Расчет тепловых потерь трубопроводов

Формула для расчета тепловых потерь трубопроводов

Определение тепловых потерь до и после проведения реконструкции проводится в соответствии с инструкцией по расчету и обоснованию нормативов технологических потерь при передаче тепловой энергии утвержденной Приказом Минэнерго России от 30.12.2008 № 325 (в редакции от 01.02.2010 №36).

Исходные данные для расчета:

— Наименование: трубопровод 1;

— Геометрические размеры: Ду=630, L=300м;

— Температура носителя: 600 ⸰С;

— Температура необходимая на поверхности: 350 ⸰С.

Величина тепловых потерь:

Q=qн*L*β, ккал/час;

  • Тепловые потери трубопровода до проведения реконструкции:

Трубопровод 1 Q1=327*300*1,15=112815 ккал/час;

где:

q1н=327 ккал/м.ч – удельные тепловые потери для трубопровода Ду-700мм, (Методические указания по составлению энергетической характеристики для систем транспорта тепловой энергии по показателю «Тепловые потери», СО 153-34.20.523-2003) до реконструкции;

L=300 м – протяженность участка 1;

β=1,15 – коэффициент местных потерь тепла.

  • Тепловые потери после проведения реконструкции

Q=qн*L*β, ккал/час;

Трубопровод 1 Q1=130*300*1,15 = 44850 ккал/час;

где:

q1н=130 ккал/м.ч – норма тепловых потерь трубопроводов, расположенных на открытом воздухе для Ду-700мм, (Методические указания по составлению энергетической характеристики для систем транспорта тепловой энергии по показателю «Тепловые потери», СО 153-34.20.523-2003);

L=300 – протяженность реконструируемого участка, тр.м;

β=1,15 – коэффициент местных тепловых потерь трубопроводами надземной прокладки.

Сравниваем полученные результаты и получаем основание для инвестиций в реконструкцию тепловой изоляции трубопроводов.

Тепловую изоляцию трубопроводов рекомендуется применять из современных материалов, например, из материалов на основе вспененного каучука.

Тепловая изоляция на основе вспененного каучука

Фото изоляции из вспененного каучука

Реконструкция тепловой изоляции с применением новых прогрессивных материалов предусматривается нанесение тепловой изоляции из синтетического материала, не поддерживающего горение, т.е. тепловой изоляции на основе вспененного каучука.

Нанесение тепловой изоляции на основе вспененного каучука, не поддерживающего горение, на поверхность трубопроводов тепловой сети предприятия, возможно, включая трубопроводы большого диаметра и длины, а также на трубопроводы, как внутри помещений, так и на открытом воздухе.

Использование тепловой изоляции из синтетического материала, не поддерживающего горение, позволит создать современный эстетический вид технологических коммуникаций промышленного объекта, соответствующий визуальному стилю предприятия.

Применение тепловой изоляции из синтетического материала не поддерживающего горение, сходной по своим техническим характеристикам с широко применяемым на протяжённых тепловых сетях жёстким пенополиуретаном, имеет ряд неоспоримых преимуществ:

  • паро и водонепроницаемость благодаря высокому диффузионному сопротивлению материала в течение всего срока эксплуатации;
  • высокая гибкость, гарантирующая хорошее сцепление с поверхностью, что в отличие от жёсткой изоляции ППУ необходимо при выполнении работ на трубопроводах сложной трассировки в пределах территории станции;
  • низкая теплопроводность;
  • коррозионная безопасность, исключающая возможность появления окислительных процессов на поверхности трубопроводов;
  • способность к самозатуханию при пожаре;
  • стойкость к атмосферным воздействиям.

Проектирование опор трубопроводов

Чертеж опоры трубопроводов

После подбора оборудования, арматуры, трасс трубопроводов выполняется расчет трубопроводов на прочность и жесткость, далее производится подбор опор, и пружинных подвесок в соответствии с требованиями РД 10 249-98 и  ТР ТС 032/2013.

Принятые конструктивные исполнения и основные размеры деталей и сборочных единиц опор трубопроводов подтверждаются расчетами на прочность в соответствии с требованиями РД 10-249-98 и ТР ТС 032/2013 с учетом прогнозируемых нагрузок, которые могут возникнуть в процессе его эксплуатации, транспортировки, перевозки, монтажа и прогнозируемых отклонений от таких нагрузок.

Опоры технологических трубопроводов в основном выбираются из:

— ОСТ 36-146-88 «Опоры стальных технологических трубопроводов на Ру до 10 МПа. Технические условия»;

— ОСТ 108.275.51-80 «Сборочные единицы и детали подвесок трубопроводов ТЭС и АЭС. Типы, основные параметры и размеры».

Расчеты выполняются с помощью программного комплекса «СТАРТ» от ООО «НТП Трубопровод».

Результаты расчетов оформляются в приложение к разделу проектной документации ИОС 5.7.1 подраздел «Технологические решения» (в соответствии с постановлением №87).

Окраска трубопроводов ТЭЦ

3D модель автоклава

Покрасочные работы технологических трубопроводов и оборудования включает в себя: окраска и маркировка трубопровода, тепловая изоляция, защита от коррозии.

Окраска и маркировка трубопровода.

Трубопроводы пара должны быть окрашены в красный цвет, трубопроводы горячей воды в зеленый цвет в соответствии с рекомендациями ГОСТ 14202-69.

На трубопроводы должны быть нанесены надписи следующего содержания:

а) на магистральных линиях – номер магистрали (римская цифра) и стрелка, указывающая направление движения рабочей среды. В случае если при нормальном режиме возможно движение ее в обе стороны, даются две стрелки, направленные в обе стороны;

б) на ответвлениях вблизи магистралей – номер магистрали (римская цифра), номер агрегата (арабские цифры) и стрелки, указывающие направление движения рабочей среды;

в) на ответвлениях от магистралей вблизи агрегатов — номер магистрали (римская цифра) и стрелки, указывающие направление движения рабочей среды.

Надписи должны быть видимы с мест управления вентилями, задвижками и т.п. В местах выхода и входа трубопроводов в другое помещение надписи обязательны.

На вентили, задвижки и приводы к ним должны быть нанесены надписи следующего содержания:

а) номер или условное обозначение запорного или регулирующего органа, соответствующие эксплуатационным схемам и инструкциям;

б) указатель направления вращения в сторону закрывания (З) и в сторону открывания (О).

Тепловая изоляция.

После окончания монтажа, все элементы трубопроводов и арматуры защитить напыляемой керамической тепловой изоляцией «АСТРАТЕК».

Защита от коррозии.

После окончания монтажа, для защиты от коррозии стальных конструкций все элементы окрасить цинкнаполненным составом STELPANT-PU-ZINC.

Проектирование площадок обслуживания

Рабочий чертеж площадки обслуживания

Площадки обслуживания проектируются на основании следующих нормативно-технических документов:

— СП 16.13330.2017 «Стальные конструкции. Актуализированная редакция СНиП II-23-81*» (с Поправкой, с Изменениями N 1, 2)»;

— СП 90.13330.2012 «Электростанции тепловые. Актуализированная редакция СНиП II-58-75 (с Изменением N 1)»;

— СП 72.13330.2016 «Защита строительных конструкций и сооружений от коррозии. СНиП 3.04.03-85 (с Изменением N 1)»;

— ГОСТ 23118-2012 «Конструкции стальные строительные. Общие технические условия».

Для стадии проектирования «П» разрабатывается том «КР», для стадии рабочей документации «Р» — разделы «КМ» и «КМД». Для стадии «П» достаточно чертежа места установки площадки и её общего вида. Для стадии «Р» разрабатываются более детальные чертежи: опоры и стойки площадки, настил, ограждение площадки, лестницы и ступени.

На практике, площадки обслуживания проектируются из сортамента металлопроката различного размера, в соответствии с серией 1.450.3-7.94 «Лестницы, площадки, стремянки и ограждения стальные для производственных зданий промышленных предприятий». Все соединения площадки и её элементов — сварные, сварка ручная электродуговая ГОСТ 5264-80, электроды Э-42А по ГОСТ 9467-75*. Сварные швы выполняют по контуру сопряжения деталей, катет шва — наименьшая толщина свариваемых деталей.

Для защиты от коррозии металлоконструкции очищаются от окислов до 2-ой степени очистки по ГОСТ 9.402-80*. По окончании сварочных работ после тщательной очистки, наносятся на металлические элементы лакокрасочное покрытие из эмали ПФ-115 ГОСТ 6465-76* в два слоя по грунтовке ГФ-021 ГОСТ 25129-82*.

Общие требования безопасности по ГОСТ 12.2.003-91 и ОСТ  26-06-2028-96.

Обозначения оборудования ТЭЦ

Фото разрез ТЭЦ

Основным, действующим нормативом используемым, при разработке проектной документации на энергетические системы является ГОСТ 21.403-80 «СПДС. Оборудование энергетическое». Этот ГОСТ и содержит основные условно-графические обозначения (УГО) ТЭЦ и ТЭС.

Однако наиболее полную коллекцию обозначений теплоэнергетики содержит ОСТ 108.001.105-77 «Обозначения условные графические. Оборудование энергетическое». Статус данного документа — не определен законодательством.

Состав УГО по ОСТ 108.001.105-77:

  1. Оборудование турбинное и котельное
  2. Оборудование вспомогательное
  3. Основное оборудование атомных электростанций
  4. Оборудование вспомогательных систем
    4.1. Пар, газ, воздух
    4.2. Вода
    4.3. Реагенты и растворы различного состава и назначения
    4.4. Гидрозолоудаление
    4.5. Масло и мазут
    4.6. Топливо твердое и пылесмеси
    4.7. Элементы трубопроводов основные
    4.8. Обозначения условные трубопроводов и параметров среды
    4.9. Арматура трубопроводная

В дополнение к вышеуказанным документам, обозначения теплоэнергетических систем содержат специализированные книги и монографии, например:

— Буров В.С. «Тепловые электрические станции. Учебник для вузов»;

Рыжкин В. Я. «ТЕПЛОВЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СТАНЦИИ».

Графический символ электрического напряжения

Символ напряжения в AutoCAD

Чертеж графического символа электрического напряжения по ГОСТ 12.4.026-76.

Графический символ следует наносить на электрооборудование, электротехнические изделия и устройства, средства ограждения, а также использовать в предупреждающем знаке W 08 (приложение Д).

Цвет графического символа должен быть черным или красным. Графический символ выполняют на желтом или белом фоне.

Места установки графического символа на электрооборудовании, электротехнических изделиях и устройствах по нормативному документу на конкретное электрооборудование, изделие или устройство, исходя из требований безопасности.

Скачать чертеж графического символа электрического напряжения по ГОСТ 12.4.026-76 AutoCAD DWG 2010

Манифест инженера

Фото манифеста инженера

«Никакая инструкция не может перечислить всех обязанностей должностного лица, предусмотреть все отдельные случаи и дать впредь соответствующие указания, а поэтому господа инженеры должны проявить инициативу и, руководствуясь знаниями своей специальности и пользой дела, прилагать все усилия для оправдания своего назначения».

Циркуляр Морского технического комитета №15 от ноября 29 дня 1910 года.

Повышения энергоэффективности ТЭЦ

Энергоэффективность по конденсату

Один из показателей энергоэффективности ТЭЦ. Официальный.

«Увеличение потерь конденсата на станции на 1% приводит к перерасходу 2500 тут по станции за год. Потеря 1 тонны конденсата по станции приводит к перерасходу 60 кг условного топлива».

Ранее, в статье «Энергоэффективность насосов КсВ» описывался один из способов уменьшения потерь конденсата на ТЭЦ.