Энергоэффективный трубопровод
До 40% всего производимого тепла теряется на пути к потребителю — именно на столько теплоноситель остывает при транспортировке его от ТЭЦ к отапливаемому зданию. Для российских энергетических и коммунальных компаний это почти что норма, а для западных — катастрофа. Потому что технологии давно и успешно позволяют бороться с таким расточительством с помощью улучшения энергоэффективности трубопровода.
Главную роль в энергосбережении играет теплоизоляция. Только от нее зависит, сколько тепла ТЭЦ «подарит» улице. А если приглядеться к трубам с намокшей, обвисшей и разрушенной теплоизоляцией, можно сделать вывод о том, что на отопление воздуха в нашей стране тратится немало. Причем деньги эти расходуются не из бюджета и не от нефтедолларового финансирования — все грехи коммунальных служб и «недонесенное» тепло оплачивают конечные потребители.
Для того чтобы снизить никому не нужные расходы, можно либо обновить обветшавшую теплоизоляцию, либо полностью модернизировать теплотрассу, заменив все трубы более современными. Последний вариант представляется более эффективным, поскольку коммуникации, проложенные 30 лет назад даже в новой «одежде» не будут столь же энергоэффективны, как их новые аналоги в теплоизоляционной скорлупе или предызолированные трубы.
Предызолированные трубы являются самым лучшим решением проблемы теплопотерь. И, как показывает европейский опыт, весьма эффективно справляются со своими задачами.
Они представляют собой слоистую конструкцию, иначе называемую «труба в трубе», и помимо самой трубы для транспортировки теплоносителя (как правило, стальной), имеют в составе слой теплоизоляции, внешнюю защитную трубу-оболочку из оцинкованной стали или полиэтилена и систему ОДК.
Трубу в полиэтиленовой оболочке можно укладывать сразу в землю, не заботясь об устройстве каналов, а для надземой прокладки применяют трубопроводы ППУ с защитной стальной оцинкованной спиральнофальцевой оболочкой.
Трубопровод с ППУ-изоляцией в полиэтиленовой оболочке для бесканальной прокладки — это технологический комплекс, состоящий из стальной трубы, ППУ-изоляции, полиэтиленовой оболочки и земли (грунт и песок). Грунт и песок берут на себя часть возникающих нагрузок в трубопроводе и являются обязательными элементами, которые включаются в расчеты при проектировании методом бесканальной прокладки трубопроводов в ППУ-изоляции.
При бесканальной прокладке труб ППУ появляется возможность снизить тепловые потери в 12 раз. Предварительная теплогидроизоляция стальных труб и фитингов производится индустриальным методом в заводских условиях. При этом непосредственно на участках теплотрассы изолировочные работы ведутся только на стыках трубопровода. Кроме того, не требуется затрат на устройство строительных конструкций теплотрассы из сборного или монолитного железобетона (каналы, скользящие опоры, устройство дренажных колодцев попутных дренажей и т.д.) и значительно уменьшаются объемы земляных работ.
Качественно произведенная труба может служить на благо потребителям в течение 30 лет и не потерять при этом своих эксплуатационных свойств.

Труба с начинкой
Ключевое различие между предварительно изолированными трубами кроется в начинке, а именно, в теплоизоляционном материале. Так, согласно СНиП 2.04.07-86 и СНиП 2.04.14-88 рекомендуется применять армопенобетон (АПБ), пенополимерминерал (полимербетон) и пенополиуретан (ППУ). Также в конструкциях предызолированных труб встречается сшитый или обыкновенный вспененный полиэтилен.
Но все же самый популярный материал предызолированных труб — это ППУ. Ежегодно в мире производится столько предызолированных труб с ППУ, что ими можно опоясать Землю дважды.
Современные энергоэффективные трубопроводные системы с использованием пенополиуретана отвечают ГОСТу 30732-2006 «Трубы и фасонные изделия стальные с тепловой изоляцией из пенополиуретана с защитной оболочкой».
История этого материала насчитывает без малого шестьдесят лет, сорок из которых пенополиуретан применяется в качестве теплоизоляционного слоя в конструкциях типа «труба в трубе».
Российские потребители познакомились с этим материалом не так давно, но и этого было достаточно для того, чтобы оценить все возможности энергосбережения, которые дает предызолированная труба с пенополиуретановой изоляцией.
Так, в число основных достоинств материала, несомненно, входит его низкий коэффициент теплопроводности (примерно на 60% ниже, чем у минераловатного утеплителя), высокая долговечность и устойчивость к воздействию влаги. Благодаря этим основным свойствам пенополиуретан не только препятствует охлаждению теплоносителя, но и защищает внутреннюю трубу от коррозии.
Если ППУ нанесен на трубу в полном соответствии с технологией, то он берет на себя не только теплоизолирующую, но и защитную функцию: пенополиуретановая «шуба» не накапливает губительную для стали влагу, амортизирует внешние ударные нагрузки и защищает внутреннюю трубу от агрессивных сред, например, кислот и щелочей. Это может быть полезно вблизи химических предприятий или на участках около свалок и очистных сооружений. Добавим к этому гидрозащиту, которую дает внешняя оболочка из полимеров или оцинковки — и перед нами предызолированная труба, срок службы которой будет доходить до 30 лет.
Для лучшей адгезии пенополиуретан наносят на трубу только после ее тщательной сушки, очистки и нанесения антикоррозийного состава. Вопрос качественного производства здесь принципиален. Малейшее нарушение технологии, недостаточная очистка трубы перед напылением ППУ — и «недоизолированная» труба будет ничуть не лучше трубы одетой в минеральную вату.
Есть у ППУ и свои недостатки. Одним из таких является малая стойкость к высоким температурам — при температурах выше 150°С этот материал использовать не рекомендуется. Однако, производители научились обходить этот недостаток, добавив в конструкцию предызолированной трубы минеральную вату. Она помещается между внутренней трубой и слоем ППУ, смягчая тем самым температурное воздействие на полимерный утеплитель. В двухслойной изоляции можно транспортировать теплоноситель температурой до +250°С.

Не навреди
Отдельного внимания заслуживает монтаж и транспортировка предызолированных труб. Несмотря на легкость и простоту этих процессов, не стоит недооценивать их важность. Предызолированные трубы очень капризны и их использование будет эффективным, только если соблюдать все правила.
Как показала практика, чаще всего в стране, где зима длится 9 месяцев, нарушается температурное ограничение на прокладку предызолированных труб в полимерной оболочке. Согласно СНиП 3.05.03-85 «Тепловые сети», эти конструкции выдерживают порог только в -15°С. При понижении температуры повышается риск растрескивания внешней оболочки. С трубами, которые покрываются оцинкованной сталью, такое вряд ли случится, однако и к ним стоит относиться бережно.
Кажущаяся простота транспортировки предызолированных труб тоже имеет свои особенности. В частности, трубы нельзя перевозить на морозе сильнее -18°С, и в идеале транспортировка должна проводиться на специально оборудованных для этого автомобилях-трубовозах: с удлиненным кузовом и прокладками для уменьшения соударения.
Защитные оболочки чувствительны к механическим повреждениям: любая трещина сводит гидрозащиту к нулю и открывает путь к коррозии. А потому выгружать предызолированные трубы нужно деликатно — специальными траверсами и лентами.
При хранении трубы опять-таки нужно переложить и — самое важное — закрыть от солнечных лучей, ведь свет сказывается на качестве защитной полимерной трубы крайне негативно.

Рыночные соперники
Наряду с классическими предварительно изолированными трубами на рынке можно встретить трубы ППУ с греющим электрокабелем — для водопроводов без постоянного водоразбора и районов Крайнего Севера.
Также существуют гибкие трубы ППУ, в которых внутренняя труба выполняется не из стали, а из гнущегося полиэтилена. Такие трубы, как правило, не имеют больших диаметров и часто поставляются к месту монтажа в бухтах, как шланги.
И все же главный соперник предызолированной трубы — это традиционные трубы, укутанные в минеральную вату. Ее недостатки комментирует Николай Шаповаленко: «При отсутствии гидроизоляции, минвата намокает и утрачивает свои теплоизоляционные свойства уже через 1-2 года эксплуатации. Фактический срок службы труб такого типа для магистральных сетей — 12-15 лет, распределительных и квартальных — 7-8 лет, хотя по нормативам они должны служить не меньше четверти века. Суррогат труб ППУ — скорлупы ППУ, — продолжает он. — Они накладываются на изолируемую трубу не в процессе производства, а непосредственно при монтаже. И поскольку плотное прилегание обеспечить достаточно сложно, пенополиуретановая «шуба» нередко сама провоцирует коррозию. Это дает ненормальные теплопотери, отсутствие СОДК и невозможность обнаружения места намокания стальной трубы».
У предызолированной трубы много «конкурентов», но к счастью, большинство потенциальных потребителей научились ценить энергосбережение и все чаще выбирают именно их.

Предызолированная или предизолированная?
Интересный парадокс сложился в сегменте производства предварительно изолированных труб. Скорее, массовая орфографическая ошибка прижилась здесь и притворилась нормой: трубы стали повсеместно именовать «предизолированными» вразрез с правилами русского языка. Так часто, что и не разобраться теперь, кто прав, а кто виноват. И все же редакция журнала приняла решение придерживаться орфографической нормы.

Николай Шаповаленко, генеральный директор ООО «НЗПТ»
В «богатых» субъектах федерации — Москве и Санкт-Петербурге, есть программы по плановой замене теплотрасс на трубы ППУ. Примерно половина объема — гибкие трубы ППУ на малых диаметрах и трубы ППУ по ГОСТу 30732-2006.
Строительство новых веток магистральных трубопроводов стимулирует спрос на трубы соответствующего сортамента. Физическое состояние трубопроводных систем России позволяет говорить о наличии значительных объемов отложенного спроса на трубы ППУ для ремонтно-эксплуатационных нужд. Как ожидается, этот спрос может реализоваться в ближайшее время. Реформа жилищно-коммунального хозяйства будет стимулировать рост спроса на трубы ППУ для трубопроводов и систем отопления.
Но уже сейчас четко наметились лидеры отрасли. На рынке труб ППУ Западной Сибири это заводы: ОЗТИ (Омск), НЗПТ (Новосибирск), Сибирский ориентир (Красноярск). Все они отмечают, что спрос на предызолированные трубы после кризиса восстановился полностью и растет темпами 15-20% в год. Ведь в России — 250 000 км теплотрасс, которые требуют качественной теплоизоляции.
Всю эту потребность российские компании закрывают собственными силами — импортная продукция на рынке труб ППУ практически не представлена. Но на рынке гибких труб ППУ за Уралом этот показатель составляет порядка 5%. В этом сегменте отечественным заводам приходится соперничать с производителями из Дании, Германии, Финляндии.

"Промышленные страницы Сибири" №3 (51) апрель 2011 г.

скачать pdf

Юлия Ребрунова.