VIII Konferencja Techniczna IGCP Warszawa 6-7 listopad 2013 r.archiwum.igcp.pl/system/files/Warunki...

Warunki techniczne projektowania i budowy sieci cieplnych preizolowanych układanych w gruncie.

mgr inż. Ireneusz Iwko

[email protected]

VIII Konferencja Techniczna IGCP 06-07.10.2013 1

VIII Konferencja Techniczna IGCP Warszawa 6-7 listopad 2013 r.

Warunki techniczne projektowania i budowy sieci cieplnych preizolowanych układanych w gruncie.


Założenia: 1. Ocena aktualnej literatury i norm dotyczących

sieci cieplnych preizolowanych 2. Uaktualnienie zasobów wiedzy i literatury na temat

rurociągów ciepłowniczych. 3. Opracowanie założeń do wytycznych dotyczących

rurociągów preizolowanych 4. Ankieta i uwagi dotyczące wytycznych 5. Publikacja: Warunki techniczne wykonania i odbioru

rurociągów preizolowanych w płaszczu osłonowym HDPE układanych bezpośrednio w gruncie.

Literatura w języku polskim i normy dotyczące sieci cieplnych preizolowanych :


1. Na skutek postępu technologicznego i rozwoju wiedzy dotyczącej stosowania rur preizolowanych w znacznym stopniu zdezaktualizowały się pozycje:

- „Warunki techniczne projektowania, wykonania, odbioru i eksploatacji sieci ciepłowniczych z rur i elementow preizolowanych (wyd. I ,1996r.) COBRTI INSTAL”

- Warunki Techniczne COBRTI INSTAL Zeszyt nr4 "warunki techniczne wykonania i odbioru sieci ciepłowniczych z rur i elementów preizolowanych" (wyd.I, czerwiec 2002r.)

2. W związku z wejściem Polski do Unii Europejskiej normy polskie PN zostały zastąpione normami europejskimi PN-EN: - Np. PN-B-10405:1999 Ciepłownictwo – Sieci ciepłownicze –

Wymagania i badania przy odbiorze normą - PN-EN 13480-3 „ Rurociągi przemysłowe metalowe - Część 5: Kontrola i

badania

Uaktualnienie zasobów wiedzy i literatury na temat rurociągów ciepłowniczych :


1. Opracowania i wytyczne dotyczące projektowania i montażu sieci cieplnych z rur preizolowanych wydane w języku polskim:

- Peter Randlov, Podręcznik ciepłownictwa – system rur preizolowanych EDHPMA, wydanie polskie PNT CIBET, Warszawa 1998

- PN-EN 13941:2006, Projektowanie i montaż systemu preizolowanych rur zespolonych

- Poradniki Techniczne, Projektowania i Montażu producentów rur preizolowanych

- Warunki, wytyczne Projektowania i Montażu Przedsiębiorstw Ciepłowniczych np.: a. Wytyczne Projektowania Sieci Cieplnych MPEC Białystok b. Wytyczne wykonania, montażu, odbioru i eksploatacji rurociągów

preizolowanych w płaszczu osłonowym HDPE (układanych bezpośrednio w gruncie), opracowanie OBRC SPEC Wrzesień 2012

c. inne

Uaktualnienie zasobów wiedzy i literatury na temat rurociągów ciepłowniczych :


2. Normy europejskie i wytyczne dotyczące projektowania oraz montażu sieci cieplnych z rur preizolowanych wydane w języku angielskim lub niemieckim: - Np. PN-EN 13941:2010+A1 Projektowanie i budowa sieci ciepłowniczych z

systemu preizolowanych rur zespolonych - PN-EN 13480-3 „Rurociągi przemysłowe metalowe - Część 3: Projektowanie i

obliczenia - Wytyczne AGFW FW 401 projektowania i montażu preizolowanych rur

zespolonych Wrzesień 2007

3. Aktualne normy europejskie związane z rurami preizolowanymi: - Grupa norm bezpośrednio związanych z rurociągami preizolowanymi jak:

PN-EN 253+A1:2013; PN-EN 448:2009; PN-EN 488:2010; PN-EN 489:2009 - Grupa norm PN-EN 13480-1÷6 Rurociągi przemysłowe metalowe - Część 1÷6 - Aktualne normy europejskie dotyczące rur stalowych, wykonania złączy

spawanych i ich kontroli

Opracowanie założeń do wytycznych dotyczących rurociągów preizolowanych :


Przyjęte zostały założenia, że opracowanie składać się będzie z następujących części: 1. Wprowadzenie 2. Dokumentacja projektowa 3. Wymagania techniczne odnośnie materiałów i gotowych

elementów 4. Transport, rozładunek i składowanie elementów preizolowanych 5. Montaż rurociągów preizolowanych 6. Roboty towarzyszące 7. Nadzór i odbiory 8. Literatura z wykazem przywołanych norm 9. Załączniki informacyjne

Dokumentacja projektowa:


Projektowanie rurociągów ma wpływ na całkowity koszt inwestycji, koszty eksploatacji oraz na przewidywaną trwałość sieci cieplnej. W związku z tym powinna zawierać informacje na temat:

1. Parametrów eksploatacyjnych rurociągów, ich wymiarów i

lokalizacji względem innego uzbrojenia podziemnego, 2. Przyjętej klasy projektowej, 3. Przyjętej metody układania rurociągów (sposób „kompensacji”), 4. Sposobu układania (przykrycie, wymiary wykopów itp.), 5. Zmiany kierunków (łuki, rury gięte ukosowania), 6. Trójników odgałęźnych, 7. Odpowietrzeń i odwodnień, 8. Armatury odcinającej i kontrolno – pomiarowej, 9. Przejść pod drogami i przez przegrody budowlane

Dokumentacja projektowa wymagania ciąg dalszy:


10. Punktów stałych zarówno kanałowych jak i preizolowanych w zakresie konstrukcji i sił pochodzących od wydłużeń, ciśnienia i zmian temperatury,

11. Rozwiązania sposobu połączenia sieci preizolowanych z kanałowymi,

12. Obliczeń strat ciepła, 13. Systemu nadzoru (tzw. system alarmowy), 14. Opracowania odnośnie robót ziemnych i budowlanych, 15. Nadzoru i dokumentacji powykonawczej, 16. Dokumentacji graficznej

Istotne zmiany dotyczące projektowania sieci cieplnych z rur preizolowanych:


1. Definicja i wprowadzenie klasy projektu sieci cieplnej w oparciu o normę PN-EN 13941:2010 z podziałem na klasy A, B i C.

26.9/2.0 114.3/3.6 355.6/5.6 508.0/6.3 1016/11

100

150

200

250

300

350

5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Ds

=a

(T)

E(T)

D

T

MP

a

do/(2to)

Klasa projektowa A

Klasa projektowa B

Klasa projektowa C

Ds= Re(DT)



Klasa projektu sieci cieplnej ciąg dalszy, Definicja klasy projektu: A. rurociągi o średnicach ≤ DN300 i grubościach ścianki rury

stalowej wg PN-EN 253 oraz poziomie naprężeń osiowych od sił tarcia i różnicy temperatur ≤ Re w temp. pracy

B. rurociągi o średnicach ≤ DN300 i grubościach ścianki rury stalowej wg PN-EN 253 oraz poziomie naprężeń osiowych od sił tarcia i różnicy temperatur > Re w temp. pracy

C. rurociągi o średnicach ≥ DN350 wysokim ciśnieniu wewnętrznym (więcej niż 25bar), szczególne warunki gruntowe np. osiadanie gruntu.



Klasa projektu sieci cieplnej ciąg dalszy, Wymagania odnośnie dokumentacji projektowej: - Dla klas projektowych A i B nie są wymagane szczegółowe

obliczenia statyczne. Wystarczającym jest oparcie się na wytycznych projektowych producenta/dostawcy rur preizolowanych w zakresie długości instalacyjnych, długości ramion kompensacyjnych, przykrycia rur itp.

- Dla klasy projektowej C wymagane są szczegółowe obliczenia statyczne sieci cieplnej obejmujące: a. obliczenia i analizy naprężeń i przemieszczeń na załamaniach trasy,

trójnikach odgałężnych b. obliczenia stabilności konstrukcji i wpływu na otoczenie



W konsekwencji przyjęcia założeń z normy PN-EN 13941 w opracowanych wytycznych pojawiły się dodatkowo zalecenia: 1. Przyjęcia maksymalnie zalecanego poziomu naprężeń osiowych od

siły tarcia i ciśnienia wewnętrznego 190 MPa zamiast dotychczasowego 150MPa.

LFL

odcinek zamknięty przez tarcie(obszar zmiany naprężeń)

odcinek hamowany przez tarcie(obszar zmian naprężeń i wydłużeń)

s a D ns= E T- p

smax=150MPa

L150

DL

0.5sp

L190

smax=190MPa

W wyniku tego długości instalacyjne dla rurociągów ulegają wydłużeniu



2. Przyjęcia określenia charakterystyk stosowanych poduszek kompensacyjnych na załamaniach kompensacyjnych i trójnikach zgodnych z wytycznymi FW 401, które znajda się w przyszłej edycji normy EN 13941-2 „Budowa sieci ciepłowniczych z systemu preizolowanych rur zespolonych”



3. Wprowadza podział metody układania rurociągów czyli tzw sposobu „kompensacji” w funkcji naprężeń osiowych: Montaż z ograniczeniem wartości naprężeń osiowych od siły tarcia i ciśnienia wewnętrznego

Realizowany poprzez zastosowanie:

a. załamań trasy załamań trasy i kompensacji naturalnych typu L, Z lub U, b. kompensatorów osiowych, c. naciągu wstępnego z zastosowaniem kompensatorów jednorazowych, d. podgrzewu wstępnego.

sTam

xs

Tm

in



Ograniczenie długości prostych odcinków rurociągów

Podgrzew wstępny

Zastosowanie kompensatorów osiowych

s max = 150 MPa

Linstal Linstal Linstal

2xLinstal 2xLinstal 2xLinstal


smax = 150 MPa

smax = 150 MPa


2xLinstal 2xLinstal 2xLinstal


smax = 150 MPa smax = 150 MPa smax = 150 MPa

Linstal

L

Linstal

smax = -150 MPa

tpodg s = 0 MPa

smax = +150 MPa



Montaż bez ograniczenia wartości naprężeń osiowych od siły tarcia i ciśnienia wewnętrznego (tzw. zimna instalacja) Realizowany poprzez układanie prostych odcinków rurociągów, na których poziom naprężeń osiowych limitowany jest maksymalna różnicą temperatury rurociągu.

LFL

odcinek zamknięty przez tarcie(obszar zmiany naprężeń)

odcinek hamowany przez tarcie(obszar zmian naprężeń i wydłużeń)

s a D ns= E T- p

DL

0.5sp



4. Przyjęcia maksymalnie dopuszczalnych ukosowań na spoinach spawanych w funkcji naprężeń ściskających w miejscu wykonania ukosowania

5. Podaje metodę obliczania strat ciepła dla różnych średnic izolacji 6. Określa minimalne przykrycie rurociągów gruntem i podaje

zalecenia odnośnie sposobu obliczeń minimalnego i maksymalnego przykrycia rur.

7. Wykonanie łoza piaskowego wokół rurociągów

Naprężenia ściskające osiowe, MPa Kąt ukosowania, °

150 4

190 3

300 0



Wytyczne zawierają propozycje minimalnych odległości rur przy kolizjach z innym uzbrojeniem podziemym: Dla równoległego prowadzenia rurociągów:

- kanalizacja min. 1,0 m z możliwością zmiany za zgodą właściciela

- wodociąg min. 1,0 m z możliwością zmiany za zgodą właściciela

- kable do 30 kV min. 0,5 m

- kable powyżej 30 kV min. 1,0 m

- gazociąg podstawowa min. 1,0 m z możliwością zmiany na podstawie [1]

- sieci telekomunikacyjne min. 1,0 m z możliwością zmiany za zgodą właściciela oraz na podstawie [2]



Wytyczne zawierają propozycje minimalnych odległości rur przy kolizjach z innym uzbrojeniem podziemnym:

Dla skrzyżowań rurociągów z innym uzbrojeniem:

- sieci telekomunikacyjne

min 0,5 m z możliwością zmiany na podstawie [2] przy zastosowaniu zabezpieczenia specjalnego (rura zbliżeniowa) lub szczególnego (rura przepustowa lub ława betonowa) lub za zgodą właściciela lub gestora przy zastosowaniu zabezpieczenia stykowego

- gazociąg

min 0,2 m z możliwością zmiany na podstawie [1] pod warunkiem zastosowania płyt izolujących lub innych środków zabezpieczających

- kable elektroenergetyczne

≤ 30 kV

do uzgodnienia z gestorem sieci elektroenergetycznej [3], [4] jednak nie mniej niż 0,1 m między płaszczem osłonowym a osłoną kabla

- kable elektroenergetyczne

> 30 kV ≤ 110 kV do uzgodnienia z gestorem sieci elektroenergetycznej [3], [4]

- wodociąg do uzgodnienia z gestorem sieci wodociągowej, nie mniej niż 0,1 m

- kanalizacja do uzgodnienia z gestorem sieci kanalizacyjnej, nie mniej niż 0,1 m

Montaż sieci cieplnych z rur preizolowanych:


Wytyczne zawierają wytyczne dotyczące montażu sieci cieplnych preizolowanych w zakresie: 1. Przygotowania wykopu i podłoża 2. Przygotowania i układanie elementów preizolowanych w wykopie 3. Spawania rur stalowych 4. Badania połączeń spawanych 5. Prób szczelności spoin 6. Montażu armatury, kompensatorów, podpór stałych i innych elementów 7. Montażu zespołów złączy oraz łączenie i kontrola przewodów instalacji

wykrywania i lokalizacji awarii 8. Wykonania stref kompensacyjnych 9. Wykonania naciągu wstępnego 10. Wykonania zasypki i wypełnienie wykopu gruntem rodzimym 11. Wykonania dokumentacji powykonawczej systemu nadzoru.

Dziękuję za uwagę


VIII Konferencja Techniczna IGCP Warszawa 6-7 listopad 2013 r.archiwum.igcp.pl/system/files/Warunki...

Documents

Transcript of VIII Konferencja Techniczna IGCP Warszawa 6-7 listopad 2013 r.archiwum.igcp.pl/system/files/Warunki...