1 — стальная труба; 2 — труба-оболочка из полиэтилена; 3 — изоляция из пенополиуретана; 4 — направляющее кольцо; 5 — плита основания машины для испытания
Рисунок 2
речными разрезами до стальной трубы слой тепловой изоляции длиной, равной 0,75 диаметра стальной трубы, но не менее 100 мм (рисунок 3).
Тангенциальную нагрузку прилагают к полиэтиленовой оболочке с помощью двух рычагов длиной по 1000 мм, расположенных соосно горизонтально с двух сторон оболочки. Скорость приложения нагрузки к концам рычагов должна быть равна 25 мм/мин.
Прочность на сдвиг в тангенциальном направлении τтан, МПа, рассчитывают по формуле
(5)
где Fтан — тангенциальная нагрузка, Н;
L — длина образца, мм;
d — наружный диаметр трубы, мм;
l— длина каждого рычага, мм.
9.21 Прочность на сдвиг в тангенциальном направлении при температуре (140±2) °С определяют в соответствии с 9.20 на образцах
1 — стальная труба; 2 — изоляция из пенополиуретана; 3 — труба-оболочка из полиэтилена: 4 — хомут; 5 — рычаг; 6 — неподвижная опора
Рисунок 3
изолированных труб длиной 3 м на выделенных не менее трех участках тепловой изоляции, расположенных на расстоянии не менее 1 м от торцов теплоизоляции. При этом по трубе пропускают теплоноситель с температурой 170 °С в течение 1450 ч.
Затем температуру теплоносителя снижают до 140 °С и после выдержки в течение суток определяют значение прочности по 9.20.
9.22 Радиальную ползучесть тепловой изоляции труб определяют на трех образцах с диаметром стальной трубы 57 мм, наружным диаметром полиэтиленовой оболочки 125 мм и длиной теплоизоляции 250 мм на выделенном поперечными разрезами фрагменте тепловой изоляции длиной 100 мм.
Свободные от тепловой изоляции концы стальных труб должны опираться на скользящие опоры согласно рисунку 4.
По образцам пропускают теплоноситель с температурой (140 ± 2)°С в течение одной недели, после чего к фрагменту изоляции, прилагают вертикальную нагрузку (1,5 ± 0,01) кН (рисунок 4).
1 — стальная труба; 2 — индикатор; 3 — труба-оболочка из полиэтилена и изоляция из пенополиуретана; 4 — приспособление для приложения нагрузки; 5 — опора
Рисунок 4
Радиальную ползучесть тепловой изоляции замеряют в верхней части середины фрагмента до начала нагрузки (исходное значение) и в период воздействия нагрузки через 100 ч и через 1000 ч.
Замеры производят индикатором часового типа с точностью до 0,05 мм.
Величину радиальной ползучести определяют как среднеарифметическое значение результатов испытаний трех образцов.
9.23 Стойкость полиэтиленовой оболочки при постоянном внутреннем давлении определяют на образцах трубы-оболочки по ГОСТ 24157.
10 Транспортирование и хранение
10.1 Перевозку изолированных труб и фасонных изделий осуществляют автомобильным, железнодорожным и водным транспортом в соответствии с правилами перевозки грузов, обеспечивающими
сохранность изоляции и исключающими возникновение продольного прогиба.
Перевозку труб и фасонных изделий, погрузочно-разгрузочные работы осуществляют в интервале температур, указанных для проведения строительно-монтажных работ, но не ниже минус 18 °С.
Для погрузки и разгрузки труб и фасонных изделий следует применять специальные траверсы и мягкие полотенца шириной 50 — 200 мм. Не допускается использовать цепи, канаты и другие грузозахватные устройства, вызывающие повреждение изоляции.
Для труб диаметром более 108 мм возможно использование торцевых захватов со специальными траверсами.
Строго запрещается сбрасывание, скатывание, соударение труб, волочение их по земле.
Укладку труб в транспортные средства необходимо производить ровными рядами, не допуская перехлестов. В качестве амортизатора между трубами с целью исключения повреждения покрытия следует использовать поролон, резину и т.п.
Для обеспечения свободного пропуска обвязок между трубами и дном кузова автомашины укладывают прокладки.
Не допускается раскатывание нижнего ряда труб при транспортировании.
10.6 Трубы и фасонные изделия должны храниться на ровных горизонтальных площадках, очищенных от камней и других посторонних предметов, которые могут привести к повреждению полиэтиленовой оболочки.
Складирование труб производят штабелями высотой не более 2 м. Для предотвращения раскатывания труб в штабелях должны быть установлены боковые опоры. В штабеле должны быть уложены трубы одного типоразмера.
Фасонные изделия хранят в специально отведенных для них
местах, рассортированными по виду и диаметрам.
Трубы и фасонные изделия при хранении более 2 недель на
открытом воздухе должны быть защищены от воздействия прямых солнечных лучей (в тени, под навесом или прикрыты рулонными материалами).
Торцы труб должны быть защищены заглушками.
10.10 На строительных площадках трубы следует укладывать на песчаные подушки шириной до 1,2 м и высотой не менее 300 мм,
отсыпанные перпендикулярно длине труб, под концы и середину трубы.
Для предупреждения попадания воды в теплоизоляционный слой с торцов крайние песчаные подушки располагают на расстоянии около 1 м от концов оболочки.
10.11 Не допускается складирование и хранение труб и фасонных изделий в местах, подверженных затоплению водой.
11 Гарантии изготовителя
Изготовитель гарантирует соответствие труб и изделий требованиям настоящего стандарта при соблюдении правил транспортирования, хранения, монтажа и эксплуатации.
Гарантийный срок хранения — 2 года со дня изготовления. Гарантийный срок эксплуатации — 5 лет со дня отгрузки изготовителем.
ПРИЛОЖЕНИЕ А
(справочное)
Перечень нормативных документов, ссылки на которые
приведены в настоящем стандарте
ГОСТ 9.402—80 ЕСЗКС. Покрытия лакокрасочные. Подготовка металлических поверхностей перед окрашиванием
ГОСТ 12.1.007—76 ССБТ. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности
ГОСТ 12.3.008—75 ССБТ. Производство покрытий металлических и неметаллических неорганических. Общие требования безопасности
ГОСТ 12.3.016—87 ССБТ. Строительство. Работы антикоррозионные. Требования безопасности
ГОСТ 12.3.038—85 ССБТ. Строительство. Работы по тепловой изоляции оборудования и трубопроводов. Требования безопасности
ГОСТ 17.2.3.02—78 Охрана природы. Атмосфера. Правила установления допустимых выбросов вредных веществ промышленными предприятиями
ГОСТ 166—89 Штангенциркули. Технические условия
ГОСТ 409—77 Пластмассы ячеистые и резины губчатые. Метод определения кажущейся плотности
ГОСТ 427—75 Линейки измерительные металлические. Технические условия
ГОСТ 550—75 Трубы стальные бесшовные для нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. Технические условия
ГОСТ 7076—99 Материалы и изделия строительные. Метод определения теплопроводности и термического сопротивления при стационарном тепловом режиме
ГОСТ 7502—98 Рулетки измерительные металлические. Технические условия
ГОСТ 8731—74 Трубы стальные бесшовные горячедеформированные. Технические требования
ГОСТ 8733—74 Трубы стальные бесшовные холоднодеформированные и теплодеформированные. Технические требования
ГОСТ 10705—80 Трубы стальные электросварные. Технические условия
ГОСТ 11262—80 Пластмассы. Метод испытания на растяжение
ГОСТ 16338—85 Полиэтилен низкого давления. Технические условия
ГОСТ 17177—94 Материалы и изделия строительные теплоизоляционные. Методы испытаний
ГОСТ 17375—83 Детали трубопроводов стальные бесшовные приварные на Py ≤10 МПа (≤100 кгс/см2). Отводы крутоизогнутые. Конструкция и размеры
ГОСТ 17376—83 Детали трубопроводов стальные бесшовные приварные на Py ≤10 МПа (≤100 кгс/см2). Тройники. Конструкция и размеры
ГОСТ 17378—83 Детали трубопроводов стальные бесшовные приварные на Py≤10 МПа (≤100 кгс/см2). Переходы. Конструкция и размеры
ГОСТ 17380—83 Детали трубопроводов стальные бесшовные приварные на Py ≤10 МПа (≤100 кгс/см2). Технические условия
ГОСТ 18321—73 Статистический контроль качества. Методы случайного отбора выборок штучной продукции
ГОСТ 18599—83 Трубы напорные из полиэтилена. Технические условия
ГОСТ 20295—85 Трубы стальные сварные для магистральных газонефтепроводов. Технические условия
ГОСТ 22056—76 Трубки электроизоляционные из фторопласта 4Д и 4ДМ. Технические условия
ГОСТ 23206—78 Пластмассы ячеистые жесткие. Метод испытания на сжатие
ГОСТ 24157—80 Трубы из пластмасс. Метод определения стойкости при постоянном внутреннем давлении
ГОСТ 26996—86 Полипропилен и сополимеры пропилена. Технические условия
ГОСТ 27078—86 Трубы из термопластов. Методы определения изменения длины труб после прогрева
ГОСТ 30256—94 Материалы и изделия строительные. Метод определения теплопроводности цилиндрическим зондом
СНиП 23-01-99 Строительная климатология
СНиП 2.04.07-86 Тепловые сети
СНиП 2.04.14-88 Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов
СНиП 3.05.03-85 Тепловые сети
СНиП III-4-80* Техника безопасности в строительстве
ПБ 03-75-94 Правила устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды
СанПиН 3183-84 Порядок накопления, транспортировки, обезвреживания и захоронения токсичных промышленных отходов
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
(рекомендуемое)
Определение требуемой толщины пенополиуретановой
теплоизоляции стальных труб при бесканальной прокладке
тепловых сетей в различных климатических зонах
Пример расчета толщины тепловой изоляции труб при бесканальной прокладке тепловых сетей приведен для России. Для других климатических зон расчет осуществляется аналогично с применением местных расчетных характеристик.
Толщина пенополиуретановой изоляции стальных труб для бесканальной прокладки тепловых сетей определена расчетом по СНиП 2.04.14 с использованием нормированной плотности теплового потока.
В качестве расчетных значений плотности теплового потока через поверхность изоляции трубопроводов бесканальной прокладки приняты данные, приведенные в СНиП 2.04.14.
В соответствии с рекомендациями СНиП 2.04.14 за расчетные температуры подающего и обратного трубопроводов приняты средние за год температуры воды (таблица Б.1).
Таблица Б.1
Трубопровод |
Расчетные температурные режимы, °С |
|
95—70 |
150-70 |
|
Подающий |
65 |
90 |
Обратный |
50 |
50 |
В качестве расчетной температуры окружающей среды используется средняя за год температура наружного воздуха, так как при определении толщины величина заглубления верха теплоизоляционной конструкции трубопроводов принята 0,7 м и менее (по действующим нормативным документам на тепловую изоляцию трубопроводов).
Среднегодовые температуры наружного воздуха по районам строительства должны приниматься по СНиП 23-01.
Преобладающим видом грунта принят суглинок со средним влагосодержанием 0,27 кг/кг. На основании этих данных в качестве расчетной теплопроводности грунта принято значение 1,86 Вт/м∙°С, а теплопроводность пенополиуретановой изоляции в оболочке из полиэтилена — 0,033 Вт/м∙°С.
Расчетные значения толщины пенополиуретановой изоляции для различных районов строительства Российской Федерации представлены в таблице Б.2.
На основании этих данных, с учетом размеров полиэтиленовых труб-оболочек (таблица 2), определена толщина пенополиуретановой изоляции индустриальных конструкций теплопроводов для бесканальной прокладки тепловых сетей (таблица 1).
Таблица |
Б.2 |
|
|
|
|
В миллиметрах |
|
Наружный диаметр труб |
Толщина изоляции /наружный диаметр оболочек для территориальных районов |
||||||
Европейские районы |
Урал |
Западная Сибирь |
Восточная Сибирь |
Дальний Восток |
|||
|
Юг |
Центр |
Север |
|
|||
57 |
31,5/125 |
31,5/125 |
31,5/125 |
31,5/125 |
31,5/125 |
38,5/140 |
31,5/125 |
76 |
29/140 |
29/140 |
39/160 |
39/160 |
39/160 |
39/160 |
39/160 |
89 |
32,5/160 |
32,5/160 |
42,5/180 |
42,5/180 |
42,5/180 |
42,5/180 |
42,5/180 |
108 |
33/180 |
33/180 |
43/200 |
43/200 |
43/200 |
43/200 |
43/200 |
133 |
42,5/225 |
42,5/225 |
42,5/225* |
42,5/225 |
42,5/225 |
54,5/250 |
42,5/225 |
159 |
41,5/250 |
41,5/250 |
55,5/280 |
41,5/250* |
55,5/280 |
55,5/280 |
55,5/280 |
219 |
42/315 |
62/355 |
62/355 |
62/355 |
62/355 |
62/355 |
62/355 |
273 |
57/400 |
57/400 |
57/400* |
57/400 |
57/400* |
81,5/450 |
57/400 |
325 |
55,5/450 |
55,5/450 |
79,5/500 |
55,5/450* |
79,5/500 |
79,5/500 |
79,5/500 |
426 |
58,2/560 |
58,2/560* |
92,4/630 |
92,4/630 |
92,4/630 |
92,4/630 |
92,4/630 |
530 |
79/710 |
79/710 |
79/710 |
79/710 |
79/710 |
79/710 |
79/710 |
630 |
72,5/800 |
72,5/800 |
72,5/800* |
72,5/800 |
72,5/800 |
72,5/800 |
72,5/800 |
720 |
76/900 |
76/900 |
76/900 |
76/900 |
76/900 |
76/900* |
76/900 |
820 |
72,5/1000 |
72,5/1000 |
122,5/1100 |
72,5/1000 |
72,5/1000* |
122,5/1100 |
72,5/1000* |
920 |
74,5/1100 |
74,5/1100 |
120,5/1200 |
74,5/1100 |
74,5/1100* |
120,5/1200 |
74,5/1100* |
1020 |
70,5/1200 |
70,5/1200* |
** |
70,5/1200* |
** |
** |
** |
* Толщина теплоизоляции принята менее расчетной по условиям нормированных теплопотерь ** Толщина теплоизоляции определяется нестандартным наружным диаметром полиэтиленовой оболочки 1300 или 1400 мм |