vapore).

Oltre alle leghe di acciaio, vengono utilizzati i seguenti materiali per la produzione di condutture dell'acqua e del vapore:

• ghisa;
• leghe non ferrose.

Le regole della supervisione tecnica dello Stato non sono consuete da applicare alle comunicazioni che appartengono alla categoria I con un indicatore di diametro esterno inferiore a 51 mm e ai progetti di categoria II, III, IV con un indicatore di diametro esterno inferiore a 76 mm. Inoltre, le condutture situate prima della valvola della caldaia a vapore e le linee temporanee posate per un breve periodo (fino a 1 anno) non rientrano in queste regole.

Categorie di tubazioni

Le condotte di vapore e acqua calda sono suddivise in 4 categorie principali in base ai parametri operativi di acqua e vapore. I principali parametri operativi in ​​base ai quali viene calcolata la categoria di una particolare comunicazione sono i seguenti:

• per le strutture che trasferiscono vapore dalle caldaie, i parametri di funzionamento sono la pressione e la temperatura del mezzo di uscita;
• per comunicazioni a vapore operanti da turbine - il più alto indicatore di contropressione e temperatura (minimo);
• per strutture a vapore di varie prese di vapore (non regolate, regolate) - il valore più alto di pressione e temperatura del mezzo nella selezione.
• per costruzioni che trasportano vapore da impianti di riduzione e riduzione della pressione - la più alta pressione e temperatura del mezzo.
• per le comunicazioni che trasportano acqua di alimentazione dopo un aumento dei diaeratori di pressione, la pressione nominale del mezzo, tenendo conto delle caratteristiche del sistema.
• per i tubi dell'acqua calda (fornitura e ritorno): l'indicatore più alto di pressione e temperatura, tenendo conto delle strutture di pompaggio e del terreno.

La dipendenza delle categorie dalla temperatura è presentata nella tabella n. 1.

Tabella 1

Categoria	Temperatura ° C
IV	115–250
III	250-350 (1 gruppo) o fino a 250 (2 gruppi)
II	350-450 (1 gruppo) o fino a 350 (2 gruppi)
io	sopra 560 (1 gruppo), 520-560 (2 gruppi), 450-520 (3 gruppi), fino a 450 (4 gruppi)

 

Importante! Di norma, la categoria di una rete di riscaldamento, calcolata dai parametri operativi dell'acqua o del gas all'ingresso, è indicata nella documentazione tecnica e si applica all'intera comunicazione, indipendentemente dalla sua lunghezza.

In alcuni casi, è consentita la non conformità a queste regole, tuttavia ciò richiede una chiara spiegazione della deviazione dalle leggi, che deve essere sottoposta alle autorità competenti per considerazione.

La dipendenza delle categorie dalla pressione è indicata nella tabella n. 2.

Tavolo 2

Categoria	Pressione, MPa
IV	0,07–1,6
III	Fino a 4.0 (1 gruppo) o 1.6–4.0 (2 gruppi)
II	Fino a 8.0 (1 gruppo) o più 4.0 (2 gruppi)
io	–
	–
	–
	Più di 8.0

 

Tipi di sistemi di riscaldamento

A seconda di vari fattori, tutte le reti di riscaldamento, che includono condutture di acqua calda e vapore, sono suddivise in tipi. Considera i principali fattori con cui viene effettuata la separazione di queste strutture:

• per fonte di calore;
• per mezzo trasportato;
• per tipo di guarnizione;
• secondo lo schema di progettazione.

A seconda della fonte di calore emessa:

• centralizzato (da una stazione termica o nucleare);
• decentralizzato (da locali caldaie autonomi).

I seguenti tipi di condutture si distinguono per il mezzo trasportato:

• acqua;
• vapore.

Le strutture che trasportano acqua calda hanno una caratteristica distintiva: un numero pari di tubi nel sistema. Ciò è dovuto al fatto che, oltre al trasporto di acqua calda, tale sistema deve necessariamente avere un rubinetto. Inoltre, le condotte che trasportano acqua calda si distinguono per il numero di tubi (due, quattro, ecc.).

La pipeline per il vapore è un sistema più complesso (dal punto di vista ingegneristico). Ciò è dovuto al fatto che il vapore che si muove lungo di esso viene riscaldato a una temperatura che supera la temperatura dell'acqua. In caso di produzione o disposizione improprie della tubazione del vapore, i tubi possono subire deformazioni sotto l'effetto di un forte riscaldamento. Inoltre, deve essere preso in considerazione un altro fattore: il verificarsi di condensa sulle pareti del tubo. La determinazione del flusso di vapore per diametro del tubo e pressione viene effettuata tenendo conto della velocità. Se necessario, questo indicatore può essere determinato dalla tabella su Internet o calcolato dall'utente.

Per tipo di installazione, è consuetudine differenziare tutti i sistemi di riscaldamento per:

• fuori terra (aperto);
• sotterraneo (nascosto);

Underground, a loro volta, sono divisi in:

• canale;
• channelless.

Le strutture sopraelevate vengono generalmente posate nei casi in cui è necessario proteggere la conduttura da terreni sotterranei (mobili) sismicamente attivi, nonché nei casi in cui la posa nascosta è difficile a causa dell'area densamente edificata, che ha già una vasta rete di comunicazioni sotterranee. L'installazione della tubazione dovrebbe avvenire in conformità con i codici e le regole di costruzione (SNiP) su supporti metallici affidabili in grado di fissare la comunicazione sul terreno per tutta la sua lunghezza.

Le linee sotterranee (nascoste) vengono eseguite tenendo conto del metodo SNiP o del metodo non canale. Il metodo del condotto prevede la posa di un tubo in un canale di cemento. Questo evento consente di proteggere la comunicazione dalla temperatura e dagli influssi corrosivi, nonché dal movimento dei suoli. Tutti i canali sono divisi per caratteristiche di design in:

• vassoio;
• monolitico.

La posa non canalizzata è la più popolare per la sua fattibilità economica. In questo caso, i tubi vengono posati direttamente nella trincea precedentemente preparata. Di norma, questa opzione prevede l'uso di strutture realizzate con materiali con eccellenti proprietà anticorrosive: polivinilcloruro (PVC), polietilene (PE), ecc.

Tipi di condotte secondo lo schema di progettazione

Secondo gli schemi di progettazione, tutte le reti di riscaldamento, che includono condutture dell'acqua e del vapore, possono essere differenziate in:

• tronco;
• distribuzione;
• rami.

Informazioni utili! Inoltre, esiste una sottospecie speciale di sistemi di riscaldamento, che viene chiamata trimestralmente. La rete trimestrale è un elemento di transizione tra il sistema di distribuzione e i consumatori.

Le condutture del tronco sono di transito e non hanno diramazioni. Il trasferimento dei media attraverso tali comunicazioni viene effettuato dalla sorgente ai sistemi di distribuzione. L'indicatore di temperatura in tali strutture varia da 90 a 150 ° C e la sezione trasversale dei tubi va da 525 a 1020 mm.

I sistemi di distribuzione trasportano il calore dalle comunicazioni trunk all'utente finale (in case e appartamenti). Il diametro di tali condutture raggiunge 525 mm e la temperatura varia da 85 a 110 ° C.

Le filiali sono un segmento di una rete di riscaldamento che collega un punto di calore con una conduttura principale o un edificio residenziale con un sistema di distribuzione.

Progettazione della pipeline: punti chiave

I progetti di condotte che trasportano acqua calda o gas sono realizzati solo dalle autorità competenti. Ci sono alcuni standard prescritti nella documentazione tecnica, secondo i quali dovrebbe avvenire la progettazione di queste strutture. Nel calcolare i seguenti parametri devono essere presi in considerazione:

• indicatori di temperatura;
• espansione termica del materiale da cui viene effettuata la comunicazione;
• pressione di lavoro e massima;
• peso di costruzione.

Sulla base dei dati ottenuti, gli specialisti determinano la durata della pipeline e la registrano nel passaporto di progettazione. Inoltre, la documentazione deve indicare il numero di avviamenti stabiliti durante il processo di progettazione. Il design deve essere progettato nel modo più conveniente possibile per ispezioni e controlli di routine.

L'unione di parti e il collegamento di elementi strutturali viene effettuata mediante saldatura. Le connessioni flangiate e filettate sono consentite solo nei casi in cui: elementi strutturali di comunicazione hanno flange, sono installati tubi in ghisa di diametro non superiore a 100 mm, appartenenti alla categoria IV. L'accoppiamento tramite T è consentito solo se il disegno appartiene alla categoria III o IV.

Tutti gli elementi della struttura della tubazione devono essere protetti dagli effetti dannosi della corrosione. Così come tutte le parti della comunicazione, che hanno una temperatura superiore a 55 ° C e sono di dominio pubblico per il personale di servizio, devono avere l'isolamento termico necessario.

Installazione sotterranea (nascosta) di condotte

Il progetto sul quale verrà effettuata l'installazione della comunicazione della conduttura che trasporta acqua calda o vapore dovrebbe essere realizzato tenendo conto delle norme e regole di costruzione (SNiP) da parte delle organizzazioni competenti.

Secondo SNiP, è vietata l'installazione congiunta di condotte nel terreno se almeno una di esse appartiene alla categoria I. Inoltre, quando si monta il sistema in una trincea semiforo, è necessario tenere conto del fatto che la sua altezza deve essere di almeno 1,5 metri e la distanza tra i tubi isolati deve essere di almeno 60 cm.

I segmenti su cui sono montate varie valvole devono essere posizionati negli ispessimenti del tunnel per eseguire senza problemi ispezioni o riparazioni di routine delle apparecchiature.

Inoltre, vale la pena prestare attenzione al fatto che quando si installano i tubi nelle trincee di passaggio, l'altezza della galleria dovrebbe essere di almeno 2 m e la larghezza tra i tubi isolati dovrebbe essere di almeno 70 cm.

Installazione aerea (aperta) di condotte

Nel caso in cui sia necessario condurre un'installazione aperta di una comunicazione che trasporta acqua calda o vapore, è necessario prendere in considerazione alcuni codici di costruzione. A differenza del montaggio a incasso, un'installazione di comunicazione aperta consente la disposizione congiunta di tubazioni di qualsiasi categoria.

Questo tipo di installazione, di regola, è limitata dal piano di sviluppo della città e viene eseguita molto meno frequentemente. Il cablaggio aperto delle comunicazioni della conduttura viene spesso utilizzato sul territorio di imprese industriali di vario genere.

Questo metodo ha i suoi vantaggi, ad esempio, può essere utilizzato nei casi in cui l'opzione sotterranea è esclusa a causa di vari fattori. Le condizioni per la posa di una condotta aperta sono obbligatorie:

• alto tasso di ristagno delle acque sotterranee;
• aree sismicamente attive;
• area permafrost.

Un punto molto importante è dotare la comunicazione di tubazioni di tipo aperto con l'isolamento termico necessario. L'isolamento, che si trova su un'autostrada aperta, non subisce la pressione del suolo e non è esposto all'umidità e ai composti chimici attivi, che influiscono sulla sua vita operativa e sulle sue prestazioni.

Inoltre, il costo della posa in opera è significativamente inferiore a quello sotterraneo. In alcuni casi, i risparmi sui costi raggiungono il 40%.

Valvole e altri dispositivi per tubazioni di acqua calda e vapore

In conformità con i codici e le normative edilizi, tutte le tubazioni che compongono la rete di riscaldamento devono essere dotate degli strumenti di misura, delle valvole di intercettazione e di controllo necessari. Va tenuto presente che le impostazioni dello strumento devono soddisfare i parametri necessari, ad esempio l'indicatore di pressione nell'elemento di protezione non deve essere superiore a quello calcolato di oltre il 10%. Se il sistema funziona a pressione ridotta, i dispositivi di sicurezza devono essere sottoposti a impostazioni individuali adatte alle condizioni del sistema.

Nota! Le valvole di sicurezza devono essere dotate di sistemi di scarico per reindirizzare il fluido, se necessario, e per proteggere il personale di servizio da possibili ustioni quando la valvola viene attivata. I tubi di scarico devono essere protetti dal gelo e dotati di un sistema di scarico della condensa.

Inoltre, tutte le valvole devono avere designazioni speciali sul corpo. La marcatura descrive i seguenti parametri:

• marcatura del produttore;
• diametro di un passaggio condizionale (Du);
• pressione e temperatura condizionate dell'acqua o del vapore trasportati;
• direzione che indica il movimento del mezzo;
• grado di acciaio.

Selezione del manometro

La selezione di un manometro per un sistema di tubazioni è una misura molto responsabile, poiché questo dispositivo monitora la pressione dell'acqua o del vapore nella tubazione e può fornire informazioni sull'emergenza.

L'accuratezza del manometro dovrebbe corrispondere a questa classe:

• 2.5 - con indicatori di media pressione non superiori a 2,5 MPa;
• 1.5 - con indicatori di media pressione superiori a 2,5 MPa;
• 1,0 - ad indicatori di pressione media più di 14 MPa.

La scala del dispositivo deve contenere una linea rossa con la quale è possibile determinare la pressione consentita nel sistema. L'installazione del dispositivo viene eseguita su un segmento della tubazione, che si trova in un luogo accessibile. Il manometro è montato rigorosamente in verticale o con una pendenza in avanti consentita fino a 30 °.

Le condotte che trasportano vapore e acqua calda sono un tipo speciale di strutture che devono essere progettate e gestite nel rigoroso rispetto delle norme SNiP. Tali linee differiscono per pressione e temperatura e per ogni tipo vengono utilizzati tubi con caratteristiche tecniche adeguate.