Ювелирное обозрение

Статьи:

Прокладка трубопроводов

Трубопроводы тепловых сетей могут быть проложены на земле, в земле и над землей. При любом способе монтажа трубопроводов необходимо обеспечивать наибольшую надежность работы системы теплоснабжения при наименьших капитальных и эксплуатационных затратах.

Капитальные затраты определяются стоимостью строительно-монтажных работ и затраты на оборудование и материалы для прокладки трубопровода. В эксплуатационные включают затраты по обслуживанию и содержанию трубопроводов, а так же затраты связанные с потерей тепла в трубопроводах и расходом электроэнергии на всей трассе. Капитальные затраты определяются в основном стоимостью оборудования и материалов, а эксплуатационные – стоимостью тепла, электроэнергии и ремонта.

Основными видами прокладками трубопроводов являются подземная и надземная. Подземная прокладка трубопроводов наиболее распространена. Она подразделяется на прокладку трубопроводов непосредственно в земле (бесканальная) и в каналах. При наземной прокладке трубопроводы могут находиться на земле или над землей на таком уровне, что бы они не препятствовали движению транспорта. Надземные прокладки применяются на загородных магистралях при пересечении оврагов, рек, железнодорожных путей и других сооружений.

Надземные прокладки трубопроводов в каналах или лотках расположенных на поверхности земли или частично заглубленных, применяются, как правило, в районах с вечномерзлыми грунтами.

Способ монтажа трубопроводов зависит от местных условий объекта – назначения, эстетических требований, наличия сложных пересечений с сооружениями и коммуникациями, категории грунта – и должен приниматься на основании технико-экономических расчетов возможных вариантов. Минимальные капитальные затраты требуются на монтаж теплотрассы с использованием подземной прокладки труб без излояции и каналов. Но значительные потери тепловой энергии, особенно во влажных грунтах, приводят к существенным дополнительным затратам и к преждевременному выходу трубопроводов из строя. В целях обеспечения надежности работы теплопроводов необходимо применять механическую и тепловую их защиту.

Механическая защита труб при монтаже труб под землей может быть обеспечена путем устройства каналов, а тепловая защита – путаем применения тепловой изоляции, нанесенной непосредственно на наружную поверхность трубопроводов. Изоляция труб и прокладка их в каналах увеличивают первоначальную стоимость теплотрассы, но быстро окупаются в процессе эксплуатации за счет повышения эксплуатационной надежности и уменьшения тепловых потерь.

Подземная прокладка трубопроводов.

При монтаже трубопроводов тепловых сетей под землей могут быть использованы два способа:

1. Непосредственная прокладка труб в земле (бесканальная).
2. Прокладка труб в каналах (канальная).

Прокладка трубопроводов в каналах.

Для того, что бы защитить теплопро­вод от внешних воздействий, и для обеспечения свободного теплового удлинения труб предназначе­ны каналы. В зависимости от ко­личества прокладывае­мых в одном направле­нии теплопроводов при­меняют непроходные, по­лу проходные или про­ходные каналы.

Для закрепления трубопровода, а так же обеспечения свободного перемещения при температурных удлинениях трубы укладывают па опоры. Что бы обеспечить отток воды лотки укладываются с уклоном не менее 0,002. Вода из нижних точек лотков удаляется самотеком в систему дренажа или из специальных приямков при помощи насоса откачивается в канализацию.

Кроме продольного уклона лотков, перекрытия так же должны иметь поперечный уклон порядка 1-2% для отвода паводковой и атмосферной влаги. При высоком уровне грунтовых вод наружную поверхность стенок, перекрытия и дна канала покрывают гидроизоляцией.

Глубина прокладки лотков принимается из условия минимального объема земляных работ и равномерного распре­деления сосредоточенных нагрузок на перекрытие при движении автотранспорта. Слой грунта над каналом должен состав­лять порядка 0,8—1,2 м и не менее. 0,6 м в мес­тах, где движение автотранспорта запрещено.

Непроходные каналы применяются при большом числе труб небольшого диа­метра, а так же двухтрубной прокладке для всех диаметров. Их конструкция зависит от влажности грунтов. В сухих грунтах наибольшее распространение получили блочные каналы с бетонными или кирпичными стенками либо железобе­тонные одно- или многоячейковые.

Стенки канала могут иметь толщину 1/2 кирпича (120 мм) при трубопроводах небольшого диаметра и 1 кирпич (250 мм) при трубопроводах крупных диа­метров.

Стенки возводят только из обыкновенного кирпича марки не ниже 75. Силикатный кирпич из-за малой его морозоустойчивости применять не рекомендуется. Каналы перекрывают железобетонной плитой. Кирпичные каналы в зависимости от категории грунта имеют несколько разновидностей. В плотных и сухих грунтах дно канала не требует бетонной подготов­ки, достаточно хорошо утрамбовать щебень непосредст­венно в грунт. В слабых грунтах на бетонное основание укладывают дополнительно железобетонную плиту. При высоком уровне стояния грунтовых вод для их отвода предусматривают дренаж. Стенки возводят после монтажа и изоляции трубопро­водов.

Для трубопроводов крупных диаметров применяют каналы, собираемые из стандартных железобетонных эле­ментов лоткового типа КЛ и КЛс, а также из сборных железо­бетонных плит КС.

Каналы типа КЛ состоят из стандартных лотковых элемен­тов, перекрываемых плоскими железобетонными плитами.

Каналы типа КЛс состоят из двух лотковых элементов, уложенных друг на друга и соединенных на цементном растворе при помощи двутавра.

В каналах типа КС стеновые панели устанав­ливают в пазы плиты днища и заливают бетоном. Эти каналы перекрывают плоскими железобетонными плитами.

Основания каналов всех типов выполняют из бетонных плит или пес­чаной подготовки в зависимости от вида грунта.

Наряду с рассмотрен­ными выше каналами применяются и другие их типы.

Сводча­тые каналы состоят из железобетонных сводов или скорлуп полукруглой формы, которыми накрывают трубопровод. На дне траншеи выпол­няют лишь основание ка­нала.

Для трубопроводов крупного диаметра применяют сводчатый двухячейковый ка­нал с разделительной стенкой, при этом свод канала образуется из двух полусводов.

При монтаже непроходного ка­нала, предназначенного для прокладки в мокрых и слабых грунтах стенки и дно канала выполняют в виде железобе­тонного корытообразного лотка, а перекрытие состоит из сборных железобетонных плит. Наружная поверхность лотка (стенки и дно) покрывается гидроизоляцией из двух слоев рубероида на битумной мастике, поверхность основания также покрывают гидроизоляцией затем устанавливают или бетонируют лоток. Перед засыпкой траншеи гидроизоляцию защищают спе­циальной стенкой, выполненной из кирпича.

Замена труб, вышедших из строя, или ремонт тепловой изоляции в таких каналах возможны только при разработке групп, а иногда и разборки мостовой. Поэтому тепловая сеть в непроход­ных каналах трассируется вдоль газонов или на территории зе­леных насаждений.

Полупроходные каналы. В сложных условиях пересечения теплопроводами существующих подземных устройств (под проезжей частью, при высоком уровне стояния грунтовых вод) вместо непроходных устраивают полупроходные каналы. Полу­проходные каналы применяют также при небольшом количестве труб в тех местах, где по условиям эксплуатации вскрытие про­езжей части исключено. Высоту полупроходного канала прини­мают равной 1400 мм. Каналы выполняют из сборных железобе­тонных элементов. Конструкции полупроходных и проходных каналов практически аналогичны.

Проходные каналы применяют при наличии большого количества труб. Их прокладывают под мостовыми крупных магистралей, на территориях боль­ших промышленных предприятий, на участках, прилегающих к зданиям теплоэлектроцентралей. Наряду с теплопроводами в проходных каналах располагают и другие подземные коммуни­кации – электрокабели, телефонные кабели, водопровод, газо­провод и т. п. В коллекторах обеспечивается свободный доступ обслуживающего персонала к трубопроводам для осмотра и ликвидации аварии.

Проходные каналы должны иметь естественную вентиляцию с трехкратным обменом воздуха, обеспечивающую температуру воздуха не более 40° С, и освещение. Входы в проходные каналы устраивают через каждые 200 – 300 м. В местах, где располага­ются сальниковые компенсаторы, предназначенные для восприя­тия тепловых удлинений, запорные устройства и другое оборудо­вание, устраивают специальные ниши и дополнительные люки. Высота проходных каналов должна быть не менее 1800 мм.

Их конструкции бывают трех типов — из ребри­стых плит, из звеньев рамной конструкции и из блоков.

Проходные каналы из ребристых плит, выполняют из четырех железобетонных панелей: днища, двух стенок и плиты перекрытия, изготовляемых заводским способом на про­катных станах. Панели соединены болтами, а наружная поверх­ность перекрытия канала покрывается изоляцией. Секции канала устанавливаются па бетонную плиту. Вес одной секции такого ка­нала сечением 1,46х1,87 м и длиной 3,2 м составляет 5 т, входы устраивают через каждые 50 м.

Проходной канал из железо­бетонных звеньев рамной конструкции, сверху покрывается изоляцией. Элементы канала имеют длину 1,8 и 2,4 м и бывают нормальной и повышенной прочности при заглублении соответст­венно до 2 и 4 м над перекрытием. Железобетонную плиту подкладывают только под стыками звеньев.

Следующий вид это коллектор, изготовляемый из же­лезобетонных блоков трех типов: Г-образного стенового, двух плит перекрытия и днища. Блоки в стыках соединяются моно­литным железобетоном. Эти коллекторы выполняются также нормальными и усиленными.

Бесканальная прокладка.

При бесканальной прокладке за­щиту трубопроводов от механических воздействий выполняет усиленная тепловая изоляция — оболочка.

Достоинствами бесканальной прокладки трубопроводов являются: сравнительно небольшая стоимость строительно-мон­тажных работ, уменьшение объема земляных работ и сокраще­ние сроков строительства. К ее недостаткам относятся: усложне­ние ремонтных работ и затруднение перемещения трубопрово­дов, зажатых грунтом. Бесканальную прокладку трубопроводов широко применяют в сухих песчаных грунтах. Она находит при­менение в мокрых грунтах, но с обязательным устройством в зо­не расположения труб дренажа.

Подвижные опоры при бесканальной прокладке трубопрово­дов не применяются. Трубы с теплоизоляцией укладывают не­посредственно на песчаную подушку, находящуюся на предвари­тельно выровненном дне траншеи. Песчаная подушка, являю­щаяся постелью для труб, имеет наилучшие упругие свойства и допускает наибольшую равномерность температурных переме­щений. В слабых и глинистых грунтах слой песка на дне траншеи должен быть толщиной не менее 100-150 мм. Неподвижные опо­ры при бесканальной прокладке труб представляют собой желе­зобетонные стенки, устанавливаемые перпендикулярно теплопро­водам.

Компенсация тепловых перемещений труб при любом спосо­бе их бесканальной прокладки обеспечивается при помощи гну­тых или сальниковых компенсаторов, устанавливаемых в специ­альных нишах или камерах.

На поворотах трассы во избежание зажатия труб в грунте и обеспечения возможных перемещений устраивают непроходные каналы. В местах пересечения стенки капала трубопроводом в результате неравномерной осадки грунта и основания канала происходит наибольший изгиб трубопроводов. Во избежание из­гиба трубы необходимо оставлять в отверстии стенки зазор, за­полняя его эластичным материалом (например, асбестовым шну­ром). Тепловая изоляция трубы включает в себя утеплительный слой из автоклавного бетона с объемным весом 400 кг/м3, имеющего стальную арматуру, гидроизоляционное покрытие, состоящей из трех слоев бризола на битумно-резиновой мастике, в состав которой входят 5—7% резиновой крошки и защитный слой, вы­полненный из асбестоцементной штукатурки по стальной сет­ке.

Обратные магистрали трубопроводов изолируются таким же образом, как и подающие. Однако наличие изоляции об­ратных магистралей зависит от диаметра труб. При диаметре труб до 300 мм устройство изоляции обяза­тельно; при диаметре труб 300-500 мм устройство изоляции должно быть определено технике экономическим расчетом исходя из местных условий; при диаметре труб 500 мм и более уст­ройство изоляции не предусматривается. Трубопроводы при такой изоляции укладывают непосредст­венно на выровненный уплотненный грунт основания траншеи.

Для понижения уровня грунтовых вод предусматривают специальные дренажные трубопроводы, которые укладывают на глубине 400 мм от дна канала. В зависимости от условий работы дренажные устройства могут быть выполнены из различных труб: для безнапорных дренажей применяют керамические бетонные и асбестоцементные, а для напорных – стальные и чу­гунные.

Дренажные трубы прокладывают с уклоном 0,002—0,003. На поворотах и при перепадах уровней труб устраивают специаль­ные смотровые колодцы по типу канализационных.

Надземная прокладка трубопроводов.

Если исходить из удобства монтажа и обслуживания то прокладка труб над землей является более выгодна чем прокладка под землей. Так же это требует меньших материальных затрат. Однако это поритит внешний вид окружающей среды и поэтому такой вид прокладки труб не везде может применяться.

Несущими конструкциями при надземной прокладке трубо­проводов служат: для небольших и средних диаметров — надзем­ные опоры и мачты, обеспечивающие расположение труб на нужном расстоянии от поверхности; для трубопроводов больших диаметров, как правило, опоры-эстакады. Опоры, обычно, выполняют из железобетонных блоков. Мачты и эстака­ды могут быть как стальными, так и железобетонными. Расстоя­ние между опорами и мачтами при надземной прокладке должно быть равно расстоянию между опорами в каналах и зависит от диаметров трубопроводов. В целях сокращения количества мачт устраивают при помощи растяжек промежуточные опоры.

При надземной прокладке тепловые удлинения трубопрово­дов компенсируются при помощи гнутых компенсаторов, требу­ющих минимальных затрат времени на обслуживание. Обслуживание арматуры производится со специально устраиваемых площадок. В качестве подвижных следует применить катковые опоры, создающие минимальные горизонтальные усилия.

Так же при надземной прокладке трубопроводов могут применяться низкие опоры, которые могут быть выполнены из металла или низких бетонных блоков. В местах пересечения такой трассы с пешеходными дорожками устанавливают специальные мостики. А при пересечении с автодорогами – или выполняют компенсатор нужной высоты или под дорогой прокладывают канал для прохода труб.

При необходимости устройства инженерных сетей с небольшой глубиной заложения, но защищенных от автотранспортных нагрузок, механических повреждений и др., используются железобетонные непроходные каналы коллекторных сооружений.

Что такое непроходные каналы

В случае, когда требуется гарантированная защита инженерных сетей мелкого заложения от повреждений, связанных с их прохождением под автомобильными дорогами или расположением в зоне производства строительных работ, непроходные каналы оказываются наиболее эффективным способом обеспечения сохранности различных коммуникаций.

Эта конструкция состоит из двух элементов:

• железобетонного днища – плоского элемента с невысокими бортами по двум сторонам;
• П-образного рамного элемента, который монтируется на днище, образуя закрытый со всех сторон канал, в котором располагаются сети.

Канал такого вида предназначен для устройства коммуникаций, требующих ремонта достаточно редко, поскольку демонтаж П-образного элемента требует выемки значительного объема грунта до отметки верха днища.

Для напорных сетей – водопровода, теплотрассы, непроходные каналы коллекторных сооружений собираются наоборот: сначала на песчаную подушку или бетонную подготовку устанавливается П-образный элемент, который после укладки сетей закрывается днищем. В этом случае, при необходимости ремонта, достаточно вскрыть грунт до отметки верха канала.

Элементы непроходных каналов от ЖБИ-4

Московским заводом ЖБИ-4 ведется изготовление и продажа ЖБИ, предназначенных для устройства сборных железобетонных коллекторов под инженерные коммуникации нескольких типоразмеров:

• П-образных рамных элементов длиной 2,0 и 3,0 м; шириной от 0,92 м до 3,20 м, высотой от 0,45 до 1,48 м;
• днищ, длиной 3,0 м, шириной т 0,93 до 2,62 м, высотой с бортами от 0,15 до 0,22 м.

Рамные элементы, предназначенные для устройства коллекторов с расположением П-образного элемента стенками вверх, имеют те же размеры, но отличаются расположением монтажных петель и закладных элементов.

Рамные элементы шириной более 2,4 м относятся к негабаритным грузам и требуют специального согласования для их перевозок.

При изготовлении конструкций сборных железобетонных коллекторов, заводом ЖБИ-4 используется тяжелый бетон плотностью 2200 – 2500 кг/м³, обладающий классом:

• по прочности В15 – В20,
• по морозостойкости не ниже F75,
• по водонепроницаемости W4.

Что нужно знать о непроходных каналах

В соответствии с нормативными требованиями, непроходные каналы применяются в непросадочных слабоагрессивных по отношению к бетону грунтах, при максимальном уровне грунтовых вод ниже глубины заложения коллектора.

Для предупреждения попадания осадочных вод внутрь канала, по обеим сторонам трассы выполняется дренаж – перфорированные асбестоцементные трубы, уложенные ниже отметки днища коллектора и засыпанные дренирующим материалом – гравием или щебнем. Швы между днищем и рамным элементом заделываются цементно-песчаным раствором, а на боковых и верхней поверхностях канала выполняется обмазочная или оклеечная гидроизоляция.

Выбор сечения непроходных каналов производится проектной организацией с учетом толщины теплоизоляции трубопроводов, высоты опор и необходимого расстояния между расположенными рядом коммуникациями, а прочностные показатели рамного элемента или днища зависят от нагрузки на автодорогу, проходящей над трассой.

Продукция завода ЖБИ-4, который занимается производством и продажей ЖБИ, а также их доставкой непосредственно к месту производства работ, востребована у строителей Москвы и Московской области, т.к. обладает оптимальным соотношением цена/качество на столичном рынке строительных материалов и конструкций.

Не всегда возможно произвести монтаж отопления таким образом, чтобы все магистрали были скрыты в технологических нишах или каналах. Короб для труб отопления позволят решить проблему с прокладкой трубопроводов различных систем и с различных материалов внутри помещений, которые имеют окончательный вид отделки.

Особенности применения

Основная предпосылка для использования пластиковых, металлических или любых других коробов – это линейное расширение материалов, из которых изготовлен трубопровод под действием повышенной температуры. Это означает, что фиксация жестким способом внутри стены, перекрытия или в монолитном полу – просто недопустима. Такая оплошность приведет к деформации окружающего трубы материала (чаще всего бетона) или к разрушению поверхности самой трубы. Линейное расширение не свойственно только металлопластиковому трубопроводу, в остальных случаях оно может достигать от 5 мм, до нескольких сантиметров на каждые 10 м магистрали. Частично такая проблема может быть снята с помощью применения трубной изоляции, однако при больших коэффициентах расширения, больших горизонтальных участках такая мера принципиально не повлияет на риски деформации трубы.

Короб должен позволять трубе незначительно расширяться, обеспечивать свободу циркуляции воздуха, предотвращать трубы от возможных механических повреждений или негативных воздействий, например влаги. Наиболее доступными и универсальными можно считать пластиковые короба, которые выполняют одновременно и декоративную и защитную функцию. Они не поддаются коррозии, влиянию грибка или влаги, легко и быстро монтируются, имеют привлекательную стоимость. Такой перфорированный профиль сможет не только обеспечить циркуляцию воздуха для повышения сохранности труб отопления, но и позволит достичь конвекции и теплообмена с основным объемом помещения.

Достоинства и недостатки маскировки труб

Альтернативой специальным пластиковым коробам в реалиях отечественного строительства и ремонта стали короба из гипсокартона или пластика. Они монтируются, как правило, на этапе ремонта и сразу закрывают неприглядный вид трубопроводов. Достоинства такого способа маскировки трубопроводов:

• Органичный дизайн – ваши гости или посетители не смогут отличить декоративную конструкцию от технологичного канала для прокладки систем отопления.
• Относительная недорогая стоимость – внутренняя площадь помещения, которая планируется под отделку гипсокартонном, потребует не намного больше материала, для организации декоративных ступенек или порогов.

• Смонтировав однажды такие короба, вы не сможете производить инспекцию и диагностику состояния трубопровода. Более того, в случаях возникновения течи или нарушении трубы, невозможно будет быстро среагировать на утечку. Для устранения понадобится демонтаж значительной площади.
• При установке плинтуса, существует риск повреждения трубопроводов, коммуникаций и других инженерных систем, поскольку строитель или монтажник не могут знать, что находится за стеной.
• Смонтированные таким образом короба не позволят модернизировать или частично заменить систему отопления или водоснабжения.

Устройство металлического короба

Монтаж и обслуживание

Пластиковые короба, несмотря на тот факт, что обладают меньшей декоративной привлекательностью, могут быть более универсальными. Их легко монтировать на любых типах поверхности, включая горизонтальные и вертикальные участки. Различное сечение короба позволит поместить необходимое количество трубопровода, сделать поправку на будущие изменения или реконструкцию. Если произошла утечка теплоносителя с контура отопления или воды с трубопроводов, аварийный участок очень быстро найти и устранить, поскольку чаще всего, короба имеют разборную структуру.

Размещать короба можно как над плинтусами, так и по потолку или в коридорах. Замена старой изношенной системы отопления может производиться по наружной поверхности стен, учитывая дальнейшую маскировку трубопроводов. Зачастую такую установку производить легче, и стоит она дешевле.

Пластиковые короба применяются как в условиях коммерческого предприятия, так и для защиты трубопроводов в частных домах или квартирах. Например, задумав очередной ремонт или изменение дизайна интерьера, вы сможете избавиться от неприглядного вида трубопроводов, установив декоративные элементы или короба.

Схема короба для труб

Для домашней хозяйки, еще одним критически важным вопросом станет содержание трубопровода в чистоте. Цилиндрическая форма, наличие дополнительных фитингов, поворотов и конструктивных элементов может затруднить очистку трубы от грязи, пыли или других загрязнителей. Короба для труб отопления обычно имеют прямоугольную форму, что очень порадует вашу уборщицу в офисе или домашнюю хозяйку. Если вам не нравится цвет, хотелось бы приукрасить интерьер – вы всегда можете покрасить короба. Не всегда это удается с трубопроводом, поскольку, например, к пластиковым трубам или изношенным стальным, краска пристает неохотно, и наносится неравномерно.

Рациональным способом скрыть и защитить трубы отопления, остается покупка и установка пластиковых коробов. Их легко может установить практически каждый подкованный в строительном деле мастер своими руками. Это не сложнее, чем устанавливать плинтус или декоративные короба для электрической проводки.

Вариантов скрыть и надежно защитить трубы отопления масса, начиная от каркаса из гипсокартона, заканчивая оцинкованными и пластиковыми профилями. В каждом случае следует ответственно подойти к этому вопросу, поскольку от отношения к трубам отопления зависит их эксплуатационный период.