Тръбопроводи с изолация от полиуретанова пяна за безканално полагане на отоплителни мрежи - ефективни
АнтъниКоста,ВицепрезидентАсоциацияПроизводителии потребителиТръбопроводиИндустриалниПолимериИзолацияГенералДиректорCJSCMosFlowline
България е страната с най-високо ниво на топлофикация (до 80%). Страната е пронизана от около 260 хил. км двутръбни отоплителни мрежи с диаметър на тръбите от 57 до 1400 mm, една десета от които са главни, а останалите са разпределителни отоплителни мрежи.
Преобладаващият метод за полагане на топлофикационни мрежи в България е подземно полагане в непроходими канали с изолация от минерална вата (80%). Безканалното полагане, изпълнено от сглобяеми конструкции, използващи изолация от армиран бетон и съдържащи битум маси, е 10% от общата дължина на отоплителните мрежи.
Поради особеностите на структурата (отворена порьозност) и ниското качество на използваните материали, топлоизолационните свойства на традиционните топлоизолационни конструкции по време на експлоатация са рязко намалени, което води до топлинни загуби, които са 2-3 пъти по-високи от нормативните.
Общите топлинни загуби в топлофикационните системи са от 20 до 30% от доставената топлина (80 милиона toe годишно), което е няколко пъти по-високо от това във водещите страни в Западна Европа.
Като пионер в областта на топлофикацията и разполагаща с най-голямата топлофикационна система в света, България изостава значително от водещите чужди страни по отношение на техническото ниво на полагане на топлопроводи.
Близо до90% от икономиите на гориво, постигнати чрез комбинирано производство на топлина, се губят в топлопреносните мрежи. Трайността на топлинните мрежи е 2-3 пъти по-ниска от тази в чужбина и не надвишава 10-15 години. В България за отопление на равна жилищна площ се изразходва 2-3 пъти повече топлина, отколкото в западноевропейските страни. Не по-добро е положението и в системата за топла вода.
В момента България трябва да възстановява годишно най-малко 10-15% от положените преди това топлопреносни мрежи, а реално се ремонтират не повече от 3-5%.
За решаване на горните проблеми най-ефективно е широкото въвеждане в практиката на изграждане на отоплителни мрежи на тръбопроводи с полиуретанова топлоизолация в полиетиленова обвивка от типа "тръба в тръба". Използването на такива тръбопроводи от наша гледна точка е основният източник на енергоспестяване в строителството.
В Западна Европа такива дизайни се използват успешно от средата на 60-те години. Основните им предимства пред съществуващите дизайни:
- увеличаване на издръжливостта (ресурс на тръбопроводи) - 2 - 3 пъти;
- намаляване на топлинните загуби - минимум 3 пъти;
- намаляване на експлоатационните разходи - 9 пъти;
- намаляване на разходите за ремонт на топлопроводи - 3 пъти;
- намаляване на капиталовите разходи в строителството — 1,3 пъти;
- наличието на система за оперативно дистанционно управление (ОДУ) за влагоизолация.
Благодарение на херметичната хидроизолация на тръбопроводи с промишлена полимерна изолация се поддържат стабилни топлоизолационни свойства при висока влажност на почвата. Докато в тръбопроводи, изолирани с минерална вата, топлинните загуби в този случай могат да се увеличат 3 пъти.
С изолация от полиуретанова пяна, тръби, предмет на съответствиетехните технологии за полагане са в състояние да служат повече от 30 години, без да изискват специални превантивни мерки. Използването им ви позволява да откажете да изключите подаването на топла вода, което се практикува ежегодно през лятото във всеки град. Ако вземем предвид, че отоплителният сезон в много региони на България продължава 6-7 месеца или повече, а топлинните загуби в съществуващите отоплителни мрежи, като се вземат предвид авариите, възлизат, според различни оценки, до 30%, тогава с помощта на нови конструкции на тръби тази цифра може да бъде намалена до 1 - 3% и всъщност повече от 45 дни от седемте месеца на отоплителния сезон отопляват безплатно такъв метрополис като Москва. Предимствата на полагането на нови видове тръбопроводи са илюстрирани с диаграми.
Както се вижда от графиките (фиг. 1), новата технология е много по-печеливша и по-обещаваща от традиционните, но остарели технологии. Особено важно в новата технология е, че тя е много по-надеждна в експлоатация и по-издръжлива. Срокът на експлоатация на отоплителните системи с изолация от полиуретанова пяна, както показва европейският опит, е най-малко 30 години.
Тези данни се потвърждават от проучвания, проведени от VNIPIEnergoprom, NIPITeploproekt, NIIMosstroy, AKH im. К.Д. Памфилов, както и шест години опит в реализацията на такива структури в Москва и Московска област, Санкт Петербург, Самара, Нижни Новгород, Перм, Оренбург, Тюмен и други градове. През годините са положени повече от 2000 км индустриални конструкции на отоплителни мрежи с изолация от полиуретанова пяна с полиетиленова обвивка в двутръбни условия. В Москва, в системата на Mosenergo, е създадена сервизна служба за оперативно дистанционно управление (ODC) за наблюдение на състоянието на защитните конструкции на отоплителните мрежи.
През последните десет години повече от 50 големи, средни и малки заводи и цехове за производство напредварително изолирани тръби тип "тръба в тръба". На първо място, това са CJSC MosFlowline (Москва), TVEL Corporation (Санкт Петербург), CJSC NKA Group (Санкт Петербург), NPO Stroypolimer (Московска област) и др. Общият капацитет на тези предприятия за производство както на прави тръби, така и на компонентни фитинги е повече от 2 хиляди км годишно. Капацитетът на предприятията обаче се използва с 10 - 20%, което до голяма степен се дължи на по-високата първоначална цена на продуктите в сравнение с традиционната. Тук обаче е уместно да се цитира изявлението на кмета на Москва Ю.М. Лужков, който цитира поговорката „Евтини и гнили, скъпи и хубави, майка ми винаги ми казваше“ в отговор на упрека за увеличените разходи по време на изграждането на отоплителни мрежи с нов дизайн, добавяйки, че подмяната на стари тръби и дори постоянните изкопи за ремонт в рамките на няколко години покриват всички спестявания по време на строителството.
Въпреки всички тези предимства, въвеждането на нов тип тръбопроводна конструкция за топлопреносни мрежи с индустриална полимерна изолация от твърда полиуретанова пяна за безканално полагане е бавно и не надвишава 5–8% от общия ремонт и реконструкция на топлопреносни мрежи. Основните причини са:
- липса на единна регулаторна рамка, а именно държавни стандарти за нов вид продукт;
- неразбиране, че не първоначалната цена на топлоизолационната конструкция, а комбинация от фактори определя избора на дизайн на топлопроводи, а именно:
- намаляване на времето за строителство и строителните разходи;
- намаляване на оперативните разходи;
- увеличаване на експлоатационния живот до 25 - 30 години - най-важният показател, който е определящ при изчисляването на икономическата ефективност;
- липса на задължителна система за сертифициранеи лицензиране на всички производители и потребители на продукти, като се изключва появата на пазара на случайни неквалифицирани производители на продукти с ниско качество и недостатъчно компетентни монтажници и оператори;
- ограничена местна суровинна база за производство на твърда пълнежна полиуретанова пяна с определено качество;
- недостатъчен обем от комплексни услуги за потребителите, включително не само доставката на отделни компоненти на топлопроводи, но и пълен набор от услуги, свързани с изграждането и експлоатацията;
- липса на унифицирани технически изисквания към системите за оперативно дистанционно наблюдение на състоянието на изолацията;
- недостатъчно качество на топло- и хидроизолационните фуги, което е основният фактор за намаляване на издръжливостта на тръбопроводните конструкции, според различни оценки, достигайки от 85 до 99%;
- липса на единни тарифи за изграждане на топлопреносни мрежи с изолация от полиуретанова пяна;
- необходимостта от разработване на стандартна проектна документация за различни региони на Руската федерация;
- липса на научно обоснован план за оптимално местоположение на предприятия за производство на тръби с изолация от полиуретанова пяна в регионите на Руската федерация;
- и най-важното - липсата на държавна федерална програма за въвеждане на конструкции с изолация от полиуретанова пяна в масовото изграждане на отоплителни мрежи, включително ремонт и реконструкция.
Основният критерий за дейността на предприятието (оценка на качеството на продукцията) е доставката на цялата система в пълен комплект: тръба, фитинги, вентили, материали за изолационни съединения и онлайн система за дистанционно управление (ODC). Частичната доставка на компоненти не може да реши комплекс от проблеми. Например, липсата на JEC система, от една страна, няма да позволиконтролират надеждността на използвания материал и спазването на технологията за изолация на фуги; от друга страна, няма да осигури своевременно наблюдение на състоянието на изолационния слой на тръбопровода.
Преходът към по-разумни стандарти за топлинни загуби и високоефективни топлоизолационни материали изисква разширяване и подобряване на тяхното производство. При решаването на въпросите за инвестиране в тази индустрия трябва да се има предвид, че ефективността на инвестициите в топлоизолация е 4-5 пъти по-висока от ефективността на инвестициите в разработването на нови находища на горивни и енергийни ресурси.
В момента завършва разработването на първия общобългарски държавен стандарт „Стоманени тръби и фасонни части с топлоизолация от полиуретанова пяна в полиетиленова обвивка”. Общи условия“. Разработчикът на държавния стандарт е Асоциацията на производителите и потребителите на тръбопроводи с промишлена полимерна изолация, Научноизследователският институт Mosstroy и най-големите експерти в тази област. В бъдеще се планира да се разработи цял пакет от нормативна документация: това е набор от правила запроектиране и монтаж, промени в SNiP за отоплителни мрежи и др. За финансирането на тези работи Асоциацията създаде доверителен фонд, в който могат да участват всички заинтересовани организации.
През второто тримесечие на миналата година в Gosstroy
В България се проведе заседание на секцията на Научно-техническия съвет на тема „По проблемите на масовото въвеждане на високопроизводителни тръбопроводи с промишлена полимерна изолация от твърда полиуретанова пяна с полиетиленово покритие за безканално полагане на топлопреносни мрежи в строителната практика“, на която бяха одобрени дейностите на Асоциацията, препоръча се на ръководителите на субектите на Федерацията да въведат по-широко тръбопроводи с фабрично произведен полиуретан за изолация в практиката на масовото строителство.
Освен това се препоръчва да се включат въпроси, свързани с производството и използването на прогресивни конструкции "тръба в тръба" в новата редакция на Федералните целеви програми "Енергоспестяване на България" и "Жилищно строителство" и в допълнение към Закона за енергоспестяване на България.
На семинара говориха дизайнери, учени, производители на изолирани тръби, строители и оператори на отоплителни мрежи, както и фирми, произвеждащи суровини за полиуретанова пяна и оборудване за тяхната обработка, организации, произвеждащи устройства за наблюдение на състоянието на тръбопроводи и производители на спирателни вентили. Всички те подчертаха, наред с определени проблеми и трудности, перспективността и високата ефективност на новата технология и нейната практическа безалтернативност при изграждането на топлопреносни мрежи с цел пестене на енергия и ресурси.