Почему теплосети разного диаметра и изогнутые?

Почему теплосети разного диаметра и изогнутые?

Тыщёвка, восьмисотка, пятисотка. Эти слова часто слышишь от работников теплотранспортного подразделения СГК. Но они понятны, пожалуй, только энергетикам. На самом деле речь идёт о трубах. Точнее, об их диаметре. Мы решили разобраться в системе подачи тепла в дома горожан на примере Красноярска, в частности выяснить, почему трубопроводы имеют разный диаметр и почему они изогнутые.

Для начала давайте поймём, как тепло попадает в наши батареи. В виде горячей воды и пара оно передается по трубам от ТЭЦ к домам. Протяженность этих труб в Красноярске составляет 1548 километров. Для сравнения: расстояние от Красноярска до Новосибирска — 634 километра.

Трубы, которые выходят непосредственно от ТЭЦ, называются тепловыводами, а трубы, по которым горячая вода идет далее к домам, — теплотрассами. Их, в свою очередь, подразделяют на магистральные тепловые сети (с диаметром от 400 мм) и внутриквартальные сети (с диаметром менее 400 мм). Если провести аналогию, то система теплосетей в городе похожа на дерево. Большой массивный ствол — это тепловывод, а от него идут ветви — магистральные сети. Самые маленькие веточки — внутриквартальные трубы.

DJI_0019.jpg
Скачать

Тепломагистрали в Красноярске изготовлены из стали, хотя по техническим требованиям, действующим в России, можно использовать трубы из полимеров, но в Сибири этот номер не пройдёт: слишком большие перепады температур. Представьте, когда на улице –30 °С, температура в теплосетях достигает +130 °С.

При этом трубы, которые находятся непосредственно в домах, можно делать из полимеров, потому что в них температура воды не должна превышать +95 °С.

Теперь к нашим тыщёвкам, восьмисоткам и пятисоткам. На пути от ТЭЦ до дома диаметр труб постепенно уменьшается. Так, от ТЭЦ-3 выходит трубопровод самого большого диаметра 1200 мм, и чем ближе к домам, тем меньше диаметр: на подходе к домам диаметр теплотрассы будет уже 300 мм.

Почему так происходит?

Давайте немного порассуждаем. В Красноярске почти 6 тысяч многоэтажек, плюс больницы, школы, различные учреждения, предприятия. 85% из них получают тепло от трёх ТЭЦ.

Чтобы всех согреть, нужно много горячей воды, поэтому тепловыводы от ТЭЦ всегда большого диаметра.

Диаметр трубы на фото составляет 800 мм
Диаметр трубы на фото составляет 800 мм
Скачать

Чтобы тепло дошло до всех районов, вода идёт под давлением. На ТЭЦ-3 оно составляет 14,5 килограмма на квадратный сантиметр, а на ТЭЦ-2 — 11,4 килограмма на квадратный сантиметр (в одном тепловыводе). Если такой большой поток воды под давлением запустить сразу в дома, тогда трубы внутри дома просто разорвёт.

Самый маленький диаметр магистрального трубопровода равен 400 мм, а межквартального — всего 32 мм. От диаметра трубы зависит количество домов, которые получают тепло, а значит, и количество домов, где тепло будет отключено в случае аварии. Поэтому в ремонтной программе магистральным сетям уделяется приоритетное внимание. Кстати, ремонтировать их дороже, чем квартальные.

Для сравнения: в многоквартирных домах максимальный диаметр труб системы отопления — 108 мм, а минимальный — 15 мм.

Почему тепломагистрали изогнутые, а не прямые?

Там, где теплосети проложены над землёй, можно заметить, что некоторые участки не прямые, а имеют форму буквы П. Это делается не для обхода каких-то конструкций и не для разнообразия.

Ещё в школе мы учили, что при нагревании любое тело расширяется, а при охлаждении оно сжимается. Например, 100-метровая труба диаметром 500 мм, если в ней будет циркулировать вода температурой +70 °С, станет длиннее на 10 см. Подобные изменения изогнут трубу и могут привести к её разрушению.

П-образный компенсатор
П-образный компенсатор
Скачать

На фото выше представлен П-образный компенсатор, который позволяет трубе удлиняться в расчётных пределах. Изменение длины примут и разделят между собой сварные швы и отводы труб, а сама труба останется целой и в неизменном положении.

Итог:

  • Чем ближе к жилым домам, тем меньше диаметр трубопроводов тепловых сетей.
  • Дома в городе расположены неравномерно, плотность застройки разная, поэтому от тепломагистралей с большим диаметром отходят ответвления с меньшим диаметром, которые идут в разные районы и микрорайоны.
  • Теплосети делают изогнутыми, потому что, когда по ним идёт горячая вода, они расширяются. Если эти моменты не предусмотреть, то порывов не избежать.