Методические указания по испытаниям водяных тепловых сетей на гидравлические потери

• Название: Методические указания по испытаниям водяных тепловых сетей на гидравлические потери
• Дата: 25.09.2022
• Размер: 1.06 Mb.
• Имя файла: npa_25_160414.doc
• Тип: Методические указания; #695927
• страница: 1 из 5

МИНИСТЕРСТВО ЭНЕРГЕТИКИ И МИНЕРАЛЬНЫХ РЕСУРСОВ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

Согласовано: Департаментом по государственному надзору за чрезвычайными ситуациями, техническому и горному надзору Агентства Республики Казахстан по чрезвычайным ситуациям (письмо от «29» декабря 2004 г. № 7/2407-2733)

Утверждено: Приказом Министерства энергетики и минеральных ресурсов Республики Казахстан от «03» ноября 2004 г. №263

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

ПО ИСПЫТАНИЯМ

ВОДЯНЫХ ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ

НА ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ПОТЕРИ
РД 34 РК.20.519-05

Астана 2004




Разработано: Фирмой «Казэнергоналадка»

Исполнители: Казанцев А.В., Умирбеков С.У., Островенко Ю.П.

Гриненко П.И. и др.




Все вопросы, замечания и пожелания, касающиеся настоящих Методических указаний, следует направлять по следующим адресам:

473000, г. Астана, ул. Кабанбай батыра, 22, Комгосэнергонадзор МЭ и MP

Республики Казахстан. '

480004, г. Алматы, пр. Сейфуллина, 410, Фирма «Казэнергоналадка», тел. 39-42-42,

32-85-98, факс 39-43-63.


_________________________________________________________________

Лицензия № 0001900 от 16.07.2003 г.

ТОО «Фирма Казэнергоналадка»
УДК 637.34.001.4

______________________________________________________________________

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

ПО ИСПЫТАНИЯМ
ВОДЯНЫХ ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ РД 34 РК.20.519 -05


Вводится в действие

с «01» января 2005 г

Методические указания по испытаниям водяных тепловых сетей на гидравлические потери предназначены для инженерно-технического персонала предприятий и организаций Республики Казахстан, зксплуатирующих тепловые сети, не зависимо от форм собственности, а также научно-исследовательских, проектных и наладочных организаций.

Методические указания распространяются на водяные сети систем централизованного теплоснабжения и содержат основные положения по организации и проведению испытаний водяных тепловых сетей на гидравлические потери в соответствии с требованиями Правил технической эксплуатации электрических станций и сетей Республики Казахстан (РД 34 РК.20.501-02. - г. Астана, 2002).

С выходом в свет настоящих Методических указаний прекращают свое действие «Методические указания по испытанию водяных тепловых сетей на гидравлические потери» (М.: Союзтехэнерго, 1989)

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. Испытания тепловых сетей на гидравлические потери проводятся в целях определения фактических гидравлических характеристик трубопроводов, состояния их внутренней поверхности и фактической пропускной способности

Основными гидравлическими характеристиками трубопровода являются:

• 
  гидравлическое сопротивление трубопровода S, ч²/м⁵ или м/(м³/ч)²,
  
• 
  коэффициент гидравлического сопротивления (трения) ;
  
• 
  эквивалентная шероховатость трубопровода К₃, мм.
  

1.2. Оценка внутреннего состояния трубопроводов по результатам испытаний проводится при сравнении расчетной и фактической пропускной способности испытанного участка тепловой сети, при сравнении фактического коэффициента сопротивления с расчетной величиной _р, соответствующей значению К_э = 0,5 мм для данного диаметра труб.

2. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЯМ
2.1. Выбор участков

2.1.1. Для испытаний на гидравлические потери выбираются
магистральные и разводящие (распределительные) трубопроводы,
являющиеся характерными для данных тепловых сетей по срокам и
условиям эксплуатации. При наличии нескольких источников
теплоснабжения (ТЭЦ, районных котельных. Далее по тексту сокращенно -
источник тепла) испытаниям должны подвергаться трубопроводы от
каждого источника тепла. Испытания должны охватывать участки
трубопроводов с максимальными и минимальными сроками эксплуатации.

2.1.2. В процессе подготовки к испытаниям проводится детальное ознакомление со схемой тепловой сети, оборудованием источника тепла, эксплуатационными материалами, по которым заполняется опросный лист, приведенный в рекомендуемом приложении 1

2.1.3. Исполнительная документация по тепловой сети и источнику тепла должна быть уточнена путем непосредственного осмотра. При этом особое внимание должно быть обращено на водоподготовительную установку и подпиточное устройство источника тепла, случаи подпитки сети сырой (технической) водой, характер водоподготовки за все время работы тепловой сети, качество подпиточной воды в разное время года и т.д. Необходимо проанализировать результаты определения скорости внутренней коррозии с помощью индикаторов внутренней коррозии.

2.1.4. В результате уточнений составляется схема испытываемой части сети, где должны быть указаны длины и диаметры участков, местные сопротивления (компенсаторы, задвижки, повороты, переходы диаметров и т.д.), номера камер, места присоединения ответвлений и их диаметры, места установки и диаметры существующих циркуляционных перемычек, места подключения подкачивающих насосных станций, геодезические отметки узловых точек сети (тепловых камер и т.п.), места установки штуцеров для манометров. Одновременно составляется техническая

характеристика .испытываемой тепловой сети, а также перечень местных сопротивлений по участкам трубопроводов (формы П 2.1 и П 2.2 рекомендуемого приложения 2).
2.2. Разработка режимов испытаний схем включения оборудования и установки средств измерений

1. 
   После анализа собранных материалов и выбора участков тепловой сети для испытаний намечаются схема включения оборудования на источнике тепла и по сети, места установки средств измерений и циркуляционных перемычек, определяются геодезические отметки мест установки манометров.
   
2. 
   Для создания максимального располагаемого напора на источнике тепла схема включения оборудования собирается таким образом, чтобы сопротивление коммуникаций было наименьшим. При этом сетевая вода при испытаниях может проходить через перемычки помимо водоподогревателей и водогрейных котлов или одновременно через перемычки и подогреватели с отключенным подогревом¹.
   
3. 
   Измеряемыми.параметрами при испытаниях являются расходы сетевой и подпиточной воды, давление воды в контрольных точках и температура воды.
   

Для измерения расхода сетевой воды средства измерений устанавливаются на подающем или обратном трубопроводах теплосети на источнике тепла, на каждом ответвлении, испытываемом одновременно, на трубопроводе подпитки тепловой сети.

Для измерения расхода воды при испытаниях по возможности должны быть использованы штатные измерительные приборы (сужающие устройства - диафрагмы с дифференциальными манометрами), которые расчетным путем проверяются на максимальный и минимальный расходы воды, ожидаемые при испытаниях. Допускаемая погрешность измерения расхода воды при испытаниях должна составлять ± 2%.

Измерение давления при испытаниях производится с помощью манометров, установленных на подающем и обратном трубопроводах источника тепла и в следующих характерных точках тепловой сети:

в местах изменения внутреннего диаметра трубопровода - на меньшем диаметре;

в местах изменения расхода сетевой воды (при одновременном

_____________________________________________________________________________________

В процессе испытаний могут быть получены гидравлические характеристики внутристанционных коммуникаций, для снятия которых необходимо установка манометров в узловых точках по ходу воды.

испытании магистрали и ответвления от нее) - до разветвления;

в местах установки циркуляционных перемычек (перед перемычкой и после нее);

через каждые 600 - 1000 м трассы тепломагистрали на трубопроводах неизменного диаметра.

Для установки манометров к трубопроводам привариваются штуцера диаметром 1/2". Для отбора давления в стенке трубы просверливается отверстие диаметром 3 мм. Конструкция штуцера приведена на рис. 1. На штуцер через трехходовой кран или вентиль устанавливается манометр.

Рис.1. Штуцер для установки манометра
Трехходовой кран позволяет включать и отключать манометр, поверить нулевую точку и продуть соединительную линию.

Манометры на подающем и обратном трубопроводах в каждой точке наблюдения желательно устанавливать на одной геодезической отметке. Высота установки манометра выбирается из условия удобства снятия показаний и производства монтажа. В камерах с высокой температурой воздуха и затопляемых водой манометры могут устанавливаться под крышкой люка. Допускаемая погрешность измерения давления при испытаниях не должна превышать ± 0,6% верхнего предела шкалы используемого средства измерения.

Измерение температуры сетевой воды при испытаниях, производится в подающем или обратном коллекторах на источнике тепла. Температура

измеряется один раз на каждом режиме испытаний с помощью станционных (штатных) приборов; допускаемая погрешность при этом должна составлять ±2°С.

На рис. 2 приведена принципиальная схема установки средств измерения на источнике тепла и тепловой сети при испытаниях на гидравлические потери.

2.2.4. В процессе подготовки к испытаниям определяются геодезические отметки центров манометров, устанавливаемых в контрольных точках, необходимые для обработки результатов измерений.

Для этого производится нивелировка трасс тепловых сетей, намеченных к испытанию. Для нивелировки используются нивелиры III и IV классов и технические типов Н-3 и Н-10.

При нивелировке определяются абсолютные отметки люков камер, в которых будут установлены манометры. Допускаемая погрешность при этом составляет ± 0,01%. Отметка оси манометра определяется как разность между отметкой люка и расстоянием от люка до центра манометра (при выносе манометра за пределы камеры - как сумма). Измерение расстояния от люка до центра манометра производится линейкой, метром или рулеткой с погрешностью до 1 мм. Результаты нивелировки должны быть оформлены в виде протокола или акта и сведены в таблицу (форма П2.3 приложения 2).

2.3. Расчет параметров испытаний

2.3.1. В задачу расчета параметров испытаний входит определение
расходов воды на каждом этапе испытаний (для каждого участка
магистрали), выбор перемычек, необходимых для пропуска этих расходов,
проверка возможности использования существующих сужающих устройств
(диафрагм) и расчет новых, выбор пределов измерений манометров и точек
измерения давления на сети.

Для расчета применяется минимальное значение потерь напора на участке по подающему или обратному трубопроводу при испытаниях, равное 15 м

2.3.2. Для расчета необходимы следующие исходные данные:
длины / (м) и внутренние диаметры трубопроводов D_BH (м);
сумма коэффициентов местных сопротивлений по участкам
предполагаемые значения эквивалентной шероховатости,

принимаемые в зависимости от сроков и условий эксплуатации К_э(мм);

геодезическая отметка трубопроводов в контрольных точках испытуемой магистрали h_r(м);

располагаемый напор на выводах источника тепла (м);

напор в обратном коллекторе источника тепла (м);

Рис.2. Схема установки средств измерений на источнике тепла и тепловой сети при испытаниях на гидравлические потери
1 - основные подогреватели сетевой воды; 2 - пиковый подогреватель сетевой воды или водогрейный котел; 3 - сетевые насосы; 4 - подпиточный трубопровод; 5 - подпиточный насос; 6 - обратный клапан; 7 - задвижка; 8 - манометр; 9 - сужающее устройство с расходомером; 10 - термометр; 11 - подающий трубопровод; 12 - обратный трубопровод; 13 - насосы подкачивающей насосной станции, установленной на обратном трубопроводе; 14- циркуляционная перемычка; 15-переход диаметра трубопровода.

геодезическая отметка обратного коллектора источника тепла (м);

внутренние диаметры (м) и места расположения существующих циркуляционных перемычек.

2.3.3.Сопротивление каждого участка магистрали по подающему или обратному трубопроводу определяется по формуле, ч²/м или м/(м³/ч)²:


где

- удельное сопротивление 1 м трубопровода, определяемое для данного диаметра труб по табл. П 3.3 справочного приложения 3 в зависимости от предполагаемого значения эквивалентной шероховатости К_э, ч²/м⁶ или м/[(м³/ч)²м];

S _м - удельное сопротивление единицы коэффициента местных

сопротивлений (табл. П 3.3 справочного приложения 3), ч²/м⁵ или м/(м³/ч)².

Сумма коэффициентов местных сопротивлений принимается по табл. П 2.2 рекомендуемого приложения 2.

Ниже рассмотрены три случая расчета параметров испытаний.

2.3.4. Испытания магистрали, состоящей из трубопроводов одного-двух типоразмеров, испытываемых одновременно.

Ожидаемый расход воды при испытаниях определяется по формуле, м³/ч:


Где

- сопротивление испытываемой магистрали, включающее
сопротивление всех участков по подающему и обратному
трубопроводам S_уч и перемычки , ч /м⁵;

- располагаемый напор на выводах источника тепла, м.
Диаметр циркуляционной перемычки d_nили дополнительной перемычки при наличии одной небольшого диаметра определяется ( максимального диаметра трубопровода на испытуемом

участке). Сопротивление перемычек S_n определяется по табл. П 3.4 и П 3.5 приложения 3.

При использовании дополнительной перемычки, расположенной за основной перемычкой на расстоянии (м), суммарное сопротивление рассчитывается по формуле, ч²/м⁵:


где

- сопротивление дополнительной перемычки, ч²/м⁵;

- сопротивление основной перймычки, ч²/м⁵;

- сопротивление подающего и обратного трубопроводов на
участке между перемычками, включая местные
сопротивления, ч /м⁵.

Потери напора по участкам труб одного диаметра определяются по формуле, м:

Места для установки манометров на трубопроводах одного диаметра большой протяженности выбираются через 600 - 1000 м при выполнении условия, указанного в п. 2.3.1 ( 15 м).

Расчет пьезометрических напоров и построение пьезометрического графика ведется последовательно от источника тепла по подающему трубопроводу, затем по обратному. При этом пьезометрический напор (м) в подающем коллекторе источника тепла рассчитывается по исходным данным:

Ожидаемый пьезометрический напор в каждой контрольной точке определяется по формуле, м:

где

- пьезометрический напор в предыдущей (по ходу воды)
контрольной точке, м;

- потери напора на участке между заданной и предыдущей
контрольными точками, м;

- геодезические отметки трубопровода в заданной и
предыдущей (по ходу воды) контрольных точках, м.

2.3.5. Испытания магистрали, состоящей из трубопроводов, диаметры
которых значительно убывают по мере удаления от источника тепла.

Поскольку расходы воды для испытаний трубопроводов больших диаметров головных участков магистралей должны быть значительно выше, чем при испытаниях конечных участков магистрали, испытания проводятся в несколько этапов. При этом участки, подвергаемые испытаниям на каждом этапе, выбираются таким образом, чтобы одновременно можно было испытать трубопроводы с близкими значениями диаметров. В конце каждого участка, испытываемого на каком-либо этапе, монтируется перемычка между подающим и обратным трубопроводами.

При испытаниях каждого участка используются все перемычки, расположенные за испытываемым участком, общее сопротивление которых определяется по формуле (2.3) и табл. П 3.4 и П 3.5 приложения 3.

Расчет расходов воды и выбор диаметров циркуляционных перемычек производят начиная с конечного участка испытываемой магистрали. Принимая значение потерь напора по одному трубопроводу, который характеризуется меньшим сопротивлением, рассчитывают по формуле (2.2) соответствующий ей расход воды и находят значение располагаемого напора в концевой камере, по которому подбирается диаметр концевой перемычки. Затем по выбранным потерям напора на предпоследнем участке испытаний выявляют необходимый расход воды по нему, оценивают расход воды, поступающей в конечный участок испытываемой магистрали, и по разности выбирают перемычку в конце предпоследнего участка. Аналогично поступают и при расчете расходов и диаметров перемычек на испытываемых участках, расположенных ближе к источнику тепла.

Если располагаемый напор у перемычки оказывается настолько малым, что предопределяет чрезмерно большой ее диаметр, выбирают меньшее значение потерь напора на испытываемом участке. Вследствие дискретности диаметров перемычек ожидаемый расход воды на разных этапах испытаний будет несколько отличаться от рассчитанного. Для определения расходов воды при испытаниях каждого участка производят гидравлический расчет магистрали для каждого этапа испытаний при выбранных размерах перемычек и окончательно находят ожидаемые расходы воды и значения напоров в тепловых камерах, где будут установлены манометры.

В рекомендуемом приложении 4 приведен пример расчета параметров гидравлических испытаний.

2.3.6. Испытания магистрали при наличии подкачивающих насосных
станций на подающем или обратном трубопроводе.
В зависимости от диапазона диаметров трубопроводов расчет производится аналогично п. 2.3.4 или 2.3.5 с учетом дополнительного располагаемого напора, создаваемого насосами.

При расчете следует учитывать два ограничения: напор на стороне всасывания подкачивающих насосов должен соответствовать паспортным данным, давление после насосов не должно превышать максимального рабочего давления теплосети.

На рис. 3 приведен расчетный пьезометрический график для испытуемой тепловой сети.

В соответствии с расчетным пьезометрическим графиком определяются предельные значения давлений для подбора манометров, устанавливаемых в каждой контрольной точке при испытаниях.
2.4. Составление технической и рабочей программ испытаний
2.4.1. Техническая программа испытаний должна содержать:
наименование объекта, цель испытаний и обоснование их

необходимости, объем испытаний;

перечень подготовительных работ, сроки проведения всего комплекса работ, предшествующих и обеспечивающих выполнение испытаний, в том числе установку специальной аппаратуры, подготовку необходимых материалов, устройство специальных схем;

условия проведения испытаний;

наименование каждого этапа, общее время выполнения работ по этапам, последовательность выполнения этапов испытаний;

режим работы испытуемого и смежного с ним оборудования тепловых сетей на каждом этапе испытаний, допустимые отклонения параметров в процессе испытаний и их предельные значения;

режим работы оборудования источника тепла и теплосети после окончания испытаний;

перечень лиц, ответственных за обеспечение и проведение испытаний;

перечень лиц, согласовывающих техническую и рабочую программы; обеспечение требований безопасности при проведении испытаний.

2.4.2. Рабочая программа испытаний должна содержать:

перечень работ, выполняемых непосредственно перед испытаниями (подготовка оборудования, сборка схемы на источника тепла и по сети, установка средств измерений, подготовка системы связи и сигнализации и т.д.), исходное состояние оборудования;

подготовку наблюдателей:

- проведение инструктажа по ведению измерений;

Рис.3. Расчетный пьезометрический график для испытываемой тепловой сети:
1 - потери напора в стационарных коммуникациях; 2 - потери напора в суж-ем устр-ве; 3 - линия напоров в подающей магистрали; 4 - потери напора в перемычке; 5 - напор подкачивающих насосов; 6 - линия напоров в обратном трубопроводе; 7 - условный профиль трассы

проведение инструктажа по технике безопасности при испытаниях;

- уточнение действий персонала при возможных отклонениях от режима и неисправностях средств измерений.

перечень организаций и должностных лиц, ответственных за техническую и оперативную части испытаний по этапам испытаний;

перечень организаций и лиц, согласовывающих рабочую программу испытаний;

перечень и последовательность технологических операций при подготовке и проведении опытов;

график проведения испытаний (время начала и окончания каждого этапа);

допускаемые режимы работы оборудования и меры по предотвращению отклонения от них при испытаниях;

указания о возможной корректировке хода испытаний (перерыв, повторение опытов, прекращение испытаний и т.д.) по промежуточным результатам испытаний;

указания о режиме работы оборудования после завершения испытаний;

требования техники безопасности при проведении испытаний; необходимые схемы, чертежи, регламенты.