Сделать стартовой |  Добавить в избранное  
Главная Написать письмо Карта сайта
  • Защита трубопроводов от коррозии в тепловых камерах

    Защита трубопроводов от коррозии в тепловых камерах

    Журнал «Новости теплоснабжения», № 10 (14) октябрь 2001, С. 49 – 54, www.ntsn.ru
    К.т.н. В.Б. Косачев, А.П. Гулидов, НПК «Вектор»
    Почти 70% всех дефектов тепловых сетей, вызванных коррозионными процессами, приходится на тепловые камеры.

    О чем знает и не знает статистика

    Перефразируя на современный лад строки романа «Двенадцать стульев», написанного в годы начала строительства систем централизованного теплоснабжения, можно сказать: «Статистика знает все. От статистики не скроешься никуда. Она имеет точные сведения о том, что почти 70% всех дефектов тепловых сетей, вызванных коррозионными процессами, приходится на тепловые камеры (1). Не знает статистика только одного – сколько в стране тепловых камер». Действительно, определить точное количество тепловых камер затруднительно, однако, учитывая, что расстояние между ними на трубопроводе не превышает 150-200 метров, а общая протяженность тепловых сетей по стране составляет более 200 тысяч километров (2), можно получить приближенную цифру – один миллион камер. Приняв среднюю длину камеры за четыре метра, несложно посчитать, что в тепловых камерах расположено около 4000 километров трубопроводов.

    Акцентируя внимание на существующей проблеме защиты трубопроводов от коррозии, именно в тепловых камерах, отметим то, что по данным Мосэнерго повреждаемость трубопроводов в тепловых камерах в десять раз выше, чем на линейной части трубопроводов.

    Тепловая камера как она есть

    Для того чтобы установить причины интенсивной коррозии трубопроводов в тепловых камерах и определить эффективные способы их защиты, необходимо конкретизировать, что понимается под «тепловой камерой». (В нормативной и справочной литературе по теплоснабжению этот термин встречается неоднократно, однако, как ни странно, четкой его формулировки не приводится). Попытаемся материализовать термин «тепловая камера» в виде неотъемлемого элемента системы теплоснабжения, дав ему максимально емкое определение.

    «Тепловая камера – заглубленное сооружение, предназначенное для размещения и обслуживания узлов теплопроводов, представляющих места с ответвлениями, секционными задвижками, дренажными устройствами, компенсаторами, неподвижными опорами и опусками труб. Выполняется наиболее часто из монолитного бетона или железобетона и железобетонных конструкций».

    Из определения следует, что надежность эксплуатации тепловых сетей в целом, во многом определяется возможностью безаварийного функционирования участков трубопроводов, находящихся в тепловых камерах. Из того же определения следует, что в тепловой камере более вероятно возникновение таких условий эксплуатации трубопровода, которые приводят к возрастанию скорости коррозионных процессов металла труб, опор, компенсаторов и арматуры.

    Так, из-за значительных габаритов узлов теплопроводов, размещаемых в тепловых камерах, камеры имеют большие размеры. Ввиду наличия градиента между температурами поверхностей узлов трубопровода и температурами стенок и перекрытий камеры, возникает интенсивная конвекция воздуха, который в тепловых камерах всегда имеет повышенную влажность. Повышенная влажность воздуха объясняется наличием многих, характерных для тепловых камер, неблагоприятных эксплуатационных факторов, к основным из которых следует отнести: протечки поверхностных вод через негерметично закрывающиеся крышки люков, утечки теплоносителя через сальниковые уплотнения задвижек и компенсаторов, разрушенные перекрытия каналов (фото 1). При конвекции воздуха на перекрытиях тепловых камер, прилегающих частях канала, а также на плоскостях щитовых опор, имеющих температуру ниже точки росы, происходит конденсация влаги (3) с последующим образованием капели (фото 2), в результате чего происходит сосредоточенное в отдельных местах увлажнение теплоизоляционных конструкций (фото 3), вызывающее коррозию металла труб.

    ремонт трубопровода

    ремонт трубопровода

    ремонт трубопровода

    Также необходимо отметить, что повышенная влажность воздуха представляет опасность не только для трубопроводов, но и для других конструкций тепловых камер. Из данного ранее определения очевидно, что обслуживание узлов теплопроводов требует периодического присутствия в тепловых камерах рабочего персонала, для чего в тепловых камерах устанавливаются лестницы и трапы. Постоянная конденсация влаги на стальных лестницах, предназначенных для спуска в камеры, приводит к протеканию процесса «мокрой» коррозии металла лестниц (фото 4) и разрушению в первую очередь их крепежных конструкций (арматуры, заделанной в бетон) на границе раздела «бетон-воздух». Постоянное увлажнение теплоизоляционных конструкций приводит в конечном итоге к их разрушению, возрастанию температуры воздуха в тепловых камерах и дальнейшему увеличению количества конденсата (капели с перекрытий). Полуразрушенные лестницы и неблагоприятный температурный режим затрудняют доступ в тепловые камеры, возникает опасность получения рабочим персоналом производственных травм. Так появляются «брошенные» камеры, в которых узлы трубопроводов практически не обслуживаются, контроль за коррозионными процессами не осуществляется, и камера через некоторое время из разряда «брошенных» переходит в разряд «аварийных».

    ремонт трубопровода

    Изоляционные конструкции в теории и реальности

    Однако высокую повреждаемость трубопроводов и их узлов в тепловых камерах нельзя объяснять только сложными условиями эксплуатации. Основная причина их неудовлетворительного состояния заключается в отсутствии необходимых надежных изоляционных конструкций, что подтверждается результатами обследования, проведенного в 350 камерах тепловых сетей г. Москвы. При обследовании ни в одной из тепловых камер не обнаружено классической (в теории) изоляционной конструкции трубопровода, состоящей из четырех функциональных слоев: антикоррозионного покрытия, теплоизоляционного слоя с армирующими и крепежными деталями, гидроизоляционного слоя и покровного защитно-механического слоя.

    Наиболее часто (в 80% обследованных камер) изоляционная конструкция состояла из слоя минеральной ваты и асбоцементной штукатурки по металлической сетке. Как показывает практика, слой асбоцементной штукатурки, предназначенный только для защиты теплоизоляционных конструкций от механических повреждений, при капели с перекрытий и протечках не препятствует проникновению влаги к армирующей металлической сетке, теплоизоляционным конструкциям и их крепежным деталям. Одновременно протекающая под воздействием капели во влажной атмосфере коррозия крепежных деталей теплоизоляции и каркаса штукатурки – металлической сетки, приводит к обрушению штукатурки совместно с тепловой изоляцией (фото 5).
    ремонт трубопровода

    Имеющиеся в 20% обследованных камер изоляционные конструкции состояли из трех функциональных слоев: тепловой изоляции, антикоррозионного или гидроизоляционного покрытия и асбоцементной штукатурки. Антикоррозионные или гидроизоляционные покрытия, предназначенные для защиты наружной поверхности труб и теплоизоляционных конструкций от коррозии и увлажнения, выполненные в подавляющем большинстве камер с применением традиционных материалов (битумные лаки, мастики и рулонные материалы), через 2-3 года эксплуатации характеризовались: антикоррозионные – малой толщиной, высокой дефектностью и низкой прочностью сцепления с металлом труб (фото 6); гидроизоляционные – отсутствием эластичности (произошло охрупчивание покрытий с образованием трещин) или низкой термостойкостью (фото 7). По результатам обследования можно заключить, что покрытия на битумной основе быстро утрачивают свои защитные функции и не обеспечивают необходимой степени защиты металлических и теплоизоляционных конструкций теплопровода, находящихся в тепловых камерах.

    Рекомендуемые на данный момент для защиты теплопроводов эмали и шпатлевки (эпоксидные, органосиликатные и кремнийорганические) в тепловых камерах применяются достаточно редко. Это объясняется тем, что данные материалы обеспечивают долговременную защиту лишь при соответствующей (дробеструйной и пескоструйной) подготовке защищаемых поверхностей, что возможно лишь на специально оборудованных участках. При производстве антикоррозионных покрытий в тепловых камерах выполнение пескоструйных и дробеструйных работ по ряду причин невозможно, из-за чего достижение долговременного защитного эффекта от применения вышеуказанных материалов представляется маловероятным.
    ремонт трубопровода

    Низкая эффективность защиты трубопроводов упомянутыми выше антикоррозионными и гидроизоляционными материалами подтверждается и тем, что несмотря на периодическое восстановление в тепловых камерах изоляционных конструкций при текущих ремонтах (с выполнением антикоррозионной защиты или гидроизоляции), добиться значительного продления срока эксплуатации трубопроводов в отремонтированных «аварийных» тепловых камерах без капитального ремонта (с заменой труб, узлов трубопровода и перекрытий) не удается.

    В связи с этим, одним из основных направлений по обеспечению эффективной защиты теплопроводов в камерах (и снижению их удельной повреждаемости в целом), является разработка антикоррозионных и гидроизоляционных материалов, технологические характеристики которых обеспечивают возможность производства долговечных покрытий в трассовых условиях.

    Вариации на заданную тему

    Отметим, что материалы, применяемые для антикоррозионной защиты металлических конструкций, должны иметь высокую прочность сцепления с прокорродировавшими или ранее окрашенными поверхностями, пескоструйная обработка которых перед нанесением покрытия невозможна или нецелесообразна по экономическим соображениям. Получаемое при этом покрытие должно продолжительное время сохранять свои защитные свойства и обеспечивать безаварийную эксплуатацию теплопровода. При разработке гидроизоляционных составов следует учитывать то, что получаемые покрытия должны обладать повышенной механической прочностью, быть термостойкими и эластичными. Для повышения эффективности применения разрабатываемых антикоррозионных и гидроизоляционных составов следует предусмотреть возможность их нанесения на действующие трубопроводы в тепловых камерах при различных неблагоприятных факторах (повышенные влажность, температура, стесненные условия).

    В журнале «Новости теплоснабжения» № 4/2000 г. была опубликована статья «Защита трубопроводов полимерными покрытиями», содержащая общую информацию о разработанном комплекте антикоррозионных материалов на полиуретановой основе, опытно-промышленное внедрение которого было проведено на действующих участках трубопроводов, находящихся в тепловых камерах. Положительные результаты применения данных материалов позволяют более подробно ознакомить читателей с технологией производства работ, направленных на восстановление первоначальных эксплуатационных качеств теплопроводов. В зависимости от характера дефектов изоляционной конструкции имеется возможность осуществления нескольких вариантов защиты, приведенных ниже.

    Вариант 1. В тепловых камерах с полностью разрушенной изоляционной конструкцией целесообразно выполнять полный комплекс работ, включающий: нанесение антикоррозионного покрытия на поверхность трубопровода, теплоизоляцию трубопровода с последующим формированием на поверхности тепловой изоляции водонепроницаемого покрытия (гидроизоляция).

    Антикоррозионная защита и гидроизоляция трубопроводов и их узлов выполняется в следующей последовательности. На первом этапе щетками и скребками удаляется слой продуктов коррозии, имеющий низкую прочность сцепления с поверхностью металла. На прокорродированную поверхность металла, очищенную от пластовой ржавчины, наносится многофункциональный грунтовочный состав, позволяющий одновременно пассивировать поверхность и сформировать прочно сцепленный с ней адгезионный подслой для последующего нанесения защитного покрытия (фото 8). Далее на загрунтованную поверхность наносится защитное покрытие, совместимое по физико-механическим характеристикам с грунтом, что исключает возможность его отслаивания при температурных колебаниях трубопровода (термоциклирование) и обеспечивает длительную работоспособность защитной системы «грунт-покрытие» (фото 9).

    ремонт трубопровода
    ремонт трубопровода

    Вторым этапом работ является создание на трубопроводе теплогидроизоляционной конструкции, технологичность и экономичность формирования которой достигается за счет применения в качестве тепловой изоляции широко распространенных минераловатных матов, обтягиваемых стеклотканью с последующей пропиткой стеклоткани гидроизоляционной мастикой, являющейся модификацией состава, применяемого для производства защитного покрытия. Формируемый при этом армированный слой одновременно выполняет функции защитного кожуха и водонепроницаемого для капели покрытия (фото 10).
    ремонт трубопровода

    Вариант 2. В тепловых камерах с частично разрушенной теплоизоляционной конструкцией (фото 3) рекомендуется удалить участки поврежденной изоляции по радиусу и оценить состояние металла под ними. При наличии коррозионных повреждений металла следует выполнять локальный ремонт в соответствии с вариантом 1. В случае отсутствия коррозионных повреждений выполняются только работы второго этапа варианта 1.

    Вариант 3. В «предаварийных» тепловых камерах, с только что начавшимся процессом разрушения изоляционной конструкции (появление трещин в штукатурке либо ее интенсивное увлажнение в местах протечек с вымыванием асбоцементной смеси и коррозией металлической сетки), рекомендуется также осуществлять пропитку штукатурки вышеупомянутой гидроизоляционной мастикой с целью гидрофобизации ее поверхности и заполнения (залечивания) образовавшихся трещин. Лестницы, трапы и прочие вспомогательные конструкции, находящиеся в тепловой камере, защищают по аналогии с трубопроводом, т. е. путем нанесения грунтовочного и покровного составов.

    Грунтовочный, покровный и гидроизоляционный составы готовятся на месте применения, в стесненных условиях тепловых камер могут наноситься вручную кистью, причем отверждение материалов происходит независимо от температурно-влажностного режима тепловых камер.

    Внедрение: итоги и выводы

    Для подведения итогов работы по внедрению новой технологии защиты трубопроводов в тепловых камерах, авторами были собраны отзывы от организаций, осуществляющих эксплуатацию, ремонт и монтаж тепловых сетей. Информация, содержащаяся в отзывах, позволяет сделать некоторые выводы, которые могут быть учтены при проектировании, строительстве и ремонте тепловых камер:

    1. Разработка комплекта антикоррозионных и гидроизоляционных материалов для защиты теплопроводов осуществлялась на основе экспертных оценок, выполненных с учетом динамики патентования материалов для защиты от коррозии и статистической обработки результатов комплексного обследования условий эксплуатации и состояния изоляционных конструкций в тепловых камерах.

    2. Первоначальное выполнение антикоррозионных и гидроизоляционных работ в тепловых камерах осуществлялось сотрудниками организации-разработчика с обязательным периодическим освидетельствованием состояния изоляционных конструкций совместно с представителями организаций-владельцев тепловых камер.

    3. На основании положительных отзывов, полученных от организаций-владельцев (в процессе четырехлетнего испытательного цикла покрытий в условиях тепловых камер действующих тепловых сетей) и результатов параллельно проводимых стендовых испытаний, были определены оптимальные варианты защиты и разработаны подробные технологические инструкции, регламентирующие порядок выполнения работ по антикоррозионной и гидроизоляционной защите в тепловых камерах.

    4. Разработанные инструкции и рекомендации позволили осуществить передачу технологий защиты трубопроводов в тепловых камерах персоналу эксплуатирующих, ремонтных и монтажных организаций. Проведенное обследование показало, что в настоящий момент все изоляционные конструкции, самостоятельно выполненные персоналом организаций с применением разработанных материалов, обеспечивают надежную защиту трубопроводов и их конструктивных элементов.

    5. Для освоения технологий применения разработанного комплекта материалов в тепловых камерах не требуется организация производственных участков, оснащенных специальным оборудованием, что означает возможность снижения удельной повреждаемости теплопроводов без капитальных вложений.

    Таким образом, антикоррозионная защита и гидроизоляция трубопроводов в тепловых камерах с применением разработанного комплекта материалов на полиуретановой основе позволяют: обеспечить высокую надежность функционирования трубопроводов, увеличить их межремонтный срок службы и, при минимальных затратах, снизить удельную повреждаемость теплопроводов в целом.

    Литература

    1. Л.В.Родичев. Статистический анализ процесса коррозионного старения теплопроводов. – Строительство трубопроводов. – 1994, № 9.

    2. Техническое обоснование состояния и перспективы совершенствования систем теплопроводов на основе современных антикоррозионных и теплоизоляционных покрытий. Отчет АО ВНИИСТ, Москва, 1995 г.

    3. И.В. Стрижевский, М.А.Сурис. Защита подземных теплопроводов от коррозии. Энергоатомиздат, Москва, 1983 г.

  • Метки , , , , , , , , , , , , , , ,
    Опубликовано в: Статьи | Comments Closed

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