Menu

Kompensacja za pomocą preheatingu

Preheating (na podst. FINPOL Rohr i LOGSTOR)


Oprócz tradycyjnych metod kompensacji wydłużeń termicznych polegających na zastosowaniu kompensacji naturalnej lub kompensatorów mieszkowych, przy budowie preizolowanych sieci ciepłowniczych stosowany jest podgrzew wstępny (tzw preheating). Podgrzew wstępny polega na wprowadzeniu naprężeń zerowych w rurociągu w temperaturze innej niż temperatura montażu. Podgrzew może być wykonany :
• bez betonowych punktów stałych
• z betonowymi punktami stałymi,
• w otwartym wykopie
• z kompensatorami jednorazowymi.

 

Poniżej zostaną omówione dwie ostatnie metody

 

Preheating w otwartym wykopie

 

Rurociąg (długie proste odcinki >2Lmax bez punktów kompensacyjnych) zmontowany całkowicie, przed zasypaniem, zostaje podgrzany do temperatury preheatingu wyliczonej w projekcie. Temperatura wygrzewu wynosi 70°C, przy temperaturze pracy 130°C i temperaturze montażu 10°C. Wygrzew prowadzony jest tak długo, aż rurociąg osiągnie wyliczone teoretyczne wydłużenie w punktach mierzalnych (np. na kolanach, na wolnych końcach). Po osiągnięciu przez rurociąg obliczonego wydłużenia zasypujemy wykop , lub betonujemy punkty stałe, nie zdejmując temperatury. Przestajemy grzać gdy rurociąg jest całkowicie zasypany lub beton punktów stałych jest związany i zasypany.
Jako źródło ciepła możemy użyć wody sieciowej, która latem ma temperaturę ok. 70°C. Zmontowany i zasypany rurociąg zatrzymany przez ziemię lub punkty stałe w temperaturze 70°C. ma naprężenia zerowe. W temperaturze 130°C naprężenia osiągną -150MPa a w temperaturze montażu +150MPa. Należy pamiętać, że tak zmontowany rurociąg pracuje na naprężeniach +150MPa -150MPa, nie może zostać odkopany na dłuższym odcinku i nie może zostać przecięty.

 

Preheating z kompensatorami jednorazowymi zatrzaskowymi

 

Opisana powyżej metoda jest możliwa tylko pod warunkiem, że sieć montowana jest w miejscu o małych natężeniu ruchu, gdzie prace ziemne nie powodują większych problemów komunikacyjnych (np. nowe osiedla). W większości przypadków rurociąg musi być od razu zasypywany, w celu odtworzenia terenu. Stosuje się wtedy inne rozwiązanie, tzw. kompensatory jednorazowe, lub inaczej E-mufy (rys.)

siecc154.jpg

Rys. Kompensator jednorazowy do preheatingu

 

E-mufy przed montażem muszą mieć wykonane nastawy wstępne zgodnie z projektem technicznym. Wyliczenie nastawy wstępnej (wymiar "e" na rysunku) możemy przeprowadzić według wzoru:

siecc155.jpgsiecc156.jpg

Rys. Ilustracja wymiarów ujętych we wzorze (LOGSTOR)

siecc157.jpg

gdzie:

α = 0.012 na 1/0C

 td - temperatura robocza rurociągu
 tm - temperatura zewnętrzna (otoczenia) w momencie montażu E-mufy
 R - długość odcinka rurociągu przypadającego na daną E-mufę [m]

 

Przykład:

Temperatura robocza:110°C

Temperatura montażu: 20°C

Długość odcinka rur: R = 144 m

 e = (110 - 20) x 144 x0.006 = 78 mm

Do ściskania kompensatora na wymaganą wartość naciągu "e" zalecane jest stosowanie specjalnego ścisku montażowego. Na korpusie zaznaczyć wymiar “e” licząc od znacznika końcowego i ścisnąć E-mufę na ten wymiar poprzez dokręcanie nakrętek po obu stronach ścisku. Odległość pomiędzy końcami rur wewnątrz E-mufy jest wtedy równa nastawie “e”. E-mufę po ściśnięciu na wymiar "e" należy zabezpieczyć przed rozprężeniem podczas montażu rur oraz prób ciśnieniowych przez wykonanie spoin punktowych lub poprzez przyspawanie prętów mocujących, jak na rys. poniżej. Grubość spoiny a należy przyjąć zgodnie z informacją na etykiecie. Mając na uwadze późniejszą konieczność usunięcia spoin oraz że zadziory powstające po ich usunięciu utrudniają ściskanie E-mufy, preferuje się raczej stosowanie prętów.

siecc159.jpgsiecc160.jpg

Rys. Ściskanie E-mufy w celu uzyskania naciągu wstępnego i punktowe spawanie.

 

Po wyjęciu ścisku, w miejscu podanym na projekcie wspawać E-mufę pomiędzy proste odcinki rur.

siecc161.jpgsiecc162.jpg

Rys. Spawanie E-muf, oraz wstępne zasypywanie rur z jednoczesną izolacją folią.

 Po zakończeniu próby ciśnieniowej można przystąpić do zasypywania rurociągu. Przed zasypaniem wykopu, rurociąg na odcinku zaznaczonym na schemacie montażowym owinąć folią plastikową. Folię docisnąć naokoło do rur w sposób pokazany na rysunku. Następnie wykop zasypać, a zasypkę zagęścić zgodnie z projektem technicznym. Folia plastikowa układana na odcinku pomiędzy punktami stałymi (rzeczywistymi bądź umownymi) ułatwia zamykanie E-muf.

Za pomocą szlifierki kątowej obowiązkowo należy usunąć blokadę E-mufy, czyli spoiny punktowe lub pręty montażowe. Wszystkie zadziory, które mogą utrudniać zamykanie się E-muf podczas grzania rurociągu należy dokładnie zeszlifować. Podgrzew rurociągu z E-mufami wykonuje się za pomocą czynnika grzewczego podczas jego pierwszego uruchomienia. Wszystkie E-mufy muszą pozostawać odkryte.

siecc158.jpg

Na końcu sekcji rur najlepiej jest wykonać spinkę rurociągu powrotnego z zasilającym. Temperaturę reguluje się poprzez cyrkulację wody za pomocą zaworu na spince. Po zamknięciu się kompensatorów należy zaspawać je na obudowie jak pokazano na rysunku poniżej.

siecc333.jpg

  Temperaturę, do jakiej ma być podgrzany rurociąg określa projektant. Wygrzew rurociągu może zostać zakończony, kiedy wszystkie kompensatory osiągną wyliczone wydłużenie (pozamykają się) i zostaną zaspawane. Po tej operacji pozostaje zaizolować kompensatory  i wykop zasypać. Od tego momentu kompensatory są prostym odcinkiem rury i rurociąg pracuje na naprężeniach - nie może zostać odkopany na dłuższym odcinku i nie może zostać przecięty.

 

 

(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});