И еще одно обстоятельство, связанное с теплоизоляцией.
Теплоизоляция подземных теплопроводов может быть одним из источников наружной коррозии труб, так как в применяемых для тепловой изоляции материалах иногда содержатся серные и сернистые окислы, которые при увлажнении легко вымываются и, попадая на металлические поверхности, вызывают их интенсивную коррозию. Кроме того, многие коррозионно-активные вещества выбрасываются в атмосферу различными предприятиями, а также соль, которой вместе с песком посыпают дороги в зимний период, при выпадении осадков попадает в грунт и гидравлически неплотную конструкцию теплосетей. При изменяющемся влажностном режиме теплоизоляции (периодическое увлажнение и высыхание) концентрация этих веществ у стенки трубопровода будет непрерывно возрастать, что также приводит к интенсификации коррозионного процесса. Таким образом, при плохой гидроизоляции подземных теплопроводов подвесная, в частности минераловатная, изоляция стальных трубопроводов является активным концентратом коррозионно-агрессивных веществ.
Предотвращение коррозионной повреждаемости теплосетей.Как было уже сказано, повреждение тепловых сетей происходит в основном по причине наружной коррозии трубопроводов, вызываемой систематическим увлажнением теплоизоляции в гидравлически плохо защищенных подземных конструкциях. Увлажнение изоляции приводит также к росту тепловых потерь через поверхность теплопровода.
Эффективным мероприятием, сдерживающим эти негативные явления, оказывается воздушная вентиляция каналов подземных тепловых сетей. Она осушает каналы, снижает в них влажность воздуха, повышает температуру точки росы и предотвращает этим выпадение конденсата на ограждающих поверхностях канала.
В невентилируемых каналах относительная влажность может достигать 100%, что в сочетании с высокой температурой приводит к активизации коррозионных процессов трубопроводов и конструкций. Снижение относительной влажности воздуха в канале, к примеру, до 60% может снизить скорость кислородной коррозии металлических конструкций в 1,5-2 раза, что примерно пропорционально увеличивает межремонтный период и уменьшает тепловые потери на 10-15%.
Вентиляция каналов теплосетей может быть естественной и принудительной. Побудителем естественной вентиляции является разность плотностей приточного и вытяжного воздуха, а также перепад высот приточно-вытяжных устройств, что создаёт термическую тягу. Влияет на тягу и вызываемая ветром разность давлений воздуха между входным и выходным вентиляционными отверстиями. Однако, в расчётах этот фактор не учитывается ввиду изменчивости силы ветра.
Среднегодовая температура наружного воздуха всегда ниже, чем в канале, вследствие чего наружный воздух имеет относительно меньшую влажность. Благодаря этому имеется возможность испарения некоторого количества накапливающейся в канале влаги или уменьшения относительной влажности находящегося в нём воздуха до величины φ ≤ 60%.
Другим важным мероприятием, способствующим поддержанию воздуха в канале в сухом состоянии, является периодическая сушка изоляции теплопровода повышением температуры теплоносителя, на что расходуется топливо. Это возможно в теплоизоляционных конструкциях, которые в состоянии передавать накопленную в них влагу окружающему воздуху, создавая этим возможность сушки влажного теплоизоляционного материала. Этим свойством не обладает теплопровод с пенополиуретановой теплоизоляцией и наружной гидрозащитной полиэтиленовой трубой-оболочкой. Но он не должен допускать проникновения влаги внутрь теплоизоляции.
Качественным скачком в повышении надежности и экономичности систем транспорта теплоты явилось в 80-х годах создание и освоение на Западе принципиально новой универсальной конструкции теплопровода системы АВВ, названного предварительно теплогидроизолированным трубопроводом (ПИ-теплопровод).
Стальные трубы в ПИ-теплопроводах АВВ характеризуются низким гидравлическим сопротивлением (незначительной шероховатостью), которое в 1,4-1,8 раз меньше, чем у наших труб (производимых на заводах России и Украины), применяемых в тепловых сетях. Отсюда следуют и соответствующие требования к качеству сетевой воды в западных системах теплоснабжения, не допускающие появления коррозионных процессов.
У ПИ-теплопровода надземной прокладки в качестве защитной наружной оболочки может применяться плотное металлическое покрытие, адгезированное с теплоизоляцией, либо другое покрытие.
ПИ-теплопроводы оборудуются электронной системой аварийной сигнализации, которая позволяет с точностью до метра обнаруживать места с повышенной влажностью изоляции (нарушения герметичности) и при необходимости принимать меры по своевременному устранению неисправностей и повреждений.
Однако, ПИ-теплопроводам с гидрозащитной наружной полиэтиленовой оболочкой присущ и серьезной недостаток. При попадании по каким-либо причинам (некачественного выполнения гидрозащиты в местах стыков и отводов труб, установки арматуры, компенсаторов при монтаже труб, либо нарушение герметичности полиэтиленовой оболочки при монтаже и эксплуатации подземных ПИ-теплопроводов) в пространство между наружной полиэтиленовой оболочкой и металлической трубой (в пенополиуретановую изоляцию) влаги она оттуда не может быть удалена естественным путём. Постоянное присутствие влаги не только ухудшает качество тепловой изоляции, но и способствует активной коррозии металлического трубопровода и его быстрому выходу из строя. Поэтому, если произошло нарушение герметичности и намокание теплоизоляции на каком-то участке ПИ-теплопровода, этот участок подлежит замене на новый. Отсюда и вытекают жесткие требования к качеству изготовления, монтажа и условиям эксплуатации таких теплопроводов. Однако, по многолетнему опыту, подобное происходит крайне редко.
В завершении рассмотренного можно констатировать, что из всех известных на сегодняшних день технологий и конструкций прокладки подземных тепловых сетей, ПИ-теплопроводы по технико-экономическим параметрам, прежде всего энергосбережению и надёжности, являются наиболее предпочтительными, хотя по первоначальным затратам они могут значительно уступать традиционной канальной прокладке.
Литература
1. «Живые корни». А.В.Озерец. 2006.
2. «Повышение эффективности систем теплофикации и теплоснабжения». Б.В.Яковлев. Минск. Адукацыя i выхаванне. 2002.
3. Экзамен для руководителя. Охрана труда. Сост. Ласковнёв В.П., Гранович Л.А., Король В.В. Минск. Библиотека журнала «Ахова працы». 2004