Praktyka budowy rurociągów preizolowanych (5). Punkty stałe

Zachowanie podziemnych preizolowanych sieci ciepłowniczych różni się w zasadniczy sposób od pracy sieci kanałowych. O ile w sieciach tradycyjnych możemy mówić o swobodnym wydłużaniu rurociągów spowodowanym zmianami temperatury, niewielkie tarcie występuje jedynie na podporach ślizgowych i nie ma znaczącego wpływu na wielkość wydłużeń, o tyle w rurociągach preizolowanych tarcie gruntu w znacznym stopniu te wydłużenia hamuje. W zależności od parametrów ułożenia i pracy, rurociąg preizolowany może mieć mniejsze, dochodzące nawet do 40% w porównaniu z rurociągami kanałowymi, wydłużenia wywołane zmianą temperatury. Odpowiednie zagęszczenie gruntu powoduje, że rury są „prowadzone” na całej swojej długości i przemieszczają się tylko w wyznaczonych kierunkach, a ich wydłużenia są kompensowane w sposób naturalny (kompensacja L, Z i U, będzie o tym mowa w następnym artykule) lub przez kompensatory osiowe. W przypadku sieci tradycyjnych regułą jest umieszczanie pomiędzy kompensacjami punktów stałych. W przypadku sieci preizolowanych ta zasada nie obowiązuje, w naturalny sposób tworzą się tzw. umowne punkty stałe, czyli miejsca, w których rurociąg nie przemieszcza się pomimo zmian temperatury. Istnieją jednakże sytuacje, w których chcemy uniknąć wydłużania rurociągu preizolowanego w określonym miejscu, i właśnie w tym celu stosuje się punkty stałe.

Z kołnierzem

Na rys. 1 pokazano preizolowany punkt stały, który w zależności od producenta może posiadać stalowy kołnierz w kształcie kwadratu bądź koła przyspawany bezpośrednio do rury przewodowej. To ten element powoduje zatrzymanie rurociągu, pod warunkiem że zostanie odpowiednio umocowany. W praktyce utwierdzenie kołnierza uzyskuje się przez zabetonowanie go w odpowiedni sposób pozwalający na przeniesienie obciążeń z ciepłociągu na otaczający go grunt rodzimy. Na rys. 2 pokazano widok takiego bloku betonowego z podstawowymi wymiarami i usytuowaniem prętów zbrojeniowych.. Wartość poszczególnych wymiarów zależy od wielu parametrów i powinna być obliczona przez projektanta. Zdawać sobie należy sprawę, że siły osiowe działające na blok betonowy są znaczne i wynoszą od kilkudziesięciu do kilkuset kiloniutonów (kilka do kilkudziesięciu ton). W tabeli 1 przedstawiono siły działające na punkt stały dla przypadku ułożenia ciepłociągu z przykryciem 0,8 m i wykorzystaniem maksymalnych długości montażowych. Zasadniczo, jak już wspomniałem, wymiary bloku betonowego powinny być obliczone przez projektanta, jednak firmy produkujące systemy preizolowane podają w swoich materiałach jego minimalne wymiary. W tabeli 2 podano te wielkości dla izolacji standardowej prezentowane przez jedną z firm.

Uwarunkowania zabudowy

Zabudowa punktu stałego ma pewne uwarunkowania:

* blok betonowy powinien być odlewany w gruncie rodzimym,

* zasypka wokół bloku powinna być odpowiednio zagęszczona,

* jeżeli grunt rodzimy jest nieprzepuszczalny, należy zastosować drenaż uniemożliwiający gromadzenie się wody w pobliżu punktu stałego

i fakt, który bezwzględnie należy przestrzegać

* uruchomienie sieci ciepłowniczej może nastąpić dopiero po całkowitym związaniu betonu.

Jest to bardzo istotna wskazówka, która w przypadku nieprzestrzegania przynosi opłakany skutek. Zdarzyło się nieraz, że uruchomiony zbyt szybko ciepłociąg spowodował „wyjście” preizolowanego punktu stałego z bloku betonowego i dalsze komplikacje.

Zalecenia do stosowania

W jakich przypadkach stosuje się punkty stałe?

1. Połączenie sieci preizolowanej z tradycyjną.

2. Wejścia do budynków i komór.

3. Pomiędzy kompensatorami osiowym a kolanami.

Powyższe zalecenia są podawane przez wytwórców, nie oznacza to, że muszą być wykorzystane w każdej sytuacji. Trudno sobie wyobrazić sytuację, aby w przypadku sieci rozgałęźnej na jakimś osiedlu przed każdym budynkiem był zabudowany punkt stały.

W przypadku pkt. 1 i 2 zawsze chodzi o to, aby wydłużenia i siły pochodzące od preizolacji nie przenosiły się na sieć tradycyjną. Ponieważ siły występujące na rurociągach w tych sieciach są znikome, istnieje niebezpieczeństwo, w przypadku pojawienia się sił pochodzących od preizolacji, zniszczenia elementów konstrukcyjnych. Przy wejściach do budynków i komór projektant musi rozpatrzyć możliwość kompensacji wydłużeń pochodzących od rur preizolowanych przez część tradycyjną i dopiero, gdy takiej nie ma, stosować punkt stały. Jak już wcześniej wspomniano – na punkcie stałym następuje wyhamowanie wydłużeń, a dzięki bliskiemu usytuowaniu tego punktu w stosunku do budynku czy komory, nowe wydłużenia są niewielkie i wskutek tego nie będą działać destrukcyjnie na konstrukcję tradycyjną.

Kompensatory osiowe

Nieco inaczej wygląda sprawa w przypadku stosowania kompensatorów osiowych. Dla określonej konfiguracji sieci projektant oblicza wydłużenia i na ich podstawie dobiera kompensator o określonych parametrach, możliwościach kompensacyjnych. Na odcinku kompensator – kolano preizolowane, w przypadku braku punktu stałego, sytuuje się pozorny punkt stały, którego położenie jest trudne do przewidzenia, dlatego że przemieszczenia na kolanie są mniejsze niż na kompensatorze. Przy niekorzystnym rozkładzie może wystąpić taka sytuacja, że kompensator przejmie wydłużenia większe niż przewidziane i nastąpi jego zniszczenie. Posadawiając w określonym miejscu punkt stały, można mieć pewność, że układ będzie funkcjonował poprawnie.

Sieci napowietrzne

W przypadku preizolowanych sieci napowietrznych, siły występujące w punktach stałych są podobne jak dla sieci tradycyjnych i prefabrykowane punkty stałe należy mocować również w sposób analogiczny. Na rys. 3 przedstawiono podporę z punktem stałym po lewej stronie i ślizgowym po prawej. Obliczenia wytrzymałościowe, wymiarowanie i dobór kształtowników należą do projektanta. Punkty stałe jako elementy preizolowane są drogie, do tego dochodzą koszty związane z budową bloku betonowego i niedogodności wynikające z długiego czasu wiązania betonu. Z tego względu są to elementy, których należy unikać przy realizacji sieci preizolowanych. Problemy pojawiają się w sytuacji, gdy sieć ciepłowniczą i węzeł cieplny projektują inne osoby i brakuje wzajemnych uzgodnień. W takim przypadku projektujący sieć często umieszcza przed budynkiem punkt stały, aby zabezpieczyć się na wszelki wypadek.

Generalną zasadą, jaką powinien kierować się wykonawca, jest zawsze stworzenie możliwości kompensacyjnych wewnątrz budynku. Kardynalnym błędem jest stosowanie mocowania rurociągu zaraz po wejściu rur do budynku bez możliwości kompensacji.

Adam Dwojak                                     Przy opracowaniu korzystano z materiałów firm: Logstor (rys. 2), PRIM Lublin (rys. 1 i 3), Star Pipe (tab. 2).
Zobacz artykuł w wersji pdf pdfpdf

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Ta strona korzysta z ciasteczek (cookies) Więcej informacji

Ustawienia plików cookie na tej stronie są włączone na "zezwalaj na pliki cookie", aby umożliwić najlepszy z możliwych sposób przeglądania. Jeśli w dalszym ciągu chcesz korzystać z tej strony, bez zmiany ustawienia plików cookie lub kliknięciu przycisku "Akceptuję", a następnie użytkownik wyraża zgodę na to.

Zamknij