Рис. 7.23. Подземная прокладка трубопроводов в каналах:
а – проходном, б – непроходном; 1 – подающая теплосеть, 2 – обратная теплосеть,
3 – трубопроводы горячего водоснабжения, 4 – электрокабель,
5 – водопровод, 6 – сборные железобетонные конструкции
Надземные трубопроводы монтируют укрупненными блоками или секциями. Монтаж межцеховых трубопроводов отдельными трубами допускается только в тех случаях, когда из-за стесненных условий прокладка секциями становится невозможной.
По виду укрупнения блоки могут быть из строительных конструкций, трубопроводные и комбинированные.
Блоки из строительных конструкций используют при возведении сборных железобетонных и металлических эстакад балочного и форменного типов и в их состав входят балки, траверсы, переходные мостики и их ограждения, фермы, элементы связей.
В состав трубопроводных блоков могут входить: прямые участки трубопроводов, состоящие из одной или нескольких секций (в пределах температурного блока); спутники: П-образные линзовые или сальниковые компенсаторы; теплоизоляция.
Комбинированный блок – это собранное пролетное строение эстакады с установленными и закрепленными трубопроводными блоками.
Выбор вида блока и степени его укрупнения определяется ППР в зависимости от конструктивных решений эстакад, количества и расположения трубопроводов, их диаметров, наличия грузоподъемных механизмов и транспортных средств, а также местных условий производства работ. Обычно монтаж ведут трубопроводными и комбинированными блоками.
Укрупнительную сборку блоков производят на сборочных площадках – перемещаемых или стационарных, которые располагают в зоне действия монтажного крана.
Трубопроводные блоки собирают в следующей последовательности: грузят, транспортируют и разгружают арматуру, детали, узлы и секции; устанавливают стеллажи или стенды; подготавливают кромки секций под сварку; строят секции, поднимают и укладывают их на стеллажи; собирают и сваривают стыки, контролируют качество сварных соединений; размечают места установки опор и закрепляют опоры; контролируют качество, маркируют и принимают блоки.
Комбинированные блоки монтируют в такой последовательности: грузят, транспортируют и разгружают укрупненные элементы строительных конструкций и секций трубопроводов; собирают трубопроводные блоки; раскладывают и фиксируют нижние балки; устанавливают фермы; устанавливают верхнее стойки, крепят «елочки»; укладывают и временно закрепляют трубопроводные блоки, размещаемые внутри контура поперечного сечения блока; устанавливают верхние балки, полубалки и связи верхнего пояса; устраивают элементы жесткости; маркируют и принимают блок.
Временные элементы жесткости (распорки или связи) должны предотвращать возможности поломки и деформации блоков при их транспортировании и монтаже.
Все блоки до выверки временно закрепляют монтажными болтами, струбцинами и другими инвентарными приспособлениями. Стропы снимают после проверки правильности монтажа и закрепления монтируемых блоков. Окончательно крепят технологические трубопроводы и арматуру, а также сваривают монтажные стыки после монтажа участка эстакады, составляющего температурный блок. При этом взаимно смещают стыкуемые секции и блоки трубопроводов до образования необходимого зазора.
На вновь сооружаемых эстакадах оставляют свободные места для прокладки дополнительных линий трубопроводов на случай возможного расширения предприятия.
К монтажным работам по прокладке надземных межцеховых трубопроводов на отдельно стоящих опорах или эстакадах приступают только после получения от строительной организации актов о полном соответствии опорных конструкций проекту и техническим условиям, а также проверки фактического выполнения этих работ представителями монтажных организаций.
Бесканальная прокладка в траншеях. При бесканальной прокладке трубопроводы монтируют укрупненными секциями и плетями. При бесканальном способе обязательна предварительная гидроизоляция трубопроводов до укладки их в траншею.
Изолированные трубопроводы укладывают на деревянные брусья-лежки или валики вынутого грунта. Это необходимо для удобства захвата трубопровода монтажными полотнищами при укладке в траншею, для выполнения сборочных и сварочных работ, а также для контроля качества изоляции. Перед укладкой трубопровода проверяют соответствие размеров траншеи и отметок проектным. Дно траншеи после рытья должно быть спланировано так, чтобы трубопровод на всем протяжении имел заданный проектом уклон и лежал на грунте без провисания (провисание создает дополнительные напряжения в его стенках).
При укладке трубопровода, покрытого антикоррозионной изоляцией, необходимо принимать меры, предупреждающие нарушение целостности изоляционного покрытия. Для этого при подъеме применяют инвентарные мягкие полотенца, состоящие из стального каната с внутренней защитной оболочкой из прочного белтинга или прорезиненной ткани.
В летнее время центрирование и сверку монтажных стыков, а также укладку и засыпку трубопроводов следует производить в самое прохладное время суток (утром), т.к. при укладке в жаркое время трубопровод удлинится и будет защемлен засыпанным грунтом. В дальнейшем при охлаждении металла труб, особенно в зимнее время, в сварных стыках возникнут значительные растягивающие напряжения.
В зимнее время трубы укладывают в траншею сразу же после подчистки дна траншеи и засыпают талым грунтом на глубину не менее 3050 см над верхом трубы.
Секции трубопровода опускают на дно траншеи плавно, без рывков и ударов о стенки и дно траншеи.
После укладки в траншею трубопровод на всем протяжении должен опираться на нетронутый или плотно утрамбованный грунт. Траншею засыпают в два приема. Сначала присыпают, подбивают пазухи трубопровода и частично засыпают траншею на высоту 0,250,3 м над верхом труб, оставляя свободными сварные стыки. Затем трубопровод подвергают гидравлическому испытанию, на которое составляют акт. После испытания траншею засыпают окончательно.
Прокладка трубопроводов в каналах. Трубопроводы прокладывают в каналах на бетонных подушках с применением металлических приварных или хомутовых опор. Свободное расстояние от дна канала до низа трубы или тепловой изоляции должно быть не менее 100 мм, независимо от диаметра трубы.
Обычно трубопроводы монтируют при открытом канале. Опоры, устанавливаемые на дне каналов, закрепляют так, чтобы они не препятствовали свободному стоку воды.
При укладке в каналах работы по окончательному закреплению трубопроводов в каждом температурном блоке ведут от неподвижных опор.
Секции трубопроводов, укладываемых в каналах, необходимо до укладки в проектное положение изолировать, оставляя свободными сварные стыки, которые изолируют после испытаний. Опоры крепят к секциям заранее, до монтажа, по снятой с натуры схеме расстановки опор, а такте до их тепло изоляция. Такой способ снижает трудоемкость монтажа и теплоизоляционных работ и повышает их качество.
Прокладка трубопроводов в футлярах. На пересечениях с внутренними железнодорожными путями, автомобильными дорогами и проездами подземные трубопроводы укладывают в футляры из стальных труб большого диаметра, концы которых должны выступать на 2 м в каждую сторону от крайнего рельса или от края проезжей части автомобильной дороги. Концы футляров уплотняют просмоленной прядью и заливают битумом. Внутренние диаметры футляров обычно на 100200 мм, больше наружных диаметров прокладываемых в них трубопроводов.
Футляр воспринимает давление грунта и подвижных нагрузок от работы транспорта. Футляры укладывают двумя способами: без нарушения нормальной работы транспорта (бестраншейный или закрытый) и с прекращением движения транспорта (открытый). Применение того или иного способа прокладки трубопровода зависит от категории дорог и путей.
Сооружение перехода трубопровода как открытым, так и закрытым (бестраншейным) способом состоит из следующих операций: разработки грунта, установки защитного футляра внутри разработанного грунта (одновременно с его разработкой или после), протаскивания через футляр изолированного трубопровода с установкой его на опоры, засыпки трубопровода и восстановления участка пересекаемой дороги. Сооружение перехода оформляют актом.
Перед установкой компенсаторов в проектное положение их контролируют внешним осмотром. Как правило, все компенсатору перед окончательным присоединением к трубопроводу должны быть предварительно растянуты или сжаты на величину, указанную в проекте, и установлены на трубопроводы вместе с распорным (или сжимающим) приспособлением, которое снимают лишь после окончательного закрепления трубопроводов на неподвижных опорах. Растяжку применяют для «горячих» линий трубопровода, а сжатие – для «холодных».
При монтаже трубопроводов широко применяют П-образные, линзовые, волнистые и сальниковые компенсаторы.
П-образные компенсаторы, как правило, устанавливают в горизонтальном положении и. как исключение, вертикально или наклонно. При установке таких компенсаторов вертикально или наклонно в нижних точках с обеих сторон компенсатора размещают дренажные штуцера для отвода конденсата, а в верхней части – воздухоотводчики.
Для обеспечения нормальной работы компенсатор устанавливают не менее чем на трех подвижных опорах, а обе стороны трубопровода закрепляют на неподвижных опорах.
Линзовые компенсаторы устанавливают на трубах, узлах или блоках до подъема в проектное положение. Собранный узел или блок с линзовыми компенсаторами необходимо на время транспортирования, подъема и установки предохранять от деформаций и повреждений. Для этого применяют дополнительные жесткости на компенсаторах. После установки узлов на опоры и закрепления временные жесткости удаляют. Линзовые компенсаторы при монтаже растягивают на половину их компенсирующей способности после их сварки или окончательного соединения на фланцах с трубопроводом.
Волнистые компенсаторы перед установкой осматривают, расконсервируют и проверяют соответствие температурного изменения участка трубопровода проекту с допускаемой компенсирующей его способностью. Для угловых компенсаторов проверяют также величину изгиба. Гибкие элементы компенсаторов необходимо защищать от резких механических нагрузок, от скручивающих нагрузок и от попадания искр при сварке.
Последовательность монтажа волнистых осевых компенсаторов зависит от наличия в их конструкции приспособлений для предварительной растяжки. Для обеспечения надежной работы компенсатора направляющие и неподвижные опоры устанавливают так, чтобы соосность патрубков или фланцев компенсатора составляла 2 мм, а взаимное отклонение осей патрубков компенсатора – не более 1 мм на каждые 200 мм монтажной длины компенсатора.
При монтаже вертикальных участков трубопроводов с волнистыми и линзовыми компенсаторами, для того чтобы исключить возможность их сжатия (растяжения) под действием силы тяжести на период монтажа на трубопроводе закрепляют поддерживающие скобы.
Сальниковые компенсаторы необходимо устанавливать строго по оси трубопровода без перекоса, величина растяжки их задается по проекту и определяется рисками, нанесенными на стакане и корпусе компенсатора.
Трубопроводы с обогревом применяют при транспортировании легкозастывающих или выпадающих из растворов в виде кристаллов продуктов (например, расплавленные сера и нафталин), а также для поддержания заданной температуры продукта.
Для обогрева технологических трубопроводов в качестве теплоносителя используют горячую воду от системы теплофикации или пар от технологических паропроводов низкого давления.
Если к обогреву предъявляются специальные требования, то применяют и другие теплоносители, например, антифризы или масло.
В зависимости от интенсивности обогрева технологических трубопроводов существуют два способа обогрева – внешний и внутренний. Для внешнего обогрева применяют трубопроводы с рубашкой или со спутником. При внутреннем обогреве паропровод представляет собой прямую трубу или змеевик, размещенный внутри технологического трубопровода. Такой способ обогрева применяют редко, т.к. в этом случае затрудняется очистка трубопровода.
Способ обогрева и его конструктивное решение устанавливаются проектом на основании соответствующих тепловых расчетов и технологических требований.
Трубопроводы с рубашкой используются только при необходимости интенсивного обогрева или точного регулирования температуры.
Трубопровод с рубашкой (рис. 7.24) состоит из двух труб разного диаметра, а часто и разного материала, одна из которых вставлена в другую. Пар для обогрева подают в наружный корпус рубашки 2, а по внутреннему трубопроводу 3 транспортируется продукт.