Сделать стартовой |  Добавить в избранное  
Главная Написать письмо Карта сайта

Archive for Май, 2009

Анализ повреждаемости элементов трубопроводов тепловых сетей

Понедельник, Май 18th, 2009

Анализ повреждаемости элементов трубопроводов тепловых сетей
Анализ повреждаемости элементов трубопроводов тепловых сетей по причинам возникновения дефектов и по видам дефектов проводился на основании данных по статистике отказов, предоставленных ОАО «Московская тепло-сетевая компания» по каждому из 12 районов теплосети за 2006 г.
Основными причинами повреждений являются:
• капель от протечек сверху — 34,4%;
• некачественная сетевая вода — 21%;
• подтопление трубопровода — 16,3%.
Основными типами повреждений трубопроводов тепловых сетей являются свищи и разрывы от внутренней и наружной коррозии. На основании полученных данных отметим, что от 73 до 96% повреждений элементов было выявлено в ходе проведения гидравлических испытаний (ГИ) по 12 районам тепловых сетей.

Результаты поверочных расчетов элементов, входящих в состав трубопроводов тепловых сетей
В качестве критически нагруженных и ответственных элементов трубопроводов тепловой сети при обосновании условий и параметров проведения гидравлических испытаний с учетом условий предельного нагружения и коррозионного износа рассматривались сильфонные компенсаторы, секторные колена с разным числом секторов и неуравновешенные по нагрузке узлы закрепления трубопроводов в неподвижных опорах.
Сильфонные компенсаторы. Для разгрузки сильфонных компенсаторов от действия изгибающих моментов применяется специальная расстановка элементов опорно-подвесной системы (ОПС). Поэтому основным нагружающим фактором для сильфонных компенсаторов является внутреннее давление.
Испытания сильфонных компенсаторов проводились при максимальном давлении ГИ, которое для Ду = 100-500 мм составляет 30 кгс/см2, для Ду=600-800 мм — 26 кгс/см2 и для Ду=900-1400 мм-24 кгс/см2.
Из проведенных расчетов (с расчетами можно ознакомиться в полной версии отчета, размещенного на РосТепло.ру — прим. ред.) следует, что при числе циклов проведения ГИ — 2 раза в год, наихудшие характеристики циклического нагружения имеют компенсаторы с Ду=100 мм. Но и у них циклическая прочность обеспечивается при более чем 3000 циклов нагружения.
Секторные колена. Повреждения колен весьма опасны своими последствиями — возможностью раскрытия сечения на значительной длине. Как колена, так и элементы опорной системы имеют зоны местной концентрации напряжений. Количественная оценка этих напряжений в литературе отсутствует.
Рассматривались секторные колена с угловыми размерами единичного сектора 22,5° и углом поворота 90°, образованные пересечениями секторов, вырезанных из прямолинейных труб. Полное число секторов в таком колене может равняться 3 или 5 в зависимости от того, выполнены ли сектора, прилегающие к прямолинейным участкам из самих этих же участков (трехсекторные колена) или являются отдельными полусекторами с углом 11,25 °.
Анализ полученных данных показал, что из колен, имеющих номинальную толщину стенки:
• наименее надежными являются секторные колена, изготовленные из стали 10;
• в ряде случаев прочность секторных колен при проведении ГИ помимо величины давления обусловлена правильностью расположения опор относительно колен; при корректном рас положении опор условия прочности могут быть обеспечены и при более высоком давлении ГИ, при отклонении от норм проектирования – давление ГИ должно быть снижено;
• при неудовлетворительном состоянии ОПС при увеличенных межпролетных интервалах, вызванных повреждением отдельных опор, про ведение ГИ может быть причиной повреждения колен за несколько циклов приложения нагрузки; в силу этого одним из обязательных условий проведения ГИ должно быть положительное заключение о текущем состоянии ОПС;
• с учетом возможного коррозионного утонения стенок трубопроводов действующие напряжения повышаются примерно на 15% на каждый миллиметр утонения; из этого следует, что не обходимо связывать информацию о состоянии ОПС перед проведением гидроопрессовок с надежностью колен и прямолинейных участков трубопроводов.
Неподвижные и скользящие опоры. Зоны установки неподвижных и скользящих опор характеризуются местными напряжениями, которые создаются совместным действием внутреннего давления и изгибающего момента от массовой распределенной нагрузки. Эти особенности напряженного состояния связаны с присоединением к трубопроводу жестких конструктивных элементов, препятствующих свободным деформациям. Присоединенные элементы могут быть несколькими ребрами жесткости (в неподвижных опорах) и узлами присоединения к трубопроводу опорных частей скользящих опор.
На основании проведенных расчетов и полученных данных следует, что при отсутствии коррозионного утонения все варианты типоразмеров (за исключением труб ∅1220×9 мм и ∅1420×10 мм, изготовленных из стали 10) удовлетворяют условиям прочности для всех рассмотренных типов сталей (10, 20 и 20К, ВСт3,
17ГС, 17Г1С, 16ГС). При наличии коррозионного утонения стенки трубы, действующие напряжения в ней будут повышаться на 10-15% на каждый миллиметр утонения. Из этого следует, что все типоразмеры труб (начиная с типоразмера ∅820×8 мм), вне зависимости от типа металла, из которого они изготовлены, при проведении ГИ попадают в зону риска. Поэтому давление ГИ для них должно быть дополнительно (помимо оценки состояния ОПС) обусловлено результатами толщинометрии в наиболее нагруженных зонах.
Оценка дополнительных силовых факторов, действующих на неуравновешенные неподвижные опоры в процессе эксплуатации трубопроводов тепловых сетей. Поскольку трубопровод представляет собой единое целое, реактивные усилия, возникающие во всех коленах (за счет поворота потока воды), передаются и на неподвижные опоры.
Как показали расчеты реактивного усилия для различных типоразмеров трубопроводов, усилия в каждом из колен могут быть достаточно велики.
Значительно большие усилия динамического характера развиваются в элементах трубопроводов (гибах и запорных органах) при разгоне и остановке потока воды, например, в момент пуска трубопровода в эксплуатацию или его останове, а также при аварийных режимах прекращения циркуляции. Эти усилия передаются на точки закрепления трубопровода, расположенные в непосредственной близости от запорных органов. Наихудший случай — экстремально быстрая (аварийная) остановка потока, когда на элементы трубопровода одновременно действуют внутреннее давление, а также динамические и компенсационные усилия. В этом случае нагрузки на неподвижные опоры, примыкающие к задвижкам, оказываются значительно больше проектных значений.
Для численной оценки динамических воздействий на колена и неподвижные опоры необходимо знать скорость изменения расхода воды, что, в свою очередь, определяется скоростью работы приводов запорной арматуры и расходными характеристиками этой арматуры.
При проектировании неподвижных опор следует учитывать как динамические, так и реактивные усилия.
Оценка силовых факторов, действующих на неподвижные опоры в процессе проведения гидроиспытаний. Рассмотрим трубопровод, состоящий из нескольких участков, разделенных неподвижными опорами, а также запорные органы, предназначенные для схемных переключений и отделения одних участков от других при проведении ГИ. Обычные прочностные расчеты трубопровода выполняются для участков, заключенных между краевыми закреплениями (неподвижными опорами). Этого достаточно для определения усилий самокомпенсации, приходящихся на узлы закреплений. Если участков, ограниченных неподвижными опорами, несколько, то компенсационные усилия в смежных неподвижных закреплениях складываются, взаимно уменьшая друг друга. При этом наибольшие компенсационные усилия возникают в тех узлах закреплений, которые являются концевыми или расположены в месте крутого поворота трубопровода тепловой сети.
Условия проведения ГИ создают иную расчетную схему. Ее особенностью является появление на участках трубопровода дополнительных распорных усилий, связанных с односторонним воздействием внутреннего давления на запорные органы, играющие в этом случае роль донышек. Эти усилия преобразуются во внутренние силовые факторы (усилия и изгибающие моменты), действующие на прилегающие к задвижкам неподвижные опоры. Если задвижка расположена в непосредственной близости от неподвижной опоры (как это обычно делается), то основные распорные усилия будут приходиться на нее. При удовлетворительном состоянии строительных конструкций этих опор дополнительные силовые факторы не получат дальнейшего распространения по трубопроводу. При неудовлетворительном состоянии строительных конструкций этих закреплений, распространение усилий по трубопроводу продолжится до следующих неподвижных опор, что может вызвать неуравновешенные усилия уже в них.
Наихудшим является случай наличия осевых конструктивных зазоров (люфтов) в неподвижных опорах, установленных рядом с запорными органами. В этом случае возможно существенное перераспределение усилий между несколькими неподвижными опорами, причем наибольшая нагрузка придется на ту из них, которая имеет минимальные люфты. Таким образом, узлы неподвижных опор, расположенные в непосредственной близости от задвижек, должны иметь минимальные люфты в осевом направлении.
Для корректного определения дополнительных нагрузок, приходящихся на строительные конструкции неподвижных опор, необходимо выполнять специальные прочностные расчеты участков трубопровода, прилегающих к задвижкам. В этих расчетах должны учитываться особенности проведения ГИ, в частности — конфигурация участков, величины холодных натягов, выполненных на рассматриваемом и соседних участках, температура проведения ГИ, а также сосредоточенная нагрузка от действия распорного усилия.

Анализ связи между результатами прочностных расчетов и статистикой повреждаемости рассмотренных элементов
В 2006 г. в 12 Московских районах теплосети повреждения в коленах трубопроводов составили 4,64% (от общего количества повреждений), в зонах установки скользящих опор — 4,39%; в зонах неподвижных опор — 0,37%.
Из приведенных данных следует, что основная масса повреждений приходилась на прямолинейные участки труб, а их причина так или иначе была связана с коррозией.
Преобладание повреждений прямолинейных участков над прочими элементами трубопроводов легко объяснимо их доминирующей протяженностью и гораздо большей вероятностью попасть в неблагоприятные внешние условия, чем у остальных элементов.
Учитывая малую линейную протяженность колен и их относительно небольшое количество на трубопроводах, соотношение повреждаемости колен с повреждаемостью прямолинейных участков также вполне закономерно и указывает на преобладающее влияние фактора коррозии.
Сравнивая количество повреждений в зонах установки скользящих и неподвижных опор, также можно заключить, что статистические данные и для этих элементов также вполне закономерны: количество скользящих опор на сетевых трубопроводах примерно на порядок больше, чем неподвижных опор, что и показывает статистика повреждаемости.
Количество скользящих опор в составе трубопроводов тепловых сетей существенно больше, чем колен, однако количество повреждений в них примерно одинаково. Но суммарные геометрические размеры зон, подверженных коррозионному влиянию в этих элементах, примерно одинаковы, что и выражается в примерно одинаковом количестве повреждений.
Из полученных данных также следует, что более высокий уровень напряжений от внутреннего давления и компенсационных усилий, действующих в коленах (по сравнению с напряжениями в зонах установки скользящих и неподвижных опор), не является, на первый взгляд, таким же значимым фактором, как коррозия. Однако известно, что распределение напряжений в коленах весьма неравномерно. Это обстоятельство при возникновении перегрузок приводит к постепенному благоприятному перераспределению напряжений. В то же время для прямолинейных участков труб такое перераспределение практически невозможно. Поэтому влиянием повышенных напряжений на надежность колен нельзя пренебрегать. В этой связи следует учитывать, что подавляющее большинство повреждений трубопроводов (от 73 до 96%) было обнаружено в процессе проведения ГИ. Однако если рассматривать отдельно статистику повреждений в зонах колен и опор в процессе проведения ГИ, то эта цифра будет существенно выше -99,4%. Из этого факта можно заключить, что повышенные напряжения либо в процессе эксплуатации, либо при проведении ГИ все же оказывают влияние на надежность этих элементов.
Анализ полученных данных показал, что даже для трубопроводов из стали 10 коррозионное утонение глубиной до 2 мм не приводит к выходу действующих напряжений при ГИ в область пластичности (за исключением трубопроводов типоразмеров ∅1220×9 мм и ∅1420×10 мм).
Как известно, внутренние и наружные поверхности сетевых трубопроводов являются изначально достаточно шероховатыми. Указанная шероховатость является причиной неравномерного распределения напряжений в тонких поверхностных слоях стенки. Дополнительной причиной указанной неравномерности могут быть местные остаточные напряжения в металле труб, связанные с их изготовлением. Устранить эти дополнительные напряжения можно лишь специальной термообработкой труб и их шлифовкой. Однако эти операции для труб, идущих на изготовление трубопроводов тепловых сетей, как правило, не применяются. Воздействие повышенного внутреннего давления в совокупности с изгибающими нагрузками могут вывести металл в зонах с микроконцентраторами, имеющими случайное расположение, а также в зонах с макроконцентраторами (коленах, сварных соединениях, неподвижных опорах) за пределы текучести. Это означает возникновение в локальных зонах постоянного повышенного уровня напряжений как при наличии внутреннего давления, так и при его отсутствии (за счет появления остаточных деформаций). Известно, что при наличии коррозионно-активной среды, это приводит к большей скорости протекания коррозионных процессов (так называемой «коррозии под напряжением»). Чем более ярко выражены концентраторы напряжений, тем скорость коррозии в них выше. Кроме того, наличие особо благоприятных условий для протекания местной коррозии может привести к точно такому же результату.
Известно, что естественная защита трубопровода от коррозии осуществляется за счет возникновения на его поверхностях защитной пленки. Известно также, что эта пленка может повреждаться как за счет воздействия на нее химически активной среды (изнутри и снаружи трубопровода), так и за счет деформаций, возникающих в трубопроводе под нагрузкой (например, при повышенных напряжениях). Если предположить, что механические свойства защитной пленки хуже, чем механические свойства основного металла, то ГИ повышенным давлением могут вызывать ее повреждения как по всей длине трубопровода, так и локально в зонах с повышенными напряжениями. С этой точки зрения каждое последующее проведение ГИ будет увеличивать скорость протекания как общих, так и локальных коррозионных процессов.
Статистические данные не подтверждают, но и не опровергают это предположение. Причина заключается в том, что имеющиеся данные не пригодны для проведения анализа с рассматриваемых позиций. Для этой цели необходимо сопоставлять скорость протекания в зонах без концентраторов и с концентрацией напряжений.
Для количественной оценки возможного влияния степени шероховатости поверхности трубы, а также механических свойств защитной пленки на надежность сетевых трубопроводов при ГИ в настоящее время, к сожалению, не хватает экспериментальных данных. Однако реальность этого предположения, подтвержденная другими исследованиями явления коррозии под напряжением, заставляет относиться к проведению гидроопрессовок повышенным давлением двояко: с одной стороны, — как к процедурам, надежно выявляющим элементы, находящиеся в состоянии предразрушения, с другой стороны, — как к процедурам, провоцирующим ускоренное развитие локальных коррозионных повреждений. Первое — очевидно, второе — требует экспериментального подтверждения и количественной оценки.

Предлагаемый подход к назначению давления гидроиспытаний
Принятая методика назначения давления ГИ имеет следующие недостатки:
• не учитываются прочностные свойства металла, из которого изготовлены трубопроводы;
• не учитывается фактическая расстановка и состояние элементов ОПС;
• не учитывается коррозионное утонение стенки.
Из вышесказанного следует, что:
• в случае некорректного расположения элементов ОПС относительно секторных колен наибольшие значения напряжений от внутреннего давления и массовой распределенной нагрузки развиваются в этих коленах;
• для случая корректного расположения элементов ОПС относительно секторных колен наибольшая концентрация напряжений будет иметь место в узлах неподвижных опор и зонах при варки к трубам оснований скользящих опор;
• концентрация напряжений будет усугубляться коррозионным утонением стенки трубы.
Таким образом, разработанные рекомендации должны обеспечивать возможность оценки давления ГИ для случаев как некорректного, так и корректного расположения элементов ОПС.

компенсатор сильфонный

Дальнейшие шаги по разработке подхода требуют введения некоторых допущений.
1. Предположим, что прочность трубопроводных систем обеспечивается только прочностными свойствами самого металла трубопровода, а коррозионные процессы не связаны с напряженным состоянием и критериями прочности. Из этого следует, что для решения поставленной задачи можно воспользоваться критерием приспособляемости металла к действующим нагрузкам: K=min(σ=2×Re; σ=Re×(2,5-Re/Rт)), где Re — предел текучести металла, Rт – предел временного сопротивления, являющихся справочными величинами. Это допущение может обеспечивать снижение запаса прочности конструкции в том случае, если будут получены данные о влиянии повышенных напряжений на скорость протекания коррозии.
2. Принимается, что секторные колена и прямолинейные участки труб имеют одинаковый типоразмер. Это допущение идет в запас прочности конструкции.
3. Поскольку обычно не представляется возможным оценить скорость коррозии каждого колена в отдельности, предполагается, что измерение фактической толщины выполняется в представительных зонах на прямолинейных участках.
4. Принимается, что коррозионное утонение увеличивает только внутренний диаметр трубы. Это допущение также идет в запас прочности конструкции.
Кроме того, при назначении давления ГИ необходимо учитывать технические возможности по созданию реальных значений испытательного давления, которые установлены рядом рг0=24, 26 и 30 кгс/см2 в зависимости от Dнар в действующем в настоящее время распорядительном документе.
На основании принятых допущений была разработана методика по определению допускаемых значений давлений при некорректном расположении ОПС pг1 и при корректном расположении ОПС pг2.

сильфонный компенсатор

С учетом всех изложенных выше соображений давление проведения ГИ рг должно назначаться по минимальному из ряда полученных значений рг0, рг1, рг2:
рг=min {рг0; рг1; рг2}.
Пример расчета значений рг1 для случая некорректного расположения опор относительно секторных колен, толщиной стенки с нулевым и 20% утонением (от исходного значения), приведены в табл. 1. В табл. 2 приведены выборочные данные для корректного расположения элементов ОПС.
При выборе допустимых значений давлений ГИ использовались критерии рг=min {рг0; рг1} и рг=min{рг0; рг2}.
Из табл. 1 видно, что при наличии недостатков в ОПС, допустимые значения давления ГИ для ряда типоразмеров (отличающиеся данные выделены красным цветом) ниже установленных в действующих директивных документах. Кроме того, видно, что для ряда типоразмеров коррозионное утонение резко снижает допустимое давление ГИ, при этом в ряде случаев оно ниже как рабочего давления, так и нижнего порогового значения, которое составляет 20 кгс/см2 (1,25рраб).
Выводы
1. Для действующих сетевых трубопроводов рекомендуется выполнять анализ корректности расположения опорных элементов по отношению к секторным коленам: колена должны располагаться в зонах с минимальным значением изгибающих моментов от действия распределенной нагрузки.
2. Проведение ГИ давлением выше установленного в действующих директивных документах нецелесообразно.
3. Для трубопроводов тепловых сетей давление ГИ определять:
• для некорректного расположения элементов ОПС по отношению к секторным коленам — в соответствии с табл.1;
• для корректного расположения элементов ОПС — в соответствии с табл. 2;
• более точно допустимые значения давлений ГИ — в соответствии с предложенной методикой.
4. Разработать программу постепенного снижения давления ГИ в зависимости от степени коррозионного повреждения трубопроводов.
5. При проектировании или при проведении поверочных расчетов сетевых трубопроводов следует учитывать влияние дополнительных усилий в запорных органах на надежность металлоконструкций смежных неподвижных опор.
6. Следует производить регулярную замену участков трубопроводов и колен, изготовленных из стали 10, на участки, выполненные из сталей с более высокими прочностными характеристиками.
7. Необходимо обеспечивать минимальные люфты в осевом направлении в узлах неподвижных опор, расположенных в непосредственной близости от запорных органов.
8. Желательно рассмотреть вопрос о целесообразности проведения специальных исследований влияния напряжений, развивающихся при ГИ, на скорость протекания коррозионных процессов.

Осевые сильфонные компенсаторы и сильфонные компенсационные устройства для тепловых сетей

Понедельник, Май 18th, 2009

Осевые сильфонные компенсаторы и сильфонные компенсационные устройства для тепловых сетей

Возможность снижения затрат и потерь тепловой энергии при строительстве и эксплуатации тепловых сетей за счет применения осевых сильфонных компенсаторов для компенсации температурных деформаций теплопроводов на примере 25-летнего опыта ГУП «ТЭК Санкт-Петербурга».

Для компенсации температурных деформаций теплопроводов при канальной прокладке во многих регионах России по-прежнему применяются П-образные и сальниковые компенсаторы. То же самое было и в Ленинграде до начала 80-х годов прошлого века. К тому времени на территории Ленинградского судостроительного завода им. А.А. Жданова (теперь ОАО «Северная верфь») для нужд военно-промышленного комплекса уже в полную мощность работал Научно-производственный комплекс «Компенсатор», включающий в себя Специальное конструкторское технологическое бюро с опытным производством и цех серийного производства сильфонных компенсаторов.
Специалисты ведущих Ленинградских проектных институтов рассмотрели возможность применения сильфонных компенсаторов в тепловых сетях вместо П-образных и сальниковых компенсаторов.
В целях повышения надежности теплоснабжения, снижения капитальных вложений, потерь с утечками и эксплуатационных расходов Научно-производственным комплексом «Компенсатор» по техническому заданию Главного топливно-энергетического управления Ленинграда и Треста «Ленгазтеплострой» в 1981 году была изготовлена первая партия осевых сильфонных компенсаторов, которая была принята в опытную эксплуатацию. Вскоре была завершена разработка технических условий на осевые сильфонные компенсаторы для тепловых сетей, и с 1982 года начался их серийный выпуск.
С 1983 года в ГУП «ТЭК СПб» при проведении капитального ремонта и строительства тепловых сетей началась установка сильфонных компенсаторов вместо сальниковых. Всего за этот период в тепловых сетях было установлено более 14000 сильфонных компенсаторов.
Институт «Ленгипроинжпроект» и Трест «Ленгазтеплострой» в 1986 году выполнили расчет экономической эффективности применения осевых сильфонных компенсаторов при подземной прокладке теплопроводов в непроходных железобетонных сборных каналах в сравнении с П-образными.
Для П-образных компенсаторов характерны большие габариты, увеличение зон отчуждения дорогостоящей городской земли, необходимость строительства дополнительных направляющих опор, а при подземной прокладке — специальных камер (что довольно затруднительно в городских условиях). Да и стоимость П-образных компенсаторов, особенно больших диаметров, достаточно высока.
Годовой экономический эффект, проявляющийся в снижении сметной стоимости строительства, экономии материалов, в сокращении трудозатрат при строительстве и тепловых потерь при эксплуатации теплопровода, при замене 1 шт. П-образного компенсатора на осевой сильфонный составил: для DN 500 — 6,65 тыс. руб., для DN 700 — 12,07 тыс. руб. (в ценах 1986 года).
Наиболее сложными в эксплуатации и монтаже являются сальниковые компенсаторы. Сальниковые компенсаторы требуют постоянного обслуживания, связанного с периодической подтяжкой уплотнения и заменой уплотнительного материала (и, следовательно, содержания ремонтных бригад). При подземной прокладке теплопроводов установка сальниковых компенсаторов требует строительства дорогостоящих камер.
Длительная практика эксплуатации сальниковых компенсаторов показала, что даже при наличии регулярного их обслуживания имеют место протечки теплоносителя. При большой протяженности тепловых сетей суммарная величина такого рода протечек может достигать достаточно больших значений. Протечки теплоносителя приводят к следующим дополнительным затратам:
1. Для восполнения утечек из сальниковых компенсаторов увеличивается потребление холодной воды и, соответственно, ее потери на теплоисточниках. Эти потери связаны с ростом количества вырабатываемой питательной воды для паровых котлов, увеличением нагрузки на оборудование химводоподготовки и деаэрационные установки, возрастанием объема сбрасываемой в канализацию горячей продувочной воды от котлов и воды необходимой для охлаждения последней.
2. Увеличение общего объема подпитки приводит к дополнительному поступлению кислорода и агрессивных газов в трубопроводы тепловых сетей, что ускоряет их внутреннюю коррозию.
3. Необходимость выработки дополнительного количества подпиточной воды для компенсации утечек приводит к перерасходу топлива на теплоисточниках и снижению технико-экономических показателей их работы.
4. Возрастает потребление электроэнергии на привод подпиточных насосов, дополнительная производительность которых тратится на прокачку воды, теряемой с утечками.
5. Увеличивается потребление электроэнергии, связанное с работой паровых котлов на питательные насосы и тягодутьевые устройства.
6. В связи с намоканием теплоизоляции из-за утечек ускоряется коррозия наружной поверхности сальниковых компенсаторов и прилегающих к ним трубопроводов.
7. Увеличивается термическое воздействие на окружающую среду.
8. Дополнительная выработка подпиточной воды для восполнения утечек приводит к уменьшению резерва мощности теплоисточников и, в целом, к снижению надежности и качества теплоснабжения потребителей.
9. Дополнительная выработка подпиточной воды для восполнения утечек увеличивает загрузку оборудования, что приводит к сокращению сроков его службы и увеличению затрат на проведение ремонтных работ.
В 2006 году специалисты ГУП «ТЭК Санкт-Петербурга» на основании 25 летнего опыта эксплуатации выполнили расчет экономической эффективности применения осевых сильфонных компенсаторов при подземной канальной прокладке действующих теплопроводов вместо сальниковых.
При реконструкции и строительстве новых подземных теплопроводов применение сильфонных компенсаторов позволяет отказаться от строительства камер для установки компенсаторов, что приводит к существенному снижению капитальных затрат.
Экономическая эффективность от замены сальниковых компенсаторов на сильфонные в расчете определялась только по следующим показателям:
 уменьшение потребления холодной воды;
 уменьшение потребления топлива;
 уменьшение потребления электроэнергии;
 снижение затрат, связанных с техническим обслуживанием и ремонтом компенсаторов;
Удельная годовая экономическая эффективность от замены сальникового компенсатора на сильфонный в процессе эксплуатации составила:
Диаметр компенсатора, мм Холодная вода Топливо Электроэнергия Обслуживание и ремонт, тыс. руб. Итого, тыс. руб.
м3 тыс. руб. тут тыс. руб. кВт-ч тыс. руб.
до 300 77,5 1,05 0,7 0,90 105,9 0,10 2,71 4,76
от 300 до 600 186,8 2,52 1,6 2,17 255,4 0,24 6,30 11,23
от 600 до 1200 355,7 4,80 3,0 4,12 486,1 0,45 9,90 19,27

Анализ состояния трубопроводов и элементов конструкций тепловых сетей, находящихся на балансе ГУП «ТЭК СПб», выполненный в 1998 году, подтвердил, что общее количество повреждённых сильфонных компенсаторов за период внедрения составляло 92 шт.
Основными причинами повреждений сильфонных компенсаторов были:
 нарушение требований к монтажу осевых сильфонных компенсаторов во время их монтажа;
 нарушение соосности трубопроводов во время монтажа, а также из-за просадки направляющих опор в процессе эксплуатации;
 разрушение неподвижных опор из-за их неправильного расчета нагрузок на них;
 наружная коррозия сильфонов осевых компенсаторов (около 20 шт.) из-за сверх-допустимого содержания хлоридов в грунтовых водах.
Дальнейший анализ условий монтажа и эксплуатации сильфонных компенсаторов показал, что эксплуатация трубопроводов и других элементов тепловой сети в Санкт-Петербурге и его пригородах происходит при воздействии следующих факторов:
 Высокий уровень грунтовых вод и частые подъёмы воды при наводнениях приводят к периодическому их затоплению.
 Большая часть трубопроводов и других элементов тепловых сетей ГУП «ТЭК СПб» находится в зонах с повышенной коррозионной активностью грунта (насыпные и торфяные почвы, повышенная концентрация хлоридов, блуждающие токи, высокий уровень и электропроводность грунтовых вод).
 Посыпание проезжей части дорог солью, и увеличение концентрации хлоридов в грунте приводит к снижению коррозионной стойкости металла (аустенитной нержавеющей стали) наружного слоя компенсаторов (75% теплотрасс расположены около проезжей части дорог). Как известно, скорость коррозии аустенитной стали резко увеличивается в среде, содержащей хлор.
 Длительное хранение компенсаторов под открытым небом без антикоррозийной защитной смазки, нарушения инструкции по их транспортировке без защитных кожухов приводят к ударам, появлению царапин, вмятин и т.д.
 Нарушение технологии строительно-монтажных работ приводит к проникновению влаги под изоляцию или нарушению соосности, что сокращает срок работы компенсатора.
Ещё в 1983 году Технический совет (протокол № 3 от 05.01.83 г.) Главного топливно-энергетического управления Ленинграда потребовал от проектных, конструкторских организаций и заводов-изготовителей:
 решить проблему влияния хлоридов на долговечность металла сильфонов.
 доработать конструкцию компенсационного устройства таким образом, чтобы обеспечить перемещение компенсатора в защитном кожухе только в продольном направлении. Это обеспечит повышение надёжности конструкции независимо от качества установки подвижных и неподвижных опор.
 доработать конструкцию защитного кожуха для обеспечения 100% герметизации сильфона от проникновения грунтовых вод.
 предусмотреть нанесение антикоррозийного покрытия на наружную поверхность сильфонов сильфонных компенсаторов, применяемых в тепловых сетях.
 для увеличения сроков службы сильфонных компенсаторов необходимо ужесточить требования к хранению, транспортировке и монтажу с целью недопущения их повреждений и коррозии при их хранении.
Во избежание разрушения осевых сильфонных компенсаторов из-за несоосности трубопроводов, возникающей из-за просадки грунта, в Санкт-Петербурге, Москве и некоторых других регионах России стали применять сильфонные компенсационные устройства (СКУ) различных конструкций. СКУ должны были конструктивно защищать сильфон от поперечных усилий, изгибающих и крутящих моментов, а также от попадания грунтовых вод на сильфон и грунта между гофрами. Это конструкции «Узлов компенсационных» типа СКФ разработки ОАО «Трест Ленгазтеплострой», блокированные компенсаторы типа КСО разработки филиала «Тепловые сети» ОАО «Мосэнерго», компенсационные устройства совместной разработки Тепловых сетей АО «Ленэнерго» и ЗАО «Группа ИКА», компенсационные устройства ОАО «Металкомп» и др.
Учитывая недостатки, выявленные при эксплуатации осевых сильфонных компенсаторов, а также недостатки конструкции указанных выше компенсационных устройств, ОАО «НПП «Компенсатор» разработало принципиально новую конструкцию сильфонного компенсационного устройства для наземной и канальной прокладок теплопроводов и в 1998 году приступило к их серийному изготовлению.
В отличие от сильфонных компенсационных устройств, изготавливаемых другими предприятиями, этой конструкцией предусмотрены:
 направляющие опоры цилиндрической формы, установленные с обеих сторон от сильфона, которые телескопически перемещаются вместе с патрубками СКУ по внутренней поверхности толстостенного кожуха. Это придает конструкции достаточную жесткость и обеспечивает соосность сильфонов и их защиту от поперечных усилий и изгибающих моментов, возникающих при возможных прогибах теплопровода из-за просадки грунта или направляющих опор;
 ограничители хода сильфона, которые также защищают сильфон от крутящих моментов;
 толстостенный кожух, изготавливаемый из труб, применяемых для теплопроводов, который задает направление перемещения цилиндрических направляющих опор компенсационных устройств и, в то же время, обеспечивает защиту сильфона от нагрузок, возникающих под действием давления грунта и автотранспорта в случае их применения при бесканальной прокладке теплопровода.
 При использовании компенсационных устройств по ИЯНШ.300260.033ТУ устанавливать направляющие опоры на расстоянии 2Dу — 4Dу от СКУ нет необходимости.
Осевые сильфонные компенсаторы и компенсационные устройства нашли широкое применение в тепловых сетях Санкт-Петербурга и Ленинградской области, Москвы, и Московской области, Тюменской, Иркутской и др. областей, а также Белоруссии и Казахстана. Однако во многих регионах России до сих пор по-прежнему при канальной прокладке даже вновь строящихся теплопроводов применяются и сальниковые и линзовые компенсаторы.
В последние годы в России для бесканальной прокладки теплопроводов стали широко применяться стальные трубы с тепловой изоляцией из пенополиуретана в полиэтиленовой оболочке по ГОСТ 30732. Для исключения аварийности теплотрасс, на теплопроводах обязательна установка системы оперативного дистанционного контроля за увлажнением изоляции (СОДК) для обнаружения на ранней стадии возможных дефектов стальной трубы, появившихся во время эксплуатации.
В Западной Европе и в некоторых регионах России для компенсации температурных деформаций теплопроводов при бесканальной прокладке не применяют осевые сильфонные компенсаторы. В этих случаях используется способ частичной разгрузки температурных деформаций теплопровода с помощью стартовых компенсаторов за счет предварительного нагрева теплопровода во время его монтажа до температуры, равной 50% от максимальной.
Суть этого способа заключается в следующем. Между двумя неподвижными опорами теплопровода устанавливается стартовый сильфонный компенсатор, после чего теплопровод заполняется теплоносителем и нагревается до температуры, равной 50% от максимальной рабочей. При этом стартовый компенсатор должен сжаться на полную величину рабочего хода. После выдержки при указанной температуре (как правило, в течение суток) кожухи стартового компенсатора завариваются между собой. После этого соединяются проводники СОДК и на стартовые компенсаторы наносится тепло-гидроизоляция. И так на всем теплопроводе между каждой парой неподвижных опор.
При этом сильфон стартового компенсатора исключается из дальнейшей работы теплопровода, и теплопровод остается в эксплуатации в напряженном состоянии.
Кроме того, использование предварительно нагретых во время монтажа теплопроводов имеет еще несколько неудобств:
 окончательный монтаж теплопровода (заварку кожухов всех стартовых компенсаторов и их последующую тепло-гидроизоляцию) приходится производить во время отопительного сезона;
 при выполнении ремонта теплопровода необходимо на данном участке теплотрассы заменять и стартовый сильфонный компенсатор и выполнить в дальнейшем вышеизложенные требования по его монтажу и изоляции.
Применение при бесканальной прокладке предварительно нагретых во время монтажа теплопроводов с использованием стартовых компенсаторов возможно в регионах с мягкими климатическими условиями, когда перепады температур теплоносителя относительно средней температуры незначительны и стабильны.
В пиковые же режимы отопления, а также при остывании теплоносителя и его сливе, что довольно часто происходит во многих регионах России, температурные напряжения на трубопровод и неподвижные опоры резко возрастают.
Учитывая проблемы применения стартовых компенсаторов, а также особенности климатических условий регионов и соответствующие режимы отопления, в Санкт-Петербурге (с его болотистыми почвами и регулярными наводнениями) и некоторых других регионах России при бесканальной прокладке предварительно изолированных труб уже более 15 лет применяются предварительно изолированные осевые сильфонные компенсационные устройства различных конструкций. Их изготавливают из осевых сильфонных компенсаторов многие предприятия: филиалы ГУП «ТЭК-СПб», «ОАО «Трест Ленгазтеплострой», ЗАО «ЗТФТ «Петерпайп», ПК ЗАО «ТВЭЛ-Теплоросс», ЗАО «РСУ-103», ЗАО «СЗПЭК», ООО «ИММИД», ООО «Сибпромкомплект» и др.
Основными недостатками всех этих конструкций предизолированных сильфонных компенсационных устройств являются:
 возможность поперечных, крутящих и изгибающих деформаций сильфона в случае деформации теплопровода из-за просадки грунта;
 недостаточная гидроизоляция подвижной части компенсационного устройства от попадания грунтовых вод под полиэтиленовую оболочку теплоизоляции, а также на сильфон. Чтобы грунтовые воды не попадали на проводники СОДК, проводники внутри компенсационного устройства прокладываются в гидрозащитном кембрике. Тем самым, компенсационные устройства (длиной до 4,5 м каждое), исключаются из системы ОДК теплопровода. В случае нарушения герметичности сильфона или патрубков компенсационного устройства система ОДК не сработает. Попадание грунтовых вод под полиэтиленовую оболочку теплоизоляции ускорит наружную коррозию патрубков. Попадание грунтовых вод с повышенной концентрацией хлоридов на сильфон приведет к его разрушению в течение 3 — 5 лет.
Проанализировав недостатки существующих конструкций, ОАО «НПП «Компенсатор» в 2006г. завершило разработку осевых сильфонных компенсационных устройств для бесканальной прокладки теплопроводов с тепловой изоляцией из пенополиуретана в полиэтиленовой оболочке.
Разработка велась на базе отработанной конструкции СКУ по ИЯНШ.300260.033ТУ. Здесь также предусмотрены цилиндрические направляющие опоры, установленные с обеих сторон от сильфона, которые телескопически перемещаются вместе с патрубками СКУ по внутренней поверхности толстостенного кожуха.
Гидроизоляция подвижной части СКУ выполняется с помощью защитного сильфона, позволяющего гарантировать полную защиту рабочего сильфона, теплоизоляции и проводов системы ОДК от проникновения грунтовых вод в течение всего срока службы СКУ.
Во избежание несрабатывания СОДК в случае нарушения герметичности сильфона и патрубков компенсационного устройства, проводники системы ОДК проложены во фторопластовой трубке только в зоне возможного контакта с металлической поверхностью компенсационного устройства.
Воздушная прослойка между двумя сильфонами обеспечивает хорошую тепловую изоляцию в средней части СКУ. Тепловая изоляция патрубков СКУ может выполняться во время монтажа одновременно с заливкой пенополиуретаном стыков теплопровода с СКУ. С этой целью к фланцам СКУ приварена стальная гильза, на которую посажена термоусаживающаяся муфта, по наружному диаметру соответствующая полиэтиленовой оболочке теплопровода. Такое конструктивное решение гарантирует защиту пенополиуретановой теплоизоляции от проникновения в нее грунтовых вод.
Для исключения попадания грунта и ограничения попадания грунтовых вод на защитный сильфон с торцов кожуха установлены уплотнения.
Квалификационные испытания опытных образцов СКУ прошли успешно. Технические условия ИЯНШ.300260.043ТУ утверждены и согласованы с ОАО «Объединение ВНИПИЭнергопром». С 2007 года начато серийное производство.
Применение компенсационных устройств по ИЯНШ.300260.043ТУ позволит в полном объеме решить проблему компенсации температурных деформаций теплопроводов с тепловой изоляцией из пенополиуретана в полиэтиленовой оболочке на протяжении всего срока эксплуатации. При этом гарантируется соосность сильфона при изгибающих моментах в любой плоскости, возникающих при прогибах теплопровода из-за просадки грунта, а также гидрозащита сильфона, пенополиуретановой изоляции и проводников системы ОДК в подвижной части компенсационного устройства от проникновения грунтовых вод. При этом компенсационное устройство не исключается из системы ОДК теплопровода.
Учитывая возрастающие требования по сроку службы теплопроводов тепловых сетей, в 2006 году нашим предприятием проведены несколько НИиОКР по увеличению ресурса сильфонных компенсаторов и срока их службы, а также разработаны новые модификации осевых сильфонных компенсаторов:
 Совместно с ОАО «НПО ЦКТИ им И.И. Ползунова» завершена ОКР по определению предельно допустимого содержания хлоридов в сетевой воде. На основании отчета по проведенной ОКР срок службы выпускаемых нашим предприятием сильфонных компенсаторов устанавливается — 30 лет, а допустимое содержание хлоридов в сетевой воде при температуре до 150 оС — 250 мг/л.
 Проведены работы по применению антикоррозионных покрытий наружной поверхности сильфонов. Нанесение покрытий на сильфон внедрено в производство с 2006 года.
 Проанализировав возможности изготовления на имеющемся оборудовании без затрат на перевооружение и подготовку производства сильфонов с измененной геометрией и увеличенным количеством гофров, специалистами ОАО «НПП «Компенсатор» была выполнена ОКР по увеличеннию компенсирующей способности осевых сильфонных компенсаторов.
В ноябре 2006 года совместно с ОАО «Объединение ВНИПИЭНЕРГОПРОМ» разработан «Руководящий документ по применению сильфонных компенсаторов и сильфонных компенсационных устройств при проектировании, строительстве и эксплуатации тепловых сетей» (РД-3-ВЭП-2006), в котором даны рекомендации по применению в тепловых сетях всех типов сильфонных компенсаторов и компенсационных устройств.

В Челябинске жители домов, оснащенных приборами учета теплоэнергии, снова будут платить за фактический расход тепловой энергии

Понедельник, Май 18th, 2009

В Челябинске жители домов, оснащенных приборами учета теплоэнергии, снова будут платить за фактический расход тепловой энергии
В новом отопительном сезоне жители домов, оснащенных приборами учета теплоэнергии, снова будут платить за фактический расход тепла. Об этом сообщил Первый заместитель Главы города С. Давыдов на конференции «Правовые, экономические и технические аспекты создания системы индивидуального учёта коммунальных услуг в г. Челябинске».

Проблему затронул в своём выступлении Президент Ассоциации управляющих компаний Челябинска Сергей Овчинников. В начале 2000-х гг. значительное количество домов Челябинска было оснащено теплосчетчиками, и расчеты с энергетиками велись по показаниям приборов учета, однако появление Постановления Правительства РФ № 07 вышедшее в 2006 г. сделало эти расчеты неэффективными, поскольку это постановление не указало, за счет каких источников будет финансироваться содержание, ремонт и поверка этих приборов. В результате управляющие компании повсеместно отказались от использования приборов учета, и перешли на нормативные начисления за теплоснабжение.

Реакции городского руководства ждать пришлось недолго. Такая практика недопустима, если мы хотим развивать сферу ЖКХ дальше, подчеркнул С. Давыдов. И пообещал, что к началу нового отопительного сезона будет проведена работа по устранению этого недостатка.

15.05.2009 Chelindustry .ru

На Благовещенской ТЭЦ проверили магистральные тепловые сети

Понедельник, Май 18th, 2009

Вчера на магистральных сетях Благовещенской ТЭЦ завершились гидравлические испытания. Итоги энергетиков порадовали: ни одного порыва обнаружено не было – тепловые сети испытание выдержали.

Гидравлические испытания проходили в течение трех дней, с 12 по 14 мая, на магистральных тепловых сетях БТЭЦ Центрального, Северного, Северо-западного районов и тепломагистрали СПК «Тепличный». По итогам испытаний на сетях Благовещенской ТЭЦ выявлено лишь несколько недочетов, которые не повлияли на возобновление подачи воды для горячего водоснабжения города. В период летней ремонтной кампании эти замечания будут устранены.

Как сообщил заместитель начальника цеха тепловых сетей СП БТЭЦ Н. Леготин, к 17 часам 14 мая все ответвления были открыты, и в квартиры благовещенцев начала поступать горячая вода.

Проведенные гидравлические испытания не внесли изменений в плановый график ремонта оборудования магистральных тепловых сетей БТЭЦ. Как и планировалось, ремонтные работы начнутся уже с 18 мая. Первыми по плану – теплосети центрального района. Это часть города от ул. Комсомольская до ул. Больничная между ул. Ленина и ул. Горького. Горячей воды здесь не будет с 8 ч 18 мая до 20 ч 29 мая. Вместе с ними на время ремонта отключат дома в районе пер. Угловой, ул. Нагорная, детская больница и городская больница № 1, сообщили в пресс-службе «Амурской генерации».

15.05.2009 Восток-Медиа

Обратный звонок

Заполните обязательные поля, отмеченные звездочкой!






icq: 645-946-644
  • 05.11.2017
  • Уровнемеры скважинные — успевайте купить!

  • Напоминаем, что 31 декабря 2017 действует Акция «СКИДКА 7% на УРОВНЕМЕРЫ». В период действия акции предоставляется скидка на все виды уровнемеров скважинных тросовых УСК, УСП, ЭУ. Успевайте совершить выгодную покупку.

  • Подробнее
  • 25.12.2016
  • Режим работы в праздничные дни

  • Уважаемые партнеры и заказчики!
    Просим Вас обратить внимание на режим работы нашего офиса в предпраздничные и праздничные дни:
    30 декабря — с 9-00 до 15-00
    с 1 по 8 января — праздничные дни
    с 9 января 2017 г. — в стандартном режиме с 09-00 до 18-00.

  • Подробнее
  • 26.09.2016
  • Отгрузка грязевиков из наличия

  • Промышленная группа Империя отгружает грязевики фланцевые и грязевики под приварку, изготовленные по сериям ТС различного диаметра Ду (Ду40-Ду250) из наличия со склада в Екатеринбурге по цене от 2970 руб**.

  • Подробнее

Уровнемеры скважинные из наличия со склада в Екатеринбурге

Промышленная группа Империя является федеральным поставщиком гидрогеологического оборудования. Основными распространенными видами гидрогеологического оборудования являются:   Уровнемер скважинный тросовый электроконтактный — Уровнемер УСК-ТЭ Уровнемер скважинный тросовый лотовый — Уровнемер УСК-ТЛ Электроуровнемер ЭУ (скважинный) Рулетка гидрогеологическая ленточная металлическая РГЛМ Термометр скважинный электронный ТСЭ   В нашей компании Вы можете купить уровнемеры скважинные, рулетки гидрогеологические из наличия со […]

далее

АСДР Комплексон-6 и реагент Эктоскейл: лучшая защита трубопровода от коррозии

Комплексон-6 применяется для обработки подпиточной воды систем теплоснабжения, водооборотных систем и ГВС ингибиторами отложений карбонатов кальция магния и ингибиторами коррозии. Для работы системы Комплексон-6 ее периодически требуется заправлять реагентом Эктоскейл, расход которого рассчитывается в зависимости от расхода подпиточной воды.

далее

Циклоны ЦН-15 выгодная цена — только до конца 2014 года

Циклон ЦН-15 приобретается для производственных помещений предприятий, где очистка воздуха нужна постоянно. Качество очистки воздуха Циклоном ЦН-15 составляет до 95%. При этом, цена на Циклон ЦН-15 является достаточно не высокой и доступной.

далее
center