Введение
Среди факторов низкой энергоэффективности тепловых сетей один из основных — несовершенство и износ тепловой изоляции из-за периодического либо постоянного воздействия воды природного и техногенного характеров [1]. Кроме того, металлическая стенка трубопроводов бесканальной прокладки в пенополиуретановой (ППУ) изоляции при нарушении целостности гидроизоляции сама страдает от коррозии, усугубляемой внутренними напряжениями в металле, воздействием внешних постоянных и переменных электрических токов [2].
В одном лишь городе Омске таким способом уже проложено порядка 6,9 % от общей протяжённости магистральных тепловых сетей, то есть 17,96 км в двухтрубном исчислении [3]. Представленная ниже информация о более широком применении уже существующих технологий направлена на усовершенствование процесса транспортировки горячей воды посредством трубопроводов в пенополиуретановой изоляции с целью снижения расхода первичных топливно-энергетических ресурсов.
Результаты
Автором выделено два момента, приводящих к дополнительным теплопотерям, как вместе с утечкой теплоносителя при возникновении аварийных ситуаций, так и в штатном режиме работы через теплои гидроизоляционные конструкции:
1. Принудительный демонтаж канальной прокладки с целью перехода на бесканальную. Тип прокладки должен определяться условиями участка, причём вовсе необязательно это должны быть трубопроводы бесканальной прокладки в пенополиуретановой изоляции.
Использование существующих каналов предохраняет трубопровод от перенапряжений и повреждений при раскопках других коммуникаций и предотвращает выброс теплоносителя на поверхность земли при разрыве трубопроводов. Там, где можно доступными средствами обеспечить отсутствие в каналах влаги, нет смысла от них отказываться [4].
2. Повреждаемость муфтовых соединений. Из статистических данных [5] видно, что более 60 % дефектов — это дефекты стыковых соединений и системы оперативного дистанционного контроля (СОДК). Посторонние повреждения, то есть повреждения, нанесённые третьей стороной, составляют лишь около 15–20 % [6]. В первой группе дефектов наряду с дефектами сварных соединений на стройплощадке (14 %) 45 % повреждений вызвано именно негерметичностью муфтовых соединений. Один лишь традиционный П-образный компенсатор требует устройства до 16 муфт (рис. 2).
Различают два типа муфт:
А. Муфты термоусаживающиеся полиэтиленовые (PE-shrink, рис. 3). Это так называемые «дутые муфты», изготовленные путём раздувания обычной полиэтиленовой оболочки. Для бóльшей надёжности муфты дополнительно укрываются самодельными защитными конструкциями из листовой оцинкованной стали (рис. 4) или рубероида (рис. 5).
- полное отсутствие самопроизвольной усадки на трубе под действием солнечных лучей;
- значительная экономия газа при монтаже за счёт быстрой усадки сшитого полиэтилена;
- возможность последующей дополнительной усадки муфты после её остывания в случаях обнаружения ошибок монтажа (непрохождение опрессовки);
- отсутствие необходимости применения бандажных манжет для дополнительной гидроизоляции краёв;
- возможность многократного «доусаживания» сшитой муфты без нарушения структуры модифицированного полиэтилена.
Заключение
На основании вышеизложенного предлагаются следующие технологические разработки по энергоресурсосбережению и энергоэффективности в областях энергетики, жилищно-коммунального хозяйства и строительства, связанные с применением предварительно изолированных труб в ППУ-теплоизоляции:
1. Максимально сохранять существующую канальную прокладку. В числе достоинств — лучшие условия с точки зрения сохранения металлом трубопровода своих механических свойств, упрощение организации пересечений с иными объектами инфраструктуры населённого пункта и т.д. Применение канала в ряде случаев является нормативным требованием [8].
2. Использовать более совершенные радиационно-модифицированные муфты, что позволит отказаться от применения дополнительных самодельных защитных конструкций.
Очевидно, что повышения надёжности и энергоэффективности можно добиться другими способами, в частности, взаимным резервированием теплоисточников или снижением среднегодовой температуры теплоносителя [9], однако устранение самой причины — увлажнения — является первоочередной задачей.