Новые и прошедшие капитальный ремонт сети после сдачи в промышленную эксплуатацию длительное время могут не обнаруживать скрытые дефекты, способные вызвать аварию. Во время эксплуатации происходит естественное старение оборудования, трубопроводов и контрольно-измерительной аппаратуры. Поэтому противоаварийная профилактика заключается в заблаговременном выявлении очагов разрушения. композиционный дефект теплосеть коммунальный
Профилактический ремонт оборудования тепловых пунктов и местных систем теплоснабжения выполняет обслуживающий персонал пункта. Обслуживающий персонал должен хорошо понимать свои задачи и помнить, что от исправности различных устройств в насосных, контрольно-распределительных и тепловых пунктах зависит надежность всей системы теплоснабжения. Например, некачественная теплоизоляция паропровода приводит к интенсивной конденсации пара, которая при неисправности дренажных устройств может вызвать гидравлические удары большой разрушительной силы. Поэтому дежурные обязаны тщательно следить за состоянием теплоизоляции; регулярно проверять свободное и плотное закрытие и открытие запорной и дренажной арматуры; своевременно смазывать графитовой смазкой движущиеся части механизмов, сальниковых уплотнений арматуры, компенсаторов и других элементов.
При плохом содержании подогревателей наблюдается постепенное уменьшение производительности и завышение температуры воды на выходе из теплообменника. Неполадки в работе подогревателей вызывают преимущественно отложения солей временной жесткости, содержащихся в водопроводной воде. Во время профилактических ремонтов необходимо своевременно удалять накипь из трубочек и принимать меры для уменьшения солеотложении, например, настройкой регуляторов температуры на подогрев воды не свыше 50-55°С. Статистика показывает, что основная масса аварий происходит из-за коррозии трубопроводов, разрыва сварных швов, просадки опор, разрушения компенсаторов, арматуры, фланцевых и сальниковых уплотнений. От плохого содержания сетей и нарушения режимов эксплуатации аварии возникают вследствие замерзания воды в трубопроводах и дренажных устройствах. Частые аварии происходят в результате образования сквозных свищей, вызванных в 90% случаев разрыва труб наружной коррозией. В местах разрыва труб утонение толщины стенок доходит до 0,5-1 мм. Коррозия возникает в местах, где имеется доступ влаги к поверхности труб: при контакте с грунтом, со стенами камер и каналов, в опорных конструкциях. В каналах и камерах коррозию вызывает капель с перекрытий и холодных люков, затопление низа изоляции грунтовой водой. Коррозия - это скрытый процесс, поэтому ее профилактика заключается в регулярной проверке состояния изоляции, каналов и других элементов теплопроводов, от неисправности которых может возникнуть коррозия.
Антикоррозионная защита, применяемая в настоящее время, способна задержать коррозию трубопроводов на срок не более I-2 лет. При ненадежных антикоррозионных покрытиях необходимо уделять внимание быстрому высыханию теплоизоляции, что способствует отдалению сроков аварии от коррозии. Сильно прокорродированные участки трубопроводов рекомендуется проверять на надежность гидравлическим испытанием. Давление испытания подбирается таким, чтобы им были разрушены слабые места, которые затем заменяются новыми трубами, а на трубах большого диаметра накладываются заплаты. Такие испытания на прочность рекомендуется проводить в два этапа. На первом этапе испытанию подвергается вся длина магистрали под давлением сетевого насоса, но не более 1,6 МПа. Этим устанавливается надежность системы в целом. На втором этапе выявляются мелкие очаговые повреждения, для чего проводятся поучастковые испытания с помощью передвижных насосных установок, подключаемых к штуцерам постоянных опрессовок. Давления опрессовки допускается повышать до 2,5 МПа. Чаще всего сварные стыки разрываются на изгибах и в местах большого провисания труб. Перенапряжения сварных швов могут возникнуть от несоблюдения режимов прогрева трубопроводов, неправильного подбора компенсирующих устройств или от упирания в стенки каналов и ниш поворотов труб и плеч гибких компенсаторов. Большие продольные усилия, возникающие в защемленном трубопроводе, способны разрушить не только сварку стыков, но и закрепления неподвижных опор. Срывы неподвижных опор могут распространиться на большую длину сетей, вызывая поломку компенсаторов, ответвлений, арматуры.
Пробивание прокладок во фланцевых соединениях возникает при перекосах фланцев, неравномерном обжатии или использовании некачественных и толстых прокладок. Для повышения надежности сетей фланцевые соединения целесообразно заменять соединениями на сварке. Фланцы оставляют только в местах установки фланцевой арматуры, но в наиболее опасных узлах фланцевую арматуру допускается приваривать непосредственно к трубам.
Поломка арматуры происходит вследствие неправильного ее размещения на трубопроводах вблизи изгибов труб, где возникают большие напряжения кручения и изгиба, а также закрепления на перекошенных фланцах. При обнаружении опасных напряжений необходимо проверить равномерность затяжки болтов и возможность переноса неподвижной опоры ближе к арматуре. Когда перемещение опоры недопустимо, следует переставить арматуру к неподвижной опоре со стороны прямолинейного участка трубы длиной не менее 20 Dy, отделенного от ближайшего поворота скользящими опорами, поглощающими часть изгибающих усилий. Под тяжелой арматурой необходимо установить специальную разгружающую опору. В очень тяжелых условиях находится арматура на сетевых перемычках, особенно когда перемычки размещены далеко от неподвижных опор и имеется большая разность удлинений подающих и обратных трубопроводов. Для разгрузки арматуры большое значение имеет достаточная гибкость перемычки и закрепление неподвижных опор непосредственно под перемычками. Во время ремонта сетей чугунную арматуру необходимо заменять на стальную.
Замораживание воды чаще всего наблюдается на концевых участках сети с малым расходом. Для борьбы с замораживанием применяется циркуляция воды через концевую перемычку между подающим и обратным трубопроводом. Чтобы искусственная циркуляция воды по перемычке не нарушала гидравлический режим, перемычку выполняют из трубы небольшого диаметра A5-20 мм и с дроссельной диафрагмой, рассчитанной на постоянный пропуск минимального расхода воды, обеспечивающего непромерзание. Основным средством защиты конденсатопроводов и дренажей от замораживания является надежная теплоизоляция.
Однако при периодической откачке конденсата наиболее целесообразно применение парового спутника, проложенного для обогрева конденсатопровода в одной теплоизоляции.
Текущий ремонт представляет собой комплекс профилактических мероприятий, выполняемых систематически с целью предупреждения преждевременного износа отдельных элементов системы теплоснабжения и устранения мелких дефектов. Работы по текущему ремонту проводят регулярно в течение всего отопительного сезона и выполняются обходчиками сетей и дежурными тепловых пунктов в ходе эксплуатации. Мелкий профилактический ремонт, как, например, ликвидация течей сальниковых уплотнений фланцевых соединений, чистка дренажей, воздушников, правка и закрепление опор, смазка трущихся узлов и другие, выполняют без отключения теплопроводов. Текущий ремонт более крупного оборудования и узлов конструкции может выполняться при кратковременном отключении участков сети.
Капитальный ремонт предназначен для полного восстановления изношенных элементов и реконструкции системы с применением более экономичного и современного оборудования. Ремонт проводят в летний период. Пришедшие в негодность материалы и оборудование при капитальном ремонте заменяют на новые. Однако процент замены не должен превышать установленные нормы годовых расходов материалов на ремонт. Остальная часть потребных материалов после ревизии и восстановления должна использоваться повторно до истечения установленных сроков службы.
Устранение дефектов ремонтными композиционными материалами является эффективным, ресурсосберегающим и перспективным методом восстановления оборудования.
В настоящее время в технологии ремонта и обслуживания тепловых сетей наметились принципиально новые подходы. Стали все чаще применяться композиционные материалы, обладающие высокими физико-техническими характеристиками и универсальностью применения. Их использование в качестве соединительных элементов, а также в ремонтных целях позволяет заменить традиционные методы соединений (сварка, пайка, клепка и т.п.) новыми технологическими процессами - склеиванием, формованием и заделкой дефектов с помощью металлополимерных и анаэробных материалов. Эти материалы обладают следующими достоинствами:
высокая технологичность и простота приготовления смеси, вследствие чего не требуется длительного обучения пользователя;
возможность проведения ремонта в полевых и производственных условиях без подвода энергии;
возможность выполнения ремонта в неудобных и труднодоступных местах;
сокращение сроков ремонта в 2-10 раз;
возможность проведения срочного (аварийного) ремонта в течение короткого времени (3-4 мин.) с помощью ремонтных материалов ускоренного отверждения;
восстановление фрагментов деталей без применения специальной оснастки и инструмента;
возможность соединения разнородных материалов между собой в различных сочетаниях;
увеличение срока эксплуатации восстановленных и отремонтированных объектов в 2-17 раз;
проведение ремонта без демонтажа или с минимальным демонтажем оборудования.
Материалы для восстановления теплофикационного оборудования включают в себя металлополимеры универсальные, антифрикционные, керамические, защитные антикоррозионные и противоизносные покрытия, а также анаэробные фиксаторы, анаэробные уплотнители, смазочные «материалы», очистители и другие сервисные и сопроводительные материалы. Номенклатура используемых и перспективных ремонтных композиционных материалов представлена на рисунке 1.
Выход из строя оборудования водоснабжения и теплоснабжения происходит по ряду причин и многих факторов. Традиционным методом устранения дефектов часто является замена поврежденного оборудования на новое. Подобные методы ремонта весьма дорогостоящи и не всегда эффективны.
Рисунок 1 - Номенклатура используемых и перспективных ремонтных композиционных материалов
На текущий момент ремонтные композиционные материалы (РКМ) успешно применяются при выполнении ремонта оборудования и изделий в различных отраслях промышленности, в том числе в машиностроительной, целлюлозно-бумажной, автомобильной, судостроительной, а также в ЖКХ при эксплуатации систем водоснабжения, теплоснабжения, газоснабжения.
Рациональное использование физико-химических свойств РКМ позволяет снизить трудоемкость ремонта на 20%, себестоимость работ - на 15-20%, сократить расход металлов на 40-50%. Это обусловлено тем, что подобная технология не требует сложного оборудования и высокой квалификации работающих, позволяет производить ремонт без демонтажа, а также соединений, которые, с точки зрения безопасности, трудно и опасно ремонтировать традиционными способами. [3]
В статье проанализировано многообразие дефектов систем теплоснабжения и указано на широкие возможности использования ремонтных композитов, которые позволяют проводить оперативное устранение дефектов и обеспечивать дальнейшую надежную эксплуатацию оборудования теплосетей жилищно-коммунального хозяйства.
Литература
1. Машенков А.Н., Филимонов А.В. О контроле состояния тепловых сетей // Новости теплоснабжения. 2003. №10.
2. Козин В.Е. Теплоснабжение. М.: Высшая школа, 1980.
3. Прогрессивные технологии ремонта оборудования теплосетей с использованием композиционных материалов / А.Б. Тулинов, А.А. Корнеев, А.Б. Гончаров, Ю.Н. Казанов // Новости теплоснабжения. 2005. № 1.
4. Хейфец А.И. Внедрение системы мониторинга состояния технологического оборудования тепловых сетей, опыт и перспектива использования // Новости Теплоснабжения. 2008. № 4 (92).