Тезисы докладов Всероссийской научно-практической конференции «Энергоресурсосбережение в строительстве и жилищно-коммунальном комплексе»-2005 (Ярославль, 5 — 6 октября 2005 г.):

В настоящее время трудно представить существование сетей централизованного теплоснабжения без трубопроводов в пенополиуретановой изоляции. Конструкция труба в трубе получает все большее распространение на постсоветском пространстве, причем основные ее достоинства для большинства потребителей бесспорно заключаются в таких показателях, как повышенная долговечность, минимальные тепловые потери, низкие затраты при капитальном строительстве (отсутствие необходимости строительства каналов), эксплуатации и ремонте трубопроводов.

Вместе с тем многие специалисты, работающие в области производства и потребления предизолированных труб, отмечают, что достигнуть большинства показателей, определяющих эффективность применения труб с ППУ изоляцией, можно лишь при обязательном выполнении такого условия, как создание полностью герметичной системы стальная труба — пенополиуретан — защитная труба-оболочка из полиэтилена. Опыт, накопленный в процессе эксплуатации трубопроводов в ППУ изоляции, показывает, что, несмотря на видимую безгрешность конструкции, на практике приходится сталкиваться со случаями нарушения ее герметичности в местах расположения муфт, концевых заглушек, а также при механических повреждениях трубы-оболочки. Анализ статистических данных показывает, что разгерметизация может происходить по следующим причинам:

• применение некондиционных термоусаживающихся и заливочных материалов;
• низкое качество монтажа и герметизации трубопроводов;
• недостаточная адгезия пенополиуретана к металлу трубы и полиэтиленовой оболочке (приводящей к увлажнению ППУ изоляции уже при транспортировке, складировании и хранении труб);
• низкое качество материалов, применяемых для изготовления наружной трубы-оболочки.

Картина будет далеко не полной, если оставить без внимания физико-механические и химические свойства тепловой изоляции из пенополиуретана. Не сгущая краски, следует отметить, что увлажнение теплоизоляционного слоя заметно снижает его прочностные и теплоизоляционные характеристики, а использование (к счастью, в отдельных случаях) для заливки марок пенополиуретанов с низкой термостойкостью приводит к их деструкции в процессе эксплуатации (фото 1, 2) и образованию зазора между тепловой изоляцией и металлом трубопровода. Также, по мнению некоторых зарубежных специалистов, вода, проникающая в ППУ и ионы галогенов (в основном хлора), источником которых могут являться компоненты заливочных смесей (преимущественно полиизоцианаты), представляют собой коррозионно-активную среду.

Таким образом, существует несколько негативных факторов, проявление которых приводит к нарушению герметичности конструкции «труба в трубе», увлажнению (а в отдельных случаях разрушению) тепловой изоляции и созданию всех условий, необходимых для протекания процесса коррозии металла трубопровода. Очевидно, что возникновение и протекание процессов наружной коррозии на участках трубопроводов в ппу изоляции будет приводить к значительному сокращению сроков их службы и, как следствие, отсутствию необходимого экономического эффекта, определяющего возможность перехода на данный тип изоляции (необходимый экономический эффект достигается при 25-летнем сроке службы трубопровода в ППУ изоляции).

Усовершенствования конструкции

Кажущаяся простота производства предизолированных труб и активная заинтересованность западных фирм в продвижении своих технологий на Восток (с сопутствующей поддержкой в виде реализации оборудования, сырья и т.п.) за короткое время обеспечили значительный рост объемов производства и потребления труб в ППУ изоляции. Однако вскоре стало очевидно, что отсутствие требуемого опыта у части производителей предизолированных труб и персонала монтажных организаций, выполняющих работы по их прокладке, в конечном счете приведет к существенному росту удельной повреждаемости и снижению сроков службы теплопроводов в ППУ изоляции, причем их выход из строя, в первую очередь, будет обуславливаться причинами, рассмотренными в первой части статьи (опыт тех же зарубежных производителей показывает, что для организации производства, отлаживания технологических процессов, поиска и определения надежных поставщиков сырья и, наконец, выпуска продукции высокого качества, требуется не один год (прим. авт.).

Осознавая, что каждый частный случай выхода из строя трубопровода в ппу изоляции негативно сказывается на всей сфере их производства и потребления, некоторые производители наряду с выпуском стандартной предизолированной трубы (металлическая труба, пенополиуретановая тепловая изоляция, защитная полиэтиленовая оболочка) предпринимают попытки усовершенствования ее конструкции. Одним из основных изменений, вносимых в конструкцию, является замена трубы из углеродистой стали на трубу из материала, не подверженного коррозии (нержавеющая сталь, полимерный материал, керамика). Обоснованность такой замены не ставится под сомнение при производстве предизолированных труб для продуктопроводов химических и добывающих отраслей промышленности, трубопроводов горячего водоснабжения, подверженных интенсивной внутренней коррозии. В то же время весьма ограниченный ассортимент производимых из нержавеющих сталей и полимерных материалов труб (мелкие и средние диаметры), особенности монтажа и высокая для большинства потребителей стоимость не позволяют надеяться, что данная конструкция в скором времени получит широкое распространение.

Сложившаяся на данный момент ситуация подсказывает, что решение проблемы повышения надежности следует искать в области взаимного пересечения интересов как производителей, так и потребителей предизолированных труб, а именно:

• повышение надежности конструкции труба в трубе должно осуществляться при минимальных дополнительных затратах, не вызывающих значительного удорожания предизолированной трубы;
• технология, предлагаемая для повышения надежности предизолированной трубы, должна быть доступной и легко адаптируемой к существующим процессам и условиям производства труб в ППУ изоляции;
• технология монтажа предизолированных труб новой конструкции не должна принципиально отличаться от ранее разработанной.

Сформулированные требования и анализ существующих на сегодняшний день технических и финансовых возможностей большинства производителей и потребителей предизолированных труб позволяют предположить, что одним из перспективных вариантов повышения надежности трубопроводов в ППУ изоляции является применение антикоррозионных лакокрасочных покрытий, наносимых на наружную поверхность стальной трубы и препятствующих интенсивному протеканию коррозионных процессов при нарушении герметичности внешней оболочки. Это объясняется простотой их нанесения, возможностью защиты металлоконструкций больших габаритов и сложной конфигурации, низкой стоимостью и хорошей сочетаемостью с другими методами защиты.