Проектировщикам
Особенности проектирования
Трубы и изделия в монолитной тепловой изоляции на основе пенополиуретана могут применяться при всех видах прокладок теплопроводов - надземной, канальной и, преимущественно, подземной бесканальной.
При проектировании трубопроводов в бесканальном варианте рекомендуется использовать такие преимущества трубопроводов в ППУ, как:
- Применение эластомеров (листовых упругих полимерных материалов) вместо канала в местах изменений направления трассы (углы поворота, П-образные компенсаторы и т. п.);
- Бескамерную установку запорной арматуры, узлов для выпуска воды и воздуха;
- Широкое применение сильфонных компенсаторов;
- Упрощение или отказ от постоянного дренажа;
- Отказ от покрытия поверхности труб антикрозийыми материалами;
- Отказ от мероприятий по защите трубопровода от электрохимической коррозии;
- Возможность постоянного дистанционного контроля целостности трубопровода и гидрозащитной оболочки (система ОДК);
- Упрощение, ускорение и удешевление монтажа.
Традиционный метод проектирования
На сегодняшний день, в основном, применяются два основных метода проектирования.
Применяется при всех видах прокладок -надземной, канальной, бесканальной. Температурные удлинения трубопроводов воспринимаются компенсационными устройствами (естественными углами поворота, Z- и П-образными, а также многоразовыми сильфонными компенсаторами), компенсирующими перемещения трубопроводов и препятствующими возникновению напряжений в стенках труб от температурных перепадов.
Рабочие трубы перемещаются на участках, ограниченных неподвижными опорами и компенсационными устройствами. Трубопроводы могут засыпаться грунтом без крупных механических включений в «холодном» состоянии.
Методика традиционных расчетов, таких, как определение:
- прочностных характеристик рабочей трубы;
- толщины теплоизоляционного слоя;
- усилий и напряжений в трубопроводах, возникающих при самокомпенсации, П- и Z- образных компенсаторах,
— достаточно хорошо проработана в существующих пособиях по проектированию для бесканальной прокладки с различными типами индустриальной изоляции, полностью применима к продукции «ТВЭЛ» и здесь не рассматривается.
В случае применения осевых сильфонных компенсаторов требуется определение максимального расстояния между неповижными опорами, и нагрузок, действующих на них. При надземной прокладке осевые сильфонные компенсаторы применять не рекомендуется в связи со значительными нагрузками на неподвижные опоры.
Метод преднагрева
Применим исключительно при бесканальном способе. Предусматривает искусственно вызываемое предварительное напряжение стенок труб. Трубопроводы с установленными одноразовыми (стартовыми или Е-) компенсаторами нагреваются до среднего значения температурного диапазона эксплуатации, после чего компенсаторы завариваются, изолируются и трубопровод засыпается песком или гравием.
При изменении температуры трубопроводов система остается неподвижной, изменяются лишь напряжения в стенках труб. Указанный метод накладывает значительные ограничения на температурные режимы эксплуатации трубопроводов и предъявляет повышенные требования к технологии монтажа и последующих ремонтов, связанных с опорожнением трубопроводов.
Теплотехнические, прочностные расчеты, разработка новых и корректировка существующих проектов теплопроводов при любых способах прокладки с использованием передовых технологий и современных материалов осуществляется силами специалистов Производственного объединения ТВЭЛ или другими квалифицированными проектными организациями.