Жылу құбырларын арнасыз жүргізуде зауыттық шарттарда, «құбыр ішінде құбыр» түрінде алдын-ала оқшауланған құбыр қолданылады, яғни полиэтиленді құбырды болатты құбырдың ішіне енгізеді және бос кеңістікті жылу өткізгіштік коэффициенті төмен көбікті оқшаулағышпен толтырады. Өңделген герметикалық құрылымдар алдын-ала оқшауланған құбыр оқшаулағышты қорғап тұрады және құбырдың бетін топырақ ылғалынан қорғайды. Осылайша құбырдың жоғарғы беті сыртқы тотықтанудан сенімді қорғалады (4.1 сурет).
4.1 сурет. Алдын - ала оқшауланған құбырдың жалпы түрі
Желілік суды тотықтануға қарсы өңдеу арқылы ішкі тотықтануға қарсы қорғаныс шараларын қолдана отырып, полиэтиленді құбырдан жасалған қабықшамен алдын-ала оқшауланған жылу желілерінің қызмет ету мерзімін 30 жылдан және одан да көп уақытқа ұзартуға болады [6].
Көбінесе, алдын-ала оқшауланған құбырларды арнада және жер бетімен жүргізу қолданылады, сонымен бірге жер бетімен жүргізу кезінде топырақты қабат талаптарға сай төселуі керек.
Оқшаулау (ылғалдану) күйін қадағалау мақсатында, алдын-ала оқшауланған құбырдың төсеніштері оқшаулау жағдайын жедел қашықтықтан бақыланатын жүйемен, яғни апаттық дабыл беру жүйесімен жабдықталады.
Жылу құбырларындағы температураны ұзақ мерзімде ұстап тұру, бұрылу бұрыштарын («П»,«Z», және «Г» - түріндегі теңестіргіштер) қолдану есебінен, бір реттік теңестіргіштерді қолданану арқылы жылу желілерін алдын-ала қыздыру жолымен және кейде құбырдың қабырғасындағы ішкі бойлық кернеуді жоғарлату есебінен жүргізіледі.
Әлемде алдын-ала оқшауланған құбырларды арнасыз жүргізуді енгізуде 20 мемлекетте өз өкілдері бар ең атақты АВВ (Asea Brown Boveri Ltd) фирмасының жүйесін анығырақ қарастырайық.
Фирмамен дайындалған құрылымның барлық элементтерін жобалау, дайындау және жөндеу технологиясы бойынша жылу желілерін салу жоғары сенімділікпен ерекшеленеді. Диаметрі Ду20 - дан Ду1000 - ға дейін болатын жылу желілерін салу үшін алдын-ала оқшауланған құбырлар дайындалуда.
ISО 4200/DIN 2458 болаттан жасалған жіксіз құбырлар мемлекеттік стандартқа сәйкес дайындалады. DIN 1626 стандартына сәйкес дәнекерленген құбырларды да қолдануға болады. Құбырлар 5МПа – дан кем емес қысымда сыналады.
Жылу тасымалдағыштың жұмыстық қысымы 1,6МПа-ға дейін, максималды температурасы – 130°С, уақытша рұқсат етілетін температурасы - 140°С. Сыртқы қорғаныс қабаты тығыздығы 
=950кг/м3 болатын төменгі қысымды полиэтиленнен дайындалады. Пенополиуретанды жылу оқшаулағышының тығыздығы =950кг/м3 және жылу өткізгіштік коэффициенті 
=0,027Вт/(м×°С) болады (4.1 сурет).
Тік бұрылыстар орнына, радиусы үлкен иілгіш құбырлар қолданылады. Ду 25…85 құбырлар жөндеу орындарында арнайы құралдар көмегімен майыстырылады, ал Ду100 және одан үлкен құбырлар зауытта дайындайды.
Диаметрі Ду500 және одан да үлкен құбырлардың қисық сызықты аумақтарын дайындау, қиғаш кесілген құбырдың жекелеген бөліктерін дәнекерлеумен жүзеге асады. Иілген бөліктердің ұзындығы, иілу радиусы мен бұрыштары жобалау кезінде есептеу арқылы анықталады.
Көбінесе жылулық желілер АВВ (Asea Brown Boveri Ltd) жүйесі бойынша келесі технологиялардың қолданылуы арқылы жобаланып, өңделеді:
- алдын-ала қыздыру;
- өздігінен теңестіру;
- жобаланған Е- теңестіргішін қолдану;
- салқын монтаж.
Жылу құбырын алдын-ала жылулық кернеумен монтаждау кезінде 70℃ - ге дейін қыздырылады, бұл температураның 60℃ -қа өзгеруіне сәйкес келеді (
=130℃, 
=10℃). Жылу желісін жапқаннан кейін 
салқындау салдарынан бірінші орын ауыстыру, жақын бұрылыстарда жылу желісі бөліктерінің сыртқы бетінде үйкеліспен шектеледі (1.5 сурет). Бұрылыстан 
арақашықтықта орналасқан құбыр бөліктерінің сыртқы қабықшасының топыраққа үйкелуі әсерінен шектеледі және құбыр қабырғаларының ішкі кернеуінің ұлғаюы әсерінен температуралық ауысулар болмайды. Құбыр ұзындығының бір метріндегі қабықшасының диаметрі бойынша құбырдың сыртқы кабатының топырақпен үйкелу күші 12…15 Н/мм - ге тең.
Табиғи теңестіргіштермен (өздігінен теңесу) монтаждау кезінде “Г” “П” “Z” түріндегі теңестіргіштер көптеп қолданылады (4.2 сурет).
4.2 сурет. «Алдын-ала жылулық кернеумен» монтаждау кезінде құбыр желісі аймағында болатын жылулық кернеулер сызбасының бейнесі
Егер теңестіргіштер арасындағы құбыр желісі бөлігінің ұзындығы 
- қа тең болса, онда максималды остік кернеудің мәні 
құрайды, ал температурасы 
- ден бастап 
-ге дейінгі қыздыру кезінде бірінші қосынды ығысу 
- қа тең болады. Келесі ығысулар алдын-ала жылулық кернеумен жылу желісі сияқты 
– қа тең болады (4.3 сурет).
4.3 сурет. Табиғи теңестірумен құбыр желісі бөліктерінде болатын
жылулық кернеудің сүлбелік бейнесі («Г - түріндегі теңестіргіш»)
Е - теңестіргіштерді қолданған кезде құбырлардағы остік кернеу бірнеше рет орын ауыстырғаннан кейін 
құрайды. Жылу құбырын 
- ден =130℃ - ге дейін қыздырған кезде бірінші орын ауыстыру өзіндік теңестіру кезіндегідей 
- қа тең, келесі орын ауыстырулар алдын-ала жылулық кернеумен болатын жылу желілеріндегі сияқты 
– қа тең болады (4.4 сурет).
Салқын құрастыру технологиясы бойынша жылу құбырын - ден 
=130℃ - ге дейін қыздырғаннан кейін құбырлардағы максималды кернеу 
мәнге ие болады.
4.4 сурет. Е түріндегі теңестіргіштер құбыр аймағында болатын
жылулық кернеудің сүлбелік бейнесі
Келесі 10℃ - ге дейін салқындату кезінде бұрылыстарға жанасатын ұзындықты бөліктерді қоспағанда остік кернеу 0 – ге тең. Бұл бөліктерде остік кернеуі 0 - ден бастап +150 Н/мм2 - қа дейін өзгереді (4.5 сурет).
4.5 сурет. «Салқын монтаждау» технологиясы кезіндегі құбыр
желісі бөліктерінде болатын жылулық кернеудің сүлбелік бейнесі
Жылу желісін 
- ден 
- ге дейін қыздырғанда, бұрылыстағы бірінші орын ауыстыру 
- қа тең болады, сол сияқты келесі орын ауыстыру алдыңғы әдістердегідей - ді құрайды.
4.6 суретте өздігінен теңестіру үшін бұрылыс бұрыштарын қолдану мысалы көрсетілген, мұнда D бөлігінде шартты қозғалмайтын тіректердің арасында Е - теңестіргіш орналасқан.
4.6 сурет. Өздігінен теңестіру мен Е - теңестіргіштер орнату үшін бұрылу бұрыштарын қолдану мысалы (ақ белгілермен жылжымайтын тіректер көрсетілген)
Е - теңестіргіш (4.7 сурет) орташа температура кезінде берілген бөлікке сәйкес келетін ұзаруды сіңіргенде, бір рет қана іске қосылатын құрылғы болып табылады.
Қозғалмайтын тіректері бар жылу желісін құрастырғаннан кейін бірінші ыстық су жіберілген кезде, жылжымайтын тіректі жылу желісі ұзарады, онда әр Е - теңестіргіштер компенсатор 2 құбырларының ішкі ұштары тұйықталғанға дейін сығылады (4.8 сурет).
Осыдан кейін Е - теңестіргіш дәнекерленеді (4.7 сурет, а -әріпімен теңестіргіш болат қабықшасындағы дәнекерлеу орны көрсетілген).
4.7 сурет. Е – теңестіргішің сығылғаннан кейінгі қабықшасының дәнекерленуі
4.8 сурет. Е – теңестіргішпен құбыр желісінің аймағында кернеудің пайда болу сүлбесі
Жылу желісінің бөлігі бекітіледі және қызған жағдайда келесі температуралық өзгерістер алдын-ала рұқсат етілген кернеуде түрленеді [3]. Бірнеше температуралық циклдардан кейін құбырлар қабырғаларындағы кернеу тұрақталады [4].
Құрастыру кезінде желіні алдын-ала қыздыру ыстық сумен, су буымен және тұрақты тоқ көзінен алынған электр тоғымен жүзеге асады.
Табиғи теңестіргіштің бөліктеріндегі жұмыс, яғни “П”, “Z”, “Г” түріндегі теңестіргіштердің жұмысы топырақты нығыздау есебінен және тығыздығы 
болатын түйіршіктелген жұмсақ пенополиуретаннан арнайы дайындалған төсеніштер арқылы орын ауыстыру бөліктерін ораумен жүзеге асады.
4.9 суретте есептеу бойынша алынған қалың төсеніштермен оралған аумақтар үзік сызықтармен көрсетілген.
4.9 сурет. Жылу желісінің сүлбесі (үзік сызықтармен көбік төсеніштермен оралатын аумақтар көрсетілген)
Құбырлардың жіктерінің дәнекерленген орындары конустық жалғағыш құлыптан жасалған 2 немесе 3 бөліктерден құралған полиэтилендік байланыстырғышпен жалғанған.
4.10 суретте Ду 90…200 құбырына арналған жалғағыш муфта көрсетілген.
4.10 сурет. Конустық жалғағыш құлыптан жасалған құрама муфта
Құбырдың сыртқы беті мен байланыстырғыштың ішкі бетінің арасындағы саңылауда лента тәрізді нығыздалған төсеніш орнатылады. Нығыздалған лента байланыстырғыштың екі жартысының жалғанған жерлеріне салынады. Муфталардың құлыптарын орналастырып, бекіткеннен кейін оларды 200 кПа қысыммен нығыздайды. Муфтаның арнайы саңылауы арқылы құбыр және муфта арасындағы кеңістік өңдеу орнында жасалған көбік тәрізді қоскомпонентті сұйықтық тәрізді полиуретандық жылу оқшаулағышпен толтырылады. Оқшауланған кеңістікте екі компонентті араластырған кезде кеңейе отырып, ауаны басқа саңылау арқылы сығатын оқшаулағыш көбікті материал пайда болады.
Қоскомпонентті сұйық (бастапқы жылу оқшаулағыш материал) құбырдың диаметріне байланысты жалғанудың барлық түрлерін оқшаулау үшін алдын-ала мөлшерленген жиынтық түрінде арнайы пакеттерде жеткізіледі. Е – компенсаторларын алдын-ала қыздырып, сыртына қаптаманы ерітіп жабыстырып, нығыздағаннан кейін оларды полиэтилендік муфталармен жабады.
Барлық диаметрлі құбырларды бұратын, жылу оқшаулағышпен бірге зауытта дайындалатын материал 90℃ және 45℃ бұрылу бұрыштары үшін қолданылады. Жинақталған бұру материалдары монтаждау орнында, бұрыштарды 7,5℃; 15℃; 45℃; 90℃ - қа бұру үшін қолданылады, бұл жобалау және монтаждау үшін үлкен мүмкіндіктер береді. 4.11 суретте 90℃-қа бұру материалын жабу және оқшаулау үшін қолданылатын жиналған байланыстырғыш көрсетілген. Оқшаулағышты толтыру құбырларды жалғау орындарында сияқты жүргізіледі.
4.11 сурет. Бұруда қолданылатын құрама жалғастырығыш
Құбырларды тармақтау үшін, конустық құлыптары бар жалғастырғыш сияқты жасалған технология бойынша жинақталған тармақтар қолданылады. 45º, 90º - қа бұру материалы және «ертоқым» түріндегі жалғастырғыш қолданылады (4.12 а,б,в сурет).
а) 45º тармақталу, б) 90º тармақталу, в) ертоқым тәрізді жалғастырғыш
4.12 сурет. Құрама жалғастырғыштар
Тиекті арматура ретінде Ду25 ... Ду300 диаметрлі шар тәріздес жапқыш қолданылады. Ду40 … 300 клапан ауалы және ағызушы шүмектермен бірге дайындалады (4.13 сурет).
|
4.13 сурет. Екі ауалы және ағызушы
шүмектері бар шарлы клапан
Шарлы шүмектер оқшауланған және полиэтиленмен жасалған қабатпен бірге дайындалып, құбыр желісіне дәнекерлену арқылы бірігеді. Түйіскен жерлер жалғастырушы аймақтарда оқшауланады. Арматураға қол жеткізу үшін жабылатын қақпағы бар қиық конус түріндегі темір бетонды камера орналастырылады. Шүмектің ашылуы мен жабылуы арнайы кілтпен жүзеге асады. Сондай-ақ ауа шығарғыш пен су жібергіштер де ашылып - жабылады (4.14 сурет).
Қажетті жерлерде ауа шығарғыш пен су жібергіштер бөлек орналаса алады. Олардың оқшаулануы және қабықшамен жабылуы ертоқымды жалғастырғыштар түрінде жүзеге асады. Су жібергіштер құбырдың жоғарғы бөлігінде орналасады, ал құбырдан толық су жіберілу жібергіштің ағызу резенке материалдан жасалған құбыр қосылған кезде ауаның сығылуы әсерінен жүзеге асады.
4.14 сурет. Тиекті арматураның ашылу мен жабылуы
Қозғалмайтын тіректер құбыр желісіне дәнекерленген бөгелшектері бар темір бетонды қалқан түрінде дайындалады.
Құбыр диаметрлерінің өткелдері алдын-ала оқшауланған түрде зауыдта дайындалады.
Жеке тұтынушыларды жылу желісіне қосу үшін катушкаға қойылған, алдын-ала оқшауланған оңай иілетін құбырлар қолданылады (4.15 сурет).
4.15 сурет. Алдын-ала оқшауланған оңай иілетін құбыр
Құбырлар диаметрі 20/63 және 28/90 (алымында құбырдың сыртқы диаметрі, бөлімінде мм-мен алынған қабықшаның диаметрі). Құбырлар Ст30 болаттан, оқшаулағыш пенополиуретаннан, сыртқы қабат жоғарғы тығыздықты берік полиэтиленнен жасалады. Тармақталынған тиекті арматура тұтынушыларға магистралды немесе таратқыш желі арқылы орнатылмайды.
Апаттық дабыл жүйесі жылу оқшаулағыш қабатының дымқылданғаны жөнінде дабыл беру үшін қолданылады, ал жүйенің жұмысы оқшаулағыш дымқылданған кезде ғана іске қосылады.
Оқшауланған қабатқа мыстан жасалған оқшауланбаған екі өткізгіш орналастырылады, бір өткізгіш жалаңашталған, екіншісі – қалайыланған. Бірінші өткізгіш дабылды болып табылады, ал қалайыланған қауіп-қатер дабылын жіберу үшін қолданылады. Жекелеген құбырлардың өткізгіштері дәнекерленген қысқышпен жалғанады, қосылған жерлерде қалайыланған өткізгіш астына оқшаулағыштың дымқылдану индикаторы болып табылатын құрғақ төсеніштер қойылады.
Оқшаулағышы бар жылу желісінің дайын бөлшектерінде (крандар, қақпақшалар) оқшаулағыш қабатына салынған екі өткізгіш бар.
Апаттық дабыл жүйесін құрастыру мен жылу желісін жинақтау бірдей уақытта іске қосылады. Бөліктер бойынша құрастыру сапасы автономдық қуат көзі бар құралмен және детектормен бақыланады. Дабыл өткізгіштер жылу желілері жүргізілетін қазандықдықтарда, жертөлелер мен ғимараттарда орналастырылатын арнайы қораптарға өткізіледі. Детектор – ұзындығы 1000 метрге жететін құбырларды үзіліссіз қадағалауға арналған құрал. Ол оқшаулағыштың үзілу мен дымқылдануын тіркеп отырады. Бұндай жағдайда құралдың қызыл түсі жанады, ал зақымданған жер арнайы қызмет жасайтын құрылғы көмегімен анықталады. Детектор құбыр жүйесіне орнатылған қорапшалар арқылы қосылады. 4.16 суретте апаттық дабылдағыш жүйесі сүлбесінің мысалы келтірілген.
4.16 сурет. Апатты дабыл жүйесінің сүлбесі
Орталықтандырылған бақылау және зақымданған жерлерді табуға арналған құрал 4 желі бойынша 1000 метрге дейін бөліктерді қадағалайды және де 220 В айнымалы тоққа қосылады. Құрал әрдайым қалайыланған өткізгіш арқылы арнайы белгілі импульсті дабылдарды жібереді. Егер дабыл жолында қысқа тұйықталу немесе өткізгіштердің үзілген жерлері, сондай-ақ төсеніштердің дымқылдануы кездессе, дабыл қайтадан құралға түседі және бейнеленген дабылдар сүлбенің бөліктерінің сандары белгіленген ұзындыққа түрленеді.
Тапсырмалар мен бақылау сұрақтары
1. Жылу тасымалдағыштың жұмыстық қысымы, максималды температурасы, уақытша рұқсат етілетін температурасы.
2. Пенополиуретан жылу оқшаулағышының тығыздығы.
3. Е – теңестіргішінің қолданылуын түсіндіріңіз.
4. Муфталардың құлыптарын орналастырып, бекіткеннен кейін оларды қандай қысыммен нығыздайды?
5. Құбырлар қандай қысымда сыналады?
6. Орталықтандырылған бақылау және зақымданған жерлерді табуға арналған құрал қанша метрге дейін қадағалайды?
7. Шүмектің ашылуы мен жабылуы қалай жүзеге асады?
8. Құбырлар қандай материалдардан жасаланылады?
10. Алдын - ала оқшауланған құбырдың жалпы түрін түсіндіріңіз.
11. Е – теңестіргішпен құбыр желісінің аймағында кернеудің пайда болу сүлбесін түсіндіріңіз.
12. Ұзындығы 1000 метрге жететін құбырларды үзіліссіз қадағалау үшін қандай құрал қолданылады?
13. Алдын-ала оқшауланған оңай иілетін құбырды түсіндіріңіз.
14. Апатты дабыл жүйесінің сүлбесін түсіндіріңіз.