На главную Обратная связь Карта сайта

Статьи по теплоизоляции

Защита трубопроводов от коррозии в тепловых камерах
Журнальчик "Анонсы теплоснабжения", № 10 (14) октябрь 2001, С. 49 – 54,
К.т.н. В.Б. Косачев, А.П. Гулидов, НПК «Вектор»
Практически 70% всех дефектов тепловых сетей, вызванных коррозионными действиями, приходится на термо камеры.
О чем знает не знает статистика Перефразируя на современный лад строчки романа «Двенадцать стульев», написанного в годы начала строительства систем централизованного теплоснабжения, можно огласить: «Статистика знает все. От статистики не скроешься никуда. Она имеет четкие сведения о том, что практически 70% всех дефектов тепловых сетей, вызванных коррозионными действиями, приходится на термо камеры (1). Не знает статистика лишь 1-го – сколько в стране тепловых камер». Вправду, найти четкое количество тепловых камер проблемно, но, беря во внимание, что расстояние меж ними на трубопроводе не превосходит 150-200 метров, а общественная протяженность тепловых сетей по стране составляет наиболее 200 тыщ км (2), можно получить приближенную цифру – один миллион камер. Приняв среднюю длину камеры за четыре метра, нетрудно посчитать, что в тепловых камерах размещено около 4000 км трубопроводов.
Акцентируя внимание на имеющейся дилемме защиты трубопроводов от коррозии, конкретно в тепловых камерах, отметим то, что по данным Мосэнерго повреждаемость трубопроводов в тепловых камерах в 10 раз выше, чем на линейной части трубопроводов.
Тепловая камера как она есть Для того чтоб установить предпосылки интенсивной коррозии трубопроводов в тепловых камерах и найти действенные методы их защиты, нужно конкретизировать, что понимается под «тепловой камерой». (В нормативной и справочной литературе по теплоснабжению этот термин встречается не один раз, но, как ни удивительно, точной его формулировки не приводится). Попытаемся материализовать термин «тепловая камера» в виде неотъемлемого элемента системы теплоснабжения, дав ему очень емкое определение.
«Тепловая камера – заглубленное сооружение, созданное для размещения и обслуживания узлов теплопроводов, представляющих места с ответвлениями, секционными задвижками, дренажными устройствами, компенсаторами, неподвижными опорами и опусками труб. Выполняется более нередко из монолитного бетона либо 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 такого же определения следует, что в тепловой камере наиболее возможно появление таковых критерий эксплуатации трубопровода, которые приводят к возрастанию скорости коррозионных действий сплава труб, опор, компенсаторов и арматуры.
Так, из-за значимых габаритов узлов теплопроводов, размещаемых в тепловых камерах, камеры имеют огромные размеры. Ввиду наличия градиента меж температурами поверхностей узлов трубопровода и температурами стен и перекрытий камеры, возникает интенсивная конвекция воздуха, который в тепловых камерах постоянно имеет завышенную влажность. Завышенная влажность воздуха разъясняется наличием почти всех, соответствующих для тепловых камер, неблагоприятных эксплуатационных причин, к главным 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, также на плоскостях щитовых опор, имеющих температуру ниже точки росы, происходит конденсация воды (3) с следующим образованием капели (фото 2), в итоге чего же происходит сосредоточенное в отдельных местах увлажнение теплоизоляционных конструкций (фото 3), вызывающее коррозию сплава труб.
Также нужно отметить, что завышенная влажность воздуха представляет опасность не только лишь для трубопроводов, но и
для остальных конструкций тепловых камер. Из данного ранее определения разумеется, что сервис узлов теплопроводов просит повторяющегося присутствия в тепловых камерах рабочего персонала, для чего же в тепловых камерах инсталлируются лестницы и трапы. Неизменная конденсация воды на железных лестницах, созданных для спуска в камеры, приводит к протеканию процесса «мокрой» коррозии сплава лестниц (фото 4) и разрушению сначала их крепежных конструкций (арматуры, заделанной в бетон) на границе раздела «бетон-воздух». Неизменное увлажнение теплоизоляционных конструкций приводит в конечном итоге к их разрушению, возрастанию температуры воздуха в тепловых камерах и предстоящему повышению количества конденсата (капели с перекрытий). Полуразрушенные лестницы и неблагоприятный температурный режим затрудняют доступ в термо камеры, возникает опасность получения рабочим персоналом производственных травм. Так возникают «брошенные» камеры, в каких узлы трубопроводов фактически не обслуживаются, контроль за коррозионными действиями не осуществляется, и камера через некое время из разряда «брошенных» перебегает в разряд «аварийных».
Изоляционные конструкции в теории и действительности Но высшую повреждаемость трубопроводов и их узлов в тепловых камерах нельзя разъяснять лишь сложными критериями эксплуатации. Основная причина их неудовлетворительного состояния заключается в отсутствии нужных надежных изоляционных конструкций, что подтверждается плодами обследования, проведенного в 350 камерах тепловых сетей г. Москвы. При обследовании ни в какой из тепловых камер не найдено классической (в теории) изоляционной конструкции трубопровода, состоящей из 4 многофункциональных слоев: противокоррозионного покрытия, теплоизоляционного слоя с армирующими и крепежными деталями, водоизоляционного слоя и покровного защитно-механического слоя.
Более нередко (в 80% обследованных камер) изоляционная конструкция состояла из слоя минеральной ваты и асбоцементной штукатурки по железной сетке. Как указывает практика, слой асбоцементной штукатурки, предназначенный лишь для защиты теплоизоляционных конструкций от механических повреждений, при капели с перекрытий и протечках не препятствует проникновению воды к армирующей железной сетке, теплоизоляционным конструкциям и их крепежным деталям. Сразу протекающая под действием капели во увлажненной атмосфере коррозия крепежных деталей термоизоляции и каркаса штукатурки – железной сетки, приводит к обрушению штукатурки вместе с тепловой изоляцией (фото 5).
Имеющиеся в 20% обследованных камер изоляционные конструкции состояли из 3-х многофункциональных слоев: тепловой изоляции, противокоррозионного либо водоизоляционного покрытия и асбоцементной штукатурки. Противокоррозионные либо водоизоляционные покрытия, созданные для защиты внешной поверхности труб и теплоизоляционных конструкций от коррозии и увлажнения, выполненные в подавляющем большинстве камер с применением обычных материалов (битумные лаки, мастики и рулонные материалы), через 2-3 года эксплуатации характеризовались: противокоррозионные – малой шириной, высочайшей дефектностью и низкой прочностью сцепления с сплавом труб (фото 6); водоизоляционные – отсутствием эластичности (вышло охрупчивание покрытий с образованием трещин) либо низкой термостойкостью (фото 7). По результатам обследования можно заключить, что покрытия на битумной базе быстро утрачивают свои защитные функции не обеспечивают нужной степени защиты железных и теплоизоляционных конструкций теплопровода, находящихся в тепловых камерах.
Рекомендуемые сейчас для защиты теплопроводов эмали и шпатлевки (эпоксидные, органосиликатные и кремнийорганические) в тепловых камерах используются довольно изредка. Это разъясняется тем, что данные материалы обеспечивают долговременную защиту только при
соответственной (дробеструйной и пескоструйной) подготовке защищаемых поверхностей, что может быть только на специально оборудованных участках. При производстве противокоррозионных покрытий в тепловых камерах выполнение пескоструйных и дробеструйных работ по ряду обстоятельств нереально, из-за чего же достижение длительного защитного эффекта от внедрения вышеуказанных материалов представляется маловероятным.
Низкая эффективность защиты трубопроводов упомянутыми выше противокоррозионными и водоизоляционными материалами подтверждается и тем, что невзирая на периодическое восстановление в тепловых камерах изоляционных конструкций при текущих ремонтах (с выполнением противокоррозионной защиты либо гидроизоляции), достигнуть значимого продления срока эксплуатации трубопроводов в отремонтированных «аварийных» тепловых камерах без капитального ремонта (с подменой труб, узлов трубопровода и перекрытий) не удается.
В связи с сиим, одним из главных направлений по обеспечению действенной защиты теплопроводов в камерах (и понижению их удельной повреждаемости в целом), является разработка противокоррозионных и водоизоляционных материалов, технологические свойства которых обеспечивают возможность производства долговременных покрытий в трассовых критериях.
Варианты на заданную тему Отметим, что материалы, применяемые для противокоррозионной защиты железных конструкций, обязаны иметь высшую крепкость сцепления с прокорродировавшими либо ранее окрашенными поверхностями, пескоструйная обработка которых перед нанесением покрытия невозможна либо нецелесообразна по экономическим суждениям. Получаемое при всем этом покрытие обязано длительное время сохранять свои защитные характеристики и обеспечивать безаварийную эксплуатацию теплопровода. При разработке водоизоляционных составов следует учесть то, что получаемые покрытия должны обладать завышенной механической прочностью, быть термостойкими и эластичными. Для увеличения эффективности внедрения разрабатываемых противокоррозионных и водоизоляционных составов следует предугадать возможность их нанесения на действующие трубопроводы в тепловых камерах при разных неблагоприятных факторах (завышенные влажность, температура, стесненные условия).
В журнальчике «Новости теплоснабжения» № 4/2000 г. была размещена статья «Защита трубопроводов полимерными покрытиями», содержащая общую информацию о разработанном комплекте противокоррозионных материалов на полиуретановой базе, опытно-промышленное внедрение которого было проведено на работающих участках трубопроводов, находящихся в тепловых камерах. Положительные результаты внедрения данных материалов разрешают наиболее тщательно ознакомить читателей с технологией производства работ, направленных на восстановление начальных эксплуатационных свойств теплопроводов. В зависимости от нрава дефектов изоляционной конструкции имеется возможность воплощения пары вариантов защиты, приведенных ниже.
Вариант 1. В тепловых камерах с на сто процентов разрушенной изоляционной конструкцией целенаправлено делать полный комплекс работ, включающий: нанесение противокоррозионного покрытия на поверхность трубопровода, теплоизоляцию трубопровода с следующим формированием на поверхности тепловой изоляции водонепроницаемого покрытия (гидроизоляция).
Противокоррозионная защита и гидроизоляция трубопроводов и их узлов выполняется в последующей последовательности. На первом шаге щетками и скребками удаляется слой товаров коррозии, имеющий низкую крепкость сцепления с поверхностью сплава. На прокорродированную поверхность сплава, очищенную от пластовой ржавчины, наносится функциональный грунтовочный состав, позволяющий сразу пассивировать поверхность и сформировать крепко сцепленный с ней адгезионный подслой для следующего нанесения защитного покрытия (фото 8). Дальше на загрунтованную поверхность наносится защитное покрытие, совместимое по физико-механическим чертам с грунтом, что исключает возможность его отслаивания при температурных колебаниях трубопровода (термоциклирование) и обеспечивает долгосрочную работоспособность защитной системы «грунт-покрытие» (фото 9).
Вторым шагом работ является создание на трубопроводе теплогидроизоляционной конструкции, технологичность и экономичность формирования которой достигается за счет внедрения в качестве тепловой изоляции обширно всераспространенных минераловатных матов, обтягиваемых стеклотканью с следующей пропиткой стеклоткани водоизоляционной мастикой, являющейся модификацией состава, применяемого для производства защитного покрытия. Формируемый при всем этом армированный слой сразу выполняет функции защитного кожуха и водонепроницаемого для капели покрытия (фото 10).
Вариант 2. В тепловых камерах с отчасти разрушенной теплоизоляционной конструкцией (фото 3) рекомендуется удалить участки покоробленной изоляции по радиусу и оценить состояние сплава под ними. При наличии коррозионных повреждений сплава следует делать локальный ремонт в согласовании с вариантом 1. В случае отсутствия коррозионных повреждений выполняются лишь работы второго шага варианта 1.
Вариант 3. В «предаварийных» тепловых камерах, с лишь что начавшимся действием разрушения изоляционной конструкции (возникновение трещин в штукатурке или ее интенсивное увлажнение в местах протечек с вымыванием асбоцементной консистенции и коррозией железной сетки), рекомендуется также осуществлять пропитку штукатурки вышеупомянутой водоизоляционной мастикой с целью гидрофобизации ее поверхности и наполнения (залечивания) образовавшихся трещин. Лестницы, трапы и остальные вспомогательные конструкции, находящиеся в тепловой камере, защищают по аналогии с трубопроводом, т. е. методом нанесения грунтовочного и покровного составов.
Грунтовочный, покровный и водоизоляционный составы готовятся на месте внедрения, в стесненных критериях тепловых камер могут наноситься вручную кистью, при этом отверждение материалов происходит независимо от температурно-влажностного режима тепловых камер.
Внедрение: итоги и выводы Для подведения итогов работы по внедрению новейшей технологии защиты трубопроводов в тепловых камерах, создателями были собраны отзывы от организаций, осуществляющих эксплуатацию, ремонт и установка тепловых сетей. Информация, содержащаяся в отзывах, дозволяет сделать некие выводы, которые могут быть учтены при проектировании, строительстве и ремонте тепловых камер:
1. Разработка комплекта противокоррозионных и водоизоляционных материалов для защиты теплопроводов осуществлялась на базе экспертных оценок, выполненных с учетом динамики патентования материалов для защиты от коррозии и статистической обработки результатов комплексного обследования критерий эксплуатации и состояния изоляционных конструкций в тепловых камерах.
2. Первоначальное выполнение противокоррозионных и водоизоляционных работ в тепловых камерах осуществлялось сотрудниками организации-разработчика с неотклонимым повторяющимся освидетельствованием состояния изоляционных конструкций вместе с представителями организаций-владельцев тепловых камер.
3. На основании положительных отзывов, приобретенных от организаций-владельцев (в процессе четырехлетнего испытательного цикла покрытий в критериях тепловых камер работающих тепловых сетей) и результатов параллельно проводимых стендовых испытаний, были определены рациональные варианты защиты и разработаны подробные технологические аннотации, регламентирующие порядок выполнения работ по противокоррозионной и водоизоляционной защите в тепловых камерах.
4. Разработанные аннотации и советы дозволили выполнить передачу технологий защиты трубопроводов в тепловых камерах персоналу эксплуатирующих, ремонтных и монтажных организаций. Проведенное обследование показало, что в реальный момент все изоляционные конструкции, без помощи других выполненные персоналом организаций с применением разработанных материалов, обеспечивают надежную защиту трубопроводов и их конструктивных частей.
5. Для освоения технологий внедрения разработанного комплекта материалов в тепловых камерах не требуется организация производственных участков, оснащенных особым оборудованием, что означает
возможность понижения удельной повреждаемости теплопроводов без капитальных вложений.
Таковым образом, противокоррозионная защита и гидроизоляция трубопроводов в тепловых камерах с применением разработанного комплекта материалов на полиуретановой базе разрешают: обеспечить высшую надежность функционирования трубопроводов, прирастить их межремонтный срок службы и, при малых издержек, понизить удельную повреждаемость теплопроводов в целом.
Литература 1. Л.В.Родичев. Статистический анализ процесса коррозионного старения теплопроводов. – Стройку трубопроводов. – 1994, № 9.
2. Техническое обоснование состояния и перспективы совершенствования систем теплопроводов на базе современных противокоррозионных 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.
Рекомендуем еще поглядеть по теме .
      
Наши филиалы: Самара / Омск / Казань / Челябинск / Ростов-на-Дону / Уфа / Москва /