sérstaklega köld skipulagsheatingarverkefni fyrir borgarsvæði við -40°C, Ulaanbaatar, Mongólía

Hvernig á að koma í veg fyrir sprungur í skeljum og rásarsprengingar í -40°C jarðhita í ávöxtum? Tæknilæris kennsluúrlausnir úr fjórum endurskoðunum á tákningum fyrir aðalrásina í Ulaanbaatar

1. Yfirlit og stutt lýsing á verkefninu

| Eiginleiki verkefnis | Tæknilýsing og staðfestar gildi (byggð á staðlaðri tilvísun) |
| Staðsetning verks | Ulaanbaatar, Mongólía |
| Notkunarsvið | Sveitarleg aðalrás fyrir hitaveitu í djúpum jarðhita í ávöxtum (-40°C mjög köld sibiríska veður) |
| Virkisefni og hitastig | Háhitastýtt heitt vatn; Sending: 115°C–130°C, Skil: 70°C; Samfelld hönnunshitastig 130°C, reikningur á notkunartíma samkvæmt EN 13941 |
| Hönnun- og prófunarþrýstingur | Hönnunarthrýstingur: 2,5 MPa (25 bar); Vatnsþrýstingsprófun í framleiðslu: >=3,75 MPa (1,5 x hönnunarthrýstingur samkvæmt EN 253 / EN 13941) |
| Flutningsrör af steéli | Ósaumlaus steilir flutningsrör (EN 10216-2 P235GH / ASTM A106 Gr.B) fyrir greinar; LSAW-sveigð rör (EN 10217-2 / EN 10217-5 P235GH / API 5L Gr.B PSL2) fyrir aðalflutning (DN500); Rokkþvott til Sa 2.5 (ISO 8501-1); yfirborðsankurprofíll 40–80 μm (ISO 8503-2) |
| Þérmuþjöppunarspecifikation | Háhitastöðug stíf PUR-skúmkerfi, kjarniþéttleiki ≥60 kg/m³ (ISO 845); Geislarþrýstfasti ≥0,30 MPa við 10% hlutfallslega deyfingu (EN 253 grein 5.3.3); Áskennd skerfasti ≥0,12 MPa við 23°C og ≥0,08 MPa við 140°C (EN 253 grein 5.4.1.4); Þérmuleiðni lambda ≤0,029 W/(mK) við 50°C (EN 253:2019+A1:2024) |
| Ytri hylki-specifikation | Hárþétt polyethýlenhylki (HDPE), grunnhráefnaþéttleiki ≥944 kg/m³, samsetningarthéttleiki ≥955 kg/m³ (EN 253 grein 4.2.1); Staðlað lenging við brot ≥350% við 23°C; Umhverfisákvörðuð sprekkuþol (ESCR) > 1000 klst (ASTM D1693 skilyrði B); Staðfest ósprekklegt undir ákveðinni köldum áhrifaprófun við -40°C |
| Umsjónar magn | 3.486+ metrar (DN500/630 og DN400/560) + sérsniðin forskölduð tengi |
| Afhending og tóllgæslu | Milliríkis flóttamálsflutningur með bílum um landamæri Erenhot/Zamiin-Uud; Fyrsta skiptið send í 21 dagar |
| Staðfest verkfræðileg niðurstaða | Fullt ultrahljóðpróf (UT) á öllum saumum, með geislaprófi (RT) til staðfestingar á ákveðnum stöðum; hátt hlutfall samþykktar sauma eftir viðeigandi lagfellingu þar sem þörf var á |

2. Þvíðugt ákvörðunartilvik: Þungar áskoranir við hitun í frostlögum við frystu jörðu

①. Brjótleysa ytri hylis í frostlögum:
Frostlínan í Ulaanbaatar fer dýpar en 2,8 metrar. Ytri hylis af HDPE í venjulegu gæðastigi missa áhrifadregðu við álag neðan -20°C. Árleg frostheving og rökstöðugt brot á frostlögum veldur óviðráðanlegum brjótleysusprengingum, sem leyfa grunnvatni að renna inn í opna PUR-frumurnar, eyða hitaeiginleikum og valda hröðu ytri rosti stálkjarnans.

②. Alvarleg áskennd hitaspenna og ofurlátt ásvald (Delta T > 110°C):
Í fjarskálagrindarkerfum sem starfa milli köldu stöðu (umkringa 0°C–10°C í jarðgöngum) og hámarksveituhitastigi á 130°C er hitamismunurinn yfir 110°C–120°C. Fyrir fullt festar beinar línur af steinolínuhráþéttu rör með þvermál 500 mm, myndar takmarkað hitaútvidun áskenndar samþrýstingarkrafta sem fara yfir hundruð tonn (F = E A alpha Delta_T, sem myndar um 300–450 metrísk tonn ásvalds). Án nákvæmrar spennugreiningar munu þessir kraftar valda rörun á rörkerfum og brota betónankra.

③. Vantar skrár og mjög takmarkað byggingartímabil:
Viðskiptavinurinn átti ekki nákvæmar kort af undirjarðarveitum fyrir eldri hitakerfi úr árunum 1970. Með því að byggingartímabilið var takmarkað til maí–september myndi sérhver hönnunarvilla eða viðmótatímafrek verða ástæða fyrir alvarlegum hitavandamálum áður en veturinn kom.

3. Lausnin frá Sanjie og 4 breytingar á teikningum

Útgáfa 1.0 (Hydraulic Sizing & Velocity Optimization): Lagaði upphaflega þrýstidropaburði með því að velja þvermál aðalhringsins sem DN500 (20") og halda hraða heitum vatni innan viðeigandi bilsins 1,5–2,2 m/s.
Útgáfa 2.0 (Material & Siberian-Grade Hardening): Uppfært ytri skel til kuldusamþykkis breyttar PE100 (ESCR > 1000 klst, prófuð án ruptúra undir áhrifum kuldunnar á -40°C). Mynduð PUR-isolering með varmaleiðni lambda <= 0,029 W/(mK) samkvæmt EN 253:2019+A1:2024.
Útgáfa 3.0 (Thermal Stress Control & Anchor Engineering): Innbyggt áskennt bellows-útvidunarfæri og styrktar ástöðustöngvar (með takmörkunum í EN 13941) hönnuðar með endanlega þáttaaðferð til að taka á móti lengdarávöxtun á öruggan hátt og koma í veg fyrir útmattun á rörunum.
Endurskoðun 4.0 (3D vörn gegn hindrunum og sérsniðin framleiðsla): Byggð á rauntíma 3D-skönum á rýrnum, gerði Sanjie sérsniðna, ekki staðlaða skáka og viðbætisliði (sem uppfylla EN 448) í verksmiðju okkar með forframleiðslu, sem útskýrði alveg erfitt reyndarvinnslu og sveiflu á staðnum undir frostahitum.
Nauðsynjaraframleiðsla og grænn sendivegur: Rekja var samfelldar fyrirbylgju línu til að framleiða fyrstu helstu hluta rásarinnar innan 10 daga, og tryggðu fyrirmála viðskiptamanna fyrir flýtifyrréttun í milliríkis tóllstöðum í Erenhot til að komast á staðinn áður en jarðin frösnuði.

4. Mælanleg gildi og sannfæring um staðfestu borgarstjórnar

Engin þjónustuafbrýting: Við heldum áfram ótrúlega jafnvel á þungum vetrum í Ulaanbaatar (-42°C) án einhverrar leka, án ruptúra í ytri hylsum og án neinna klagana vegna hita.
100% fyrsta-ganga sveifluathugun: Fullt MTC 3.1 vélprófunarskírteini, fullt spektr ultrahljóðaprófun (UT) á öllum sveiflum, með geislaprófun (RT) til að staðfesta á ákveðnum stöðum; hátt hlutfall sveifla sem uppfylla kröfur eftir viðurkenndri endurbót þar sem þörf er.

5. Áskriftarlisti fyrir hitaveituverkfræðinga

1. `Gjaldmiðilsrör: Ósaumsett eða saumsett`
2. `Starfshiti: Upphituð vatnsupplyr / afturkomuvatn (°C; t.d. 130°C / 70°C)`
3. `Hönnunarykkja: (1,6 MPa, 2,5 MPa eða sérsniðin samkvæmt EN 13941)`
4. `Dýpt í jarðu að efri brún hylis og dýpt frostlínu á staðnum (m)`
5. `Listi yfir tengi: Utvíkjunarblöður, fastar áspennuásstaurar, stýrðar bogar samkvæmt EN 448`