замена изношенных трубопроводов современными трубами
Трубопроводы играют важную роль в экономической жизни современного государства. Транспортировка по трубопроводу – самый быстрый и дешевый способ доставки груза, особенно когда речь идет о больших расстояниях. В нашей стране большой опыт перекачки по трубопроводам не только жидких компонентов, но и руды, угля и прочее, когда твердая масса измельчается и в перемешку с водой прокачивается по трубопроводу на дальние расстояния.
По протяженности трубопроводов (около 2 млн. км наружных и 14 млн. км внутренних) Россия занимает после США второе место в мире. Однако нет ни одной страны с такими изношенными трубопроводами, как Российская Федерация. Примерно 50 тыс. км находятся в критическом состоянии, свыше 5 тыс. км были проложены в конце прошлого или начале нынешнего века. Изношенность многих из них велика настолько, что трубопроводы даже не подлежат профилактическому ремонту. Да и пропускная способность их не отвечает все возрастающим потребностям пользователей. Единственно правильным решением в связи с этим остается полномасштабная замена старых трубопроводов новыми.
Разрушение изношенных труб производят двумя способами - динамическим и статическим. Динамический способ осуществляется с помощью пневмопробойников, перемещающихся внутри старых трубопроводов. Пневмопробойник позволяет разрушать старый трубопровод и одновременно затягивать с бухты (катушки) новый целиковый трубопровод из полимерных материалов и отдельные его секции - кусками небольшой длины. Для производства работ по бестраншейному ремонту трубопроводов с применением пневмопробойника необходимо выкапывать на трассе старого трубопровода два котлована - стартовый (рабочий) и приемный, или использовать существующие смотровые колодцы, в которых размещается технологическое оборудование. Статический способ разрушения трубопроводов осуществляется с помощью режущего рабочего органа, выполненного либо в виде конусной головки, снабженной плоским ножом из высокопрочной стали, либо в виде роликового ножа (фрезы) с расширителем. Привод режущего рабочего органа осуществляется с помощью специального оборудования. В настоящее время более 20-ти зарубежных фирм изготавливают оборудование для бестраншейного ремонта трубопроводов с применением динамического и статического способа разрушения старых трубопроводов с одновременным затягиванием в них новых с большим диаметром.
Убытки от изношенных трубопроводов являются главной причиной непрерывно возрастающей стоимости жилищно-коммунальных услуг. Стоимость этих потерь стала соизмеримой с ВВП страны. Решение проблемы изношенных трубопроводов не имеет альтернативы: их все равно придется заменять на более долговечные и надежные. Но делать это нужно как можно скорее.
В стране идет интенсивное строительство новых трубопроводных систем, как в сфере нефтегазового сообщения, так и в в отношении трубопроводов системы жилищно-коммунального хозяйства. Трубы в данных сегментах экономики в значительной степени изношены, материалы, применяемые при их строительстве 30 – 40 лет назад физически и морально устарели. На их замену пришли новые изоляционные и теплоизоляционные покрытия трубы.
В качестве широко распространенного теплоизоляционного материала сегодня используются трубы ППУ. Данная технология покрытия стальных трубопроводов позволяет успешно решать вопрос долговечности трубы и эффективного использования носителя, прокачиваемого по внутренним системам трубы ППУ. Труба ППУ состоит из трех основных материалов:
- трубы стальной,
- теплоизоляции пенополиуретаном,
- защитной оболочки (оболочка полиэтиленовая и оболочка оцинкованная).
Трубопровод из труб ППУ является более экономичным потому, что при его прокладке не требуется вести бетонный канал, т. е. прокладка ведется открытым способом, труба сразу помещается в траншею и после соединения нескольких труб ППУ в трубопровод закапывается. Экономия в масштабах государства получается значительная. Трубы ППУ более эффективны и в плане экономии тепловой энергии. ППУ изоляция той же толщины, что и минеральная вата, имеет тепловое сопротивление в полтора раза выше. Следовательно, при использовании труб ППУ тепловой энергии будет теряться на 50% меньше. При прокладке трубопровода из таких труб необходимо, как и в случае стальных труб, состыковывать отдельные трубы ППУ в общий трубопровод. Эта операция осуществляется так же, сваркой, только место сварки затем закрывается своеобразной муфтой из той же ППУ изоляции. Таким образом, тепловое сопротивление в этом месте будет такое же, как и у самих труб ППУ. А с внешней стороны место стыка будет защищено таким же гидроизоляционным материалом. Таким образом, применение в трубопроводах, транспортирующих нагретую среду, труб ППУ имеет большой экономический, и энергетический, эффект.
Использование трубы ППУ в крупных мегаполисах страны в течение последних примерно десяти лет подтвердило эффективность применения технологии ППУ изоляции для трубопроводов коммунальной сферы экономики. Трубы ППУ производятся сегодня многими отечественными производителями, данная технология прокладки трубопровода хорошо известна эксплуатационных организациям, проектным организациям, монтажным предприятиям. Трубы ППУ изготавливаются по техническим требованиям ГОСТ 30732-2020, который ввел некоторые ужесточения в отношении качества трубы ППУ в сравнении с ранее действующим ГОСТом от 2006 года.
Трубы ППУ изготавливаются для подземной бесканальной прокладки трубопровода и надземной прокладки трубопровода. ППУ изоляция наносится на трубы ППУ как мелких диаметров (трубы вгп), на средние (электросварные и бесшовные трубы), также и на магистральные трубопроводы.
Пенополиуретан (ППУ) показал себя как эффективный теплоизоляционный материал, долговечный, технологичный, отвечающий современным требованиям теплоизоляционный пенопласт. В условиях усиления спроса на компоненты ППУ на внутреннем отечественном рынке существенно активизировались как отечественные, так и зарубежные производители пенополиуретана. Основные производители компонента А в России (компонент Б в нашей стране в промышленных объемах не производится) территориально находятся во Владимире, Нижнем Новгороде, республике Татарстан, в Самаре и Чебоксарах. Резкий рост потребления компонентов ППУ в последнее десятилетие привел к тому, что на базе старых предприятий, которые в свою очередь наращивают объемы производства, создаются совместные с ведущими мировыми производителями предприятия, производители компонента А. В качестве примера можно привести совместное СП компаний Эластогран (Германия) и Нижнекамским предприятием, в результате чего сегодня работает на рынке компания Эластокам. Другой проект, реализуемый в настоящее время – это СП между российской компанией Изолан и крупной ТНК Дау. Совместное предприятие Дау Изолан будет крупнейшим производителем полиолов (компонент А) в России в ближайшее время.
Также благодаря динамичному увеличению спроса на полимерные материалы из-за резкого увеличения в последнее десятилетие потреблению и производству пластиковых трубопроводов, в России создается все больше предприятий по экструдированию пластиковых труб (полиэтилен, полипропилен, ПВХ и другие). Появилось множество отечественных производителей полиэтиленовой оболочки для производства предизолированной трубы ППУ.
Все эти экономические новшества благоприятно сказываются на процессе выхода системы трубопроводного транспорта в России из затяжного системного кризиса, когда по разным оценкам специалистов замене подлежит от 30 до 80 процентов эксплуатируемых трубопроводов. Технологии теплоизоляции пенополиуретаном и изготовление полимерных трубопроводов способны решить проблемы трубопроводных систем теплоснабжения, водоснабжения, канализации и иных трубопроводных систем.