Co je Channelless potrubí?

Podzemní způsob instalace, při kterém jsou tepelné trubky umístěny přímo v zemi. Bezpotrubní instalace teplovodů je jedním ze způsobů, jak snížit náklady na topné sítě. Tepelně izolační konstrukce bezpotrubního teplovodu se skládá ze 4 hlavních vrstev: antikorozní, tepelně izolační, hydroizolační a mechanická ochrana. Bezkanálová instalace tepelných trubic se v SSSR rozšířila až do roku 1941, poté bylo jejich používání na nějakou dobu ukončeno kvůli nedokonalým návrhům. V roce 1949 byla použita bezpotrubní pokládka teplovodů s monolitickou armovanou pěnobetonovou izolací. Nyní se progresivní konstrukce široce používají pro různé půdy. V zahraničí se používání bezkanálových topných trubek nezastavilo. Bezpotrubní těsnění topných trubek se na základě návrhu tepelné izolace dělí na zásypová, prefabrikovaná, prefabrikovaná, litá a monolitická. Zásypová izolace se vyrábí z sypkých tepelně izolačních materiálů na výkopových a tlakových potrubích. Běžné je zasypání mletou rašelinou. V rýze se trubky pokládají na betonové nebo dřevěné trámy (případně na pevný betonový podklad) nebo přímo na izolační lože. Izolační vrstva je pevně zhutněna. Pod vlivem koroze a sedání půdy jsou pozorovány časté praskliny svarových spojů trubek. Na izolace zásypových konstrukcí jsou kladeny zvýšené požadavky. Je žádoucí, aby granule zásypové izolace měly vysokou mechanickou pevnost, hydrofobnost, trvanlivost a neobsahovaly agresivní látky. V zahraničí se jako zásyp používají hydrofobní materiály, monolit, termobeton, protexulát a další. Výsledky provozu zahraničních a tuzemských konstrukcí se zásypovou izolací naznačují potřebu použití spolehlivých antikorozních materiálů na potrubí. V prefabrikovaných těsněních se tepelná izolace pokládá na trubky z kusových prvků (cihly, segmenty, skořepiny). Jako tepelná izolace byla použita rozsivka, azbestocement, pěnobeton atd. Na ni byly aplikovány hydroizolační a ochranně-mechanické vrstvy (nebo jedna z nich). Tato těsnění se neosvědčila z důvodu nedostatečné těsnosti pláště a vzduchové mezery mezi potrubím a izolací a vysokých hydrofilních izolačních vlastností materiálů. Je vhodné použít taková těsnění s pěnovým betonem nebo pěnosilikátem v přítomnosti štěrku a spolehlivé antikorozní ochrany trubek. V prefabrikovaných těsněních jsou trubky uloženy v bednění z pěnobetonových desek. Prostor v bednění je vyplněn pěnobetonovou hmotou. Po vytvrdnutí betonu se vytvoří silná skořepina, která zabraňuje samostatnému pohybu trubky při teplotních dilatacích. V některých konstrukcích jsou potrubí předizolována vrstvou minerální vlny, následně vyplněna tvrdnoucí hmotou, která se po navlhčení tmelí. V tomto provedení se trubky, když jsou vysunuty, volně pohybují v plášti a struktura se stává podobnou kanálové. Pěnový beton je široce používán pro výrobu litých bezkanálových tepelných trubek. V zahraničí jsou široce rozšířeny materiály na bázi živičných kompozic. Trubky se zalévají přímo na trase do mobilního bednění nebo trvalého skořepinového tvaru. V těsněních používaných v zahraničí je pěnový beton pokryt vodotěsným povlakem. Typ litých těsnění jsou monolitická těsnění, u kterých tepelně izolační vrstva pevně přilne k povrchu trubky. Monolitické konstrukce se vyrábí v továrnách tak, že se z povrchu nerezové trubky navine armovací síť s malou mezerou a ve speciálních formách se kolem trubky nalije vytvrzovací roztok. Po tepelném zpracování hmota pevně přilne ke kovu trubek a vytvoří monolitickou strukturu. Monolitické skořepiny se během tepelného prodlužování pohybují v librách spolu s trubkami.
Teplovody uložené bezpotrubně se podle charakteru hmotnostního zatížení dělí na nezatížené a nezatížené. Mezi první patří konstrukce, ve kterých má tepelně izolační povlak dostatečnou mechanickou pevnost a odlehčuje teplovody od vnějšího zatížení (hmotnost zeminy, hmotnost dopravy procházející po povrchu atd.). Patří mezi ně lité, prefabrikované a monolitické. Zásypové teplovody jsou klasifikovány jako nezatížené. Topné sítě s průměrem potrubí do 500 mm se doporučuje pokládat převážně bezpotrubním způsobem.

Bezpotrubní instalace topných sítí je nejúčinnějším a nákladově nejefektivnějším způsobem instalace potrubí. Tato metoda funguje pouze při použití předizolovaných kovových nebo polymerových trubek. Bezpotrubní metodu lze použít jak pro podzemní instalaci potrubí, tak pro nadzemní výstavbu tepelných sítí, v městských oblastech se však metoda nadzemní instalace používá velmi zřídka.

Jakýkoli způsob pokládky tepelných sítí je celý komplex inženýrsko-technických opatření, jejichž konečným cílem je spolehlivá a nepřetržitá dodávka tepla od jeho zdroje ke konečnému spotřebiteli. Tento komplex důsledně zahrnuje etapy projektování, výkopových prací, ale i montáže topných rozvodů s jejich následnou přejímkou.

Obsah

1. Základní požadavky na pokládku topných sítí
2. Bezpotrubní instalace topných rozvodů při projektování podzemních potrubí
3. Vlastnosti návrhu a instalace nadzemních potrubí
4. Příprava, výstavba a montáž potrubí
5. Vlastnosti výkopových prací
6. Bezpečnostní požadavky na pokládku topných rozvodů
7. Testování, spuštění a přejímka topného potrubí
8. Závěr

Základní požadavky na pokládku topných sítí

Hlavními požadavky na nadzemní a podzemní způsoby instalace tepelných sítí jsou vytvoření řady po sobě jdoucích akcí a inženýrských řešení, které ve svém komplexu určují úplnou bezpečnost provozu tepelných sítí, jakož i jejich spolehlivost a trvanlivost.

Pro zvýšení spolehlivosti a bezpečnosti tepelných sítí s jejich metodou instalace bez potrubí byla vyvinuta a uvedena v platnost řada regulačních dokumentů, z nichž hlavní jsou následující:

• státní norma GOST R 56227 z roku 2014 formuluje základní požadavky a specifikace na trubky a tvarovky v izolaci z polyuretanové pěny;
• sbírka stavebního řádu SP 124.13330.2012 definuje základní pojmy a normy pro projektování tepelných sítí;
• soubor pravidel SP 41-105-2002 definuje základní normy pro projektování a instalaci tepelných sítí bezpotrubním způsobem instalace. Tato klenba byla vyvinuta pro trubky s pláštěm z polyuretanové pěny, jehož vnější vrstva je chráněna vrstvou polyethylenu;
• sada pravidel SP 315.1325800 z roku 2017 byla vytvořena jako vývoj SP 41-105-2002 a poskytuje modernější vydání metod bezkanálové instalace a pravidel pro jejich návrh.

Stojí za zmínku, že pro oblast hlavního města jsou v platnosti moskevské normy MGSN 6.03 z roku 2003, které byly schváleny Státním stavebním výborem Ruské federace jako regionální stavební normy – TSN 41-307 z roku 2003.

Bezpotrubní instalace topných rozvodů při projektování podzemních potrubí

Při navrhování potrubí podzemního vytápění bezpotrubní metodou instalace bylo vyvinuto a platí několik hlavních pravidel a omezení, z nichž hlavní jsou následující:

• bezkanálová pokládka podzemních potrubí je přímo vhodná pro nesesedající zeminy s přirozenou kategorií vlhkosti, jakož i pro vodou nasycené a poklesové zeminy prvního typu;
• bezkanálovou metodu je zakázáno používat pod vozovkou silnic první až čtvrté kategorie;
• Při pokládce ocelových trubek je nutné použít vlnovcové kompenzátory všech možných typů. Toto opatření není poskytováno pro flexibilní a polymerní potrubí;
• při navrhování průchodů rozvodů podzemního vytápění stěnami budov nebo staveb je nutné zajistit instalaci nástěnných vstupních jednotek;
• ve výkopech pro instalaci bez kanálů by měla být poskytnuta vrstva písčitého materiálu, jejíž tloušťka závisí na typu hlavního potrubí;
• minimální hloubka potrubí topné sítě by neměla být menší než 50 cm u ocelových trubek a od 60 do 300 cm u polymerových trubek.

Také jedna z norem pro projektování tepelných sítí s předizolovaným potrubím v izolaci z polyuretanové pěny zajišťuje vývoj a realizaci provozních systémů dálkového ovládání – SODK.

Vlastnosti návrhu a instalace nadzemních potrubí

Nadzemní způsob pokládky tepelných sítí se obvykle používá mimo města a obce, stejně jako ve velmi drsném terénu, na permafrostu nebo v zledovatělých půdních podmínkách. Nadzemní metoda se také používá k pokládání potrubí přes řeky, dopravní tepny nebo jinou infrastrukturu.

Při navrhování topných rozvodů s nadzemním uložením potrubí se obvykle používají podpěry nebo železobetonové nadjezdy, jejichž výška závisí na konkrétní ploše oblasti. Při pokládce nízké podpory by výška tras měla být od 30 do 60 cm.Tento způsob se používá mimo obytné budovy, v místech bez křižovatek s automobilovými, pěšími nebo železničními trasami.

Při navrhování topných sítí na křižovatkách s komunikacemi se používají vysoké podpěry potrubí, jejichž výška závisí na typu křižovatky:

• v místech, kde se pohybují chodci, by výška podpěr neměla být menší než 220 cm; na křižovatkách dálnic je minimální výška podpěr 5 metrů; když hlavní topení křižuje tramvajové koleje, minimální výška podpěr by měla být 7,1 metru od temena koleje.

Pravidla pro umístění topných rozvodů přes železniční tratě vnitřní a staniční sítě jsou standardizována mezistátní normou – GOST 9238-2013.

Příprava, výstavba a montáž potrubí

Celý proces výstavby podzemního topného potrubí bezvýkopovou metodou lze rozdělit do několika hlavních fází, z nichž každá realizuje svou vlastní oblast práce:

• geodetické vyznačení hlavní trasy teplovodu;
• výkopové práce, plnění lože pro potrubí;
• dodávka potrubí, tvarovek, dilatačních spojů a tvarovek na místo;
• kladení a svařování jednotlivých pramenů;
• montáž pevných podstavců a montáž rozvodů topení včetně kompenzátorů;
• práce na přímé izolaci spojů a odbočných bodů;
• instalace SDSK a dalších pomocných poplachových nebo řídicích systémů;
• zprovoznění a zprovoznění systému dálkového ovládání.

Veškeré práce na instalaci topných rozvodů se provádějí závazně v souladu s projektem, který je zároveň definičním dokumentem pro přijetí a přípravu příslušného zákona.

Vlastnosti výkopových prací

Výkopové práce jsou nejnáročnější částí projektu pro bezpotrubní způsob instalace tepelných sítí a při jejich realizaci musí být splněna řada formálních podmínek, které jsou konkrétně stanoveny v regulačních dokumentech:

• rozvoj a hloubení příkopů by nemělo doprovázet narušení přirozené nebo umělé struktury půdy v oblastech, kde je instalováno topné potrubí;
• při provádění výkopových prací je nutné zajistit uspořádání jímek a nástavců v místech návrhu pro instalaci kompenzátorů, komor nebo drenážního systému;
• při vývoji výkopů zajistit dostatečný prostor pro instalaci, montáž a pokládku potrubí v hloubce určené projektem;
• před zahájením plnění pískem musí být provedeny práce na vyrovnání dna příkopů v souladu s projektovou dokumentací;
• na stavbách s vysokou hladinou podzemní vody je nutné zajistit jejich nepřetržité čerpání;
• Při zásypu již položených trubek by se mělo provádět ve vrstvách se současným zhutněním každé vrstvy;
• Zásypový materiál nesmí obsahovat drcený kámen nebo kámen větší než 16 mm, jakož i cizí předměty ve formě suti, dřevěných drtí nebo hlíny. Plnění zákopů zmrzlou zeminou je také zakázáno;
• plochy samostatně izolovaných potrubních spojů se vyplňují až po hydraulické zkoušce.

Po naplnění topného potrubí v místech, kde je instalován, je povinné obnovit trávníky a chodníky, které byly upraveny před zahájením prací. Před pokládkou asfaltu je třeba zajistit vrstvu štěrku.

Bezpečnostní požadavky na pokládku topných rozvodů

Hlavní bezpečnostní opatření při pokládce topných rozvodů vrstvou polyuretanové pěny souvisí se specifickými vlastnostmi tohoto materiálu z hlediska jeho požárního nebezpečí. Pracovat tak mohou pouze osoby, které dosáhly věku 18 let a které prošly podrobnými instrukcemi o regulačních bezpečnostních opatřeních.

V místech uložení potrubí se provádějí základní protipožární opatření – je zakázáno rozdělávat oheň blíže než 2 metry od místa uložení potrubí a dále je zakázáno umisťovat je v blízkosti skladovacích prostor hořlavých nebo hořlavých kapalin.

Z bezpečnostních důvodů je nutné po zateplení spár shromáždit a uložit na speciálně k tomu určeném místě veškeré ověsy a polyuretanový odpad. Také samotná práce na izolaci spojů a jejich vyplnění polyuretanovou pěnou musí být prováděna s použitím osobních ochranných prostředků – speciálních obleků, obuvi, speciálních brýlí a ochranných rukavic. Při práci s polyuretanovou pěnou v průchozích tunelech je povinné použití respirátorů.

Testování, spuštění a přejímka topného potrubí

Před uvedením otopné soustavy do provozu se provádí řada činností k ověření shody potrubí s projektovou dokumentací. Následující typy testů jsou povinné:

• před zahájením zkoušky se kontroluje čistota a neporušenost potrubí a také jejich vizuální kontrola;
• druhou etapou povinného zkoušení je soubor předběžných pevnostních studií pomocí hydraulických metod;
• také ve druhém stupni zkoušení se dodatečně provádí sekundární kontrola spojů ocelových nebo polymerových trubek v místech vlastní izolace;
• ve třetí fázi je systém dálkového ovládání nastaven a testován;
• Poslední fází jsou závěrečné hydraulické zkoušky, které poskytují konečné údaje o souladu pevnosti a hustoty potrubí s požadavky stanovenými v projektu.

Úspěšné absolvování závěrečných zkoušek je základem pro zasypání spár a urovnání zeminy nad jejich umístěním. Po ukončení všech zkoušek jsou vypracovány přejímací certifikáty, které obsahují nejen hlavní certifikát, ale také přejímací certifikáty vlnovcových kompenzátorů, přejímací certifikáty pro systém dálkového ovládání a prvotní topný certifikát pro kontrolu startovacích kompenzátorů.

Závěr

Široké používání flexibilních polymerních potrubí v továrně izolované polyuretanové pěně přineslo bezpotrubní metodu instalace topných sítí na první místo z hlediska účinnosti a nákladů na pracovní sílu a dobře vyvinutý regulační rámec poskytuje této metodě všechny potřebné dokumenty. Pro bezkanálovou instalaci flexibilních potrubí Isoproflex a Casaflex kontaktujte TK Flex.