ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРОПРОМЫШЛЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ОТДЕЛ ПО КАПИТАЛЬНОМУ СТРОИТЕЛЬСТВУ И РЕКОНСТРУКЦИИ

ИНСТРУКЦИЯ
НА СТРОИТЕЛЬСТВО ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ
БЕСКАНАЛЬНЫМ СПОСОБОМ С ИЗОЛЯЦИЕЙ ПОРОПЛАСТОМ
НА ОСНОВЕ СМОЛЫ СФЖ-5М

ВСН 36-86

МОСКВА-1987

РАЗРАБОТАНЫ И ВНЕСЕНЫ:

Центральным научно-исследовательским, экспериментальным и проектным институтом по сельскому строительству (ЦНИИЭПсельстроем) Госагропрома СССР

Директор института                                                                               Л.Н. Ануфриев

Заведующий лабораторией КБМ инженерного

оборудования и индустриализации

спецмонтажных работ                                                                        Г.С. Хмелевский

СОГЛАСОВАНЫ:

Заместитель начальника подотдела

подрядных организаций и хозспособа

Госагропрома СССР                                                                                В.И. Резников

Начальник сектора планирования

и координации научно-технических

и конструкторских работ                                                                            Г.Н. Злобин

УТВЕРЖДЕНЫ:

Отделом по строительству и реконструкции

Госагропрома СССР

Заместитель начальника                                                                               Ю.Б. Котов

Введены в действие с 1 января 1987 г.

«Инструкция на строительство тепловых сетей бесканальным способом с изоляцией поропластом на основе смолы СФЖ-514» предназначена для организаций системы Госагропрома СССР.

Разработана впервые ЦНИИЭПсельстроем.

Инструкцию разработали канд.техн.наук Г.С. Хмелевский, инженеры Г.С. Минченко, В.Э. Мочалкина при участии кандидатов технических наук А.А. Гаспаряна, В.И. Новгородского, инженеров Э.И. Берлина, А.В. Машлыкиной.

1. Общие указания

1.1. Инструкция предназначена для организаций Госагропрома СССР при монтаже тепловых сетей из трубопроводов диаметром до 219 мм, рабочим давлением до 16 кгс/см² и температурой теплоносителя до 15°С, изолированных фенольным поропластом на основе смолы СФЖ-514 (поропласт).

1.2. Изоляция теплопроводов осуществляется способом холодного формования в соответствии с ТУ 10-69-363-86 «Теплопроводы с изоляцией из поропласта на основе смолы СФЖ-514 и изделия» (опытная партия) и Рекомендациями по выпуску теплопроводов с изоляцией на основе смолы СФЖ-514 (технологический регламент)».

1.3. При бесканальной прокладке тепловых сетей следует использовать стальные электросварные прямошовные трубы по ГОСТ 10704-76*, бесшовные горячекатаные ГОСТ 8732-78*, ГОСТ 8731-74*, удовлетворяющие требованиям «Правил устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды» Госгортехнадзора СССР и СНиП II-Г.10-73* (СНиП II-36-73*) Ч.II. Раздел Г, гл. 10 «Тепловые сети. Нормы проектирования»

1.4. При бесканальной прокладке трубопроводов, изолированных фенольной изоляцией обязательной составной частью конструкции теплопровода является противокоррозионное покрытие стальных труб.

1.5. Проектирование и строительство бесканальных тепловых сетей осуществляются согласно СНиП II.-Г.10-73* (СНиП II-36-73*) «Тепловые сети. Нормы проектирования, СНиП 3.05.03-85 «Тепловые сети» и настоящей Инструкции.

1.6. Тепловые сети с изоляцией из фенольного поропласта прокладываются в сухих, маловлажных и в насыщенных водой грунтах с устройством попутного дренажа.

Бесканальная прокладка в набухающих от размокания грунтах, в грунтах II типа просадочности и в районах сейсмичностью 8 баллов и выше не допускается.

2. Конструкции теплопроводов, изолированных фенольным поропластом.

2.1. Для индустриального строительства тепловых сетей заводы должны выпускать:

- трубы стальные, изолированные поропластом;

- скорлупы прямые для изоляции сварных стыков;

- скорлупы изогнутые для углов поворота (отводы);

- изолированные вкладыши с опорными фланцами для неподвижной опоры.

2.2. Конструкция теплопровода состоит из стальной трубы с нанесенным на нее противокоррозионным покрытием, теплоизоляционного слоя, гидроизоляционного и защитно-механического покрытия (исключая торцы труб), (рис. 1)

Рис. 1. Конструкция теплопровода

2.3. В качестве противокоррозионного покрытия рекомендуются 4 варианта, из которых варианты I и II наиболее долговечны:

I вариант - стеклоэмалевое покрытие марок 105Т, 64,/64, 596, 13-Ш, толщиной 500-600 мкм по ТУ ВНИИСТ;

II вариант - металлизационно-лакокрасочное покрытие из алюминия марок АТ, АТП, АМ, СВ-А5 с толщиной 200 мкм по ТУ 69-220-82 с пропиткой лакокрасочным материалом ЭП-969, ТУ 10-1985-84 или К0-835, ТУ 6-02-867-75 (приложение 2);

III вариант - эпоксидное покрытие на основе эмали ЭП-969, 2 слоя толщиной не менее 100 мкм (приложение 1);

IV вариант - при конструкции «труба в трубе» с толщиной полиэтилена 4-5 мм и надежной герметизации стыков - покрытие на основе эпоксидной шпатлевки ЭП-0010 (ГОСТ 10277-76) или краски ВТ-177 (ОСТ 6-10-426-79) толщиной не менее 60 мкм, 2 слоя.

2.4. Для изготовления тепловой изоляции применяют: фенолформальдегидные жидкие смолы резольного типа марок СФЖ-514 «Н» и СФЖ-514 «А», ТУ 6-05-1934-82; вспенивающе-отверждающие агенты

I вариант - продукт ВАГ-3, ТУ 6-05-1116-78;

II вариант - бензосульфокислота (БСК), ТУ6-14-25-78;

ортофосфорная кислота (ОФК), ГОСТ 10678-76;

этиленгликоль (ЭГ) марок А, Б, В ГОСТ 10164-75 и ГОСТ 19710-83;

поверхностно-активное вещество ОП-7 или ОП-10 ГОСТ 8433-81;

алюминиевая пудра ПАП-1, ПАП-2 ГОСТ 5454-71.

После отверждения поропласта величина водородного показателя рН жидкой фазы (при полном водопоглощении 25-30% по массе) не должна быть ниже 2.

2.5. Для защиты изоляционной конструкции теплопровода от проникновения влаги и механических повреждений используют следующие варианты гидроизоляционного и защитного покрытий:

I вариант - полиэтилен высокого давления марок 102-02К и 153-02К ГОСТ 16337-77;

II вариант - полиэтилен высокого давления марок 102-02К и 153-02К ГОСТ 15337-77; порофор марки 107-ОВАС, ТУ 6-05-361-6-80;

III вариант - битумно-резиновая мастика ГОСТ 15836-79; стеклоткань ГОСТ 19170-73 или стеклосетка СС-1, СС-2, ТУ 6-11-99-75, полимерная липкая лента ПВХ, ТУ 51-456-72, ТУ 6-19-103-78 (теплоноситель не выше 90°С).

IV вариант - битумополимерная мастика, ТУ 401-01-6-83.

Таблица 1

Состав на основе битумополимерной мастики

2.6. Прямая скорлупа из поропласта представляет собой полый полуцилиндр длиной 400 мм (рис. 2).

2.7. Изогнутая скорлупа - отвод представляет собой крутоизогнутый под углом 90° полый цилиндр. Размеры представлены в табл. 3.

2.8. Изолированный вкладыш неподвижной опоры представляет собой отрезок изолированной поропластом трубы длиной 100 см с приваренным посередине опорным фланцем, оклеенным сверху пленкой ПИЛ. Опорный фланец должен выступать над изоляцией для того, чтобы можно было надежно заделать элемент в опоре. Размеры см. в табл. 3 (рис. 2).

Рис. 2. Изолированные элементы тепловых сетей:

1 - стальная труба с антикоррозионным покрытием; 2 - поропластовая теплоизоляция; 3 - гидроизоляционное покрытие; 4 - опорный фланец

2.9. Основные физико-механические показатели поропласта на основе смолы СФЖ-514 представлены в табл. 2

Таблица 2

Таблица 3

3. КОМПЕНСАЦИЯ ТЕМПЕРАТУРНЫХ УДЛИНЕНИЙ

3.1. При проектировании бесканальной теплосети с фенольной теплоизоляцией следует избегать компенсации температурных удлинений с помощью П-образных компенсаторов;

3.2. Компенсация тепловых удлинений должна осуществляться за счет естественной компенсации (изгибов трассы) и осевыми компенсаторами типа КСО или КМ с учетом требований СНиП II.Г.10-73 (СНиП II-36-73*) «Тепловые сети», «Указаний по применению осевых волнистых компенсаторов на тепловых сетях в условиях сельского строительства» и «Альбома узлов для прокладки теплосетей с применением осевых волнистых компенсаторов» (ЦНИИЭПсельстрой, 1983 г.)

3.3. Осевые компенсаторы при бесканальной прокладке устанавливаются по двум схемам. Расстояние между неподвижными опорами устанавливается расчетом. Максимально допустимые расстояния между неподвижными опорами, исходя из условий прочности трубопровода, рекомендуется принимать по табл. 4 (рис. 3). Расчет трубопроводов на прочность производить по справочнику «Бесканальные теплопроводы» под редакцией Р.М. Сазонова, Киев, 1985г.

Таблица 4

Рис. 3 Схемы установки осевых компенсаторов

3.4. При установке компенсатора по схеме I направляющую опору между компенсатором и неподвижной опорой не устанавливают.

При установке по схеме II необходимо дополнительно поставить направляющую опору.

Рис. 4. Узел примыкания трубопровода с фенольной теплоизоляцией к каналу с подвесной изоляцией

3.5. Места присоединения компенсаторов к трубопроводу и сами компенсаторы устанавливаются с подвесной изоляцией. Узел примыкания подвесной изоляции к фенольной показан на рис. 4.

3.6. При вынужденном применении П-образных компенсаторов расчет производить согласно типовой серии 4.903-4 «Бесканальная прокладка тепловых сетей с изоляцией из битумоперлита при диаметре трубопроводов Д_у 50-500 мм» (приложение 3).

4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТОЛЩИН ОСНОВНОГО СЛОЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОЙ КОНСТРУКЦИИ

4.1. Расчет требуемой толщины тепловой изоляции для бесканальной прокладки тепловых сетей производится в соответствии с ВСН 399/79 ММСС СССР «Нормы тепловых потерь при бесканальной прокладке тепловых сетей», разработанных ВНИПИ Теплопроект с учетом технических условий на прокладку тепловых сетей.

4.2. Расчетные потери тепла определяются в зависимости от района строительства, среднегодовой температуры грунта, температуры теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах, глубин заложения и числа часов работы трубопроводов.

4.3. Теплотехнические характеристики грунтов определяются по климатологическим справочникам СССР.

В данном случае они обобщенно представлены в табл. 5, в которую включены все основные виды грунтов, встречающихся на территории СССР. Для расчета принят тип грунта средней влажности.

4.4. Стоимость тепловой энергии следует принимать от 11 до 21 руб/Гкал, в соответствии с указаниями Госстроя СССР ИИ-4448-19/5 от 06.09.84г. «О расчетах стоимостных показателей топливно-энергетических ресурсов на период до 2000 года» (табл. 6).

Таблица 5

Значения коэффициента теплопроводности грунтов в зависимости от его вида, объемной массы и влажности

Примечание. Так как на большей части территории страны почвы песчаные, глинистые и суглинки (сухие и влажные), для практических расчетов принят средний коэффициент теплопроводности грунтов l = 1,74 Вт/(м.°С).

4.5. Тепловую изоляцию на основа фенолформальдегидной смолы СФЖ-514 с коэффициентом теплопроводности 0,052-0,058 Вт/(м.°С) рекомендуется применять в северных и северо-восточных регионах страны, где использование других утеплителей потребует большого увеличения толщин теплоизоляции теплопроводов, расхода материалов, средств и трудозатрат.

4.6. Требуемая толщина утеплителя из фенольного поропласта для изоляции трубопроводов в зависимости от района строительства и диаметра трубопровода определяется по таблице 7.

4.7. Определение требуемой толщины тепловой изоляции для районов, не указанных в таблице, или иных параметров следует производить по методике, приведенной в примере расчета.

Таблица 6

Значения стоимостных оценок топлива и тепловой энергии по основным экономическим зонам страны на период до 2000 года для расчетов термического сопротивления ограждающих конструкций и тепловой изоляции

Пример расчета

Требуется определить толщину тепловой изоляции трубопроводов d_из при бесканальной прокладке тепловых сетей.

Район строительства - Пензенская область, территориальный район № 4, материал изоляции - фенольный поропласт с коэффициентом теплопроводности l_из = 0,052 Вт/(м×°С). Среднегодовая температура грунта на глубине заложения труб t_гр = 6°С. Глубина заложения труб h = 0,8 м, расстояние между трубами b = 0,045м. Себестоимость тепловой энергии составляет для данного района 13 руб/Мвт. Наружный диаметр трубопроводов Д_н. = 0,108 м, среднегодовая температура теплоносителя в подающей трубе = 9 °С, в обратной трубе  =50 °С.

Расчет толщины изоляции, одинаковой для подающего и обратного трубопроводов, производится по формуле

,      (4.1)

где Д_из. - диаметр изолированного трубопровода, м;

l_из. - теплопроводность изоляционного материала, Вт/(м×°С);

l_гр.- теплопроводность грунта, Вт/м×°С);

 - расчетные нормы тепловых потерь, Вт/м, определяемые по формуле:

,                                          (4.2)

где  - нормированные тепловые потери изолированными трубопроводами при годовом числе часов работы трубопроводов более 5000 Вт/м;

К₁ - коэффициент, учитывающий влияние на нормы тепловых потерь изменения стоимости теплоизоляционной конструкции в зависимости от района строительства, принимается по табл. 3 ВСН 399-79 ММСС СССР;

К₂ - коэффициент, учитывающий влияние изменения себестоимости тепла на нормы тепловых потерь, принимается по табл. 4 ВСН 399-79 ММСС СССР;

K₃ - коэффициент, учитывающий влияние на нормы тепловых потерь изменения себестоимости тепла, принимается по табл. 5 ВСН 399-79 ММСС СССР;

 - расчетная среднегодовая температура теплоносителя на подающем трубопроводе, °С;

 - расчетная среднегодовая температура теплоносителя на обратном трубопроводе, °С;

 - среднегодовая температура теплоносителя на подающем трубопроводе, принятая при расчете норм тепловых потерь;

t_гр.- расчетная среднегодовая температура грунта на глубине заложения трубопровода, °С;

Д_н.- наружный диаметр подающего трубопровода, м;

h - глубина заложения оси трубопроводов от поверхности земли, м;

b - расстояние между трубами, м.

При определении расчетных норм тепловых потерь для обратного трубопровода в формулу 4.2 подставляем соответствующие температуры для обратного трубопровода  и .

Таблица 7

Требуемая толщина тепловой изоляции из фенольного поропласта на основе смолы СФЖ-514 «А» для тепловых сетей, прокладываемых в грунтах с l_гр = 1,74 Вт/(м×°С).