Экологическая безопасность при прокладке водопроводных и тепловых сетей

Размещено на http://www.allbest.ru/

Статья по теме:

Экологическая безопасность при прокладке водопроводных и тепловых сетей

Данилина Н.Е., кандидат педагогических наук, доцент института «Институт инженерной и экологической безопасности» ФГБОУ ВО «Тольяттинский государственный университет» Россия, г. Тольятти Тугузова Т.В., студент

Аннотация

На сегодняшний день планета опутана инженерными трубопроводами, особенно подземной прокладкой в черте города. Только в России ежегодно прокладываются более 110 тысяч километров различных инженерных сетей, которые оказывают влияние на экологическую безопасность.

Одной из востребованных инженерных инфраструктур в современном мире считаются трубопроводные системы. С помощью трубопроводов осуществляется подача холодной и горячей воды, тепла или газа для отопления, и водоотведения в жилище человека, создавая ему комфортные условия для жизни.

Ключевые слова: трубопровод, экологическая безопасность, наружная сеть инженерно-технического назначения, система внутреннего водоснабжения, надежность.

Annotation

Today, the planet is entangled with engineering pipelines, especially underground laying in the city. Only in Russia, more than 110 thousand kilometers of various engineering networks are laid annually, which have an impact on environmental safety.

Pipeline systems are considered one of the most popular engineering infrastructures in the modern world. With the help of pipelines, cold and hot water, heat or gas for heating, and water disposal are supplied to a person's home, creating comfortable living conditions for them.

Key words: pipeline, environmental safety, external engineering network, internal water supply system, reliability.

Введение

Трубопровод - это сооружение, предназначенное для транспортирования газообразных и жидких веществ, а также твердого топлива и иных твердых веществ в виде раствора под воздействием разницы давлений в поперечных сечениях трубы [1]. Самыми функционально значимыми являются водопроводные, канализационные и тепловые сети, которые подразделяются навнутренние и наружные.

Система внутреннего водоснабжения - это совокупность устройств, транспортирующих воду к водоразборным устройствам в нужном количестве, необходимого качества и под требуемым напором.

Наружная сеть инженерно-технического обеспечения: строительное сооружение (комплекс сооружений), предназначенное для выполнения функций по водоснабжению, канализации, тепло- и энергоснабжению (в том числе газоснабжению), обеспечению сигнализацией, автоматизацией и связью зданий и других строительных сооружений [2].

Основные результаты

Для прокладки наружных и внутренних систем используются трубопроводы из различного материала, таких как бетон, комбинированные материалы, пластмассы, абсорбент, керамика и сталь. У каждого свои преимущества и недостатки. Самой важной характеристикой считается надежность.

Причинами низкой надежности трубопроводов могут являться: износ, неправильный выбор материала, несоблюдение технологического процесса (монтаж и укладка), отсутствие защиты от агрессивного воздействия внешней и внутренней среды, несоблюдения качества нормативных документов, разрушающие давления при эксплуатации и др. К показателям надежности, качества, энергетической эффективности объектов централизованных систем горячего водоснабжения, холодного водоснабжения и водоотведения относятся: показатели качества воды, показатели надежности и бесперебойности, показатели очистки сточных вод, показатели эффективности использования ресурсов, в том числе уровень потерь воды [3] (тепловой энергии в составе горячей воды).

Трубы, арматура, оборудование и материалы, применяемые при устройстве наружных сетей и сооружений водоснабжения должны соответствовать требованиям [4], указанным в СП 31.13330.2012.

В связи с этим возникает необходимость в определении и реализации критерий и путей обеспечения надежности и экологической безопасности трубопровода.

Экологическая безопасность одна из основных составляющих национальной безопасности РФ [5]. Экологическая безопасность - состояние защищенности природной среды и жизненно важных интересов человека от возможного негативного воздействия хозяйственной и иной деятельности, чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера, их последствий [6]. В ее основе лежат: рациональное использование ресурсов; регулирование процессов, ведущих к возможному загрязнению окружающей среды и возникновению экологически опасных ситуаций, сохранение устойчивой взаимозависимости между природой и человеком [7].

Важнейшими факторами, снижающими экологическую безопасность, являются:

последствия испытания оружия массового поражения;

загрязнение атмосферы;

загрязнение водных ресурсов;

повышение естественного радиационного фона;

истощение озонового слоя Земли;

захоронение отходов экологически опасных производств (в том числе атомной и химической промышленности). Захоронение отходов - это изоляция отходов, не подлежащих дальнейшей утилизации, в специальных хранилищах в целях предотвращения попадания вредных веществ в окружающую среду [8].

Например, при нарушении технического обслуживания стальных трубопроводов системы водоснабжения, у которых закончился срок эксплуатации, приводятся в негодность. Вода поступает в грунт и вызывает увеличение уровня грунтовых вод, и оказывает влияет на наружную поверхность трубопровода. А на внутренней поверхности металлических труб уже через короткий промежуток времени образуются наросты, состоящие из окисления металла (ржавчина), за счет этого просвет трубы снижается, пропускная способность падает. Продукты коррозии ухудшают качество воды, нанося вред здоровью человека. С загрязненной водой в человека поступают тяжелые металлы (фтор, свинец), нитраты, хлор, соля магния и кальция, разные микроорганизмы, включая кишечную палочку, которые проникают в воду из почвы через частично разрушенные стенки труб.

По трубопроводу тепловой сети проходит горячая вода. Из-за разрушения внутреннего покрытия труб вода загрязняется остатками твердой дисперсии. В следствии недостаточной гидро- и теплоизоляции нарушается внешний слой стального трубопровода. А протечки горячей воды в почву повышают ее температуру.

Трубопроводы из стальных труб с различного рода антикоррозионными покрытиями (оцинкованные) имеют повышенную по сравнению с незащищенными стальными трубами коррозионную стойкость (до 30 лет).

В последние десятилетия осуществляется переход на полимерные трубы. Основные материалы, используемые для производства полимерных труб:

сшитый полиэтилен - вид полиэтилена, пригодный для транспортировки воды с температурой до 95 градусов Цельсия, например, отопления;

металлопластик. Обладает гибкостью, устойчивостью к появлению коррозии, способностью держать форму, небольшой вес, приемлемая стоимость. Для монтажа разнообразных трубопроводных сетей;

поливинилхлорид (ПВХ). Трубы из ПВХ применяются используются в системах канализации, водостоках, наборных элементах коллекторов. В составе имеются молекулы хлора, поэтому для водопроводных сетей не используются;

полиэтилен (ПЭ). ПЭ - сырье (полиэтиленовые гранулы размером 2-5 мм) для производства труб безнапорных (канализация) и напорных систем (водопровод). Отличаются высоким показателем эластичности, долговечности, химической и коррозионной стойкости. Одним из недостатков является "боязнь солнца", под ультрафиолетовым облучением теряют свои уникальные свойства и могут трескаться;

полипропилен. Поставляется прямыми отрезками, так как материал не поддается деформации. Такие трубы отличаются химической, термической стойкостью, ценовой доступностью и долговечностью.

Достоинства труб из полимерного материала:

санитарная безопасность. Полное отсутствие коррозии и зарастания внутритрубного пространства. Отсутствие возможности размножения различных биологических микроорганизмов на стенках труб из-за отсутствия реакции с органикой (не производится питательная среда);

надежность. Срок службы таких труб более 50 лет, это в пять раз больше, чем стальных;

экономичность. Стоимость труб из полимерного материала в 3 -4 раза ниже стальных. Таким трубам не требуется постоянное обслуживание даже при траншейной укладке наружной системы, потому что они не подвержены коррозии и действию влаги;

пластичность, стойкость, а также низкая вероятность разрыва трубы при гидравлическом ударе и разрушения при замерзании транспортируемой жидкости, что особо актуально для климатических условий России;

небольшой вес при довольно высокой прочности;

низкая теплопроводность. Под теплопроводностью представляют процесс распространения тепловой энергии при непосредственном соприкосновении отдельных частиц тела, имеющих различные температуры [9];

химическая стойкость. Прекрасная пропускная способность и нетоксичность. Пропускная способность устройства - это возможность водопроводного ввода пропустить расчетное количество воды (сточных вод) при заданном режиме до определенного время [10].

экологичность. Признаны безопасными для здоровья во всем мире и сохраняющими окружающую среду, благодаря их пригодности для вторичной переработки. Добыча, например, полиэтилена не требует истощения природных ресурсов и организации новых производственных зон, так как данный материал является побочным продуктом нефтехимической промышленности.

эстетичный внешний вид. Благодаря долгому сроку службы полимерных материалов, можно проводить скрытую прокладку трубопроводов для создания максимально комфортных условий.

Заключение

экологический безопасность труба полимерный

Таким образом, в целях обеспечения экологической безопасности при прокладке водопроводных и тепловых сетей целесообразнее использовать трубы из полимерных материалов для сокращения демонтажных работ, влияния на здоровье человека и повышения надежности трубопроводных систем, количества отходов.

Список литературы

1. Свод правил. Внутренние санитарно-технические системы зданий. (утв. Приказом Минстроя России от 30.09.2016 N 689/пр).

2. «Межгосударственные строительные нормы. Система межгосударственных нормативных документов в строительстве. Основные положения».

3. «О водоснабжении и водоотведении».

4. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения. СП 31.13330.2012 (актуализированная редакция СНиП 2.04.02-84).

5. «О Стратегии экологической безопасности Российской Федерации на период до 2025 года»: Указ Президента РФ от 19.04.2017 N 176.

6. «Об охране окружающей среды»: Федеральный закон от 10.01.2002 N 7-ФЗ (ред. от 26.07.2019).

7. «О Стратегии национальной безопасности Российской Федерации до 2020 года»: Указ Президента РФ от 12.05.2009 N 537.

8. «Об отходах производства и потребления»: Федеральный закон от 24.06.1998 N 89 -ФЗ.

9. Теплопроводность материалов: учебное пособие / А.Г. Коротких; Томский политехнический университет. - Томск; Изд-во Томского политехнического университета, 2011. - 97 с.

10. Внутренний водопровод и канализация зданий. СП 30.13330.2012 (актуализированная редакция СНиП 2.04.01 -85).

Размещено на Allbest.ru