Компенсация температурных удлинений теплотрассы: сильфон или геометрия
Стальная труба при нагреве становится длиннее, и этому удлинению нужно место. Проект решает задачу двумя способами: поворотами самой трассы или сильфонным компенсатором. Ниже когда уместен каждый способ, какие бывают исполнения и почему компенсатор без правильных опор не работает.
Содержание
Почему трубе нужно место для роста
Теплоноситель нагревает стальную трубу, и участок между двумя неподвижными опорами становится длиннее. На одном метре прибавка незаметна, на участке между опорами она складывается в ход, который нужно куда-то принять.
- участок удлиняется при каждом прогреве и возвращается назад при остывании;
- цикл повторяется каждый сезон, а не один раз при пуске;
- если удлинению некуда деться, усилие уходит на неподвижные опоры, арматуру и сварные стыки;
- величину хода считают, а не берут по диаметру трубы.
Поэтому компенсация это не отдельная деталь в спецификации, а расчётный узел: место, изделие и опоры считают вместе.
Два способа принять удлинение
Оба способа штатные, и на одной трассе они обычно сочетаются.
- геометрия трассы: удлинение принимает сам поворот, узел собирают из отводов в виде буквы Z или П;
- сильфонный компенсатор: ход принимает гофрированная вставка внутри корпуса, снаружи это глухой корпус толще трубы.
У геометрии нет подвижной детали: работает сама труба, а узел ничем не отличается от остальной нитки по обслуживанию. Сильфону не нужен вылет в сторону: он встраивается в прямой участок там, где его задала расчётная схема.
Что решает, какой способ выбрать
- место в траншее: узлу из отводов нужен вылет вбок, в стеснённой трассе его негде разместить;
- длина участка между неподвижными опорами: чем она больше, тем больше расчётное удлинение;
- условия прокладки: в тепловой камере, в помещении и на эстакаде оболочка нужна оцинкованная;
- требования проекта: расстановку неподвижных опор и тип компенсации задаёт расчёт, а не снабжение.
Повороты работают там, где они и так есть по плану трассы. На длинных прямых участках ставят компенсатор ППУ, потому что поворачивать трубу ради компенсации никто не будет.
Сильфонный компенсатор СКУ ППУ и его исполнения
СКУ это сильфонный компенсатор универсальный. В прайсах и спецификациях встречаются обозначения СКУ, СКУ 1 ППУ и компенсатор СКУ ППУ. Подбирают его по диаметру, рабочему давлению и ходу компенсации.
- односекционный: один сильфон, самое частое исполнение;
- двухсекционный: два сильфона в одном изделии, увеличенный ход для длинного участка;
- стартовый: работает один раз, при первом прогреве трассы, после чего узел заваривают;
- с системой ОДК: проводники проходят вдоль сильфона, схему дают отдельной строкой;
- в полиэтиленовой оболочке для подземной бесканальной прокладки и в оцинкованной для камер и надземных участков.
Диаметры от 25 до 530 мм, рабочее давление 1,6 МПа, изготовление по ГОСТ 30732-2020. Осевой ход, длина и вес по каждому диаметру приведены в таблице типоразмеров.
Готовые Z и П образные узлы
Когда компенсацию делают геометрией, узел всё равно остаётся изделием. П образный компенсатор ППУ это собранный и изолированный в цехе элемент, а не поворот, сваренный из обрезков в траншее.
- узел приходит целым: сварка и контроль швов сделаны на заводе;
- изоляция сплошная, разрезанного и восстановленного по месту пенополиуретана нет;
- проводники контроля проходят через повороты без разрыва цепи;
- углы и длины плеч задаёт проект, нестандартные размеры делаем по чертежу.
Отдельные повороты трассы собирают из отводов ППУ тех же диаметров и с той же толщиной стенки, что у трубы участка. Разная стенка даёт ступеньку на стыке и шов, который приходится подгонять по месту.
Опоры: без них компенсатор не работает
Компенсация работает только между двумя неподвижными точками. Без них сильфон не принимает удлинение, а трубу ведёт целиком.
- неподвижная опора принимает осевое усилие и задаёт границу участка, конструкция щитовая;
- скользящая держит вес и не мешает трубе двигаться вдоль оси, конструкция хомутовая;
- направляющее исполнение скользящей опоры ограничивает боковое смещение, его ставят на поворотах и перед неподвижными точками;
- расстановку неподвижных опор считают вместе с компенсацией, а не по метражу трубы.
Поэтому компенсаторы и опоры ППУ заказывают одним расчётом. Заказанные порознь, они почти всегда расходятся: опор не хватает там, где проект задал границу участка.
Что проверить в спецификации
- диаметр трубопровода и толщину стенки, стенка должна совпадать с трубой участка;
- расчётное удлинение участка в миллиметрах, это главный параметр подбора;
- исполнение: односекционный, двухсекционный или стартовый;
- рабочее давление по проекту тепловой сети;
- оболочку и тип изоляции: ПЭ или ОЦ, тип 1 или тип 2;
- систему ОДК: нужна или нет, со схемой прохождения проводников вдоль сильфона.
Без расчётного удлинения компенсатор подобрать нельзя: ход сильфона может не совпасть с тем, что реально произойдёт на участке. Как линия контроля проходит через узел и почему её нельзя рвать, разобрано в статье про СОДК и ОДК на трубах ППУ.
Три ошибки, которые повторяются
- узел варят по месту вместо готового изделия: лишние швы, разрезанная изоляция и контроль качества, которого никто не делал;
- опоры стоят не по расчётной схеме: неподвижных не хватает на границах участков, и узел работает не так, как считал проектировщик;
- в тепловую камеру ставят полиэтиленовую оболочку: для камер, помещений и надземных участков берут оцинкованную.
Отдельная ошибка это стартовый компенсатор, оставленный в работе. Он рассчитан на один цикл, и после первого прогрева его заваривают, как предписано проектом.
Подберём узел компенсации
Таблицы диаметров, осевого хода, длин и весов лежат в разделе компенсаторы ППУ. Если удлинение уже посчитано, пришлите спецификацию или проект: подберём исполнение и вернём цену со сроком изготовления за 24 часа. Если расчёта нет, отправьте исходные данные по участку, поможем подобрать.
Проконсультирует инженер
