Размещено на http://www.allbest.ru/

Резервирование тепловых сетей подземной прокладки в открытых системах теплоснабжения

А.А. Арешкин, ГИП по теплоснабжению,

А.В. Москаленко, руководитель группы по теплоснабжению,

Н.В. Горобец, руководитель группы по теплоснабжению,

ООО «Институт «Каналстройпроект», г. Москва

Актуальность вопроса

Резервирование подачи тепловой энергии потребителям в открытых системах централизованного теплоснабжения (ЦТ) может быть решено намного эффективнее и проще, чем в закрытых. Несмотря на это, данный вопрос до сих пор в полном объеме не освещен в нормативно-технической документации.

По мере развития систем ЦТ, условия по резервированию тепловых сетей неоднократно изменялись в сторону ужесточения требований. В настоящее время согласно СНиП 41-02-2003 [1], резервирование стало обязательным для теплопроводов 2Ду300 мм и более. Это приводит к удорожанию строительства тепловых сетей, которое при определенных условиях может быть снижено в открытых системах теплоснабжения.

Особенности резервирования в открытых системах

В открытых системах теплоснабжения часть сетевой воды (прямой или обратной) после использования в системе ГВС сливается в канализацию (водосток), что позволяет при аварийных ситуациях осуществлять кратковременную (до 18 ч) подачу тепловой энергии на отопление и ГВС по одному теплопроводу без ущерба источникам тепла. К примеру, при аварии на обратном теплопроводе подача тепловой энергии на отопление продолжает осуществляться автоматически в количестве эквивалентном водораз- бору из обратного теплопровода, что обеспечивает поддержание положительной температуры в основных помещениях здания. Принципиальная схема ЦТП (ИТП) открытой системы теплоснабжения с аварийной перемычкой, позволяющей предохранять системы отопления и вентиляции зданий от замерзания с поддержанием в помещениях температуры +3 ^ОС [1], приведена на рис. 1. Присоединение системы отопления здания может быть осуществлено как по зависимой, так и по независимой схеме. Данная схема также позволяет резервировать систему отопления зданий с минимальной нагрузкой ГВС или без таковой.

При аварии на обратном теплопроводе, в первую очередь проводятся мероприятия, обеспечивающие бесперебойную подачу прямой сетевой воды на ЦТП (ИТП). Затем, закрывается задвижка 2 на обратном теплопроводе, открывается задвижка 5 на патрубке слива и закрываются задвижки 6 и 7 на линии ГВС. При этом остается закрытой на аварийной перемычке задвижка 4. В результате прямая сетевая вода подается на отопление и далее на слив в систему канализации (водосток).

При аварии на подающем теплопроводе в первую очередь также проводятся мероприятия, обеспечивающие бесперебойную подачу обратной сетевой воды на ЦТП (ИТП). Затем закрываются задвижки 1 и 3, а потом открывается задвижка 4 на аварийной перемычке. При этом закрываются задвижки 6 и 7 на линии горячей воды и открывается задвижка 5 на патрубке слива. В результате обратная сетевая вода подается на отопление и далее на слив в систему канализации (водостока).

Для потребителей 1-й категории, которым требуется обеспечить бесперебойную подачу тепловой энергии, резервирование осуществляется аналогичным образом. Основным отличием является необходимость большего слива воды в канализацию (водосток), чем для потребителей 2-й категории.

Для тупиковых открытых систем теплоснабжения с одним головным теплопроводом (системы теплоснабжения до 200 Гкал/ч) целесообразно производить монтаж перемычки между подающим и обратным теплопроводом непосредственно перед циркуляционным насосом и точкой присоединения трубопровода подпиточной воды (рис. 2). Это позволяет при аварии на подающем теплопроводе подавать прямую сетевую воду по обратному теплопроводу. Для чего перекрывается задвижка 2 на подающем теплопроводе, открывается задвижка 4 на перемычке и закрывается задвижка 3 перед точкой присоединения подпитки. В результате прямая сетевая вода циркуляционным насосом через котел подается в обратный теплопровод. При аварии на обратном теплопроводе закрывается задвижка 1 при закрытой задвижке 4 на перемычке. Наличие данной перемычки позволяет организовать в неотопительный период подачу прямой сетевой воды на ГВС по обратному трубопроводу и проводить плановые ремонты тепловых сетей без прекращения подачи потребителям горячей воды. Данная практика уже многие годы используется при эксплуатации открытых систем.

Для тупиковых открытых систем с двумя головными магистралями (котельные более 200 Гкал/ч) целесообразно монтировать перемычку между подающим теплопроводом одной и обратным теплопроводом другой магистрали (рис. 3). Например, при аварии на подающем теплопроводе магистрали 2 закрывается задвижка 2 на подающем теплопроводе и задвижка 6 на обратном теплопроводе и открывается задвижка 5 на перемычке. В результате чего прямая сетевая вода подается в обратный теплопровод магистрали 2. Наличие таких перемычек также позволяет организовать в неотопительный период подачу прямой сетевой воды на ГВС по обратному трубопроводу и проводить плановые ремонты тепловых сетей без прекращения подачи потребителям горячей воды.

Для закольцованных открытых систем с двумя и более головными магистралями (рис. 4) аналогичные перемычки монтируются в камерах - перемычки между подающими теплопроводами соединительной магистрали (магистраль 3) и обратным теплопроводом другой магистрали (магистрали 1 или 2). Например, при аварии на подающем теплопроводе магистрали 2 закрываются задвижки 1 и 2, а затем открывается задвижка 5 на перемычке в камере К. 210. В результате прямая сетевая вода подается в обратный теплопровод. При аварии на обратном теплопроводе магистрали 2 закрывается только задвижка 1.

В камерах с ответвлениями диаметром 2Ду600+300 мм (рис. 4) также рекомендуется производить монтаж перекрестных аварийных перемычек между подающим и обратным теплопроводами. Например, при аварии на подающем теплопроводе ответвления 2Ду600 мм в камере К. 305 закрываются задвижки 8 и 9, после чего открывается задвижка 10 на перемычке. В результате прямая сетевая вода подается в обратный теплопровод. При аварии на обратном теплопроводе ответвления закрывается только задвижка 9.

С учетом мероприятий по предотвращению замерзания систем отопления, позволяющих увеличить срок проведения ремонтных работ при аварийных ситуациях (с 12 до 18 ч), резервирование тепловых сетей в открытых системах теплоснабжения можно производить при большем диаметре теплопроводов, чем в закрытых [2]. Таким образом, при монтаже аварийных перемычек на ЦТП (ИТП), на источнике тепла и в камерах в открытых системах теплоснабжения можно существенно снизить затраты на внешние тепловые сети.

В свое время, согласно СНиП 2.04.07-86* допускалась прокладка тупиковых тепловых сетей протяженностью до 7, 5 км с головными участками 2Ду500 мм. В настоящее время согласно действующему СНиПу 41-02-2003 допускается прокладка тупиковых тепловых сетей любой протяженности только с головными участками 2Ду250 мм. В результате этого, увеличиваются капитальные затраты на резервирование тепловых сетей, хотя закольцовка теплопроводов не обеспечивает абсолютное резервирование. Это связано с тем, что не во всех камерах (узлах) ответвлений и абонентских вводов устанавливаются секционирующие задвижки.

При рассмотрении вопроса резервирования тепловых сетей необходимо учитывать, что капитальные затраты должны быть минимизированы. Поэтому при разработке схем и проектов тепловых сетей следует исходить из вероятности одной аварии на тепловых сетях за весь период проведения ремонтных работ, поскольку вероятность одновременно двух аварий практически нулевая. Резервирование тепломагистралей открытых систем теплоснабжения строится на тех же принципах, что и для закрытых систем теплоснабжения. Технические решения по резервированию закрытых систем подробно рассмотрены в работе [2], в которой обосновывается возможность прокладки тупиковых сетей диаметром 2Ду500 мм и менее.

Согласно [3] для ликвидации аварий на теплопроводах 2Ду100^700 мм протяженностью не более 1000 м требуется от 9 до 21 ч (табл. 1), т.е. что почти укладывается в период возможной однотрубной подачи тепловой энергии в открытых тепловых сетях (до 18 ч). Вследствие чего, при соответствующей организации аварийных работ допустима прокладка тупиковых сетей диаметром 2Ду700 мм и менее. В этой связи наиболее надежным вариантом является присоединение систем отопления и вентиляции по независимой схеме через ЦТП, эксплуатируемых специализированными организациями.

Таблица 1. Примерные сроки ликвидации аварий на подземных теплопроводах (ч).

Исходя из этих вышеперечисленных критериев, рекомендуется общую протяженность незарезервированных тупиковых тепловых сетей диаметром 2Ду250^700 мм, проложенных в непроходных каналах с теплоизоляцией из минераловатных изделий, и протяженность отдельных участков между двумя секционирующими задвижками определять с учетом данных, приведенных в табл. 2.

Таблица 2. Рекомендуемая протяженность незарезервированных участков теплопроводов, проложенных в непроходных каналах с теплоизоляцией из минераловатных изделий (открытые системы теплоснабжения).

В случае профилактического контроля состояния теплопроводов при бесканальной прокладке теплопроводов в ППУ изоляции (с системой ОДК) протяженность незарезервированных участков открытой системы теплоснабжения по сравнению с табл. 2 может быть увеличена до уровня, приведенного в табл. 3. Последнее связано с ускоренным определением места аварии при контроле состояния теплопроводов. При этом расстояние между терминалами контроля состояния теплопроводов не должно превышать 250 м, а также обеспечено ускоренное опорожнение трубопроводов за счет увеличения диаметра сливных устройств.

Таблица 3. Рекомендуемая протяженность незарезервированных участков при бесканальной прокладке теплопроводов в ППУ изоляции (открытые системы теплоснабжения).

По ориентировочным расчетам в данный кратковременный аварийный режим (до 24 ч) без ущерба источнику тепла могут быть переведены до 100% потребителей открытой системы теплоснабжения. Для этого необходимо на источнике тепла устанавливать баки химически очищенной воды соответствующего объема и более мощные подпиточные насосы с частотным регулированием привода электродвигателя. Кроме того, в открытых системах может осуществляться кратковременная подпитка необработанной исходной водой, которая после ликвидации аварии, вследствие постоянной продувки тепловых сетей (водоразбор на ГВС), будет автоматически вытеснена химически очищенной водой.

Резервирование теплопроводов диаметром 2Ду800 мм и более в открытых тепловых сетях рекомендуется производить аналогично закрытым [2].

резервирование тепловой сеть канал

Литература

1.СНиП 41-02-2003 «Тепловые сети».

2.Арешкин А.А. Резервирование тепловых сетей подземной прокладки в закрытых системах теплоснабжения // Новости теплоснабжения. 2009. № 8. С. 42-47.

3.МанюкВ.И., Каплинский Я.И., Хиж Э.Б., МанюкА.И., Ильин В.К. Наладка и эксплуатация водяных тепловых сетей. Справочник. - М.: Стройиздат, 1988.

Размещено на Allbest.ru