Как провести и утеплять отопительные трубы в земля?

Подземная прокладка тепломагистралей промышленного назначения – не редкость, так как разместить трубы крупного диаметра над уровнем земли, особенно в черте города, часто невозможно. Прокладку трубопровода теплоснабжения личного дома, если теплогенерирующая установка размещена в индивидуальном здании, лучше сделать над землёй, но порой обстоятельства тоже вынуждают сделать это в траншее.

Прокладка отопительных труб в земля лишает потребителя возможности зрительного контроля состояния трубопровода, благодаря этому к качеству проведения работ в этом случае предъявляют довольно большие требования. Также, на отопительную трубу, заглублённую в почву, оказывает влияние ряд добавочных, нестандартных факторов, которые очень важно понимать. Рассмотрим данные моменты и действующие правила выполнения работ которые очень нужны, чтобы правильно положить трубы системы отопления под землю.

Факторы, действующие на отопительные трубы в грунте

Отопительная труба, заглублённая в почву, предрасположена тем же влияниям, что и трубопровод наружного выполнения, плюс факторы, обусловленные углубляющим:

внутреннее давление носителя тепла, вызывающее кольцевые и продолговатые растягивающие напряжения в сечении трубы;
температура носителя тепла – фактор, помимо термического влияния, также вызывающий напряжения трубопровода;
температура грунта – в зимнее время учёт данного момента очень важен;
деформации грунта – на трубу влияют любые его смещения (осадка, сдвиг и т.д.);
напряжение предварительного изгиба трубопровода – профиль канавы часто повторяет местный рельеф;
вертикальная нагрузка – влияние веса слоя засыпки канавы;
отпорное действие грунта на стены и низ трубопровода – сопротивление вертикальной нагрузке;
вибрационные нагрузки – от проезжающего транспорта, земляных работ по соседству и т.д.;
влага – осадки и подземные воды;
влияние веществ химии – соединения в составе грунта и носителя тепла;
биологический фактор – бактерии, разложение.

Аналогичным образом, кладка трубопровода в почву должна выполняться с учитыванием всех перечисленных выше факторов и решением проблемы, как сделать теплее отопительные трубы в земля.

Правила укладки трубопровода теплоснабжения в канаву

Уложенный в почву трубопровод теплоснабжения соприкасается с 2-мя средами – носителем тепла и грунтом. Параметры носителя тепла (температура, давление) и его химсостав (вода, антифриз) потребителю известны заблаговременно – из параметров обогревательного котла или от организации, эксплуатирующей тепловую магистраль, в которую предполагается врезаться.

Остаётся правильно устроить канаву, если подобран траншейный вариант монтажа трубопровода. Новые технологии разрешают сделать прокладывание труб в грунте и бестраншейным способом, имеющим несколько вариантов.

Рытьё канавы под трубопровод теплоснабжения

Важно! в начале устройства канавы следует оформить в администрации населённого пункта разрешение на производство работ с землей, к которому будет приложен план расположения всех магистралей чтобы не было их повреждения и несчастных случаев.

Работы связанные с землей по устройству канавы начинают с планирования площади, по которой она будет проходить. Если на холмистой местности не сделать планировку, то рельефы канавы и площадки совпадут, трубопровод будет уложен волнообразно и ещё до засыпки окажется под влиянием предварительных стрессов.

После завершения планировки приступают к осевой разметке канавы, которая исполняется по шнуру, натянутому на вбитые в почву колья.

Ширина канавы по низу для трубоукладки диаметром до 700 мм, по СНиПу 2.05.06-85 «Подземная прокладка трубо-проводов», определяется по формуле D (размер трубы) + 300 мм. Если работы проводятся ручным способом, то отклонение от данной величины не страшно – приоритет отдаётся удобству проведения работ.

Второй, более основной параметр – величина заглубления. Трубопровод теплоснабжения ложится в почву ниже метки обмерзания, которая зависит от региона и определяется табличным способом. Фрагмент таблицы из СНиП приведён для наглядности.

Для расчёта глубины залегания трубы к нужному значению глубины обмерзания добавляют размер трубы плюс ещё 50 см. Расчёт глубины канавы исполняют также с учитыванием особенностей грунта нижней её части – если основание глинистое, то его равняют и уплотняют, после этого кладут трубопровод. Если же днище канавы – песчаное или с включением больших обломков камня, то под трубопровод нужно сделать подушку толщиной 5-7 см из щебня фракции 20-40 мм, сверху которой насыпается слой глины аналогичный толщины и уплотняют. Выполняется это для того, чтобы вода не размыла основание под трубой, просадка которого приведёт к деформированию трубопровода.

Параллельно данным работам даётся оценка вынутому при выкапывании канавы грунту – из него убирают большие скальные включения, которые способны после засыпки повредить стены трубы. Более того, стоит запастись необходимым количеством рыхлого укладочного материала его на трубопровод первым демпфирующим слоем.

Важно! Если устройство канавы производится во время зимы, то перед укладыванием трубопровода из неё убирается снег и лёд.

Процесс установки отопительного трубопровода

Для устройства трубопровода теплоснабжения применяют стальной трубы или полимерных материалов, их диаметр рассчитывается в зависимости от обогреваемой площади, параметров оборудования для отопления и показателей носителя тепла.

Соединение компонентов отопительного трубопровода делают в зависимости от материала который для него выбран – сваркой или с помощью соединителей. Процесс установки начинают по направлению от строения и делают одним из 2-ух способов:

исполняют сборку трубопровода на поверхности и потом опускают его в канаву;
ведут процесс установки в траншее, приподымая крайний конец трубы до отметки поверхности для соединений со следующим фрагментом с укладыванием стыка на основу по готовности.

Важно! Отметка по высоте начала подводящего отопительного трубопровода должна быть меньше конечной точки выпускного (сливного) отрезка трубы отопительной системы.

Тепловая изоляция трубопровода

Оборудование трубопровода теплоизолятором исполняется вне зависимости от материала трубы. Тепловая изоляция дает возможность сделать меньше потери тепла и появление влаги в середине трубы, а еще замедлит процесс обмерзания системы во время непредсказуемых морозов если есть наличие в контуре воды.

Важно! Утепление трубопровода теплоснабжения не увеличивает температуру носителя тепла, а только лишь останавливает на некоторый срок замерзание системы. Более того, утеплительного материала с нулевым показателем теплопроводимости, обеспечивающим полную тепловую изоляцию, не существует – вода в контуре без поступления тепла все равно замёрзнет.

Потребности к теплоизолятору труб при монтажных работах системы в грунте:

малая теплопроводимость;
достаточная термическую устойчивость – способность хранить собственные характеристики в контакте с горячей поверхностью трубы;
гидрофобность – влагостойкость и гидрозащитные свойства;
проходимость пара – способность к быстрому просыханию при внештатном промокании;
биологическая инертность – устойчивость к бактериям;
химическая стойкость – инертность в отношении к содержащимся в земля химическим соединениям.

Видов материала для утепления существует очень много, и степень соответствия их необходимым требованиям различная, благодаря этому решение вопроса, чем утеплять теплопровод, должен решаться с привязкой к конкретным эксплуатационным условиям.

Утепление ватой на минеральной основе

Из трёх видов материала для утепления из минваты для утепления труб в грунте годятся два:

вата на основе стекловолокна;
каменная (базальтовая) вата.

При этом каменная вата лучше в силу малой степени гигроскопичности (способности собирать влагу из внешней среды) и небольшой усадки.

Лучше применять материал с применением фольги, армированный firmware по всей территории (стёганый), который крепче и легче в работе. Теплоизолятор ложится слоем фольги наружу.

Если отопительные трубы стальные, то перед утеплением выполняется их противокорозийная обработка – нанесение защитного лакокрасочного покрытия, высококачественным и экономным вариантом которого считается раствор свинцового или железного сурика на основе настоящей олифы.

Для теплоизоляции трубопровода теплоснабжения диаметром до 150 мм хорошо применять линейный способ укладки мин. ваты, когда нарезанные по размерам куски кладутся на трубу сверху и по спирали обвязываются проволокой для вязания, не допуская существенного уплотнения материала. Продольное соединение краёв материала для утепления устраивается снизу с напуском один на один в 10 см, поперечное – также внахлёст.

Для защиты материала для утепления от проявления влаги на него устраивается рубероидная гидрозащита в 1 слой, устраиваемая по аналогичный технологии.

Чтобы тепловая изоляция исполняла собственные функции, следует защить её от повреждений, уплотнения под весом грунта и дополнительно изолировать от проявления влаги. Для этого сверху рулонного кровельного материала фиксируются кожухи для защиты из оцинкованного железа или стеклокомпозита. Продольный стык кожуха исполняется с нахлёстом в 2-3 см и крепежом шурупами по металлу. Поперечные стыки кожухов между собой организовываются также с напуском и обтяжкой хомутами.

Обработка контактных поверхностей продольных и поперечных стыков мастикой на битумной основе перед соединением делает дополнительный барьер для влаги осадков и верховодок.

Схематично завершальный результат выполнения тепловой изоляции трубопровода теплоснабжения выглядит так:

Утепление скорлупой из минваты или искусственного латекса

Сегодняшний рынок предлагает намного практичные материалы для теплоизоляции, процесс установки которых прост, а технические свойства выше. Это готовые оболочки под определённый трубный диаметр, именуемые скорлупой.

Скорлупа из минваты собой представляет муфту с продольной прорезью или две продолговатые полумуфты для установки на трубопровод с дальнейшей фиксацией обжимными хомутами. Для арматуры запорной и фигурных компонентов трубопровода (расширители, тройники, переходники) также учтены изолирующие оболочки подобающей комбинации.

Оболочки из искусственного латекса (ППУ), в зависимости от диаметра, состоят из 2-ух или трёх частей, накладываемых на трубу в обхват и соединяющихся замковой системой выполнения стыков.

Оба материала для утепления производятся также в виде готовых многослойных оболочек, защищённых с наружной стороны стальным или стеклопластиковым кожухом с поперечными канавками на краях для установки обжимных хомутов при соединении.

Важно! Внешняя защитная оболочка должна быть не только герметичной, но и достаточно жёсткой, чтобы обезопасить слой утеплителя от уплотнения, которое в несколько раз понижает его результативность.

Процесс установки трубопроводных участков под проезжей частью

Если отопительную трубу личного дома нужно провести под дорожкой, где ездит легковой автомобильный транспорт, то ей нужна добавочная защита от вертикальной нагрузки.

В подобной ситуации поперёк дорожки роется канава необходимой глубины и в неё на подготовленное основание (планировка, устройство подушки, уплотнение) ложится гильза – труба профильная с толщиной стены от 5 мм. Труба для обогрева на данном участке устанавливается в земля через эту гильзу и с внутренним устройством только тепловой изоляции — в кожухах из оцинкованные стали нет потребности. При входе в гильзу и на выходе из неё исполняют пробки из пены для монтажа, чтобы устранить проникновение в гильзу влаги.

Труба в гильзе не обязана иметь стыков, так как в случае разгерметизации доступ к ним для изготовления ремонта будет сложным и трудоёмким.

Важно! Если защитную гильзу не применять, а материал трубопровода – полимерный материал, то величина заглубления трубы должна равняться сумме из глубины грунтового промерзания, одного трубного диаметра и ещё 1 м.

Засыпка канавы

К засыпке канавы приступают после проверки отопительной системы в действии — если опрессовка контура выявит изъяны в его герметичности, потребуется их убирать.

Засыпка канавы – серьезный этап работ, от точности исполнения которого зависит равномерность распределения нагрузок и долговечность участка трубопровода в земля.

Засыпку канавы начинают с укладки мягкого пластичного грунта по обоим бокам трубы (в пазухи). Исполняется это одинаково по всей длине трубопровода, не позволяя его смещения по сторонам. Уложенный по обоим бокам грунт тщательно уплотняют, после этого из такого же материала исполняется засыпка трубопровода слоем защиты не меньше 15 см по всей длине и ширине канавы в соответствие с требованиями СНиП. Уплотнение данного слоя исполняется в малой степени – это нужное требование формирования над трубой крепкого защитного свода из грунта, опирающегося в основном на пазухи по обоим бокам трубы.

После завершения уплотнения слоя для защиты канаву засыпают полностью грунтом, вынутым при выкапывании, удаляя из него большие камни. Засыпку необходимо делать одинаково по всей длине канавы, не позволяя образования участков трубы с существенной разницей в вертикальной нагрузке от грунта.

Одинаково растущая нагрузка от засыпки будет принята в основном защитным грунтовым сводом над трубой, а конечная величина усилия на сжатие для трубы не страшна – она которая рассчитана на него.

Если же канаву заполнять отдельными участками, то разница в вертикальной нагрузке на засыпаный и открытый участки трубопровода приведёт к появлению усилий на разрыв, которым труба сопротивляется хуже.

Бестраншейные варианты укладки трубопровода

Есть технологии прокладывания трубопровода в грунте без устройства канав.

Эти методы имеют целью:

сделать меньше объёмы работ с землей – выигрыш во времени и затратах;
свести до минимума ущерб инфраструктуре – меньше расходов на возобновление декоративных и покрытий дороги, непредвиденных повреждений магистралей;
укладывать трубы по прямой, не огибая преград небольшой степени трудности;
уменьшить ущерб от производства работ с землей внешней среде.

Сегодня в промышленности используются следующие бестраншейные способы:

Санация – это замена устаревших труб новыми, которая, со своей стороны, выполняется двумя вариантами: релайнингом и способом реновации.

Релайнинг построен на протяжке в середине рабочего трубопровода новой полипропиленовой трубы с меньшим диаметром со сбережением старой в качестве оболочки защиты.

Реновация – установка новой трубы вместо износившейся с разрушением старой, обломки которой также будут оберегать новую магистраль от наружных повреждений.

Прокалывание (продавливание) — это соединение 2-ух вырытых на необходимую глубину котлованов проколом, сделанным на определённой высоте стены.

Из указанных способов в бытовых задачах и целях исполним только способ релайнинга. В один конец старой трубы вставляют тросс и проталкивают его до выхода из иного конца. Потом к троссу закрепляют новую плеть и тянут его обратно. Возможность использования этого способа зависит от нескольких моментов:

состояние просвета старого трубопровода;
диаметр новой трубы;
гибкость новой плети;
протяжённость ремонтируемого участка;
соотношение диаметров старого и нового трубопровода.

При благоприятном комбинировании указанных факторов техническое выполнение монтажного процесса новой трубы не представляет трудности. Однако это все применимо к протяжке новой линии без тепловой изоляции, а состояние материала для утепления старой трубы навряд ли будет хорошим. Так как сделать теплее отопительные трубы в середине старой линии возможным не представляется, то касательно к обогреву способ теряет притягательность.

Благодаря этому при устройстве трубо-проводов теплоснабжения с углубляющим в почву в условиях приватного жилья без выкапывания канавы или, как минимум, альтернативной укладки трубы на грунт с засыпкой, вряд ли можно обойтись.