Dane wyjściowe do projektowania

1.3 Dane wyjściowe do projektowania

1.3.1 Rury stalowe

1.3.2 Izolacja termiczna

1.3.3 Łoże gruntowe

1.3.4 Poduszki piankowe

1.3.5 Przepustowość przewodów stalowych

1.3.6 Rury preizolowane pojedyncze (systemu PRIM Lublin)

1.3.7 Rury preizolowane podwójne (systemu PRIM Lublin)

  1.3.1 Rury stalowe

Standardowo stosowane są rury stalowe ze szwem lub bez szwu wykonane ze stali P235GH, P235TR1, P235TR2 lub St37.0.

Typoszereg rur stalowych

siecco26.jpg

 Rury stalowe ze szwem w zakresie średnic dn:20 – 1000 mm, wykonane ze stali P235GH wg PN-EN 10217-2 lub PN-EN 10217-5 lub ze stali P235TR1 lub P235TR2 wg PN-EN 10217-1 (odpowiada St37.0 wg DIN 1626 lub G235 wg PN-79/H-74244) 

Rury stalowe bez szwu w zakresie średnic dn:20-500 mm, wykonane ze stali P235GH wg PN-EN 10216-2 lub ze stali P235TR1 lub P235TR2 wg PNEN 10216-1 (odpowiada St37.0 wg DIN 1629 lub R35 wg PN-80/H-74219)

Wymiary rur tj średnice, grubości ścianek oraz tolerancje wg PN-EN 253 oraz PN-EN 10220.

Stosowane typoszeregi przedstawia tabela  

Rury dostarczane są z atestem hutniczym wg PNEN

10204/3.1

Końce rur ukosowane zgodnie z ISO 6761.

Rury do ciepłej wody wykonane są standardowo ze stali P235TR1 z dodatkową powłoką cynkową. Właściwości mechaniczne stali P235GH, P235TR1, P235TR2, St37.0

– granica plastyczności >235MPa

– wytrzymałość na rozciąganie 360-500MPa

– wydłużenie względne ≥23%

Rury badane są na szczelność próbą wodną na min. 50 bar. Dla potrzeb obliczeniowych wartości charakterystyczne dla stali typu G235 w warunkach podwyższonej temperatury można obliczyć z poniższych wzorów:

– granica plastyczności ReT

siecco71.gif

– moduł sprężystości ET

siecco72.gif

– współczynnik rozszerzalności liniowej αT

siecco73.gif

Parametry obliczeniowe stali w podwyższonej temperaturze.

siecco30.jpg

1.3.2 Izolacja termicznasiecco31.jpg

Izolację cieplną stanowią pianki poliuretanowe (Typ-1 i Typ-2 ) spieniane cyklopentanem, posiadające

doskonałe właściwości mechaniczno -cieplne przewyższające wymagania podane w normie PN-EN

253 (zwłaszcza w zakresie trwałości w ciągłej temperaturze pracy). Sprawdzona technologia oraz

zastosowany najnowszej generacji system poliuretanowy zapewnia jednorodny rozkład i wypełnienie

pianką przestrzeni międzyrurowej na całej długości rury preizolowanej. Właściwości mechaniczno -cieplne stosowanych pianek poliuretanowych przedstawia tabela.

1.3.3 Łoże gruntowe

System preizolowanych zespolonych rur do budowy sieci cieplnych układanych metodą bezkanałową musi być otoczony łożem piaskowym Strefa rurociągu, powinna być wypełniona piaskiem spełniającym przynajmniej poniższe wymagania:

– maks. grubość ziaren ≤32 mm

– maksymalnie 10 % objętości wagowej ≤0,075 mm lub

– maksymalnie 3 % objętości wagowej ≤0,02 mm

– współczynnik różnoziarnistości:
siecco74.gif

Materiał powinien być czysty bez domieszek resztek roślin, ziemi próchniczej, grudek gliny czy

mułu. Ziarna powinny być niewielkie, pozbawione ostrych krawędzi. Ze względu na współczynnik tarcia gęstość strefy rurociągu mierzona metodą Proktora powinna wynosić od 97 % do 98 % a zagęszczenie powinno być wykonane starannie, ostrożnie i równomiernie. Nie dopuszcza się zagęszczenia o wartości poniżej 94 % do 95 %.

Parametry obliczeniowe zasypki w strefie rurociągu przedstawione zostały w tabeli.

siecco33.jpg

1.3.4 Poduszki piankowe

Strefy wydłużeń rurociągów w razie konieczności powinny być obłożone elastycznymi poduszkami

polietylenowymi. Parametry obliczeniowe poduszek typu miękkiego, przedstawia tabela.

Tabela. Charakterystyka poduszek piankowych miękkich

siecco34.jpg

Dobierając grubość poduszek piankowych

w strefie wydłużeń należy zwrócić uwagę aby

temperatura na zewnętrznej stronie płaszcza

osłonowego nie przekroczyła 50OC.

W związku z powyższym maksymalna zalecana

grubość poduszek dla sieci wysokoparametrowych

wynosi 120 mm w przypadku poduszek stawianych

obok rurociągów a 100 mm dla poduszek owijanych

wokół rurociągów. Właściwości kompensacyjne poduszek należy przyjmować na poziomie 70 % grubości. Niezbędne dane obliczeniowe dla poduszek różnych typów przedstawia tabela.

Tabela. Parametry różnych typów poduszek piankowych.

siecco35.jpg

1.3.5 Przepustowość przewodów stalowych

W celu orientacyjnego doboru średnic rurociągów można posłużyć się poniższymi tabelami. Tabele te przedstawiają przepustowość rurociągów wodnych sieci cieplnych przy schłodzeniu T=60oC (Tabela 7) oraz schłodzeniu Δ=25oC (Tabela 8).

siecco18.jpg  siecco19.jpg

Należy pamiętać, że przedstawione w tabelach wartości odnoszą się dla rurociągów o chropowatości

k=0,0005 m oraz, że dolny zakres odpowiada stratom liniowym na poziomie około 20 Pa/m

natomiast górny zakres odpowiada stratom liniowym na poziomie około 80 Pa/m

1.3.6 Rury preizolowane pojedyncze

Preizolowane sieci cieplne systemów rury POJEDYNCZE przeznaczone do bezkanałowego układania bezpośrednio w gruncie, są obecnie najczęściej stosowane w krajowych systemach ciepłowniczych.

Stosowanie tego typu sieci, w większości sytuacji, jest ze wszech miar korzystne. Ich niezaprzeczalne

zalety jakimi są:

– szybkość montażu,

– duża izolacyjność termiczna,

– doskonała izolacja przeciwwilgociowa

oraz

– możliwość wyposażenia elementów w systemy wykrywania i lokalizacji awarii,

prowadzą do znacznego obniżenia kosztów.

Jednym z podstawowych warunków, który pozwoli wykorzystać wszystkie zalety tego typu sieci cieplnych jest optymalne ich zaprojektowanie.

ZASADA KONSTRUKCJI

siecco87.gifRysunek . Przedstawia budowę elementu

preizolowanego wykonanego w systemie rury

POJEDYNCZE, w którym rura stalowa (1) została

umieszczona wewnątrz płaszczowej rury

polietylenowej HDPE (3) i zaizolowana termicznie

pianką poliuretanową (2).

System został tak wykonany aby przenieść siły

oddziaływania gruntu poprzez rurę płaszczową oraz

piankę PUR bezpośrednio na rurę stalową.

TYPOSZEREG

Rury POJEDYNCZE produkowane przez PRIM S.A.

wykonywane są w dwóch głównych typoszeregach

przedstawionych w tabelach.

siecco20.jpg  siecco21.jpg

UKŁADANIE

Rury POJEDYNCZE układa się w uprzednio przygotowanym wykopie którego minimalne wymiary

przedstawiono na rysunku.

siecco88.gif

1.3.7 Rury preizolowane podwójne

System preizolowanych rur PODWÓJNYCH jest dalszym udoskonaleniem w metodach bezkanałowego

układania rur ciepłowniczych, polegającym na ograniczeniu kosztów inwestycyjnych i eksploatacyjnych.

Znajduje zastosowanie szczególnie przy układaniu osiedlowych sieci rozdzielczych i przyłączy C.O. wysokich i niskich parametrów jak również rurociągów do przesyłu C.W.U. Zalety systemu w stosunku do tradycyjnych systemów rur preizolowanych to:

– zmniejszenie wykopów o ok. 20-40 %

– dwukrotne zmniejszenie ilości połączeń

– zmniejszone jednostkowe straty ciepła o 25-50%

Konstrukcja rur

Zespół rurowy, przedstawiony na rysunku składa się z dwóch rur przewodowych stalowych

czarnych lub ocynkowanych(1) i (2), o takich samych lub różnych średnicach, ułożonych równolegle jedna

nad drugą w płaszczu osłonowym z HDPE (3) i izolacją z pianki poliuretanowej (4).

siecco89.gifRury stalowe w elementach kształtek są ze sobą

utwierdzone przy pomocy stalowych płyt mocujących

– rysunek.

 siecco90.gif

Wymiary spoiny i wielkości płyt mocujących

zostały tak dobrane, aby:

– powierzchnia spoiny przeniosła siły ścinające

powstałe na skutek różnicy temperatur czynnika w

rurach.

– płyta mocująca nie spowodowała niedopuszczalnych odkształceń rury pod wpływem momentów

zginających.

Obliczenia zostały przeprowadzone dla max. różnicy temperatur między rurami 80°C.

TYPOSZEREG

W tabeli T-9. przedstawiono typoszereg stosowanych par rur wraz z doborem płaszczy osłonowych

dla sieci cieplnych nisko- i wysokoparametrowych natomiast w tabeli T-10 przedstawione zostały

przykładowe typoszeregi rur PODWÓJNYCH dla sieci rurociągów ciepłej wody i cyrkulacji.

Tabela 9                                                               

siecco22.jpg

Tabela 10

siecco23.jpg

UKŁADANIE

System rur podwójnych pozwala na znaczne zmniejszenie wymiarów wykopów, a tym samym na

ograniczenie nakładów na wykonanie prac ziemnych, jak również zmniejszenie pracochłonności robót

związanych z przywróceniem terenu (nawierzchni dróg) do stanu pierwotnego. Na poniższym rysunku  pokazano minimalne wymiary wykopów dla rur PODWÓJNYCH.

siecco91.gif

W przypadku kosztorysowania robót ziemnych –

wykopów prowadzonych w obrębie strefy wydłużeń

należy uwzględnić konieczność poszerzenia wykopu

o grubości stosowanych poduszek piankowych oraz

konieczność poszerzenia wykopów w obrębie złączy

spawanych.