Bezpečná prevádzka technologických potrubí. Životnosť oceľových rúr

Spotrebný materiál a náradie

Bez potrubia nie je možné predstaviť si život nielen jedného domu alebo podniku, ale aj celých regiónov a miest. Potrubia sa používajú na pohyb studenej a teplej vody, na vytváranie vykurovacích sietí, kanalizačných systémov na mnohé ďalšie účely. Od kvality rúr závisí nielen ich životnosť, ale aj ekológia samostatnej časti a krajiny ako celku.

Dĺžka sietí (v jednom potrubí) je pôsobivá - je to viac ako 1 milión km! Zároveň asi 30% (!) Potrubí je tak opotrebovaných, že potrebujú okamžitú výmenu a opravu.

Pozrime sa bližšie na rôzne typy potrubí (zásobovanie vodou, dodávka tepla, odpadové vody), ich stav a problémy, ktoré vyplývajú z ich zhoršenia a zlej kvality.

Potrubia na prívod vody

Celková dĺžka vodovodné siete Je to viac ako pol milióna kilometrov a asi 30% z nich je potrebné vymeniť a opraviť. Aké sú hrozby starých hrdzavých oceľových potrubí?

Po prvé: pri netesných potrubiach nie je možné zabezpečiť vodu od jej vstupu do kohútika bez zníženia kvality. Znečistenie vody počas prepravy nastáva ako korózne produkty, ako aj v dôsledku nasávania podzemnej vody únikom. Kontaminovaná voda poškodzuje zdravie a na genetickej úrovni ovplyvňuje očakávanú dĺžku života každého Rusa.

Po druhé: nadmerný rast vnútorného povrchu potrubí znamená zvýšenie množstva energie potrebnej na čerpanie. Vnútorné povrchy približne 80% vodovodných potrubí majú také usadeniny, že ich priepustnosť v porovnaní s dizajnom je znížená na 2 až 2,5 a dokonca 3 krát! Podľa výpočtov Akadémie verejných služieb vedie nadmerný nárast vnútorného povrchu potrubí k zvýšeniu nákladov na 1 m 3 vody až o 50% a náklady na elektrinu na výrobu a predaj 1 m 3 vody sú o 30% vyššie ako priemerná európska úroveň.

Po tretie, cez otvory vytvorené v starých zhrdzavených potrubiach voda vstupuje do zeme, čo spôsobuje zvýšenie hladiny podzemnej vody, čo zase prispieva k poškodeniu vonkajšej plochy potrubia koróziou. Zvyšovanie hladiny podzemnej vody v dôsledku únikov z potrubí samozrejme očividne ohrozuje aj bezpečnosť verejných služieb a budov.

Po štvrté: strata vody pri jej preprave cez netesné potrubia vo výške desiatok percent vedie k tomu, že spotrebiteľ je nútený platiť za vodu, ktorú nedostane. Rusko ročne odoberá asi 80 miliárd m 3 vody z otvorených a podzemných zdrojov na komunálne, priemyselné a poľnohospodárske potreby. Ak akceptujeme straty vo výške 30% objemu vody dodávanej do siete (25 miliárd m 3) a cena za 1 m 3 vody je 30 rubľov, potom cena stratenej vody ročne bude 225 miliárd rubľov.

Potrubia diaľkového vykurovania

Prostredníctvom týchto potrubí sa dodáva teplá voda pre vykurovacie systémy a zásobovanie teplou vodou.
Z asi tretiny milióna km sietí na dodávku tepla (v meraní v jednej trubici) je potrebné vymeniť a opraviť asi šiestu časť. Je zrejmé, že v rozvodoch tepla k problémom opísaným v príbehu o potrubiach na zásobovanie vodou (zarastanie a únik) je pridaná ešte jedna dôležitá zložka - tepelné straty počas prepravy horúcej vody zo zdroja tepla k spotrebiteľovi.
Nasledovné, skutočne depresívne čísla hovoria o zhoršení moderných vykurovacích sietí:

vo viacerých regiónoch až 400 nehôd na 100 km sietí
v dôsledku únikov v sieťach sa stratí viac ako 70 miliónov ton štandardného paliva bez výhod, ktorých celkové náklady (pri nákladoch na 1 tonu ekvivalentu 2100 rubľov) predstavujú 147 miliárd rubľov.
podľa Asociácie výrobcov priemyselných izolátov a spotrebiteľov plastov sa v krajine každoročne vyskytne okolo 300 tisíc nehôd. S priemernými nákladmi na odstránenie jednej nehody 30 tisíc rubľov. Ročné náklady môžu dosiahnuť 9 miliárd rubľov.
trvanlivosť vykurovacích sietí je 1,5 - 2 krát nižšia ako v zahraničí a nepresahuje 12 - 15 rokov.

Stojí za zmienku, že kvalita vykurovacích sietí je pre Rusko najdôležitejšia, pretože máme najvyššiu úroveň diaľkového vykurovania (až do 80%).

Prevládajúci spôsob kladenia vykurovacích sietí v roku 2007 Ruská federácia ukladá do nepriechodných kanálov s tepelnou izoláciou z minerálnej vlny (80%). Kanálové pokládky vyrobené z prefabrikovaných konštrukcií s použitím izolácie vyrobenej z vystuženého betónu a bitúmenových hmôt (bitúmen perlit, bitúmen vermikulit, bitúmen ceramsite) tvoria 10% z celkovej dĺžky vykurovacích sietí.

V dôsledku zvlhčovania materiálov používaných počas prevádzky sa výrazne znižujú tepelné tieniace vlastnosti tepelnoizolačných štruktúr, čo vedie k 2 až 3-krát vyšším tepelným stratám ako u štandardných.

Celková tepelná strata v systémoch diaľkového vykurovania je asi 20% uvoľneného tepla, čo je dvojnásobne viac ako v rozvinutých krajinách západnej Európy.

Drenážne (odpadové) potrubia

Viac ako 150 000 km potrubí sa používa na čistenie odpadových vôd, z ktorých viac ako 30% treba vymeniť a opraviť. Opotrebované a staré systémy sú odtlakované, čo predstavuje riziko infekcie vodných útvarov. Kanalizačné siete sa okrem toho často kladú vedľa vodovodných potrubí a vzhľadom na to, že v nich sú netesnosti, dochádza k odtoku splaškov alebo pôdy nimi kontaminovanej a vstupujú do vodovodných potrubí cez zvodnené vrstvy. Opotrebované podzemné potrubia sú jednou z hlavných príčin črevných infekčných chorôb, na ktoré sa v rozvinutých krajinách dlho zabudlo!

Preskúmali sme súčasnú poľutovaniahodnú situáciu. Otázka: „Kto je na vine?“ dovolenky pre ostatných autorov a ďalšie publikácie, a tu sa pokúsime odpovedať na ďalšiu večnú otázku:

Čo robiť

Jedným z hlavných problémov je problém, ktorý existuje v Rusku inžinierske siete približne 70% pozostáva z oceľové rúry.

Hlavnou výhodou oceľových rúrok je ich pevnosť. Toto je dôležité pri pohybe vysokotlakových potrubí. Zároveň v sektore bývania a verejných služieb nie sú pevnostné vlastnosti oceľových rúr použité viac ako 30%. Preto je hlavná výhoda oceľových potrubí prakticky zbytočná a nevýhody (korózia a v dôsledku poškodenia, straty čerpanej kvapaliny, nasávanie podzemnej vody, kvalita dopravovanej vody, prerastanie vnútorného povrchu a zníženie vnútornej sekcie a v dôsledku toho zvýšenie vynaloženej energie). Čerpanie vody atď.) vyžaduje veľa peňazí.

V posledných rokoch boli oceľové rúry v civilizovanom svete nahradené rúrkami z polymérnych materiálov. To nie je vôbec divné, pretože nie sú vystavené korózii a ich životnosť je mnohonásobne väčšia ako „životnosť“ ocele. Toto je jasne vidieť v tabuľke 1.

Tabuľka 1. Štandardná životnosť potrubných sietí

Je charakteristická miera rastu podielu plastových rúr vo vyspelých krajinách. V Európe sa ročne používa približne 40 000 km plastových potrubí. Ich podiel na systémoch vnútorných potrubných sietí pri novej výstavbe v priemyselných krajinách je 20–40%, a ešte viac v ekonomicky najúspešnejších krajinách (vo Švajčiarsku - 69,3%, vo Fínsku - 50,8%, v Nemecku - 46, 2%). V Holandsku je podiel plastových potrubí v systémoch zásobovania vodou vyšší ako 40%. V súčasnosti je v Anglicku 99% novopostavených vodovodné potrubiavodiče tvoria polyetylén. Už v roku 1997 bolo v západnej, východnej a strednej Európe použitých takýchto potrubí 1,9 miliardy m. Odhaduje sa, že ročný nárast v používaní plastových rúr bude 6-8%.

Chcel by som rozptýliť obvyklú mylnú predstavu, že plastové rúrky sú drahšie ako oceľové rúrky. Skutočné výpočty ukazujú, že aj v stavebníctve sú lacnejšie ako oceľové rúry. Podľa Moskovského inštitútu typológie a experimentálneho dizajnu (MNIITEP) môžu rúry vyrobené z polymérnych materiálov znížiť náklady na sanitárnu časť bytového domu o 23,5%, strednú školu o 21,4% a materskú školu o 21 , 9%.

V oblasti vytvárania moderných vykurovacích sietí je najdôležitejšie použitie potrubí na tepelnú izoláciu z polyuretánovej peny a vo vodotesnom obale z polyetylénu alebo pozinkovanej ocele. Takéto potrubia môžu významne znížiť tepelné straty počas prepravy a tiež riešia problém ochrany vonkajšieho povrchu oceľových rúr pred koróziou.

Aby sa vylúčila možnosť vnútornej korózie potrubí, najoptimálnejšia je priemyselne vyrábaná konštrukcia tepelného potrubia s použitím rúr vyrobených z polymérnych materiálov, ktoré nie sú náchylné na koróziu a nadmerný rast vnútorného povrchu rôznymi usadeninami.

Najmä v prípade systémov na prívod a ohrev teplej vody je možné použiť rúrky vyrobené z náhodného kopolyméru propylénu s etylénom (náhodný kopolymér - PPR-80), ktorý má tepelne izolujúcu vrstvu z polyuretánovej peny (PUF) a vodotesný povlak (plášť). Po položení takýchto potrubí do zeme bez kanálov je vodotesný kryt vyrobený z polyetylénová rúra, s potrubím alebo otvoreným z pozinkovanej ocele. Ďalším sľubným materiálom odolným voči korózii pre vykurovacie potrubia je zosieťovaný polyetylén, ktorý sa v celosvetovej praxi bežne používa pre domáce sanitárne systémy na zásobovanie teplou vodou a vykurovanie.

Zhrnutím môžeme povedať, že problém výmeny starých opotrebovaných plynovodov je skutočne veľmi veľký a vážny, ale dá sa vyriešiť použitím nových materiálov a technológií.

Koľko slúžia kovové rúrky na zásobovanie vodou? Dnes musíme hľadať odpoveď na túto otázku v regulačnej dokumentácii a zistiť, ako sa znížia zdroje potrubí. Začnime.

Oznámte celý zoznam

Najprv si pripomeňme, aké druhy kovových rúrok sa používajú v systémoch prívodu studenej a teplej vody.

V súčasnosti ich sú len štyri:

Čierna oceľ (vodovodné a plynové potrubia GOST 3262-75);
Pozinkovaná oceľ vyrábaná podľa rovnakej normy;
meď;
Vlnitá nehrdzavejúca oceľ.

Zaujímavé: pred niekoľkými desaťročiami boli rozvody studenej vody masívne položené liatinovými rúrami. Teraz sú však takmer úplne nahradené tlakovým polyetylénom.

Čierna oceľ

Oceľ hrdzaví. Zvlášť rýchlo sa zhrdzaví pri dlhodobom kontakte s vodou. Z tohto dôvodu zdroj oceľových stúpačiek a hadíc stanovený v regulačných dokumentoch, úprimne povedané, nie je pozoruhodný.

Štandardná životnosť

Hlavným dokumentom stanovujúcim štandardné podmienky poskytovania služieb v bytových domoch je VSN (kódy stavebných oddelení) pod číslom 58-88, prijatý v roku 1988. Upravujú podmienky údržby, rekonštrukcie a opravy budov.

Nasledujúce obrázky sú uvedené v dodatku č. 3 k dokumentu:

Deštruktívne faktory

Aké faktory obmedzujú životnosť rúr AHP bez antikorózneho povlaku:

obraz	popis
	Korózia. Zhrdzavenie potrubia je urýchlené poškodenou vonkajšou vrstvou náteru, častým prerušením prívodu vody (v tomto prípade nenatretý vnútorný povrch potrubia prichádza do styku so vzduchom s vysokou vlhkosťou) a zlým vetraním v kúpeľni (čítaj - trvalo vysoká vlhkosť). Prvé fistuly sa objavujú na pozdĺžnych zvaroch (rúrky VGP GOST 3262 - elektricky zvárané), na závitoch, kde je hrúbka steny rúrky minimálna, a na stropoch, kde povrch potrubia nie je vetraný a (v prípade stúpačiek studenej vody) je nepretržite navlhčený kondenzátom, ktorý na ne padá.
	Zarastanie rúr pomocou usadenín (predovšetkým vápenatých solí) a hrdze. Miera prerastania je priamo úmerná tvrdosti vody v regióne: kde eroduje sedimentárne horniny na ceste k spotrebiteľovi, klírens v prívode vody klesá oveľa rýchlejšie. Zúženie lúmenu vedie k poklesu tlaku vody na vodovodných armatúrach pripojených k prívodu vody.
	Priemer potrubia. Čím je vnútorná časť potrubia väčšia, tým dlhšie udržuje prijateľnú priepustnosť.
	Hrúbka steny. Podľa GOST 3262 sa vyrábajú bežné, zosilnené a ľahké rúry. Je zrejmé, že tie, ktoré boli zosilnené pred objavením sa prvej cez fistuly, budú trvať dlhšie.

Poznámka: oceľové obloženia zarastené usadeninami sa môžu často čistiť oceľovým lanom alebo šnúrou. Ešte účinnejšie ničenie usadenín je zabezpečené chemickým preplachovaním vodovodného systému: alkalické alebo kyslé prostredie rozpúšťa oxidy vápna a železa.

Skutočný život

V autorovej pamäti bolo minimálne obdobie bezporuchovej dodávky vody z ocele HVS v novej budove iba 10 rokov. Dom bol postavený a odovzdaný krátko pred rozpadom Únie v súvislosti s úspornými opatreniami v stavebných materiáloch a skutočnou nefunkčnosťou sovietskych noriem a štandardov. Potrubia podporované VGP, ktoré sa rýchlo a masívne nakupovali z dôvodov hospodárnosti, začali rýchlo prúdiť zvárané spoje a vlákna.

Mimochodom: Napriek tomu, že pre potrubia z čiernej ocele v systémoch so studenou vodou a horúcou vodou je rovnaká štandardná životnosť, potrubia so studenou vodou zlyhávajú oveľa rýchlejšie. Intenzívne hrdzavujú v dôsledku kondenzácie kondenzovanej na povrch počas horúceho obdobia a sú rýchlo zarastené usadeninami v dôsledku neprítomnosti prísad, ktoré rozpúšťajú vápno a hrdzu v pitnej vode.

Najstarší inžinierske systémy z čiernej ocele slúžia už viac ako pol storočia.

Okrem veľkej hrúbky steny rúrok sa ich životnosť zvyšuje:

Nízka vlhkosť;
Nedostatok kondenzátu na potrubí studenej vody;
Pravidelné maľovanie stúpačiek a očných viečok;
Nízky obsah minerálnych solí vo vode.