Praktyka budowy rurociągów preizolowanych. Metodyczne układanie

W trakcie budowy ciepłociągów preizolowanych główną rolą wykonawcy jest zrealizowanie tego zadania zgodnie z projektem technicznym. Realizującego zadanie nie interesują zasadniczo przesłanki techniczne projektu, nie ma znaczenia, dlaczego projektant wybrał określoną technikę układania i jakie uwarunkowania się na to złożyły. Ogólnie rzecz biorąc, pomijając incydentalne sposoby, można się spotkać z trzema technikami układania ciepłociągów preizolowanych, są to; technika standardowa; z podgrzewem wstępnym i tzw. zimny montaż. Z całą pewnością ponad 90% wszystkich zrealizowanych rurociągów wykonanych zostało pierwszą z wymienionych metod. Ale zanim przejdziemy do szczegółowego omówienia poszczególnych rodzajów, zajmijmy się chwilę teorią, rzecz jasna w uproszczonej formie.

Wszyscy zdajemy sobie sprawę z tego, że ciepłociąg po uruchomieniu, po wtłoczeniu gorącej wody, zaczyna żyć, pracować. Nie leży bez ruchu pod ziemią, tylko reaguje na zmiany temperatury, przy jej wzroście wydłuża się. Teoria rurociągów preizolowanych opiera się na zasadzie tarcia gruntu o rurę osłonową, wskutek czego następuje hamowanie wydłużenia rurociągu, jednocześnie wzrastają naprężenia ściskające w przekroju rury przewodowej. Wielkość maksymalnych naprężeń jest prosta do obliczenia i wyraża się wzorem: σ = E * α * Δt [MPa]

gdzie: E = 2,1 * 105 MPa – moduł Younga dla stali

α = 1,2 * 10-5 1/K – współczynnik rozszerzalności liniowej stali

Δt – różnica wartości temperatury [K]

Przykładowo, jeżeli rurociąg był budowany w lecie i temperatura w wykopie w trakcie montażu i zasypywania wynosiła 10°C, a po uruchomieniu ciepłociągu w rurociągu zasilającym podawano wodę o temp. 130°C to Δt = 120°C i maksymalne naprężenia, jakie mogą wystąpić w tym rurociągu wynoszą 302,4 MPa. Przy czym wartość tych naprężeń wystąpi tylko w przypadku,, gdy długość rurociągu jest wystarczająco duża, na tyle, że nastąpi zatrzymanie wydłużania wskutek działania siły tarcia. Taki stan został przestawiono na rysunku. Wyobraźmy sobie, dla naszych rozważań, wycinek jednego rurociągu preizolowanego, np. zasilającego, który jest zaznaczony na rysunku linią grubą i przebiega od pkt. 1 do 4. Pomiędzy punktami 2 i 3 występuje odcinek prosty, którego długość przekracza dwukrotną tzw. maksymalną długość montażową przez niektórych nazywaną długością instalacyjną. Przebieg naprężeń ściskających w stalowej rurze przewodowej obrazuje linia łamana w kształcie odwróconego trapezu leżąca w całości poniżej osi rzędnych, co oznacza, że na całej długości rurociągu występują naprężenia ściskające – znak (-). Zauważyć należy, że począwszy od kolana 2 naprężenia te wzrastają, w obszarze utwierdzonym zachowują stałą wartość (naprężenia maksymalne), a poza nim, podążając do kolana 3 znowu maleją. Wielkość naprężeń, i to czy osiągną one wartość maksymalną, jest uzależniona od następujących parametrów: średnica rury płaszczowej, średnica i grubość ścianki rury przewodowej, odległość pomiędzy punktami 2 i 3, współczynnik tarcia pomiędzy płaszczem rury i gruntem, głębokość ułożenia rurociągu i oczywiście temperatura czynnika. W zależności od przebiegu tego wykresu rozróżnia się wspomniane techniki układania.

Technika standardowa Jak już wspomniałem, z tym rodzajem układania ciepłociągów mamy do czynienia najczęściej. U podstaw teoretycznych tej metody leży założenie, że maksymalne naprężenia ściskające, jakie mogą pojawić się w rurze stalowej na prostym odcinku rurociągu, nie mogą przekroczyć założonej wielkości, to one z kolei warunkują maksymalną długość pomiędzy elementami kompensującymi. Ponieważ pomiędzy tymi elementami umiejscawia się tzw. pozorny punkt stały, który w naturalny sposób rozdziela odcinek na dwie, z reguły równe, części to przyjęto, że długość tej części będzie oznaczana przez Lmax, czyli maksymalna długość odcinka prostego będzie wynosić 2 x Lmax.

Adam Dwojak
pdfpdf pdf

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