Condutas de água quente e vapor: tipos, características e características da instalação

As tubulações de vapor e água quente são usadas para aquecer edifícios, instalações de produção e armazenamento. O material mais comum para essas comunicações é o aço, no entanto, existem outras opções das quais esses sistemas são feitos. Esses projetos são divididos em categorias e tipos que possuem características técnicas exclusivas.

Características de tubulações para sistemas de aquecimento

O meio transportado através desses dutos costuma ter uma temperatura acima de 115 ° C. A sobrepressão no sistema pode atingir 1,6 MPa. Tubos para essas redes são feitos de materiais diferentes, mas o uso de aço é líder. Tubos de aço têm alta resistência e confiabilidade para uso. Para melhorar suas características técnicas, na maioria dos casos, os produtos siderúrgicos são submetidos a tratamento térmico. Este procedimento reduz os efeitos do golpe de aríete no sistema. A documentação deve necessariamente conter uma cláusula descrevendo qual modo de tratamento térmico foi usado para criar os tubos.

Em alguns casos, o tratamento térmico não é realizado. Isso acontece pelos seguintes motivos:

• caso as características técnicas necessárias já tenham sido atingidas durante a fabricação de tubos;
• se o tubo já foi submetido a tratamento térmico durante a fabricação por formação a quente.

É muito importante obter as características técnicas necessárias para excluir a possibilidade de golpe de aríete. Essa emergência leva à despressurização do sistema, como resultado do vazamento do meio transportado (água, vapor).

Além das ligas de aço, os seguintes materiais são utilizados para a produção de tubulações de água e vapor:

• ferro fundido;
• ligas não ferrosas.

As regras da Supervisão Técnica do Estado não são usuais para as comunicações pertencentes à categoria I com um indicador de diâmetro externo inferior a 51 mm e os projetos das categorias II, III, IV com um indicador de diâmetro externo inferior a 76 mm. Além disso, tubulações localizadas antes da válvula da caldeira a vapor e linhas temporárias estabelecidas por um curto período (até 1 ano) não se enquadram nessas regras.

Categorias de pipeline

As tubulações de vapor e água quente são divididas em 4 categorias principais de acordo com os parâmetros operacionais de água e vapor. Os principais parâmetros operacionais pelos quais a categoria de uma determinada comunicação é calculada são os seguintes:

• para estruturas que transferem vapor de caldeiras, os parâmetros de trabalho são a pressão e a temperatura do meio de saída;
• para comunicações a vapor operando a partir de turbinas - o indicador mais alto de contrapressão e temperatura (em marcha lenta);
• para estruturas de vapor de várias tomadas de vapor (não reguladas, reguladas) - o valor mais alto de pressão e temperatura do meio na seleção.
• para construções que transportam vapor de instalações de redução e redução de pressão - a mais alta pressão e temperatura do meio.
• para comunicações que transportam água de alimentação após aumento de diaeradores de pressão, a pressão nominal do meio, levando em consideração as características do sistema.
• para tubulações de água quente (fornecimento e retorno) - o mais alto indicador de pressão e temperatura, levando em consideração as estruturas de bombeamento e o terreno.

A dependência das categorias em relação à temperatura é apresentada na tabela 1.

tabela 1

Categoria	Temperatura ° C
IV	115–250
III	250-350 (1 grupo) ou até 250 (2 grupos)
II	350-450 (1 grupo) ou até 350 (2 grupos)
Eu	acima de 560 (1 grupo), 520-560 (2 grupos), 450-520 (3 grupos), até 450 (4 grupos)

 

Importante! Como regra geral, a categoria de uma rede de aquecimento, calculada pelos parâmetros operacionais de água ou gás na entrada, é indicada na documentação técnica e aplica-se a toda a comunicação, independentemente do seu comprimento.

Em alguns casos, é permitido o não cumprimento dessas regras, no entanto, isso exige uma explicação clara do desvio das leis, que deve ser encaminhado às autoridades relevantes para consideração.

A dependência das categorias na pressão é indicada na tabela No. 2.

mesa 2

Categoria	Pressão, MPa
IV	0,07–1,6
III	Até 4,0 (1 grupo) ou 1,6–4,0 (2 grupos)
II	Até 8,0 (1 grupo) ou mais 4,0 (2 grupos)
Eu	–
	–
	–
	Mais de 8.0

 

Tipos de sistemas de aquecimento

Dependendo de vários fatores, todas as redes de aquecimento, que incluem tubulações de água quente e vapor, são divididas em tipos. Considere os principais fatores pelos quais a separação dessas estruturas é realizada:

• por fonte de calor;
• por meio transportado;
• por tipo de junta;
• de acordo com o esquema de design.

Dependendo da fonte de calor emitida:

• centralizado (de uma estação térmica ou nuclear);
• descentralizado (de caldeiras autônomas).

Os seguintes tipos de tubulações são diferenciados pelo meio transportado:

• água;
• vapor.

As estruturas que transportam água quente têm uma característica distintiva - um número par de tubos no sistema. Isso se deve ao fato de que, além de transportar água quente, esse sistema deve necessariamente ter uma torneira. Além disso, os dutos que transportam água quente são diferenciados pelo número de dutos (dois, quatro, etc.).

O gasoduto para vapor é um sistema mais complexo (do ponto de vista da engenharia). Isso se deve ao fato de o vapor que se move ao longo dele ser aquecido a uma temperatura que excede a temperatura da água. Em caso de produção ou disposição inadequada da tubulação de vapor, as tubulações podem sofrer deformação sob a influência de forte aquecimento. Além disso, outro fator deve ser levado em consideração - a ocorrência de condensação nas paredes do tubo. A determinação do fluxo de vapor pelo diâmetro e pressão do tubo é realizada levando em consideração a velocidade. Se necessário, esse indicador pode ser determinado a partir da tabela na Internet ou calculado por você mesmo.

Por tipo de instalação, é habitual diferenciar todos os sistemas de aquecimento por:

• acima do solo (aberto);
• subterrâneo (oculto);

O subsolo, por sua vez, é dividido em:

• canal;
• channelless.

Estruturas elevadas geralmente são colocadas nos casos em que é necessário proteger o oleoduto de solos subterrâneos sismicamente ativos (móveis), bem como nos casos em que a colocação oculta é difícil devido à área densamente construída, que já possui uma ampla rede de comunicações subterrâneas. A instalação do gasoduto deve ocorrer de acordo com os códigos e regras de construção (SNiP) em suportes metálicos confiáveis, capazes de fixar a comunicação no solo por todo o seu comprimento.

Linhas subterrâneas (ocultas) são realizadas considerando o canal SNiP ou o método não-canal. O método do duto envolve a colocação de um tubo em um canal de concreto. Este evento permite proteger a comunicação da temperatura e influências corrosivas, bem como do movimento dos solos. Todos os canais são divididos por recursos de design em:

• bandeja;
• monolítico.

A colocação não canal é a mais popular devido à sua viabilidade econômica. Nesse caso, os tubos são depositados diretamente na vala previamente preparada. Como regra, essa opção envolve o uso de estruturas feitas de materiais com excelentes propriedades anticorrosivas: cloreto de polivinil (PVC), polietileno (PE), etc.

Tipos de tubulações de acordo com o esquema de projeto

De acordo com os esquemas de projeto, todas as redes de aquecimento, que incluem tubulações de água e vapor, podem ser diferenciadas em:

• tronco;
• distribuição;
• galhos.

Informação util! Além disso, há uma subespécie especial de sistemas de aquecimento, denominada trimestralmente. A rede trimestral é um elemento de transição entre o sistema de distribuição e os consumidores.

Os oleodutos do tronco são de trânsito e não têm filiais. A transferência de mídia através de tais comunicações é realizada da fonte para os sistemas de distribuição. O indicador de temperatura nessas estruturas varia de 90 a 150 ° C, e a seção transversal dos tubos é de 525 a 1020 mm.

Os sistemas de distribuição transportam calor das comunicações de tronco para o usuário final (em casas e apartamentos). O diâmetro desses dutos chega a 525 mm e a temperatura varia de 85 a 110 ° C.

As filiais são um segmento de uma rede de aquecimento que conecta um ponto de aquecimento a uma tubulação principal ou a um edifício residencial com um sistema de distribuição.

Projeto de Pipeline: Pontos Principais

Os projetos de oleodutos que transportam água quente ou gás são realizados apenas pelas autoridades competentes. Existem certos padrões prescritos na documentação técnica, segundo os quais o design dessas estruturas deve ocorrer. Ao calcular, os seguintes parâmetros devem ser levados em consideração:

• indicadores de temperatura;
• expansão térmica do material a partir do qual a comunicação é feita;
• trabalho e pressão máxima;
• peso de construção.

Com base nos dados obtidos, os especialistas determinam a vida útil do oleoduto e registram-no no passaporte de projeto. Além disso, a documentação deve indicar o número de inicializações estabelecidas durante o processo de design. O design deve ser projetado da forma mais conveniente possível para inspeções e controle de rotina.

A união de peças e a conexão de elementos estruturais são realizados por soldagem. Conexões flangeadas e rosqueadas são permitidas somente nos casos em que: os elementos estruturais de comunicação possuem flanges, são instalados tubos de ferro fundido com diâmetro não superior a 100 mm, pertencentes à categoria IV. O acoplamento por meio de T é permitido apenas se o projeto pertencer à categoria III ou IV.

Todos os elementos da estrutura da tubulação devem ser protegidos dos efeitos nocivos da corrosão. E também todas as partes da comunicação, que têm uma temperatura acima de 55 ° C e são de domínio público para o pessoal de serviço, devem ter o isolamento térmico necessário.

Instalação subterrânea (oculta) de dutos

O projeto no qual a instalação da comunicação de oleoduto que transporta água quente ou vapor deve ser realizada, levando em consideração as normas e regras de construção (SNiP) pelas organizações competentes.

Segundo o SNiP, é proibida a instalação conjunta de dutos no solo se pelo menos um deles pertencer à categoria I. Além disso, ao montar o sistema em uma vala de semifuro, deve-se levar em consideração que sua altura deve ser de pelo menos 1,5 metro e a distância entre os tubos isolados deve ser de pelo menos 60 cm.

Os segmentos nos quais várias válvulas são montadas devem estar localizados nos espessamentos do túnel para realizar inspeções ou reparos de rotina nos equipamentos sem problemas.

Além disso, vale a pena prestar atenção ao fato de que, ao instalar tubos em valas de passagem, a altura do túnel deve ser de pelo menos 2 me a largura entre os tubos isolados deve ser de pelo menos 70 cm.

Instalação aérea (aberta) de dutos

Caso seja necessário realizar uma instalação aberta de comunicações que transportem água quente ou vapor, alguns códigos de construção devem ser levados em consideração. Ao contrário da montagem embutida, uma instalação de comunicação aberta permite o arranjo conjunto de tubulações de qualquer categoria.

Esse tipo de instalação, em regra, é limitado pelo plano de desenvolvimento da cidade e é realizado com muito menos frequência. A fiação aberta das comunicações de dutos é frequentemente usada no território de empresas industriais de vários tipos.

Este método tem suas vantagens, por exemplo, pode ser usado nos casos em que a opção subterrânea é excluída devido a vários fatores. As condições para a colocação de um oleoduto aberto são obrigatórias são as seguintes:

• alta taxa de estagnação das águas subterrâneas;
• áreas sismicamente ativas;
• área de permafrost.

Um ponto muito importante é o equipamento de comunicação de tubulação de tipo aberto com o isolamento térmico necessário. O isolamento, localizado em uma rodovia aberta, não sofre pressão do solo e não é exposto à umidade e a compostos químicos ativos, o que afeta sua vida operacional e desempenho.

Além disso, o custo da colocação aérea é significativamente menor que o subterrâneo. Em alguns casos, a economia de custos chega a 40%.

Válvulas e outros dispositivos para canalizar água quente e vapor

De acordo com os códigos e regulamentos de construção, todos os dutos que compõem a rede de aquecimento devem estar equipados com os instrumentos de medição necessários, válvulas de fechamento e controle. Deve-se ter em mente que as configurações do instrumento devem atender aos parâmetros necessários; por exemplo, o indicador de pressão no elemento de proteção não deve ser maior que o calculado em mais de 10%. Se o sistema operar com pressão reduzida, os dispositivos de segurança devem ser submetidos a configurações individuais adequadas às condições do sistema.

Nota! As válvulas de segurança devem estar equipadas com sistemas de exaustão para redirecionar o meio, se necessário, e para proteger o pessoal de serviço de possíveis queimaduras quando a válvula é ativada. Os tubos de descarga devem ser protegidos contra congelamento e equipados com um sistema de drenagem de condensado.

Além disso, todas as válvulas devem ter designações especiais no corpo. A marcação descreve os seguintes parâmetros:

• marcação do fabricante;
• diâmetro de um passe condicional (Du);
• pressão e temperatura condicionais da água ou vapor transportados;
• direção indicando o movimento do meio;
• grau de aço.

Seleção do manômetro

A seleção de um manômetro para um sistema de tubulação é uma medida muito responsável, pois esse dispositivo monitora a pressão da água ou do vapor na tubulação e pode fornecer informações sobre a emergência.

A precisão do manômetro deve corresponder a esta classe:

• 2.5 - com indicadores de pressão média não superiores a 2,5 MPa;
• 1.5 - com indicadores de pressão média acima de 2,5 MPa;
• 1,0 - em indicadores de pressão média mais de 14 MPa.

A escala do dispositivo deve conter uma linha vermelha pela qual é possível determinar a pressão permitida no sistema. A instalação do dispositivo é realizada em um segmento da tubulação, localizado em um local acessível. O manômetro é montado estritamente na vertical ou com uma inclinação frontal permitida de até 30 °.

Os oleodutos que transportam vapor e água quente são um tipo especial de estrutura que deve ser projetada e operada em estrita conformidade com as regras do SNiP. Tais linhas diferem em pressão e temperatura, e tubos com características técnicas apropriadas são usados ​​para cada tipo.