Проблема тепловых сетей, которая должна исчезнуть

Размещено на http://www.allbest.ru/

Проблема тепловых сетей, которая должна исчезнуть

А.П. Гулидов

Известно, что в тепловых камерах и на прилегающих к ним участках теплопроводов образуется максимальное количество коррозионных дефектов, вызываемых наружной коррозией (около 70% от общего количества [1]) и приводящих к возникновению аварий.

Основными составляющими интенсивной наружной коррозии трубопроводов в тепловых камерах являются повышенная влажность (рис. 1) и коррозионно-активные неорганические и органические соединения, поступающие в тепловые камеры с грунтовыми и поверхностными сточными водами. Городской поверхностный сток содержит значительное количество солей, взвешенных веществ, органических соединений и нефтепродуктов, поскольку формируется за счет талых снеговых, дождевых и поливомоечных вод, отводимых с автомобильных и пешеходных дорог, промышленных площадок и автомоек. Состав осадка промышленно-ливневого стока, ежегодный объем которого на очистных сооружениях Москвы превышает 200 тыс. т, представлен в табл. 1 [2].

Как видно из табл. 1, на долю наиболее опасных в коррозионном отношении хлоридов, улавливаемых очистными сооружениями, приходится 60 тыс. т, однако, по литературным данным, количество противогололедных реагентов (основными составляющими которых и являются хлориды), ежегодно используемых дорожными и прочими городскими службами, составляет 500-600 тыс. т - величину почти на порядок большую, чем величина, представленная в табл.1.

Куда же «исчезают» хлориды? Проследить все пути их распространения достаточно сложно, однако можно с уверенностью утверждать, что значительное количество «исчезнувших» хлоридов попадает в подземные коммуникации (в том числе и в тепловые камеры), минуя специальные самотечные (дренажные) сети, предусмотренные для отвода стоков на очистные сооружения. Это подтверждается результатами визуальных осмотров (рис. 2) и анализом проб вытяжек из илистых отложений, взятых в тепловых камерах, расположенных в районе проезжей части и пешеходных дорог. Так, в отдельных пробах концентрация солей составляла 1-3% (что приближается к концентрации солей в морской воде, являющейся одной из наиболее агрессивных жидких сред по отношению к углеродистым сталям и железобетонным конструкциям).

Также нельзя гарантированно утверждать, что остальные вещества (а их перечень весьма велик), попадающие в тепловые камеры со сточными водами, являются абсолютно безвредными, поскольку со временем могут подвергаться физико-химическому (а возможно и биологическому) разрушению с образованием соединений, представляющих опасность для трубопроводов, тепловой изоляции, металлических и железобетонных конструкций, расположенных в тепловых камерах.

Не стоит рассматривать как панацею и появление в последнее время новых, более «безвредных» химических реагентов (например, нитрат кальция, магния и мочевины), т. к. любой реагент, предназначенный для удаления с дорог снежного или ледяного покрова, по своей сути представляет соль или смесь солей. Получающиеся при взаимодействии солей со снегом (льдом) водные растворы практически всегда являются электролитами, проводящими электрический ток и интенсифицирующими протекание процессов электрохимической коррозии, поэтому под «безвредностью» новых реагентов следует подразумевать лишь их менее губительное влияние на почву и растительный покров.

трубопровод металлоконструкция коррозия тепловой

Проблема защиты трубопроводов и металлоконструкций от коррозии в тепловых камерах не является единственной и должна рассматриваться совместно с проблемой защиты тепловой изоляции от намокания. Все теплоизоляционные материалы имеют волокнистую или пористую структуру, в результате чего впитывают влагу как при непосредственном контакте с водой, так и из окружающей среды (воздух, грунт). Увлажнение теплоизоляционных материалов приводит к увеличению их теплопроводности, ухудшению теплозащитных свойств изоляционной конструкции и возрастанию тепловых потерь, а попадание в теплоизоляционный материал вместе с влагой различных солей приводит к возрастанию его коррозионной активности по отношению к металлу трубопровода.

Несмотря на очевидность данной проблемы, в настоящее время сложилась ситуация, когда проектировщикам и производителям работ формально (в полном соответствии с нормативными документами) дано право применять при проектировании и производстве гидроизоляции такие материалы как толь, пергамин, рубероид - срок службы которых на трубопроводах тепловых сетей по данным АКХ им. Памфилова составляет 2-4 года, при чем, с учетом условий эксплуатации теплопроводов в тепловых камерах, применение данных материалов изначально не обеспечивает целостности и герметичности изоляционной конструкции, что приводит к сверхнормативным тепловым потерям практически сразу после введения теплопроводов в эксплуатацию.

Таким образом, под повышением надежности работы теплопроводов в тепловых камерах следует подразумевать проведение мероприятий, обеспечивающих защиту трубопроводов, металлоконструкций и тепловой изоляции от воздействия негативных эксплуатационных факторов, а именно: повышенной влажности и агрессивных сред, образующихся при попадании в камеры различных химических соединений и реагентов.

При выборе способов (средств) повышения надежности функционирования теплопроводов и их конструктивных элементов в тепловых камерах необходимо учитывать важную деталь, а именно: облегченный доступ в тепловые камеры, обеспечивающий возможность постоянного отслеживания коррозионной обстановки и проведения, при необходимости, соответствующих защитных или восстановительных мероприятий. В данной ситуации наиболее целесообразно применение средств, материалов и технологий, не требующих значительных вложений материальных и трудовых ресурсов. Таким требованиям отвечают технологии защиты и ремонта с применением лакокрасочных и полимерных материалов. Это обусловлено тем, что рациональное использование физико-химических свойств данных материалов позволяет осуществлять комплексную защиту теплопроводов и их конструктивных элементов в тепловых камерах, а именно: формировать различными способами (ручным, механическим) защитные покрытия заданной толщины (от нескольких десятков до сотен микрометров) на конструкциях любых размеров независимо от материала их основы. Дополнительно следует отметить низкую стоимость покрытий из лакокрасочных и полимерных материалов по сравнению с другими видами защитных покрытий и возможность их восстановления в процессе эксплуатации объекта. Все вышеперечисленные преимущества позволяют оптимизировать проведение работ с применением лакокрасочных и полимерных материалов в тепловых камерах, снизить их трудоемкость и себестоимость.

Авторами изучена масса работ, выполненных в области совершенствования технологий защиты теплопроводов, а так же обобщен практический опыт решения общих и частных проблем защиты от коррозии теплопроводов и их конструктивных элементов. На основании этих данных можно однозначно утверждать, что проблемы коррозии в тепловых камерах могут (и должны) быть решены в полном объеме, и к тому есть все условия:

На основании тщательного анализа свойстви проведения необходимых испытаний определен перечень материалов для антикоррозионных покрытий теплопроводов (см. табл. 2) [3].

Созданы полимерные композиции, технологические свойства которых позволяют выполнять антикоррозионную защиту и гидроизоляцию металлических и неметаллических поверхностей без специальной подготовки последних в широком интервале температур (от -10 до +80 ОС) при любой влажности воздуха. Получаемые при этом антикоррозионные и гидроизоляционные слои обладают высокой прочностью сцепления с защищаемыми металлическими (в том числе прокорродировавшими) и бетонными поверхностями и соответствуют требованиям по показателям термостойкости, водопоглощения и коррозионной стойкости, предъявляемым к антикоррозионным покрытиям для теплопроводов [4].

Сформирована четкая система применения разработанных материалов и композиций на их основе в зависимости от конкретных условий эксплуатации теплопроводов и их конструктивных элементов в тепловой камере и состояния защищаемых (ремонтируемых или восстанавливаемых)поверхностей.

Применительно к условиям производства работ в тепловых камерах разработаны технологические процессы ручного и механизированного нанесения соответствующих материалов на металлические и бетонные поверхности.

Указанные материалы и технологии нашли отражение в разработанном Альбоме типовых решений антикоррозионной защиты теплопроводов в тепловых камерах». В настоящем документе обобщены и систематизированы наиболее эффективные типовые решения по антикоррозионной защите, гидроизоляции и ремонту различных видов конструкций и оборудования (в том числе для трубопроводов в ППУ-изоляции и их конструктивных элементов) в тепловых камерах. Практическое использование данных решений позволит решить задачу повышения надежности теплопроводов в тепловых камерах, снизить издержки на ремонт и эксплуатацию тепловых сетей, что будет являться важным вкладом в одно из ключевых звеньев реформирования жилищно-коммунального хозяйства России - энергоресурсосбережение, направленное на переход отрасли к режиму безубыточного функционирования.

Литература

Родичев Л.В., Каримов З.Ф. Исследование физико-химической обстановки, вызывающей коррозию труб и арматуры в тепловых камерах, и разработк аэффективного метода их защиты. // Строительство трубопроводов, 1993, № 1, с. 18-20.

Иванов В.В., Кочуров А.В. и др. Характеристика осадка промышленно-ливневого стока Москвы. // Водоснабжение и санитарная техника, 1997, № 9, с. 8-10.

РД 153-34.0-20.518-2003 «Типовая инструкция по защите трубопроводов тепловых сетей от наружной коррозии». Издательство «Новости теплоснабжения»,Москва, 2003 г.

Косачев В.Б., Гулидов А.П. «Защита теплопроводов полимерными покрытиями». // Новости теплоснабжения, № 4, 2000 г., с. 36-40.

Размещено на Allbest.ru