На главную Обратная связь Карта сайта

Статьи по теплоизоляции

К вопросцу о надежности тепловых сетей с трубами в пенополиуретановой изоляции.
Хворостов И.В. - ведущий
инженер НПК «Вектор», Москва

Применение для тепловых сетей труб с
пенополиуретановой изоляцией описывает обязательное наличие и работоспособность
сигнальных систем контроля. Рассматривается настоящая ситуация с сигнальными
системами на работающих трубопроводах теплосетей и способности оптимизации
контроля.
В текущее время для прокладки тепловых
сетей получили распространение трубы с пенополиуретановой изоляцией в
полиэтиленовой оболочке (ППУ). Применение для бесканальной прокладки теплотрасс
этих труб обязано обеспечивать существенное повышение рабочего ресурса тепловых
сетей - до 30 лет, понижение повреждаемости -в 10 раз, резкое сокращение
тепловых утрат - до 2-3%, что обусловит надлежащие экономические
выгоды. При всем этом нужно учесть и
выполнять доп требования фирм-производителей труб с ППУ-изоляцией по
транспортировке, хранению и монтажу труб, также - обеспечивать высокий
уровень выполнения проектных работ.
Практический опыт указывает, что уже
через 3-5 лет эксплуатации
труб теплосетей с ППУ-изоляцией имеют
место аварийные ситуации, связанные с истечением теплоносителя. Причинами
сквозного повреждения сплава труб являются: плохое выполнение сварных
швов в местах стыковки труб; локальная язвенная коррозия внутренних
поверхностей из-за дефектов сплава и нарушений водно-химиче

ского режима; нарушение плотности муфтовых
соединений и концевых заглушек изоляции с попаданием коррозионно-агрессивной
влаги на внешную поверхность труб; попадание воды в ППУ-изоляцию при
производстве монтажных работ; слабенькая адгезия и отслоение пенополиуретана от
поверхности труб с образованием пустот, где может накапливаться влага и т. п.
отсутствие единой нормативной базы -
государственных стандартов, строй правил на проектирование и установка, а
также – отсутствие конфигураций и дополнений в СНиП «Тепловые сети» 3.05.03-85,
2.04.07-86, «Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов» 2.04.14-88
иРД-03-94 «Правила устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов пара и
горячей воды»;
отсутствие неотклонимой системы сертификации и
лицензирования всех изготовителей и потребителей продукции, исключающей
появление на рынке случайных неквалифицированных производителей некачественной
продукции и недостаточно грамотных монтажников и эксплуатационников;
недостающий размер комплексных услуг для
потребителей, включающий не только лишь поставку отдельных компонентов
теплопроводов, да и полный набор сервисных услуг, связанных со строительством и
эксплуатацией;
отсутствие единых технических требований к системам
сигнализации, созданных для контроля за состоянием термоизоляции;
недостающее качество тепло- и гидроизоляции стыков,
являющееся основным фактором понижения долговечности конструкций трубопроводов;
отсутствие долговременной гарантии на продукцию, хотя бы 5
лет;
необходимость разработки типовой проектной
документации для разных регионов Рф.
Данные вопросцы были рассмотрены
25.04.2000 г. на заседании секции «Водоснабжение, водоотвод и
энергоресурсосбережение» Научно-технического совета Госстроя Рф, где было
принято решение о необходимости разработки нормативных документов, обобщении и
использовании имеющегося опыта строительства и реконструкции теплотрасс с
трубами в ППУ-изоляции, организации лицензирования и надзора за созданием и
потреблением новейших конструкций теплосетей с неотклонимой сертификацией
продукции.
Наличие и надежная эксплуатация
сигнальных систем трубопроводов с ППУ-изоляцией являются важными факторами в
обеспечении безопасной работы тепловых сетей бесканальной прокладки, так как
своевременное определение и оперативное устранение дефектов изоляционных
конструкций предотвращает появление аварийных ситуаций.
Нужно отметить, что внутренняя
поверхность труб в ППУ в большей либо наименьшей степени подвержена коррозионному
воздействию теплоносителя, что сопровождается утонением стен труб. При этом
не исключается возможность протекания локальной язвенной коррозии в зонах сварных
швов при отклонениях от регламентированной технологии сварки, также - в
зонах с дефектной структурой металла
труб. Это может привести к образованию сквозных повреждений труб с истечением теплоносителя,
интенсивность которого будет определяться состоянием ППУ-изоляции в месте
дефекта, при этом со временем коррозионный недостаток сплава будет
увеличиваться по размерам и растущий поток теплоносителя будет разрушать
теплоизоляционный слой.
Внешняя поверхность труб в ППУ может
подвергаться коррозионному действию, а именно, из-за попадания воды в
тепловую изоляцию при плохом монтаже трубопроводов - негерметичные
муфтовые соединения труб в местах расположения сварных швов, отсутствие
концевых заглушек изоляции на торцах труб либо недостатки их конструкции и т.п.
Кроме того, нарушения целостности полиэтиленовой оболочки возможны при
проведении земельных, строй и остальных работ посторонними организациями в
районах прохождения теплотрасс.
Имеющийся опыт эксплуатации труб с
ППУ-изоляцией указывает, что действующие трубопроводы тепловых сетей без
систем сигнализации представляют потенциальную опасность из-за возникновения
неконтролируемых истечений теплоносителя в грунт, потому что до реального времени
не существует способов и средств определения места течи трубы в ППУ, а
местоположение сквозного недостатка железной трубы почти всегда не
соответствует месту выхода теплоносителя из-под полиэтиленовой оболочки.
Поэтому при поисках течей вышеизложенное приводит к необходимости вскрытия
изоляции на протяженных участках, что влечет за собой значимые временные и
материальные издержки.
Реально устройство сигнальной системы
контроля для труб с ППУ-изоляцией не влечет существенного удорожания
конструкции трубопровода, потому что основой системы служат традиционно два медных
сигнальных провода, закладываемых в теплоизоляцию по всей длине трубы при ее
изготовлении. Вид контроля - неизменный со стационарной установкой устройств или
периодический с применением переносных автономных устройств может варьироваться
в зависимости от местоположения участка теплосети (близость к ЦТП, котельным,
камерам-павильонам и т.п.) исходя из убеждений удобства размещения измерительных
терминалов.
Таковым образом, имеются все возможности
для исключения из практики бесканальной прокладки тепловых сетей труб с
ППУ-изоляцией без сигнальных систем контроля. Не считая того, для предотвращения
некачественного монтажа теплотрасс целенаправлено возложить на поставщика труб с
ППУ-изоляцией обязанности по полной комплектации их конструктивными элементами,
включая муфтовые соединения и концевые заглушки изоляции.
Результаты обследований
сигнальных систем.
НПК «Вектор» выполняет комплексные обследования
работоспособности сигнальных систем контроля на трубопроводах теплосетей с
ППУ-изоляцией. В итоге обследований выявляются последующие основные
характерные недостатки:
обрывы сигнальных проводов в местах стыков труб,
обусловленные в большей степени не пропаем их в местах соединения обжимными
втулками;
намокание изоляции, обусловленное в большинстве
случаев увлажнением ППУ муфт;
отсутствие противокоррозионного покрытия наружных
поверхностей труб в местах стыковки труб в ППУ с трубами в стандартной
изоляции(фото 3).
Наличие вышеуказанных дефектов допускает
только частичный контроль на отдельных теплотрассах либо делает его неосуществимым,
а также, в целом, понижает рабочий ресурс труб с ППУ-изоляцией.
Приборы контроля и
проектирование сигнальных систем.
Применение в тепловых сетях труб с
ППУ-изоляцией разных фирм-производителей приводит к использованию эксплуатационным
персоналом различных контрольных устройств, почти все из которых требуют
электропитания 220В, что делает доп трудности при проведении
контроля из наземных коверов либо тепловых камер, смотровых колодцев.
В текущее время фактически осуществляется
проектирование и перекладка теплосетей трубами с ППУ отдельными разрозненными
участками, а согласование проектных решений для стыкующихся либо соседствующих
участков теплотрасс с ППУ не делается. Это приводит к повышению числа
наземных коверов, количества устройств контроля и возрастанию издержек на
прокладку и эксплуатацию трубопроводов.
На участках труб с ППУ наружная
поверхность железных труб защищена от коррозии, но возможно
интенсивное протекание коррозионных действий на стыкующихся участках труб со
стандартной изоляцией, а именно, под действием блуждающих токов (проходят
«транзитом» трубы с ППУ) в местах контакта внешной поверхности труб с грунтом
или водой.
Потому целесообразным является
осуществление проектирования прокладки теплосетей трубами с ППУ сходу для
разветвленного «куста» трубопроводов с организацией неизменного контроля за
состоянием их изоляции из 1-го пт. Конкретно перекладку
трубопроводов данного «куста» правильно планировать и проводить в последовательности,
определяемой плодами диагностики состояния труб и их рабочего ресурса,
постепенно стыкуя отдельные участки и дополняя измерительную схему.
Стационарную установку устройств контроля нужно делать в измерительных
пунктах - ЦТП, камерах-павильонах и т.п., при всем этом быть может осуществлена
передача инфы от каждого измерительного пт на единый диспетчерский
терминал, расположенный, к примеру, в районной котельной. Лучшая длина
теплотрасс, контролируемых из измерительных пт, обязана определяться с
учетом протяженности деяния контрольных устройств - от 1000 до 2500 метров.
При контроле теплотрасс из коверов и
других мест, не имеющих подвода стационарного электропитания, разумным для
периодического контроля является внедрение сенсоров повреждений с
автономным питанием, фиксирующих обрыв сигнальных проводов либо намокание
изоляции на участках трубопроводов. Сенсор такового типа разработан и
применяется НПК «Вектор» при выполнении работ на системах сигнализации труб с ППУ.
Использование сенсора повреждений не просит специальной подготовки
эксплуатационного личность, исключает вероятные ошибки при коммутации проводов в
измерительных терминалах.
Внедрение импульсных
рефлектометров.
Применяемые на тепловых сетях для периодического
или неизменного контроля сенсоры повреждений не разрешают локализовать место
намокания изоляции либо обрыва сигнального провода, а локаторы -не
классифицируют недостаток, указывая лишь расстояние до него. Не считая того,
фиксируется лишь один недостаток, ближний по расстоянию к измерительной точке,
а остальной участок трассы остается без контроля до устранения недостатка. Только
применение импульсных рефлектометров дозволяет как классифицировать недостаток, так
и точно найти его положение и степень угрозы для эксплуатации
трубопровода, при этом даже в той стадии, когда сенсоры либо локаторы в силу
своей чувствительности этот недостаток не фиксируют.

В процессе эксплуатации нужным является контроль
динамики развития выявленных дефектов в сопоставлении с начальными данными,
полученными при приеме систем сигнализации труб с ППУ на баланс эксплуатирующей
организации. Это дозволит вовремя принять решение о проведении ремонтных
работ по устранению дефектов. Хранение инфы, приобретенной на участках
теплосетей с применением импульсных рефлектометров, обязано осуществляться в
компьютерной базе данных эксплуатирующей организации.
Имеющиеся в распоряжении
эксплуатационного персонала импульсные рефлектометры забугорных компаний -
многофункционального назначения (определители неоднородности линий), сложны в
обслуживании и требуют специальной подготовки персонала. Не считая того, стоимость
их добивается 8000$ США, что является экономически необоснованным. НПК «Вектор»
в собственной практической деятельности применяет отечественные импульсные
рефлектометры, владеющие значимой «памятью» по состоянию обследованных
труб (до 200 участков), возможностью обработки и обмена приобретенной информацией
с компьютерной базой данных. При всем этом стоимость российских устройств в 2-3 раза
меньше привезенных из других стран.
Сдача-прием сигнальных
систем в эксплуатацию.
Первым и более ответственным шагом к
упорядочению мероприятий по обеспечению работоспособности систем контроля труб
с ППУ-изоляцией является прием их в эксплуатацию. Прием должен осуществляться в
соответствии с аннотацией, утвержденной заказчиком - организацией,
эксплуатирующей термо сети. При приеме сигнальных систем контроля
трубопроводов в эксплуатацию, заказчику должны быть представлены:
приборы контроля с комплектующими изделиями и
техническая документация по их эксплуатации.
В присутствии представителей
эксплуатирующей организации сдающей организацией выполняются все измерения по
системам сигнализации с указанием применяемых устройств, что фиксируется в
соответствующем акте. Графическая запись черт участка трубопровода с
ППУ по сигнальным системам проводится с применением импульсных рефлектометров и
указанием на диаграммах электрических длин соединительных кабелей, что является
исходными данными для данного участка теплосети.
Раздельно контролируется состояние
концевых заглушек изоляции на торцах труб с ППУ и наличие антикоррозионного
покрытия внешних поверхностей труб в местах стыковки труб с ППУ и труб с
другой теплогидроизоляцией.
В наземных коверах, которые должны быть
надежно закрыты, и измерительных терминалах соединительные кабели необходимо
четко маркировать по фронтам с ука­занием прямой и обратной труб.
Все указанное выше свидетельствует о том,
что термо сети бесканальной прокладки с трубопроводами в ППУ-изоляции
представляют собой сложные комплексы, требующие завышенного внимания, начиная от
непосредственного производства труб и заканчивая режимами их эксплуатации.
Особенно необходимыми исходя из убеждений сохранности является безотказное
функционирование сигнальных систем.
В дальнейших публикациях будут наиболее подробно
рассмотрены вышеизложенные принципиальные нюансы (проектирование,
модернизация, приборный контроль и т.п.), касающиеся сигнальных систем контроля
и их конструктивных частей, также - практический опыт реализации
мероприятий по обеспечению работоспособности сигнальных систем на трубопроводах
с ППУ-изоляцией.