ПОВРЕЖДЕНИЯ ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ

Тепловые сети являются одним из наиболее трудо­емких и дорогостоящих элементов систем теплоснаб­жения. Они представляют собой сложные сооружения, состоящие из соединенных между собой труб, тепло­вой изоляции, компенсаторов, подвижных и неподвижных опор, запорной и регулирующей арматуры, строительных конструкций, камер и колодцев, дренажных устройств и др. Многолетний отечественный и зарубежный опыт эксплуатации тепловых сетей различных конструкций указывает на их недолговечность, что обусловлено главным образом низкой коррозийной стойкостью трубопроводов тепловых сетей, серьезные повреждения в которых вызывают длительные нару­шения подачи теплоты. Такие повреждения связаны с большими потерями сетевой воды и теплоты, допол­нительными затратами материальных и трудовых ре­сурсов и т. п.

Количественный рост и старение тепловых сетей приводят к возрастанию числа повреждений. Статис­тика показывает, что на каждые 100 км двухтрубных водяных сетей ежегодно выявляется около 30–40 по­вреждений. Повреждение действующего теплопровода ведет к отключению потребителей. Чем больше диа­метр теплопровода, тем больше к нему присоединено потребителей и тем больше срок отключения для ре­монта.

Как показывает практика, каждое повреждение на тепло­проводе диаметром 500–600 мм вызывает от­ключение нескольких сотен зданий на срок более 24 ч. Повреж­дение же на трубопроводах диаметром 1000–1200 мм ведет к отключению многих сотен зданий на 2–3 суток.

Анализ результатов обследований показал, что кор­розионные разрушения являются главной причиной повреждений трубопроводов тепловых сетей и состав­ляют около 90 %. Наиболее быстро при прочих рав­ных условиях наружной коррозией поражаются те теплопроводы, в которых имеется прямой кон­такт незащищенной поверхности трубы с грунтом. Кроме того, при эксплуатации тепловых сетей возможны повреждения связанные со срывом неподвижных опор, разрывами корпусов чугунных задвижек, срывом резьбы спускных кранов, с повреждениями компенсаторов и т.д.

При большой насыщенности городов подземными инженерными коммуникациями, зачастую находящи­мися в неисправном состоянии, теплопроводы весьма часто подвергаются затоплению, а каналы – заносу грунтом. Удельная повреждаемость трубопроводов с ростом продолжительности их эксплуатации возрас­тает. Наиболее подвержены коррозии подающие тру­бопроводы, что наблюдается в 92–94 % случаев. Из­вестно, что в электролитах максимального значения скорость коррозии в стали достигает при температуре 70–80 °С. Подающий трубопровод большую часть го­да работает в этом весьма неблагоприятном темпера­турном режиме, что объясняет существенную разницу в скорости коррозии по­дающих и обратных труб.

В большинстве случаев наружная коррозия имеет локальный характер и сосредоточивается на участках труб длиной 1–1,5 м, охватывая не более 25–35 % периметра трубы, главным образом в нижней части. В проходных каналах и камерах коррозия верхней части труб происходит в результате интенсивной ка­пели с перекрытия, а нижней части – при подтопле­нии и заносе грунтом. Удельная повреждаемость уменьшается с увеличением толщины стенок труб. Наблюдается увеличение повреждаемости в линейной части теплопроводов, составляющей в последние годы около 20 %. Увеличивается также число повреждений трубопроводов у неподвижных опор. Высокая удельная повреждаемость подземных теплопроводов возни­кает главным образом из-за плохого качества применяемыхаитикоррозионных покрытий наружной по­верхности.

Основным недостатком как существующих, так и ранее применяемых подземных тепловых сетей яв­ляются гидрофильность тепловой изоляции. Прони­кающая в изоляцию влага вызывает коррозионные разрушения труб, увеличивает тепловые потери теп­лопроводами. Увлажнение тепловой изоляции в зна­чительной части определяется внешними факторами: типом грунта, климатическими условиями, гидрогео­логией и др.

Нормальная эксплуатация тепловых сетей, проло­женных в непроходимых каналах и бесканально, сильно затруднена тем, что повседневное наблюдение за состоянием труб и тепловой изоляции и своевременное обнаружение мест повреждений невозможны. Ремонт и восстановление поврежденных коррозией теплопроводов требуют вскрытия подземных участков трассы на большом протяжении. При этом на дли­тельный срок разрушаются дорожные покрытия улиц, что затрудняет движение городского транспорта.

Для повышения надежности действующих тепловых сетей проводят гидравлические испытания и периодическое шурфование в летний период из расчета один шурф на 1–2 км трассы. Это позволяет заблаговременно вы­явить и устранить наиболее слабые места, что значи­тельно сокращает число повреждений и отключений теплосетей в отопительный период. При прокладке теплопроводов в местах, подверженных периодическому затоплению, или в агрессивных грунтах шурфование проводится чаще.

Состояние трубопроводов, особенно бесканальных, в значительной степени зависит также от качества строительства и монтажа. Следует отметить, что во многих случаях строительно-монтажные работы по прокладке теплопроводов не отвечают предъявляе­мым требованиям. При бесканальных прокладках при­менение П-образных компенсаторов и использование углов поворота для самокомпенсации требуют устрой­ства в этих местах ниш и канальных прокладок, что удорожает стоимость теплосети, усложняет строительные работы, а также вызывает ряд эксплуатационных не­удобств. Применение же сальниковых компенсаторов требует для их обслуживания устройства дорогостоя­щих теплофикационных камер. Наиболее слабыми участками бесканальных прокладок являются места сварных стыков и места примыкания к теплофикаци­онным камерам. Сварные стыки изолируют на месте после окончания монтажа и гидравлического испыта­ния участка скорлупами с оклейкой их поверхности рулонными битумными материалами. Эти работы вы­полняют ручным способом, и, как показывает опыт, качество изоляции оказывается неудовлетворитель­ным.

На участках примыкания теплопроводов к тепло­фикационным камерам наблюдаются оплывание мас­тичного слоя, полное расслаивание гидроизоляции и увлажнение тепловой изоляции. Вскрытия и обсле­дования обнаружили, что наиболее частое повреждение изоляции и коррозия стальных труб наблюдаются именно в этих местах. В результате проведенного ана­лиза установлено, что повреждаемость тепловых сетей весьма велика и имеет явно выраженную тенденцию к дальнейшему повышению по мере старения сетей. В связи с этим объемы работ по ремонту и реконст­рукции тепловых сетей ежегодно возрастают. Оценка состояния конструкций или диагностика на различных этапах существования тепловых сетей устанавливает признаки и причины повреждений, позволяет выявить дефектные, разрушающиеся конструкции, определить степень и границы повреждений с тем, чтобы своевре­менно и качественно произвести их ремонт.

Контроль за состоянием тепловых сетей необходимо осуществлять начиная с приемки их в эксплуата­цию. Система контроля предусматривает создание методов оценки, приборов и средств, позволяющих опре­делить параметры технического состояния и их соответствие нормативным характеристикам, а также позволяет на основании поступления и обработки дан­ных о состоянии элементов эксплуатируемых тепловых сетей обеспечивать своевременные профилактические мероприятия и ремонт. Данные, полученные в резуль­тате оценки состояния конструкций эксплуатируемых тепловых сетей, могут служить основой для решения вопроса об их ремонте, а также реконструкции и модернизации.