Статьи
Система качества в теплоснабжении — путь к энергетической безопасности и повышения надежности в тепловых сетях.
Одним из важнейших аспектов реформирования ЖКХ является повышение надежности систем теплоснабжения, что должно обеспечить бесперебойное снабжение потребителей тепловой энергии в течении всего периода эксплуатации, недопущения ситуаций, опасных для жизни людей и окружающей среды.
Согласно статистических данных за 1996-2009г.г. Основные повреждения в трубопроводах с ППУ-изоляцией составляют: 
Отсюда видно, что более 60% дефектов — это стыковые соединения и система ОДК.
Качество монтажных работ трубопроводов в ППУ-изоляции, вопросы бесперебойного обеспечения населения тепловой энергией всегда были актуальными и совещания по этим проблемам необходимо проводить регулярно. Обсуждение действующих НТД в теплоснабжении, вновь разрабатываемых стандартов и Сводов Правил, предъявляемые требования к заделке стыковых соединений, монтажу системы ОДК, а также критерии к выбору надежных производителей продукции в ППУ-изоляции и ряд других вопросов неоднократно обсуждались на совместной конференции НП «Российское теплоснабжение» и ООО «Флоусистемз», на Второй межрегиональной конференции «Особенности функционирования и развития систем теплоснабжения в регионах России: надежность, качество и эффективность» в г.Ижевске, на годовой конференции «Ассоциации производителей трубопроводов с индустриальной полимерной изоляцией»в г.Санкт-Петербурге и в г.Перми. Ведь поставка некачественной продукции и неправильный монтаж дискредитирует саму идею применения трубопроводов в ППУ-изоляции.
Существует два аспекта, тормозящих внедрение ППУ-изоляции:
1) опасность применения стальных труб, бывших в использовании;
2) пенополимерминеральная изоляция.
Взгляд с другой стороны.
I. В настоящее время, некоторые предприятия, имеющие производственные площади для выпуска предварительно изолированных труб, представляют свою продукцию в ценовой политике, находящуюся существенно ниже его себестоимости. Это связано с использованием недорогих и несоответствующих требованиям качества и стандартов материалов, применением стальных труб, бывших в использовании.
Данный вид труб появился на рынке из нефтегазовой промышленности. Их дальнейшее использование в данном секторе невозможно по причине окончательного расчетного срока эксплуатации отсутствия гарантии их надежности. Стальные трубы, бывшие в употреблении, проходят поверхностную очистку и позиционируются, как новые. При этом, действительная стоимость такой трубы составляет не более 50-60% от стоимости новой.
Пытаясь выжить в сложных рыночных условиях и в целях получения быстрой прибыли, некоторые предприятия-изготовители труб в ППУ-изоляции без стеснения закупают подобные трубы, бросая тень на добросовестных изготовителей, использующих качественные материалы. Учитывая, что доля стальной трубы в стоимости изделия в ППУ-изоляции составляет от 50% до 70%, некоторые производители не упускают случая снизить сметную стоимость проекта, чтобы выиграть тендер. Именно поэтому, последнее слово при выборе «поставщиков» продукции должно оставаться за инженерами-экономистами, а не за менеджерами ОМТС. Остаточный технический ресурс таких труб и присутствие воды, а также сложные условия эксплуатации трубопроводов в ППУ-изоляции, отрицательно сказываются на их долговечности и не гарантируют надежность теплопроводов, т.е. совместные действия термической усталости металла и коррозийно-активной среды вызывают отказы трубопроводов (аварии).
Совокупность коррозийных, механических и сорбционных процессов определят механизм разрушения металла трубопроводов. Разрушение металла при этом происходит в несколько этапов. Сначала, под воздействием переменной нагрузки, напряжения в металле увеличиваются, существующая в ранее использованных трубах неоднородность внутренней поверхности усиливается и начинается местная коррозия. Далее коррозионные повреждения развиваются в субмикротрещины и микротрещины. Затем, одна из микротрещин переходит в макротрещину, которая в течении некоторого периода времени увеличивается до своих критических размеров. Рост трещин ускоряется тем, что в них попадает вода и образуются микрогальванические пары. Стенки трещины в период цикла сжатия трутся друг о друга, разрушая защитные пленки. После этого наступает стремительный рост трещины и лавинообразное разрушение металла. Срок эксплуатации данных труб не более 8-10 лет. При визуально-оптическом и внешнем осмотре бывает иногда трудно отличить новые трубы от бывших в использовании, но характерные признаки все-таки имеются:
-отсутствие заводской металлургической окалины серо-голубого цвета;
- искривление трубы по длине;
- «свежая» обработка торцов трубы (фаска) ;
- овальность трубы сверх допуска при ее поперечной резке, хотя по концам овальность в норме. И ряд других причин.
Учитывая, что использование бывших в эксплуатации труб запрещено Федеральным законом «О теплоснабжении» и ГОСТом 30732-2006 п.5.2.1., при малейшем подозрении необходимо проводить дополнительные исследования и в случае подтверждения немедленно браковать изделия и сообщать об этом:
- в «Ассоциацию производителей трубопроводов с индустриальной полимерной изоляцией»;
- в НП «Российское теплоснабжение»; - эксплуатирующие организации. для принятия необходимых мер к таким производителям.
II. ППМ-изоляция является отечественной разработкой и она была актуальной в XX веке, когда термостойкость ППУ-изоляции была не больше 120-130` С. Сегодня уже сами специалисты ОАО «ВНИМПИ Энергопром» признают несовершенство данной изоляции.
Из основных преимуществ, которые рекламируют заводы-поставщики: (высокая механическая прочность наружного коркового слоя, адгезия изоляции к трубе, хорошая антикоррозийная защита труб внутренним корковым слоем, термостойкость 150`C, дешевизна прокладки труб и отсутствие системы ОДК), можно выделить только хорошую адгезию изоляции к трубе, которая составляет 0,4 Мпа ( для ППУ-изоляции она составляет 0,12 Мпа), а остальные достоинства вымощены.
В этой изоляции больше минусов, чем плюсов.
Какие же основные недостатки ППМ-изоляции?:
1) ППМ-изоляция выпускается по техническим условиям,которые должны разрабатываться в соответствии с ГОСТ 2.114-95. Однако ТУ 5768-005-13300749-2005 завода НПП «Пенополимер» г. Коломна (один из передовых и основных заводов) разработаны с нарушением донного ГОСТа, где отсутствует раздел «Условия безопасной эксплуатации», то есть встает риторический вопрос: Кто возьмет ответственность на себя и даст гарантии безопасной эксплуатации трубы в ППМ-изоляции, а значит, и всей тепловой сети? Территориальные управления РТН вряд ли дадут разрешение на применение данной продукции.
2) За счет уменьшения пористости и увеличения плотности изоляции, коэффициент теплопроводности у ППМ-изоляции составляет 0,043-0,047 Вт/м` К ( По ГОСТу 30732-2006 она не должна превышать 0,033 Вт/м`К), то есть тепловые потери на 30-40% больше, чем у ППУ-изоляции.
3) Такое достоинство, как паропроницаемость, относится, в основном, на отопительный сезон. А как же летом, когда отопление отключается, и изоляция будет впитывать и накапливать всю влагу грунтовых и дождевых вод? Стальная труба несколько месяцев будет лежать в сырости, значит, трубу надо покрывать антикоррозийной краской, а изоляцию — влагозащитным покрытием (термолента или мастика), что значительно увеличивает стоимость продукции.
4) Отсутствие системы ОДК больше относится не к достоинству, а к недостаткам. ГОСТ 30732-2006 п. 4.24. и СНиП четко оговаривает, что теплоизолированные трубы и фасонные изделия должны быть оснащены проводниками ОДК. Это особенно актуально в крупных городах, где информация о состоянии трубопроводов имеет очень важное значение.
Если учесть, что труба монтируется бесканальным способом в грунт, то место прорыва можно определить только тогда, когда разроет грунт и провалится асфальт ( при этом надо помнить, что температура рабочей среды составляет 120-130`C ). Тем самым, мы нарушаем Указ президента РФ от 4.06.2008г. № 889 «О повышении экологической безопасности применяемых технологий в теплоснабжении».
5) При проведении температурных испытаний трубопроводов с ППМ-изоляцией наблюдалось растрескивание наружного защитного слоя, так как корка имеет очень плотную структуру. Значит, нет никакой гарантии, что не растрескивается и внутренний адгезионный слой. А если учесть, что в России применяется качественное регулирование отпуска тепла, то температурные изменения в трубопроводах непременно приведут к растрескиванию изоляции, а в последующем — намоканию и коррозии трубы.
Для оценки защитных свойств ППМ-изоляции на стальных трубах тепловых сетей бесканальной прокладки, аккредитованной лабораторией ЗАО «Ассоциация «КАРТЭК» (Ассоциация разработчиков и производителей средств противокоррозийной защиты для топливно-энергетического комплекса. Генеральный директор, профессор, д.т.н. А.П. Акользин) были проведены исследования в условиях, имитирующих условия эксплуатации в зонах с увлажненными грунтами.
Основные выводы из проведенных исследований таковы:
1) Ввиду пористости ППМ, жидкие коррозийные среды из увлажненных грунтов быстро достигают поверхности труб (не более одних суток при 45`C) ;
2) Повышение температуры водного теплоносителя до 100-150`C приводит к возрастанию скорости коррозии поверхности стальных труб в увлажненных грунтах в 4-5 раз;
3) Нахождение стальных труб с ППМ в увлажненных грунтах с повышенным солесодержанием в порах изоляции, приводит к интенсивной коррозии, составляющих до 25% поверхности труб;
4) ППМ практически не препятствует воздействию блуждающих токов на поверхность стальных труб;
5) По экспертной оценке, на основании рассчитанной скорости коррозии, срок службы стальной трубы в ППМ-изоляции с толщиной стенки 6 мм в агрессивных засоленных грунтах составит всего 5 лет.
6) В кипящей воде и 3% растворе NaCL происходит интенсивное растрескивание ППМ-изоляции уже после 1 ч выдержки.
7) Водопоглощение ППМ-изоляции при полном его погружении на 90 мин. при 100`C и на 60 мин. при 20 `C составило (по массе) 10,5 %, что значительно превышает величину, приведенную в ТУ 5768-005-133,0749-2005 (1,5 %). Аналогичные исследования проводила и немецкая компания «БАСФ Полиуретанес ГмбХ» : со сравнительными характеристиками ППУ и ППМ изоляции выступил на Х Всероссийской конференции «Тепло России» в г. Санкт-Петербурге инженер технической химии Попов Алексей.
Выводы данных исследований тоже неутешительны:
• охлаждение теплоносителя происходит на 20% быстрее, чем в ППУ-изоляции, в связи с чем риск промерзания трубы центрального отопления в очень холодные и долгие зимы России велик.
• производство и монтаж труб в ППМ-изоляции также дорого, как и технология ППУ-изоляции, хотя само производство ППМ-изоляции кажется значительно дешевле.
Об этом пишут:
- директор МУП «Тепло Коломны» - Герминский Н.Б. ( где это производство освоено) : «У предприятия имеется определенный опыт по прокладке трубопроводов в пенополимерминеральной (ППМ) изоляции. Но мы достаточно быстро отказались от применения этих труб, т.к. по цене они получались сопоставимыми с трубами в ППУ-изоляции. Хотя предприятие-изготовитель трубопроводов в ППМ-изоляции декларирует стоимость меньшую по сравнению с трубами в ППУ-изоляции, но по факту суммарные затраты оказывались совершенно иными. Кроме этого для трубопроводов в ППМ-изоляции имелись случаи поставки некондиционнной продукции». (см. «Новости теплоснабжения», №11, 2009г.)
- Главный технолог ООО НПП «Пенополимер» г. Коломна Силаев Д.А., который приводит сравнение стоимости условной теплотрассы. (см. «Новости теплоснабжения «7, 2009г.) 
Рисунок 1 Сравнительная диаграмма суммарной стоимости условной теплотрассы диаметром от 32 до 530мм в ППУ и ППМ изоляции
• технические характеристики ППМ-изоляции примерно сопоставимы с характеристиками применения минеральной ваты ( а это — вчерашний день).
6) Термостойкость ППМ-изоляции — 150`C сегодня уже не является достоинством, так как термостойкость ППУ-изоляции уже обеспечивает температуру рабочей среды 159`C.
7) Разговор о надежности и долговечности трубопроводов будет неполным, если не затронуть проблему качества изготовления продукции и монтажных работ. В ППМ-изоляции не освоена вся номенклатура фасонных изделий (тройниковые ответвления, неподвижные опоры, укороченные изделия и т.д.), во время транспортировки продукции и при погрузочно-разгрузочных работах происходят растрескивания, сколы и отслоения наружной оболочки. Нет никаких директивных документов по монтажу стыков, нигде не проводится обучение специалистов монтажных и проектных организаций по расчету неподвижных опор, компенсаторов и т.д. Все это создает определенные трудности для качественной сборки и монтажа теплотрасс, поэтому многие тепловые сети, один раз попробовав ППМ-изоляцию, отказываются от нее в последующем (ОАО «МОЭК» г. Москва, Калининградские тепловые сети и многие другие). Даже при помощи хорошей рекламы, данный вид теплоизоляции не привлек зарубежных специалистов, потому что не является перспективным. Применение трубопроводов в ППУ-изоляции — перспективное направление и наше будущее, поэтому необходимо на каждом этапе соблюдать все требования и отвечать за качество выполняемых работ.
Главное, надо помнить, что основная наша задача - приносить тепло и уют в каждый дом!
