Статьи и документы

О целесообразности применения теплопроводов в ППУ изоляции с антикоррозионным покрытием при устройстве тепловых сетей

Автор: П.Е. Филончик, Ю.В. Гремилов, Ю.Ю.Бурдыга

С середины 70-х годов ХХ в. в Европейских странах при создании тепловых сетей стала применяться технология предварительно изолированных трубопроводов в пенополиуретановой (ППУ) изоляции для бесканальной прокладки, которая зарекомендовала себя как энергоэффективная, надежная и долговечная. Опыт эксплуатации тепловых сетей подтвердил правильность выбора в пользу технологии трубопроводов в ППУ изоляции, которая сегодня занимает доминирующее положение при строительстве тепловых сетей в Европе.

Принимая во внимание положительный европейский опыт эксплуатации трубопроводов в ППУ изоляции, указанная технология пришла в Россию и, начиная с середины 90-х годов прошлого века, стала широко применяться в нашей стране.

Опыт и результаты применения теплопроводов в ППУ изоляции в Российской Федерации показали, что существующая конструкция теплопроводов в ППУ изоляции (труба - ППУ изоляция - гидрозащитная внешняя оболочка), созданная для европейских условий, изначально не учитывает особенности эксплуатации в нашей стране.

■ Более жесткие климатические условия. Поскольку при низких температурах возможно растрескивание внешней полиэтиленовой оболочки, аварийно-восстановительные работы в полном объеме на сетях в зимних условиях невозможны из-за отсутствия практической возможности обеспечения целостности и герметичности конструкции теплопроводов, и должны быть отложены до устойчивого достижения температуры наружного воздуха температуры выше минус 18 ОС.

Еще одна особенность климата - расположение трубопроводов бесканально в зоне промерзания грунта в зимний период. Как показал опыт эксплуатации, при оттаивании воды, содержащейся в грунте в весенний период, происходят локальные подвижки грунта, что приводит к изгибам и «выпучиванию» теплопровода из грунта, т.е. появляются дополнительные напряжения на теплопровод, в том числе и на внешнюю полиэтиленовую оболочку.

■ Качественный график регулирования отпуска тепловой энергии. Общее количество циклов (сжатие+растяжение) за нормативный срок службы теплопровода составляет более 8х104, что на несколько порядков превышает общее количество циклов работы теплопроводов, эксплуатируемых в европейских странах.

Отлична также и температура теплоносителя в подающем трубопроводе: в России - в зависимости от температуры наружного воздуха (температурные графики - 150/70 ОС, 130/70 ОС); в Европе - постоянная температура в подающем трубопроводе (например, 110 ОС, 100 ОС). Поэтому, теплопроводы в ППУ изоляции, проложенные в Российской Федерации, подвержены намного более жестким условиям напряженного и температурного нагружения.

■ Открытая система теплоснабжения. В открытых системах теплоснабжения наблюдается значительное количество повреждений, и задача проведения защитных мероприятий стальных трубопроводов становится очень актуальной.

■ Отсутствие опыта бесканальной прокладки теплопроводов в ППУ изоляции. К сожалению, есть примеры, когда тепловые сети, проложенные в ППУ изоляции, из-за качества монтажа и поставки большей частью выходили из строя в течение 5-10 лет.

■ Отсутствие опыта квалифицированной и ответственной эксплуатации тепловых сетей в ППУ изоляции.

Анализ показывает, что совокупность приведенных выше особенностей эксплуатации может приводить к повреждениям внешней полиэтиленовой оболочки, в том числе и на стыках, что влечет за собой проникновение влаги из грунта в теплоизолирующий слой ППУ изоляции и далее - к наружной поверхности стальной трубы, которая при производстве трубопровода подвергается механической обработке для усиления адгезии ППУ изоляции к стальной трубе. Таким образом, создаются благоприятные условия для интенсификации процесса наружной коррозии стальной трубы в составе конструкции теплопроводов в ППУ изоляции.

В работе [1] также отмечается, что теплопотери при транспортировке теплоносителя по предварительно изолированным трубам с увлажненной ППУ изоляцией сопоставимы с потерями в теплопроводах, не имеющих изоляции.

Видятся следующие пути по повышению надежности и долговечности теплопроводов в ППУ изоляции в российских условиях эксплуатации.

1. Применение более качественного полиэтилена для изготовления внешней полиэтиленовой оболочки и конструкций муфт, что, нужно отметить, полностью не исключает рисков повреждения оболочки;

2. Замена стальной трубы на коррозионностойкую стальную трубу или на несущую полимерную трубу;

3. Применение конструкции теплопроводов в ППУ изоляции с двумя уровнями защиты металлической трубы от наружной коррозии: внешняя полиэтиленовая оболочка и дополнительное антикоррозионное покрытие, предварительно нанесенное на наружную поверхность стальной трубы.

Исходя из положительного опыта применения антикоррозионных покрытий в тепловых сетях Российской Федерации, предварительная обработка всей наружной поверхности металлической трубы антикоррозионными покрытиями представляется одним из принципиальных мероприятий по повышению надежности трубопроводов в ППУ изоляции. Применение таких стальных труб и фасонных изделий с антикоррозионным покрытием в ППУ изоляции на тепловых сетях допускается в соответствии с ГОСТ 30732-2006 «Трубы и фасонные изделия стальные с тепловой изоляцией из пенополиуретана с защитной оболочкой. Технические условия», при условии не нарушения работы системы ОДК (п. 5.1.1).

В целях решения выше обозначенной проблемы надежности трубопроводов Совет по инновациям и системе качества Некоммерческого партнерства «Российское теплоснабжение» инициировал проведение НИОКР по теме: «Исследование целесообразности и условий применения теплопроводов в ППУ изоляции с предварительным нанесением антикоррозионного покрытия на металлические трубопроводы».

В настоящее время работы по указанной НИОКР, в которой принимают участие специалисты НП «РТ», ООО «Смит-Ярцево», ОАО «ВНИПИэнергопром», ООО «НПК «Курс-ОТ» практически завершаются. Результатом работы является создание новой конструкции теплопроводов в ППУ изоляции для тепловых сетей с предварительно нанесенным антикоррозионным покрытием, которая сегодня успешно прошла предварительные заводские испытания на базе лаборатории ОАО «ВНИПИэнергопром». Завершены испытания системы оперативного дистанционного контроля. И после проведения сертификационных испытаний, новая конструкция теплопроводов в ППУ изоляции будет предлагаться для массового применения в теплоснабжающих организациях.

Вместе с тем, исходя из обсуждения результатов полученных заводских испытаний, Совет по инновациям и системе качества НП «РТ» уже рекомендовал теплоснабжающим организациям рассмотреть возможность применения при устройстве тепловых сетей в текущем году теплопроводов в ППУ изоляции с антикоррозионным покрытием (Протокол № 5 заседания Совета от 31 мая 2012 года).

Практическое применение антикоррозионных покрытий на стальные трубы и фасонные изделия в составе теплопроводов в ППУ изоляции - является одним из первоочередных мероприятий на пути действительного достижения нормируемого срока службы трубопроводов в ППУ изоляции (не менее 30 лет) и защиты от наружной коррозии.

Литература

1. Н.З. Заглубоцкий, Г.В. Круталевич. «Трубы в пенополиуретановой изоляции. Пора решать проблемы»//Новости теплоснабжения. - М.: 2011 г., № 4. С. 39-44.

2. Федеральный закон от 27 июля 2010 г. №190-ФЗ «О теплоснабжении».

Категория: Разработка

Копирование информации строго запрещено!

Информация размещеная на сайте является интелектуальной собственностью компании “ПК КУРС”.