Технологичность гибких теплоизолированных труб – залог надёжности тепловых сетей

Если взглянуть на такие трубопроводы, возникает впечатление, что они либо импортные, либо производятся не без помощи иностранных компаний. Проблема импортозамещения, то есть замены на российском рынке товаров иностранного производства отечественными, не нова, и периодически поднимается, в том числе и руководством страны. В первую очередь, импортозамещение связывают с решением одной из основных задач экономики России — её диверсификацией.

Проблема медленного вытеснения зарубежных технологий и несовершенство отечественных определяют потребность в инновационной деятельности специалистов производства, эксплуатации и образования. Требуется пояснить некоторые особенности производства продукции, выявить резервы роста с технологической точки зрения, определить достоинства и недостатки каждой.

Ещё одна цель — это создание информационной базы для организации в месте, где имеются значительные нефтеперерабатывающие мощности (Омская область, Республика Башкортостан), формирование собственного производства. Это возможно путём предоставления субсидий субъектам малого и среднего предпринимательства на возмещение части затрат, связанных с приобретением оборудования, и привлечения венчурного финансирования.

Например, в городе Омске уже сейчас имеет место содействие развитию лизинга оборудования субъектами малого и среднего предпринимательства платежей по договорам лизинга такого оборудования, а также другие виды поддержки малого предпринимательства в научно-технической сфере.

div style="text-align: justify;">Если взглянуть на такие трубопроводы, возникает впечатление, что они либо импортные, либо производятся не без помощи иностранных компаний. Проблема импортозамещения, то есть замены на российском рынке товаров иностранного производства отечественными, не нова, и периодически поднимается, в том числе и руководством страны. В первую очередь, импортозамещение связывают с решением одной из основных задач экономики России — её диверсификацией.

Проблема медленного вытеснения зарубежных технологий и несовершенство отечественных определяют потребность в инновационной деятельности специалистов производства, эксплуатации и образования. Требуется пояснить некоторые особенности производства продукции, выявить резервы роста с технологической точки зрения, определить достоинства и недостатки каждой.

Ещё одна цель — это создание информационной базы для организации в месте, где имеются значительные нефтеперерабатывающие мощности (Омская область, Республика Башкортостан), формирование собственного производства. Это возможно путём предоставления субсидий субъектам малого и среднего предпринимательства на возмещение части затрат, связанных с приобретением оборудования, и привлечения венчурного финансирования.

Например, в городе Омске уже сейчас имеет место содействие развитию лизинга оборудования субъектами малого и среднего предпринимательства платежей по договорам лизинга такого оборудования, а также другие виды поддержки малого предпринимательства в научно-технической сфере.

Наибольшей популярностью сегодня пользуется продукция семейства «Изопрофлекс» компании «Полимертепло» (ранее ЗАО «Завод АНД Газтрубпласт») Компания давно начала активно осваивать рынок и ещё к 2011 году переложила более 6 000 км трубопроводов, примерно 3% общей протяженности распределительных тепловых сетей нашей страны. Относительная частота нештатных ситуаций при этом находится на очень низком уровне — 2,7 случая на 100 км тепловых сетей. Трубопроводы имеют сертификаты соответствия, подтверждающие добровольное участие производителя в программе государственной сертификации. Благодаря дальновидности компании «Полимертепло» её продукция находит применение не только в европейской части России, к примеру, только в 2010 году в городах и посёлках Приморского края было уложено 68 км полимерной трубы.

Процесс производства трубы выглядит следующим образом. Порошок сшивающейся композиции полиэтилена продавливается в кольцевой зазор, нагретый до температуры 230-270°С, что обеспечивает расплавление и сшивку композиции полиэтилена. На выходе получается сшитая до 75-80% расплавленная заготовка трубы. После этого труба проходит через охлаждающую ванну, где калибрируется и охлаждается, а затем через экструзионную головку, в которой на её внешнюю поверхность наносят клеящий подслой, поверх которого в оплёточной машине укладывается армирующая нить. Далее труба проходит через систему инфракрасных нагревателей, обеспечивающих оплавление клеящего подслоя, прогрев и подсушку нити. На оплавленный подслой во второй экструзионной головке кладутся последующие полимерные слои, в т. ч. кислородозащитный слой. Требование Свода Правил 60.13330.2012 «СНиП 41-01-2003» «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха» (раздел 6 пункт 6.3.1), регламентирующего ограничение по кислородопроницаемости полимерных труб на уровне 0,1 г/(м3*сут), обязывает производителей обеспечивать наличие кислородного барьера.

Затем труба проходит через охлаждающую ванну, где приобретает окончательные геометрические форму и размеры. Движение трубы через все этапы ее изготовления осуществляется тянущим устройством. Непрерывно изготавливаемая труба наматывается на барабан, отрезком необходимой длины. Специальный агрегат с программным управлением наносит на трубу слой теплоизоляции из полужесткого пенополиуретана, который формуется валками в виде гофры.

Теплоизолированная армированная РЕХ-А труба проходит еще одну экструзивную головку, которая наносит на её поверхность защитный слой полиэтилена высокого давления требуемой толщины. Одно-, двух- и четырёхтрубные системы с теплоизоляцией и гидроизоляцией проходят этап экструзии сшитого РЕХ-А полиэтилена, и затем попадают на линию теплоизоляции, минуя участок армирования. Само наличие армирующего слоя связано с требованием обеспечить необходимый уровень длительной прочности при повышении давления в процессе эксплуатации без увеличения толщины стенки трубы, что в противном случае приводит к увеличению массы трубы, снижению её гибкости и пропускной способности.

Компания «Полимертепло» работает в партнёрском сотрудничестве с израильской компанией Golan Plastic Products Ltd, на базе технологий изготовления сшитого полиэтилена PEXGOL которой в настоящий момент ведётся собственное производство рабочих внутренних напорных труб ДЖИ-ПЕКС, ДЖИ-ПЕКС-А (армированной арамидным волокном) и ДЖИ-ПЕКС-АМ (многослойной с армированием).

Израильский производитель предусматривает возможность сварки своей продукции, однако компания «Полимертепло» требует выполнять все присоединения при помощи механических фитингов. Кроме того, Golan Plastic Products Ltd предлагает продукцию пяти основных классов: Class 30, наивысший, обеспечивает 1,25 МПа при 95 °C. Для изготовления наиболее популярных труб ИЗОПРОФЛЕКС-95А (ИЗОПРОФЛЕКС-А) применяется напорная труба «ДЖИ-ПЕКС-АМТ»: сшитый полиэтилен (PEX-a), армированный нитями марки Кевлар-29 фирмы DuPont. Отечественная компания снижает потенциал, ограничивая рабочие параметры до 1,0 МПа при температуре 95°C.

Права компании были первоначально защищены патентом Российской Федерации № 120739 на полезную модель «Многослойная труба для систем горячего водоснабжения и теплоснабжения». 03 июля 2013 г. Коллегией Палаты по патентным спорам по возражению «Завода Полимерных Труб» принимается решение об отмене патента N 120739 (владелец «Завод АНД Газтрубпласт»). Основание — несоответствие условию патентоспособности «новизна».

Трубы Flexalen находят применение в Европе с 1980 года, а с 2004 года применяются и в России; так же, как и два других рассматриваемых аналога, добровольно сертифицируются. Среди выполненных проектов реконструкция теплосетей Петроградского, Всеволожского, Курортного и Центрального района Санкт-Петербурга, реконструкция муниципальных тепловых сетей г. Щелково и др.

Сравнение полибутеновых труб с другими, прежде всего с прямым конкурентом — сшитым полиэтиленом, выявляет ряд преимуществ по механическим и даже теплоизоляционным характеристикам. Тепловая изоляция для труб диаметром до 125 мм выполнена из физически вспененного (газонаполненного) полиэтилена, что позволяет получить однородную, надёжную конструкцию.

Для труб диаметром от 140 до 225 мм может быть применён более привычный в настоящее время пенополиуретан. Любой тип теплоизоляционного материала защищается внешним высокопрочным гофрированным кожухом, выполненным с добавлением карбона и стойким к ультрафиолетовому (солнечному) излучению, что позволяет использовать трубы Flexalen не только при подземной, но и при надземной прокладке.

Такая технология сходна с той, что применяется для защиты самонесущих изолированных проводов (СИП) электроснабжения, где оболочка выполняется из сшитого светостабилизированного полиэтилена. Производителем предусматривается возможность монтажа при помощи как компрессионных, так и сварных фитингов.

Вышеупомянутое АО «Завод Полимерных Труб» занимается производством продукции под маркой ТВЭЛ-ПЭКС («Изопэкс»). Технология производства аналогична применяющейся для труб «Изопрофлекс»: после экструзии также на специальных станках-автоматах выполняется навивка армирующей нити из кевлара, возможное отличие — использование в качестве верхнего защитного слоя поверхности из полиэтилена марки Dowlex. Политика компании состоит в создании мощной дилерской сети, одним из них дилеров является ООО «Гибкие трубы», представляющим её официальную продукцию, что не должно отпугивать потенциальных заказчиков.

Преимущества гибких теплоизолированных труб неоспоримы. Кроме перечисленных есть и такое, что в связи с отсутствием возможности коррозии пластиковых труб и их разгерметизации не требуется устройства спускников, системы ОДК и отключающей арматуры на ответвлениях к отдельным зданиям.

Серьёзным недостатком всей продукции, за исключением Flexalen, является невозможность сварки предусмотренными производителем средствами. При этом и продукция марки ТВЭЛ-ПЭКС («Изопэкс»), и «Изопрофлекс» имеют сопоставимые толщины стенок. При этом в Европе все гибкие теплоизолированные трубы с несущими трубами из сшитого полиэтилена используются либо на рабочие температуры до 95 °С и рабочее давление до 0,6 МПа (district heating pipe), либо до температуры 70 °С и давление до 1,0 МПа (hot water sanitary pipe). И при этом никогда гибкие полимерные теплоизолированные трубы не используются на температуру 95 °С и давление 1,0 МПа одновременно. Этот факт нередко оценивается как преимущество, однако, к примеру, авария на одном из участков теплосети в Москве в январе 2011 году показала, что аварийная гибкая труба проработала при температуре выше 95 °С и постоянном давлении 0,8 МПа более 4000 часов, что может свидетельствовать об избыточной толщине стенки.

Требуется обратить внимание на остающиеся резервы роста за счёт повышения рабочего давления на наиболее популярных марках до 1,25 МПа и создания специализированного сварочного оборудования; за счёт замещения отечественным обилия иностранных технологий и материалов.

Спрос на рассматриваемый товар будет только расти, что подчёркивает актуальность создания информационной базы для производства гибких предизолированных труб в регионах. Давно уже рассмотрены экономические аспекты реконструкции системы теплоснабжения с целью повышения эффективности системы жилищно-коммунального хозяйства; существуют готовые бизнес-планы по обоснованию внедрения энергоресурсосберегающего оборудования.