Расстояние между неподвижными опорами тепловых сетей

Расстояние между неподвижными опорами тепловых сетей рассчитывается исходя из компенсирующей способности используемых компенсаторов, диаметра труб и температурного перепада. Согласно строительным нормам, предельную длину участка принимают так, чтобы температурное удлинение не превышало ход компенсатора с учетом запаса прочности. На интервалы между зафиксированными точками влияют способ прокладки трубопровода, допустимые осевые нагрузки и силы трения в подвижных опорах.

$L = \frac{\Delta L_{comp}}{\alpha \cdot (t_{max} - t_{inst})}$

Разбор по случаям

Примеры

Расчет участка с П-образным компенсатором. Дано: стальной трубопровод теплосети $\text{DN } 200$, максимальная температура $t_{max} = 130^\circ\text{C}$, монтажная $t_{inst} = -10^\circ\text{C}$.

Коэффициент расширения стали $\alpha = 1.2 \cdot 10^{-5} \text{ K}^{-1}$.

Допустимый ход компенсатора $\Delta L_{comp} = 120\text{ мм}$.

Предельное пролетное расстояние вычисляется по формуле $L = \frac{\Delta L_{comp}}{\alpha \cdot (t_{max} - t_{inst})}$.

Подставляя значения: $L = \frac{0.12}{1.2 \cdot 10^{-5} \cdot 140} = 71.4\text{ м}$.

Принимаем расстояние равным $70\text{ м}$.

Расчет участка с сильфонным компенсатором. Дано: теплопровод $\text{DN } 300$, рабочая температура $t_{work} = 110^\circ\text{C}$, температура прокладки $t_{mont} = 0^\circ\text{C}$.

Напряжение компенсирующего устройства $\lambda = 80\text{ мм}$, коэффициент запаса $k = 0.9$. Полный температурный перепад равен $\Delta T = 110\text{ K}$.

Удлинение одного метра трубы составляет $\Delta l = 1.2 \cdot 10^{-5} \cdot 110 = 0.00132\text{ м/м}$.

Максимальная длина между фиксаторами равна $L = \frac{0.08 \cdot 0.9}{0.00132} = 54.5\text{ м}$.

Выбираем значение $54\text{ м}$.

Расчет участка со стартовым сильфонным компенсатором. Рассчитаем предельное расстояние между неподвижными щитовыми опорами для стального трубопровода DN 200 при бесканальной прокладке в ППУ-изоляции. Исходные данные: температура теплоносителя $t_1 = 130^\circ C$, температура монтажа $t_0 = -10^\circ C$, разница температур $\Delta t = 140^\circ C$. Коэффициент линейного расширения равен $\alpha = 0.000012 K^{-1}$. На прямом участке монтируется один стартовый сильфонный компенсатор с допустимой величиной сжатия $\Delta L = 80$ мм. В процессе предварительного гидравлического нагрева трубопровод удлиняется до смыкания витков компенсатора, после чего его кожух заваривается.

Длина расчетного плеча вычисляется по зависимости $L = \frac{\Delta L}{\alpha \cdot \Delta t}$.

Подставляя числа, получаем расстояние между зафиксированными точками около 47,6 метра. С учетом двухсторонней схемы предельный пролет равен 95 метрам.

Частые ошибки

• Превышение допустимого хода компенсатора из-за игнорирования расчетной температуры монтажа трубопровода.
• Отсутствие учета сил трения в подвижных опорах при расчете продольных нагрузок на неподвижные щиты.
• Размещение сильфонных компенсаторов на участках трассы без установки жестких направляющих опор.

Коротко

Грамотно рассчитанное расстояние между неподвижными опорами тепловых сетей исключает критические напряжения в металле и аварии на трассе. Чтобы правильно определить длину пролета, сопоставляют температурное удлинение труб с компенсирующей способностью используемой арматуры.