РЕМОНТ ТЕПЛОТРАСС

В комплексе систем центрального отопления один из ключевых элементов — теплотрасса. Это трубопроводная конструкция, транспортирующая жидкий теплоноситель и передающая таким образом энергию, необходимую для отопления потребителей.

Идея использования жидкого теплоносителя имеет немало достоинств. Инженерные системы, использующие такую идею, не только сохраняются, но и развиваются с использованием новых технологий.

Работа теплотрассы

Обычная система передачи тепла жидким теплоносителем представляет собой закольцованный трубопровод, теплотрассу. По трубе подачи разогретый теплоноситель подается потребителям. По обратной трубе отдавший свою энергию и остывший теплоноситель возвращается к генератору тепла.

Основные требования к теплотрассе, трубопроводной системе, таковы:

·       сохранение цельности и способности транспортировать теплоноситель под рабочим давлением

·       отсутствие небольших повреждений и неплотностей, ведущих к утечке теплоносителя

·       достаточная термоизоляция, позволяющая минимизировать потери тепла носителем.

Есть немало других  требований, например — возможности осмотра, обслуживания и ремонта, срок службы, пропускная способность.

Теплотрассы могут иметь различные параметры. Наиболее важными и ответственными объектами считаются трубопроводы, используемые в городском коммунальном хозяйстве. Такие теплотрассы обеспечивают подачу горячей воды и отопление жилых, общественных и производственных зданий и других объектов.

Большинство пользователей систем центрального отопления и горячего водоснабжения знают о работе теплотрасс из-за нередких аварий, создающих серьёзные проблемы в зимний период, в отопительный сезон.

Образный снимок старого узла теплосети

Неисправности и  аварии теплотрасс

Опасные аварии теплотрасс в виде прорывов, способных парализовать нормальную жизнь городских кварталов и более крупных образований — не единственный вид неисправности теплосетей. Вот какие отклонения от нормального состояния этих инженерных сооружений требуют внимания эксплуатационных и ремонтных служб:

1.     неисправная запорно-регулирующая аппаратура

2.     повреждённая или недостаточная теплоизоляция

3.     неисправное состояние инженерных сооружений трассы, например — подземных каналов и колодцев и их люков.

Основная причина прорывов теплотрасс — коррозия, причем внешняя, поражающая наружные поверхности труб. Протечки и более существенные нарушения целостности труб возможны и по другим причинам. Недостаточно качественный монтаж или обслуживание, сторонние механические повреждения, деформации грунта в местах расположения таких коммуникаций — вот некоторые такие причины.

Наиболее опасны прорывы теплотрасс, повреждения, при которых значительная часть теплоносителя уходит из системы наружу, а вся система теряет работоспособность. Аварии такого характера очень опасны в городской обстановке и для их ликвидации обычно принимают исключительные меры.

Для преодоления аварий теплотрасс могут быть задействованы силы не только эксплуатирующих и ремонтно-аварийных служб, но и другие ресурсы, в том числе — независимые лаборатории неразрушающего контроля. Работа таких специализированных организация важна для обеспечения достаточного уровня качества при ликвидации аварии и оценке реального состояния трубопроводов, других конструкций.

Самая опасная авария, разрыв труб теплотрассы, случается в виде типичных и характерных событий:

·       повреждение в месте недопустимой коррозии

·       разрушение сварочного шва

·       повреждение в месте установки арматуры или ответвлений.

Важная часть работ про проектированию, монтажу, ремонту и эксплуатации теплотрасс состоит в изучении аварийных случаев с целью повышения надёжности и безопасности этих важных систем. Существуют и действуют строгие и детальные нормы таких инженерных сооружений.

Разрушения и испытания

Важный компонент эксплуатации и обслуживания теплотрасс — испытания. Так называют операции проверки состояния трубопроводов под действием прилагаемого избыточного давления.  Обычная практика испытаний теплотрасс предполагает приложение давление в 1,25 раз больше рабочего.

Интересно, что нормативы, регламентирующие эксплуатацию теплотрасс не устанавливают жесткого ограничения такого повышенного давления для испытаний. Эта рациональная особенность норм объясняется тем, что окончательное, точное и обоснованное решение о конкретном режиме испытаний теплотрасс должны принимать местные власти и эксплуатирующие организации, учитывающие реальное состояние объекта проверки и его особенности.

Параметры рабочего давления теплотрасс различны на объектах Российской Федерации. Значительно отличаются и параметры проверки повышенным давлением. Вот некоторые показатели такого повышенного давления при испытаниях в городах и регионах России:

1.     Ижевск, Орел — до 16 Атм

2.     Екатеринбург — от 16 до 20 Атм

3.     Ханты-Мансийский АО (г. Радужный) — 12,5 Атм

4.     Москва — до 30 Атм.

Высокое давление при испытаниях столичных сетей объясняется тем, что в своё время была создана система проверки отдельных участков этих протяжённых и очень сложных в условиях мегаполиса инженерных сооружений. Эта технология значительно повысила качество испытаний, а количество аварий уменьшилось.

Технологии испытания теплосетей повышенным давлением должны учитывать физическое состояние труб. Дело  в том, что сталь трубопроводов и, тем более, металл сварочных швов со временем теряет часть своих свойств. Сопротивление стали труб различным воздействиям уменьшается. Приложение избыточного давления способствует этим процессам. Есть даже весьма показательная статистика повреждений теплотрасс, вызванных исключительно проверками повышенным давлением.

Выяснение точных и достоверных закономерностей взаимовлияния испытаний давлением и износа — очень сложная исследовательская и научная работа. Она еще далека от завершения и воплощения в конкретные регламентные указания.

Тем не менее, гидравлические испытания — незаменимый и важный компонент обеспечения безопасности и работоспособности теплосети. Другой такой же полноценной и настолько же эффективной технологии проверки состояния трубопроводов пока не существует.

Разрушительные эффекты, вызванные операциями испытаний давлением, считаются позитивными результатами проверки. Ликвидация таких разрушений — важный компонент обслуживания теплотрассы.

Проверка и ремонт

Каждый сеанс испытаний теплотрасс повышенным давлением включает все возможные способы контроля состояния трубопроводов:

·       осмотр

·       поиск протечек

·       контроль параметров рабочей среды.

Эксплуатирующие организации традиционно рассчитывают на содействие инженерных служб различных объектов и местного населения в комплексе мероприятий наблюдения за теплотрассами в момент испытаний.

Ремонт обнаруженных повреждений выполняют с учетом других факторов, характеризующих состояние теплотрассы. Вот некоторые такие факторы:

1.     наличие нереализованных планов ремонта теплотрассы

2.     ранее полученные данные о состоянии трубопроводов

3.     потребность в модернизации и ремонте инженерных сооружений трассы — каналов, колодцев, арматуры, термоизоляции

4.     потребность в изменении конфигурации трассы.

В отличие от срочной ликвидации аварии действующей теплотрассы, дефекты, обнаруженные при испытаниях, исправляют с учётом упомянутых факторов, имеющихся проектов и инженерных решений.

Ремонт и качество

Поскольку повреждения теплотрасс локализованы преимущественно на участках с длительным сроком эксплуатации, восстановление работоспособности таких объектов связано с типичными проблемами этих операций, прежде всего — с правильным определением непригодных к дальнейшей эксплуатации фрагментов конструкций. На практике такие проблемы решаются продуманным удалением фрагмента трубопровода и заменой их новыми.

Особенности каждой операции контроля повышенным давлением обуславливают решения ремонта различного масштаба — от восстановления сварочного шва до полной замены фрагмента теплотрассы. Такая замена может включать не только установку новых труб с современной теплоизоляцией, но и реконструкцию подземных каналов, изменение конфигурации трассы, обустройство новых инженерных сооружений и аппаратуры.

Выполнение ремонтных работ на теплотрассах относится к сложным операциям:

·       трубопровод горячего теплоносителя представляет собой объект высокой опасности

·       теплотрассы устроены в стеснённых городских условиях или в структуре промышленного объекта

·       трубопроводы с высокой степенью износа сложны в ремонте и обслуживании.

Контроль качества ремонта теплотрассы также достаточно сложен из-за полевого характера работ, износа труб и других факторов. Вот несколько основных направлений оценки состояния материалов и конструкций теплотрасс, важные при ремонте и ликвидации аварий:

1.     оценка состояния металла, начиная с его основных характеристик — марка стали, толщина, степень коррозии, наличие трещин и неоднородных мест

2.     качество существующих и ремонтных сварочных швов

3.     геометрия трубопровода

4.     состояние термоизоляции

5.     состояние арматуры трубопровода.

Старая арматура — источник аварий и потерь тепла

Проверка этих и других параметров теплотрассы осуществляется методами неразрушающего контроля. Ремонтные и эксплуатирующие организации за редким исключением имеют в своём распоряжении необходимую аппаратуру. В сложных случаях отсутствующее оборудование можно взять в аренду или прибегнуть к помощи специалистов независимой лаборатории неразрушающего контроля.

Такие организации могут использовать очень точные технологии контроля, например — радиографические или электромагнитные методы, технику эндоскопического визуального контроля, тепловизионную аппаратуру. В распоряжении ремонтных и эксплуатирующих организаций есть чаще всего только ультразвуковая аппаратура для использования в полевых условиях.

Совместная работа

Как и в любом деле, при ремонте теплотрасс совместная работа специалистов разного профиля помогает взаимному обогащению опытом и знаниями.

Обширный и разнообразный опыт специалистов неразрушающего контроля всегда полезен в любой работе по оценке качества и состояния различных объектов. Специфический и уникальный опыт аварийных служб и эксплуатирующих теплотрассы специалистов также заслуживает всестороннего внимания и изучения. Опыт и статистика аварий и разрушений — бесценный информационный массив специалистов по качеству.

Вот почему так выгодно привлекать независимые лаборатории к контролю качества теплотрасс и так важно полноценно использовать результаты такого сотрудничества.