Predizolovaný systém nad 145°C

Posted in Výrobný program

 

Predizolované potrubie nad 145°C ponúka spoločnosť PIPECO SLOVAKIA, s.r.o. ako tzv. klzný systém. Preň je charakteristické, že teplonosná rúra sa pri tepelnom predĺžení (skrátení) pohybuje v izolácii a neprenáša na ňu sily, pretože jej uloženie v izolácii je klzné. Izolácia a ochranný plášť zostávajú bez pohybu voči okolitému prostrediu a väzba medzi minerálnou vlnou, PUR penou a ochranným plášťom je pevná.
Potrubie môže byť vedené podzemne bezkanálovo v HDPE plášti, alebo nad zemou v plášti SPIRO.

Konštrukcia rúr a komponentov pracujúcich ako klzný systém je technicky náročná a vyžaduje si aj pri prvotnom návrhu systému spoluprácu s pracovníkmi firmy.
 
Predizolovaný systém - para
 
Tento systém sa používa na rozvod: 
·         pary
·         akéhokoľvek média teploty nad 145°C a do 300°C
 
Teplonosné rúry
Oceľové rúry zvárané elektrickým oblúkom EN 10217-2 , EN 10217-5 (DIN 1626) alebo bezšvíkové podľa EN 10216-2 (DIN 1629).
 
Rozmerová norma:                             ISO 4200(DIN 2448)
Materiál:                                              P235GH podľa EN 10217-2
Certifikát:                                            EN 10204 – 3.1 B
Skúšky:                                               nedeštruktívne
Úkosy:                                                 DIN 2559/22
Dĺžky:                                                  6 000 mm alebo 12 000 mm
 
Hustota
 7850 kg/m3
Pružnosť
 206 000 N/mm2
Medza klzu
 225 N/mm2
Pevnosť v ťahu
 350 N/mm2
Tepelná vodivosť
 46 - 54,5 W/mK
Tepelná rozťažnosť
 0,12 . 10-4K-1

Minerálna vlna
Používa sa minerálna vlna vo forme lisovaných alebo rezaných tvarových blokov a to:
Výrobok NOBASIL PVT 
Pevnosť v tlaku
 50 kPa
Tepelná vodivosť
 < 0,040 W/(m K)
Trvalá tepelná odolnosť
 230°C
Technické dodacie podmienky
 PN 117 - 72 - 87
 
 
Výrobok RBP 18
 
Hustota
 170 kg/ m3 ± 10%
Tepelná vodivosť
 < 0,044 W/(m K)
Trvalá tepelná odolnosť
 750°C
Technické dodacie podmienky
 DIN 181 65
 
 
Skružovateľné lamelové pásy LSP
Hustota
>50 kg/m3 pre doplnkové izolácie

Polyuretanová pena – PUR
 Používa sa bezfreónová polyuretanová pena vyrobená z polyolu a izokyanátu. Taktiež podliehajúca norme EN 253 s parametrami:
 
Merná hmotnosť jadra (EN 253)
 > 60 kg/m3
Uzatvorené buňky
 > 88%
Tepelná vodivosť združenej konštrukcie
 < 0,026 W/(mK)
Absorpcia vody                        
 ≤ 10%
Pevnosť v tlaku radiálna pri 10% stlačení  
 min 0,3 MPa
Pevnosť v šmyku axiálna pred starnutím a po starnutí
 pri 23 ± 2°C min. 0,12 MPa
 
 pri 140 ± 2°C min. 0,08 MPa
 

Plášťová rúra HDPE

Pre podzemné bezkanálové systémy sú dodávané plášte z vysoko-hustého polyetylénu HDPE, ktoré spĺňajú technické požiadavky uvedené v norme EN 253.

 
Hustota
 960 kg/m3 (+20°C)
Koeficient tepelnej rozťažnosti   
 180.10-6/°C
Rýchlosť toku taveniny (MFI 190/5)
 0,35 ÷ 0,65g/10 min
Tepelná vodivosť
 0,43 W/mK
Pevnosť v ťahu
 ≥ 17 MPa
 

Plášťová rúra SPIRO 

Pre nadzemné systémy sú dodávané plášťové rúry zo špirálovo zvinutého oceľového pozinkovaného (respektíve hliníkového) pásu podľa PA 12 0314 alebo DIN 24 145.
 
 
Projektovanie klzného systému 
Pri projektovaní klzného systému sa v princípe postupuje podľa zásad projektovania združených systémov do 145 °C ako sú opísané v časti K. - PROJEKTOVANIE v tomto katalógu.
Konštrukcia rúr a komponentov pracujúcich ako klzný systém je technicky náročná a vyžaduje si aj pri prvotnom návrhu systému spoluprácu s pracovníkmi firmy PIPECO SLOVAKIA.

Pri požiadavke dodania potrubia pracujúceho pri teplote nad 145°C je potrebné oboznámiť odborníkov firmy PIPECO SLOVAKIA s parametrami trasy a stavby. Títo už pri vypracovaní cenovej ponuky navrhnú systém kompenzácie tepelných predĺžení a usporiadanie kompenzačných prvkov v trase. (Zväčša sa jedná o použitie vhodne rozmiestnených osových kompenzátorov oddelených pevnými bodmi. Firma PIPECO SLOVAKIA tiež vyvinula špeciálne prvky - tzv. kompenzačné oblúky - ktoré umožňujú vyrovnanie dilatácie pri zmene smeru v trase.)

 
 Tepelné straty
Pre orientačný výpočet tepelných strát je možné použiť údaje z tabuľky rozmerov v časti "KOMPONENTY", kde je uvedená strata na 1 m potrubia / 1°C pri východiskových údajoch že potrubie je uložené v zemi s priemernou teplotou okolia 8°C a vodivosti zeminy
lambda z = 1,5 W/m/°K.
Pre presnejšie výpočty strát alebo tepelné výpočty špecifických konštrukcií predizolovaného systému sa doporučuje využiť vhodný softvér po dohode s výrobcom.
Kompenzácia tepelnej dilatácie
Pre výpočet tepelného predĺženia teplonosnej rúry platia identické vzťahy ako je to uvedené pri projektovaní združenej konštrukcie. Pri uvažovaní mechanického namáhania však treba vziať do úvahy skutočnosť, že pri médiu para môže dochádzať ku prudkým zmenám teploty a dynamickým rázom v potrubí.

Ako kompenzačné komponenty tepelných dilatácií sa používajú axiálne trvale pracujúce kompenzátory a takzvané dilatačné oblúky, ktoré majú v určitej časti ohybu izolačné vrstvy vzdialené od teplonosnej rúry o tzv. dilatačný krok. Táto konštrukcia umožňuje voľný vedený pohyb teplonosnej rúry v izolácii. Plášťová rúra má v dilatačnej časti oblúka zväčšený priemer plášťa minimálne o dvojnásobok dilatačného kroku. Ak potrebný dilatačný úsek oblúka prekračuje technologickú dĺžku ramien oblúka, pokračuje dilatačný úsek aj za oblúkom v priamej rúre a plášť je redukovaný na základný priemer až za týmto dilatačným úsekom. V danom mieste sa použije montážny izolačný spoj s vonkajším priemerom dilatačného oblúka.

Pri výpočte axiálnych síl v teplonosnej rúre je treba uvažovať trenie medzi teplonosnou rúrou a klznou vrstvou, ktoré je stanovené internou normou PIPECO N03-97 na hodnotu 10 kPa. Hodnota trecieho napätia sa aplikuje na kolmý priemet teplonosnej rúry v dilatačnoom úseku. Ďalšiu silovú zložku v dilatačnom úseku medzi dvomi pevnými bodmi vytvára odpor axiálneho kompenzátora (ak je použitý) a túto hodnotu uvádza výrobca kompenzátorov ako silu na 1 mm stlačenia kompenzátora.

Výpočet dilatačného úseku teda vyplýva z horeuvedených veličín, pričom napätie v teplonosnej rúre nesmie pri oceli St 37.0 prekročiť dovolenú hodnotu 150 MPa. Skutočný dilatačný úsek sa volí podľa dilatačného kroku použitého axiálneho kompenzátora (prípadne dvoch kompenzátorov) alebo dilatačného oblúka, pričom u axiálneho kompenzátora sa doporučuje využiť dilatačný krok maximálne na 69%.
 
 
Montáž klzného systému
Charakteristickou vlastnosťou klzného systému je, že dilatácia teplonosnej rúry sa vykonáva nezávisle od izolačných vrstiev to znamená, že vonkajší plášť predizolovaného potrubia je v okolitom prostredí pevne zakotvený. Z uvedeného vyplýva, že spôsob ukladania je vždy za studena , bez kompenzačných vankúšov v ohyboch a prirodzených lomoch. Pretože teplonosná rúra sa trvale axiálne pohybuje do kompenzátora, je potrebné zaistiť, aby plyvom axiálnych síl nedošlo k vybočeniu teplonosnej rúry a v konečnom dôsledku ku vzpriečeniu kompenzátora. Z toho dôvodu sa v predpísaných vzdialenostiach pred axiálnym kompenzátorom umiestňuje takzvané vedenie rúry pred kompenzátorom. V danom mieste sa plášťová rúra obaľuje bitumenovou lepenkou, ktorá chráni plášť od poškodenia pri mikropohyboch plášťovej rúry.
 

Kondenzátne potrubie 

Súčasťou parných systémov býva kondenzátne potrubie, ktorým sa prepravuje kondenzát vzniknutý vo výmeničkách a z časti aj v parnom potrubí. Teploty prepravovaného média sú spravidla do 70°C maximálne však 110°C, v tlakovej rade do 1 MPa. Z tohoto hľadiska je pre vedenie kondenzátu vhodné predizolované potrubie združenej konštrukcie.

 
Špecifikom kondenzátu je často jeho zvýšená agresívnosť so silnými korozívnymi účinkami na medionosnú rúru. Z tohoto dôvodu sa ako materiál teplonosnej rúry doporučuje používať materiály vzdorujúce agresívnym účinkom kondenzátu a toantikorózne ocele prípadne laminátové potrubia.
 
Plastové potrubia sa nedoporučuje používať, pretože u kondenzátneho potrubia sa nedá vylúčiť krátkodobé zvýšenie teploty nad 70°C. Pokiaľ je použitá nízkouhlíková oceľ, spravidla sa volí väčšia hrúbka steny rúry a to o tri až päť stupňov.

Pri projektovaní kondenzátneho potrubia sa často prihliada na súbežne vedené parné potrubie a preto sa jednotlivé komponenty trasy volia analogicky s komponentmi klzného systému. Jedná sa hlavne o umiestnenie pevných bodov, stanovenie dilatačných úsekov a kompenzačných komponentov. Pokiaľ má kondenzátne potrubie prechádzať betónovým blokom pevného bodu a nie je v ňom zakotvené, robí sa takzvané klzné uloženie, kde okolo plášťa kondenzátneho potrubia sa dáva bitumenová lepenka, ktorá umožní axiálny pohyb kondenzátneho potrubia. Kondenzátne potrubie je však možné projektovať aj úplne nezávisle, vrátane ukladania a montáže s predpínaním systému.