Система нормативных документов в строительстве свод правил по проектированию и строительству
| Вид материала | Документы |
- Система нормативных документов в строительстве свод правил по проектированию и строительству, 1549.3kb.
- Система нормативных документов в сторительстве свод правил по проектированию и строительству, 247.99kb.
- Свод правил по проектированию и строительству сп 82-101-98 "Приготовление и применение, 1109.85kb.
- Свод правил по проектированию и строительству сп 41-104-2000, 539.45kb.
- Свод правил по проектированию и строительству оценка вибрации при проектировании, строительстве, 2106.93kb.
- Свод правил по проектированию и строительству проектирование автономных источников, 1387.13kb.
- Свод правил по проектированию и строительству проектирование автономных источников, 1413.2kb.
- Свод правил по проектированию и строительству сп 42-101-2003 "Общие положения по проектированию, 5117.85kb.
- Свод правил по проектированию и строительству сп 12-104-2002 "Механизация строительства., 978.14kb.
- Свод правил по инженерным изысканиям для строительства сп 11-102-97 "Инженерно-экологические, 1366.34kb.
Система нормативных документов в строительстве
СВОД ПРАВИЛ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ
И СТРОИТЕЛЬСТВУ
ПРОЕКТИРОВАНИЕ
ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ
СП 41-110-2005
ИЗДАНИЕ ОФИЦИАЛЬНОЕ
МОСКВА
2005
Разработан ОАО «Объединение ВНИПИэнергопром», Пермским государственным техническим университетом, Ассоциацией разработчиков и производителей средств противокоррозионной защиты для топливно-энергетического комплекса при участии группы специалистов.
Содержание
Содержание 3
Область применения 4
Тепловые нагрузки 4
Резервирование. Надежность. 7
7 Графики регулирования отпуска тепловой энергии 11
8 Расчеты гидравлических режимов 12
9 Расчет эффективной толщины изоляции для тепловых сетей 12
10 Защита трубопроводов от коррозии 13
Настоящий Свод правил СП-41-110-2005 является одним из серии Сводов правил к СНиП 41-02-2003 «Тепловые сети».
В Свод правил включены рекомендации по выполнению норм СНиП 41-02-2003 при проектировании тепловых сетей со всеми сопутствующими сооружениями, а так же систем централизованного теплоснабжения.
В Своде правил СП-41-110-2005 приведены рекомендуемые материалы по проектированию тепловых сетей:
основные условные обозначения (Приложение Б);
расчеты тепловых нагрузок при разработке схем теплоснабжения, проектов и прогнозных разработок;
резервирование. Расчеты тепловых сетей с учетом критериев надежности;
выбор графиков регулирования отпуска теплоты;
расчет гидравлических и тепловых режимов;
определение расчетных расходов сетевой воды;
уточненные основы расчета на прочность конструкций тепловых сетей;
расчет эффективной толщины тепловой изоляции;
выбор способов защиты труб от коррозии.
В разработке принимали участие: канд. техн. наук Я. А. Ковылянский руководитель темы, доктор техн. наук Г. Х. Умеркин, инженеры: А. И. Коротков, Л .В. Макарова, В. И. Журина, А. М. Мишина ,Н.А.Елкина (ОАО «Объединение ВНИПИэнергопром»), канд. техн. наук Б. М. Красовский, канд. техн. наук А. В. Гришкова, (Пермский государственный технический университет), доктор техн. наук А. П. Акользин (Ассоциация разработчиков и производителей средств противокоррозионной защиты для топливно-энергетического комплекса), канд. геогр.наук Т. С. Селегей (ЗапСибРНИИ Госкомгидромета), канд. техн. наук И. Л. Майзель (Ассоциация производителей и потребителей трубопроводов с индустриальной полимерной изоляцией), инженеры: Е. М. Шмырев, Л. Д. Сатанов, Р. М. Соколов (ОАО «Фирма ОРГРЭС»), канд. техн. наук В. И. Ливчак (Мосгорэкспертиза), инженеры: А. В. Фишер (Моспроект), Ю. У. Юнусов (Мосинжпроект), канд. техн. наук В. Я. Магалиф (ЗАО НТП «Трубопровод»), доктор техн. наук А. Ф. Шаповал (Тюменский Государственный Строительный Университет), инженеры: В. А. Глухарев, Л. С. Васильева.
Область применения
Настоящий Свод правил распространяется на:
тепловые сети (со всеми строительными элементами, и конструкциями) от выходной запорной арматуры (исключая ее) коллекторов или от наружных стен источника тепловой энергии до выходной запорной арматуры (включая ее) тепловых пунктов (узлов вводов) зданий и сооружений, транспортирующие горячую воду с температурой до 200 С и давлением до 2,5 МПа включительно;
здания и сооружения тепловых сетей - насосные, тепловые пункты, павильоны, камеры, дренажные устройства и т.п.;
системы централизованного теплоснабжения (далее – СЦТ) в части их взаимодействия в технологическом процессе производства, транспорта, распределения и потребления тепловой энергии.
Свод правил рекомендуется соблюдать при проектировании новых, реконструкции, модернизации и техническом перевооружении существующих тепловых сетей и СЦТ.
Тепловые нагрузки
4.1 Расчет тепловых нагрузок при проектировании тепловых сетей
При разработке проектной документации по тепловым сетям расчетные тепловые нагрузки определяются:
а) в районах существующей застройки населенных пунктов и действующих промышленных предприятий - по проектам зданий с уточнением по фактическим тепловым нагрузкам при условии обеспечения нормируемых параметров воздуха в помещениях, санитарных норм потребления горячей воды;
б) для нового строительства – по проектам.
Допускается определять тепловые нагрузки (при отсутствии достаточных проектных данных) по укрупненным показателям:
- удельным тепловым отопительным характеристикам зданий при t0–q'0 Вт/(м3·°С);
- удельным тепловым вентиляционным характеристикам зданий - qv Вт/(м3·°С);
- укрупненным показателям максимальной тепловой нагрузки на отопление жилых зданий на 1 м2 общей площади - q0 Вт/м2.
Допускается при отсутствии данных руководствоваться указаниями п. 4.2.3.
4.2 Расчет тепловых нагрузок в схемах теплоснабжения
4.2.1 Перспективы развития систем теплоснабжения населенных пунктов, промышленных узлов, групп промышленных предприятий, районов и других административно-территориальных образований, а также отдельных СЦТ, разрабатываются в соответствующих схемах теплоснабжения.
Типовой состав схем теплоснабжения приведен в приложении Г.
4.2.2 При разработке схем теплоснабжения расчетные тепловые нагрузки рекомендуется определять:
а) для существующей застройки населенных пунктов и действующих промышленных предприятий - по проектам с уточнением по фактическим тепловым нагрузкам;
б) для намечаемых к застройке жилых районов - по тепловым характеристикам зданий и сооружений согласно генеральным планам города, поселения;
в) для намечаемых к строительству промышленных предприятий - по укрупненным нормам развития основного (профильного) производства или проектам аналогичных производств;
г) для существующих объектов сельскохозяйственных производств – по фактическим тепловым нагрузкам;
д) для намечаемых к строительству объектов сельскохозяйственных производств – по проектам аналогичных объектов;
е) для существующих сельских населенных пунктов тепловые нагрузки жилых и общественных зданий – по фактическим тепловым нагрузкам;
ж) для намечаемых к строительству жилых и общественных зданий – по проектам аналогичных зданий.
4.2.3 При отсутствии проектов отопления, вентиляции и горячего водоснабжения жилых, общественных и производственных зданий и сооружений тепловые нагрузки допускается определять:
– по результатам энергоаудита;
– для предприятий – по укрупненным ведомственным нормам удельных расходов тепловой энергии на единицу продукции, либо по проектам аналогичных предприятий.
4.3 Расчет тепловых нагрузок на стадиях прогнозных разработок
При разработке прогнозов развития теплоснабжения за основу рекомендуется принимать схемы теплоснабжения, определяющие перспективы развития теплоснабжения городов и других населенных пунктов, промышленных и сельскохозяйственных объектов.
4.3.1 Теплопотребление жилищного-коммунального сектора
При отсутствии схем теплоснабжения тепловые нагрузки на стадии прогнозных разработок рекомендуется определять:
-по укрупненным показателям плотности застройки согласно генеральным планам населенных пунктов
-по укрупненным показателям тепловой нагрузки на квадратный метр общей площади жилых зданий;
-по укрупненным показателям тепловой нагрузки на одного жителя.
При расчете потребления тепловой энергии на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение жилых и общественных зданий рекомендуется исходить из следующих положений:
– новое строительство осуществляется многоэтажными благоустроенными домами;
– горячее водоснабжение учитывается по средней часовой нагрузке;
При определении суммарных тепловых нагрузок жилых и общественных зданий следует учитывать также тепловые нагрузки на горячее водоснабжение существующих зданий, не имеющих централизованных систем горячего водоснабжения или оборудованных газовыми колонками.
При проектировании источника тепловой энергии нагрузка горячего водоснабжения в суммарной расчетной максимальной тепловой нагрузке принимается:
– для технологических потребителей: по средней нагрузке за смену наибольшего водопотребления;
– для бытовых потребителей: по средней нагрузке за отопительный период с коэффициентом суточной неравномерности водопотребления 1,2.
При определении мощности источника тепловой энергии необходимо учитывать несовпадение максимумов тепловых нагрузок отопления, вентиляции, технологии, горячего водоснабжения по часам суток.
Резервирование. Надежность.
5.1 Резервирование
В системах централизованного теплоснабжения резервирование предусматривается с учетом требований п.п. 6.33,6.34,6.35,6.36 СНиП 41.02-2003.
При подземной прокладке тепловых сетей в непроходных каналах и бесканальной прокладке величина резервной подачи тепловой энергии для обеспечения внутренней температуры воздуха в отапливаемых помещениях не ниже +12 °С в течение всего ремонтно-восстановительного периода после отказа в тепловых сетях должна приниматься по таблице 2 СНиП 41.02-2003.
5.2 Показатели (критерии) надежности
Способность проектируемых и действующих источников тепловой энергии, тепловых сетей и в целом СЦТ обеспечивать в течение заданного времени требуемые режимы, параметры и качество теплоснабжения следует определять по трем показателям (критериям):
– Вероятность безотказной работы системы [Р] - способность системы не допускать отказов, приводящих к падению температуры в отапливаемых помещениях жилых и общественных зданий ниже +120С, в промышленных зданиях ниже +80С, более числа раз установленного нормативами.
– Коэффициент готовности системы [Кг] - вероятность работоспособного состояния системы в произвольный момент времени поддерживать в отапливаемых помещениях расчетную внутреннюю температуру, кроме периодов, допускаемых нормативами. Допускаемое снижение температуры составляет 20С.
– Живучесть системы [Ж] - способность системы сохранять свою работоспособность в аварийных (экстремальных) условиях, а также после длительных остановов (более 54 часов).
5.2.1 Вероятность безотказной работы [P].
Вероятность безотказной работы [Р] определяется по формуле:
Р = е-w ; (5.1)
где w – плотность потока учитываемых отказов, сопровождающихся снижением подачи тепловой энергии потребителям, может быть определена по эмпирической формуле:
w = а . m . Кс . d0,208, 1/год.км (5.2)
где а – эмпирический коэффициент. При нормативном уровне безотказности а = 0,00003;
m – эмпирический коэффициент потока отказов, полученный на основе обработки статистических данных по отказам. Допускается принимать равным 0,5 при расчете показателя безотказности и 1,0 при расчете показателя готовности;
Кс – коэффициент, учитывающий старение (утрату ресурса) конкретного участка теплосети. Для проектируемых новых участков тепловых сетей рекомендуется принимать Кс=1. Во всех других случаях коэффициент старения рассчитывается в зависимости от времени эксплуатации по формуле:
Кс=3·И2,6 (5.3)
И = n/no (5.4)
где И – индекс утраты ресурса;
n – срок службы теплопровода с момента ввода в эксплуатацию (в годах);
no – расчетный срок службы теплопровода (в годах).
Нормативные (минимально допустимые) показатели вероятности безотказной работы согласно СНиП 41-02-2003 принимаются для:
источника тепловой энергии – Рит = 0,97;
тепловых сетей – Ртс = 0,90;
потребителя теплоты – Рпт = 0,99;
СЦТ – Рсцт = 0,9.0,97.0,99 = 0,86.
Заказчик вправе устанавливать более высокие показатели вероятности безотказной работы.
Расчеты показателей (критериев) надежности систем теплоснабжения выполняются с использованием компьютерных программ.
При проектировании тепловых сетей по критерию – вероятность безотказной работы [Р] определяются:
по тепловым сетям:
– допустимость проектирования радиальных (лучевых) теплотрасс и в случае необ-ходимости – места размещения резервных трубопроводных связей между радиальными тепло-проводами;
– предельно допустимая длина не резервированных участков теплопроводов до каж-дого потребителя или теплового пункта;
– достаточность диаметров, выбираемых при проектировании новых или реконст-руируемых существующих теплопроводов, для обеспечения резервной подачи тепловой энергии потребителям при отказах;
– необходимость применения на конкретных участках по условию безотказности надземной прокладки или прокладки в проходных каналах (тоннелях), имея в виду, что эти виды прокладок при протяженности менее 5 км, считаются достаточно надежными;
по потребителям тепловой энергии – необходимость проведения работ по дополнительному утеплению зданий.
5.2.2 Коэффициент готовности [Кг]
Коэффициент готовности системы теплоснабжения определяется по формуле:
8760 – z1 - z2 - z3 - z4
Кг = ¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾ , (5.5)
8760
где z1 – число часов ожидания неготовности СЦТ в период стояния нерасчетных температур наружного воздуха в данной местности. Определяется по климатологическим данным с учетом способности системы обеспечивать заданную температуру в помещениях;
z2 – число часов ожидания неготовности источника тепловой энергии. Допускается принимаеть по среднестатистическим данным z2 £ 50 часов;
Оценку готовности энергоисточника рекомендуется производить по фактическим статистическим данным числа часов в год неготовности следующих узлов энергоисточника за последние 5 лет эксплуатации:
z2 = zоб + zвпу + zтсв + zпар + zтоп + zхво + zэл , (5.6)
где zоб – основного энергооборудования;
zвпу – водоподогревательной установки;
zтсв – тракта трубопроводов сетевой воды;
zпар – тракта паропроводов;
zтоп – топливообеспечения;
zхво – водоприготовительной установки и группы подпитки;
zэл – электроснабжения.
z3 – число часов ожидания неготовности тепловых сетей.
z4 – число часов ожидания неготовности абонента. Допускается принимать по среднестатистическим данным z4 £ 10 часов.
Нормативный (минимально допустимый) показатель готовности систем теплоснабжения к исправной работе
nгод - zгод 8760 - 264
Кг (норм) = ¾¾¾¾¾¾ = ————— = 0,97. (5.7)
nгод 8760
zгод – число часов неготовности СЦТ к исправной работе при нормативном (минимальном) значении Кг (норм) = 0,97 принимается:
zгод = z1 + z2 + z3 + z4 @ 264 часа.
С помощью показателя готовности при проектировании рекомендуется определять:
– радиус надежного (качественного) теплоснабжения;
– достаточность установленной тепловой мощности источника тепловой энергии для обеспечения исправного (штатного) функционирования СЦТ;
– способность тепловых сетей обеспечить исправное функционирование СЦТ при нерасчетных похолоданиях;
– максимально допустимое число часов неготовности источника тепловой энергии в течение отопительного сезона;
– температуру наружного воздуха, при которой обеспечивается заданная внутренняя температура у абонента.
– необходимость утепления зданий.
5.2.3 Живучесть [Ж].
Минимально допустимая величина подачи тепловой энергии потребителям по условию живучести должна быть достаточной для поддержания температуры теплоносителя в трубах и соответственно температуры в помещениях, в подъездах, лестничных клетках, на чердаках и т.п. не ниже +3 ºС (таблица 5.3).
Таблица 5.3 – Допускаемое снижение подачи тепловой энергии
| Диаметр труб тепло- вых сетей, мм | Время восста- новления теп-лоснабжения, ч | Расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления t0,°С | ||||
| –10 | –20 | –30 | –40 | –50 | ||
| Допускаемое снижение подачи тепловой энергии, %, до | ||||||
| 300 | 15 | 0 | 0 | 0 | 10 | 22 |
| 400 | 18 | 0 | 0 | 13 | 21 | 33 |
| 500 | 22 | 0 | 7 | 26 | 33 | 43 |
| 600 | 26 | 0 | 20 | 36 | 42 | 50 |
| 700 | 29 | 0 | 23 | 40 | 45 | 53 |
| 800-1000 | 40 | 15 | 38 | 50 | 55 | 62 |
| до1400 | до 54 | 28 | 47 | 59 | 62 | 68 |
Примечания.
1. Температура внутреннего воздуха в помещениях принята:
+18 ºС – для районов с расчетной температурой наружного воздуха для отопления выше минус 30 ºС,
+20 ºС – для районов с расчетной температурой наружного воздуха для отопления ниже минус 30 ºС.
2. Коэффициент аккумуляции зданий b принят равным 40.
7 Графики регулирования отпуска тепловой энергии
Выбор графика регулирования систем централизованного теплоснабжения рекомендуется производить в зависимости от:
– состава потребителей тепловой энергии,
– принятого способа регулирования отпуска тепловой энергии в тепловую сеть,
– принятого способа регулирования режима потребления в теплоиспользующих установках потребителей.
В водяных системах централизованного теплоснабжения рекомендуется применять три метода центрального регулирования:
– качественный, при котором регулирование отпуска тепловой энергии осуществляется за счет изменения температуры теплоносителя τ1 при сохранении постоянным расхода теплоносителя:
– количественный, при котором регулирование отпуска тепловой энергии осуществляется путем изменения расхода теплоносителя Gn при постоянной температуре;
– качественно-количественный, при котором одновременно изменяется и расход Gn и температура τ1 теплоносителя.
Центральное качественное регулирование способно выполнить только грубую регулировку системы теплоснабжения. Его рекомендуется дополнять количественным регулированием на групповых или абонентских вводах.
При автоматизации приборов теплоиспользующих систем потребителей рекомендуется применять индивидуальное количественное регулирование, дополненное:
– центральным качественным регулированием по совместной нагрузке отопления, вентиляции и горячего водоснабжения. Групповые и местные (абонентские) пункты должны обеспечивать поддержание параметров расчетного пьезометра;
– групповым и (или) местным регулированием всех видов тепловой нагрузки.
Выбор и расчет графиков регулирования разнородной тепловой нагрузки рекомендуется вести по СП-41-101. Возможно использование других нормативных и технических материалов (РД, методик и др.).
8 Расчеты гидравлических режимов
Для водяных тепловых сетей рассматриваются следующие гидравлические режимы:
– расчетный – по расчетным расходам сетевой воды;
– зимний – при максимальном отборе воды на горячее водоснабжение из обратного трубопровода;
– переходный – при максимальном отборе воды на горячее водоснабжение из подающего трубопровода;
– летний – при максимальной нагрузке горячего водоснабжения в неотопительный период;
– статический – при отсутствии циркуляции в тепловой сети;
– аварийные.
9 Расчет эффективной толщины изоляции для тепловых сетей
В соответствии с СНиП 41-02 выбор материала тепловой изоляции и конструкции теплопровода следует производить по экономическому оптимуму суммарных эксплуатационных затрат и капиталовложений в теплопроводы, включая сопутствующие конструкции и сооружения тепловых сетей.
В общем случае выбор толщины теплоизоляции теплопроводов при строительстве промышленных комплексов, предприятий, цехов и производств практически не влияет на общую стоимость объекта в промышленности. Толщину теплоизоляции выбирают по СНиП 41-03 на заданные параметры с учетом климатологических данных пункта строительства, стоимости теплоизоляционной конструкции и тепловой энергии.
Для теплопроводов тепловых сетей, как объектов самостоятельного строительства, тепловая изоляция является одним из основных элементов, наряду с трубами, опорными конструкциями под них, дренажными устройствами и т.п., а также каналами, камерами, насосными станциями. Поэтому выбор толщины основного теплоизоляционного слоя следует производить по максимальным суммарным эксплуатационным затратам и капиталовложениям при технико-экономическом обосновании способа прокладки, конструкции теплопровода и в целом варианта технологии теплоснабжения:
(9.1)где З – суммарные затраты, руб/п.м.
Киз – капиталовложения в вариант, руб/п.м.
Цтэ – перспективная цена тепловой энергии, руб/ГДж
qпот – годовые потери тепловой энергии, ГДж/год,
nгод – время работы теплопроводов, час/год.
а – аннуитетный показатель:
(9.2)где r – расчетная рента равна процентам по банковскому кредиту за исключением годовой ставки инфляции и процента относительного перспективного повышения цен на тепловую энергию, %/100;
n – период амортизационных отчислений, лет.
10 Защита трубопроводов от коррозии
Выбор способов защиты стальных трубопроводов тепловых сетей от наружной коррозии рекомендуется производить с соблюдением норм СНиП 41-02, РД-153-34.0-20.518-2003 и приложения К к настоящему Своду правил.
Выбор способов защиты стальных трубопроводов тепловых сетей от внутренней коррозии рекомендуется производить с соблюдением требований СНиП 41-02 (п.п. 13.1, 13.2, 13.3).
Выбор способов обработки воды для централизованного горячего водоснабжения в закрытых системах теплоснабжения рекомендуется производить в соответствии с требованиями приведенными в приложении И.