На главную Обратная связь Карта сайта

Статьи по теплоизоляции

Опыт прокладки и эксплуатации коррозионно-стойких трубопроводов теплоснабжения из прочного чугуна
методы сжигания твердого горючего в котлах
малой и средней мощности»,
15-18 ноября 2005, г. Кемерово. Материалы предоставлены
ГУ «Кузбасский центр энергосбережения» тел.:
(3842) 36-68-27, 36-69-89
И.Б.
Лужанский,
ОАО ЛМЗ «Свободный Сокол»,
 А.А. Бабанов,  ООО НПП «Валок-Чугун»,
 В.А. Носов, ООО «Чугунспецстрой»,
 В.П. Кожинов, ООО «Весна-К»
 На нынешний день
проблема увеличения срока службы трубопроводов теплоснабжения очень акту­альна
для жилищно-коммунального хозяйства Рф. В текущее время срок службы
стальных теплотрасс составляет 8-12 лет, а основной предпосылкой их выхода из строя
является локальная (питтинговая) коррозия. Од­ним из направлений решения данной
проблемы быть может стройку теплотрасс с применением труб из высо­копрочного
чугуна с шаровидным графитом (ВЧШГ). Данные трубы имеют высшую коррозионную
стойкость в разных коррозионно-активных средах, и как показа­ли комплексные
исследования, проведенные в головном институте ВНИПИЭНЕРГОПРОМ, срок службы
теплотрасс из ВЧШГ составляет более 70 лет. Создание труб из
высокопрочного чугуна для строительства теплотрасс поперечником от 100 до 300 мм, с внедрением самых современных технологий и оборудования ведущих за­падных компаний, налажено
на ОАО ЛМЗ «Свободный Со­кол» (г. Липецк).
 Строительство первых
опытных участков теплотрасс из прочного чугуна было начато с 1994 года. В
1994 году было выстроено два участка теплотрасс Ду 100 мм в Мытищах и Пскове, в
1996 году - в Ростове-на-Дону, в 2000 г. - в г. Нефтеюганске (бесканальная про­кладка),
в 2001 г. - в г. Санкт-Петербурге (бесканальная прокладка).
 Данные теплотрассы
успешно эксплуатируются и по настоящее время. При строительстве этих теплотрасс
ис­пользовались безраструбные чугунные трубы, имеющие на концах фаску 30° с притуплением
0,5-1 мм. Сварка труб на монтаже осуществлялась ручной аргонодуговой свар­кой с
присадкой проволоки на никелевой базе ПАНЧ-11. Сварка стыковых швов велась в
2 прохода с предвари­тельным обогревом стыка кольцевой газовой горелкой до
температуры 250ч320 °С с следующим отжигом и замедленным остыванием
под слоем теплозащитного материала. Данная разработка позволяла сформировать
качественный сварной шов с обеспечением стабильного провара и формированием
обратного валика, в том чис­ле при сварке неповоротных швов. Крепкость сварных
соединений составляла 1400 МПа, что соответствует про­чности основного сплава.
  Но разработка ручной
аргонодуговой сварки труб из ВЧШГ широкого распространения не получила из-за её
относительной трудности и непривычности для монтажных организаций, ведущих
строительство тепло­сетей. Для упрощения сборки металлических труб на монтаже и для
перехода от аргонодуговой сварки к сварке покры­тыми электродами ОАО ЛМЗ
«Свободный Сокол» в 2004 году начал создание раструбно-конусных труб под
сварку теплотрасс.
  Данный тип соединения
труб дозволяет просто их со­бирать на монтаже и осуществлять сварку углового шва
покрытыми электродами, не боясь прожога сплава. Обогрев труб под сварку и
последующий отжиг при дан­ной технологии фактически не нужен (кроме
случаев сварки при отрицательных температурах и свар­ки швов в трудно
напряженном состоянии).    Для сварки данного типа соединений рекомендуется
использовать электроды на никелевой либо железоникелевой базе для «холодной» сварки
чугуна. На нынешний день, исходя из соотношения «цена-качество» и опыта
сварки, более целенаправлено, на наш взор, применять электроды
, Израиль)
и железоникелевые электроды словенской компании «
. Данные электроды владеют хорошими сварочно-технологическими
свойствами и разрешают осуществлять сварку швов в неповоротном положении. Стоимость
данных электродов составляет 1600 рублей, расход на сварку 1-го стыка Ду 100
- 0, 26 кг; Ду 150 - 0,38 кг; Ду 200 - 0,41 кг; Ду 250 - 0,5 кг; Ду300 - 0,62 кг.
К огорчению, серийные
электроды для прохладной сварки чугуна, выпускаемые русскими производи­телями
(МНЧ-2, ОЗЖН-1, ОЗЧ-3) имеют очень невысо­кие сварочно-технологические
свойства (крупнокапель­ный перенос сплава, нехорошая управляемость переносом
металла, плохо видно зеркало сварочной ванны) и в свя­зи с сиим ими фактически
невозможно сварить качест­венный шов, в особенности в неповоротном положении.
 Однако спецами ОАО
«Свободный Сокол» вместе с «Сычевским электродным заводом» и ОАО
«Спецэлектрод» ведутся работы по созданию отечествен­ных электродов для сварки
труб из ВЧШГ на уровне ми­ровых стандартов.
 На нынешний день
технология ручной дуговой сварки теплотрасс из прочного чугуна с приме­нением
нового типа труб прошла аттестацию в ЦКТИ им. Ползунова (г. Санкт-Петербург).
На базе исследований, проведенных сиим институтом, были разработаны и ут­верждены
технические условия на трубы и фасонные части, аннотация на сварку.
 На основании отчета о
проведенных исследовани­ях было получено разрешение Госгортехнадзора РФ на
сварку теплотрасс из прочного чугуна с примене­нием
раструбно-нахлесточного соединения.
 В итоге проведенных
расчетов и прочностных испытаний внутренним давлением были установлены ве­личины
катетов угловых швов, при которых сварное со­единение равнопрочно основному
металлу трубы.
Результаты испытаний
приведены в таблице.
 С учетом того, что
теплотрассы работают при давле­нии до 16 атм, в аннотации рекомендовано
осущест­влять сварку углового шва в 2 прохода с катетом
8 мм для всех
диаметров труб (от 100 до 300 мм).
 Кроме прочностных
испытаний внутренним давлени­ем были проведены тесты сварной плети из 4-х
труб (длина трубы 6 м) на прогиб. Тесты проводились методом изгиба сварной
плети при помощи мостового кра­на. Тесты проявили высочайшие пластические
свойства сварной плети труб, позволяющей безболезненно укла­дывать их в траншею
на монтаже.
  В качестве теплозащитных
покрытий для изоляции металлических теплотрасс могут употребляться все существу­ющие
типы изоляции, применяемые при строительстве железных теплотрасс. При лотковой
прокладке теплотрасс употребляют теплоизоляционные материалы на базе
шлаковаты, при бесканальной прокладке в 2001 г. в г. Санкт-Петербурге на
чугунные трубы наносили пенополиуретановую изоляцию с полиэтиленовой оболочкой
(ППУ). Нанесение ППУ изоляции на трубы из высокопроч­ного чугуна было
осуществлено вместе с компанией АО ТВЭЛ-Теплотрасс (г. Санкт-Петербург). При
бесканаль­ной прокладке теплотрассы в г. Нефтеюганске (2000 г.) была
использована пенополиминеральная изоляция (без наружной пластмассовой трубы),
разработанная ОАО «ВНИПИЭНЕРГОПРОМ» (г. Москва).
На нынешний день
заключен контракт на проклад­ку теплотрассы из прочного чугуна Ду
100...200 мм длиной около 2 км с тепловыми сетями ОАО «Ленэнерго». Перед
прокладкой на трубы из ВЧШГ будет наноситься слой ППУ изоляции и полиэтиленовая
оболочка.
 Таким образом, применение коррозионностойких труб из
высокопрочного чугуна в купе с современ­ными технологиями по нанесению
теплозащитных покры­тий дозволяет получить высоконадежный трубопровод со сроком
эксплуатации более 70 лет и значительно уменьшить утраты тепла при его
транспортировке.