1 стр. из 1

Прежде чем углубиться в особенности конструкций тех или иных полимерных армированных систем, попробуем разобраться в температурных режимах, которые применяются на тепловых распределительных сетях России и стран СНГ. Данный вопрос не является определяющим при использовании металлических труб — ограничения в этом случае возникают только по системе теплоизоляции (для пенополиуретана — 135 °С).

В случае же использования полимерных труб в тепловых сетях температурные режимы начинают играть принципиальную роль. В этой связи хочется еще раз отметить, что инженерные и эксплуатирующие службы теплосетевых компаний, в которых активно применяются полимерные армированные трубы, стали это хорошо понимать, и общение с ними на тему применения полимерных систем становится все более конструктивным.

Приведенные графики являются довольно формальными и не отражают в полной степени ситуацию на теплосетях. Фактически тепловые нагрузки в сетях намного ниже и достигают своих максимальных значений в течение всего нескольких дней, да и то только в самые холодные зимы. Тем не менее, при создании полимерных труб ориентироваться надо именно на эти формальные температурные графики.

Другое дело, что наличие надежных труб по разумной цене может само по себе способствовать изменению технической политики теплосетевой компании и привести, в конечном счете, к соответствующему снижению температуры теплоносителя, как это произошло в большинстве европейских стран.

На какие же температурные нагрузки следует ориентироваться разработчикам новых полимерных труб, учитывая такое разнообразие применяемых температурных графиков в тепловых сетях?

До последнего времени в научном полимерном сообществе существовал крепко устоявшийся стереотип, по которому задача состояла в том, чтобы найти материалы и конструкции труб, которые позволили бы обеспечить транспортировку теплоносителя с постоянной максимальной температурой. Другими словами, искались материалы и конструкции для универсальной полимерной трубы, которая полностью заменила бы металлические трубы в тепловых сетях.

С первого взгляда подобная задача казалась вполне выполнимой — существуют же фторсодержащие полимеры, которые выдерживают рабочие температуры до 300 °С. Однако, как показали дальнейшие исследования, ориентация на создание универсальной полимерной трубы оказалось в корне неверной. Помимо чисто технологических проблем здесь существуют и соображения экономической целесообразности. К примеру, себестоимость одного метра трубы диаметром 110 мм из фторопласта должна была быть на уровне $ 200. Видимо, и такие трубы имеют право на существование, но только для очень специального применения.

Гораздо более продуктивным оказался подход, предполагающий создание целой линейки многослойных армированных теплоизолированных труб, предназначенных для разных температурных диапазонов. Другими словами, речь идет о значительном расширении номенклатуры труб «ИЗОПРОФЛЕКС»®-А в сторону высоких температур. Понятно, что в линейке труб должны присутствовать трубы разной конструкции с использованием различных высокотемпературных материалов. В этом случае конструкция гибких многослойных полимерных теплоизолированных труб представляет уникальную возможность создания труб со специфическими свойствами в соответствии с конкретными техническими требованиями.

Понятно также, что и стоимость разных труб в предлагаемой новой линейке «ИЗОПРОФЛЕКС»®-А должна быть различной — в зависимости от стоимости используемых материалов и сложности производственного процесса. Очевидно, что трубы, рассчитанные на более высокие температуры, должны стоить дороже из-за применения при их производстве более дорогих полимерных материалов.

Предлагаемый подход, с технической и экономической точек зрения, позволяет очень гибко подойти к решению задач по перевооружению парка тепловых сетей каждой конкретной теплосетевой компании. В конечном счете, речь идет об оптимальном расходовании средств, выделяемых на ремонт или реконструкцию тепловых сетей.

Упрощенно предлагаемый подход можно сформулировать как тезис: каждому тепловому режиму — своя труба. Однако, сколько труб в расширенном семействе «ИЗОПРОФЛЕКС»®-А должно быть и на какие температурные диапазоны должна быть рассчитана каждая труба — на эти вопросы еще предстояло ответить.

После тщательного анализа всех применяемых в сетях отопления в России и странах СНГ температурных графиков было принято решение разбить весь используемый температурный диапазон на четыре градации: до 95 °С, 95–115 °С, 115–135 °С и 135–155 °С (рис. 4).

Данные граничные значения температуры были выбраны по следующим причинам:
 подобная разбивка температурных графиков логично разделяет тепловые сети по назначению;
 все пограничные значения температуры имеют определенный физический смысл и прописаны в том или ином нормативном документе: 95 °С — предельная температура сетей ГВС, 115 °С — предельная температура теплосетей, неподнадзорных Ростехнадзору, 135 °С — часто встречающаяся максимальная температура первичного контура (в основном в сетях от РТС), 155 °С — часто встречающаяся максимальная температура первичного контура (в основном в сетях от ТЭЦ);
 все граничные температурные значения следуют строго через 20 °С, что вносит определенную системность в разделение температурного диапазона.

Но главной причиной подобного способа разделения температурного диапазона явилась техническая возможность создания расширенного семейства гибких армированных труб «ИЗОПРОФЛЕКС»®-А с подобным рядом по рабочим температурам теплоносителя.

Фактически, для создания данной линейки труб была решена сложная многопараметрическая задача, где в качестве параметров выступали не только технические характеристики многослойной армированной системы, но и стоимостные показатели специально разрабатываемых марок высокотемпературных полимеров. В результате многолетней работы (первые работы по проекту были начаты еще в 2005 г.) родилась линейка расширенного семейства армированных труб «ИЗОПРОФЛЕКС»®-А, приведенная в таблице 2. Как видно из таблицы, семейство труб «ИЗОПРОФЛЕКС»®-А и «КАСА-ФЛЕКС» полностью перекрывает весь диапазон применяемых в тепловых сетях температурных графиков. Что касается труб «КАСАФЛЕКС», то начиная с 2010 г. они выпускаются в высокотемпературном варианте на рабочие температуры до 155 °С  (кратковременно до 180 °С) с теплоизоляцией на основе полиизоцианурата.

С введением новых позиций в номенклатуру выпускаемых гибких труб было решено в корне изменить как цветовую гамму напорных труб, так и внешних оболочек (чтобы легко отличать трубы с разными рабочими температурами).

Наименование труб будет включать значение предельной температуры, на которую рассчитана данная труба. В результате полное семейство гибких полимерных труб «ИЗОПРОФЛЕКС»® и «КАСАФЛЕКС», выпускаемых заводами «Группы "ПОЛИМЕРТЕПЛО"», в скором времени будет состоять из шести типов труб — одного для холодного водоснабжения и пяти для ГВС и отопления (рис. 5). Что же представляет себой конструкция двух новых труб семейства «ИЗОПРОФЛЕКС»® — «ИЗОПРОФЛЕКС»®-115А и «ИЗОПРОФЛЕКС»®-135А?

Об общем подходе к конструированию многослойных армированных полимерных труб, в том числе и на высокотемпературные применения, можно прочесть в вышеупомянутых публикациях. Конкретные же детали конструкции труб — общее количество и последовательность слоев, их толщины, применяемые специальные высокотемпературные полимерные материалы основных и вспомогательных слоев, а также параметры армирования — представляют интерес для узкого круга специалистов, производителей полимерных труб. Кроме того, эти особенности конструкции являются предметом «ноу-хау», проходящим в настоящее время процесс патентования и попадающим под несколько соглашений о конфиденциальности с компаниями-разработчиками специальных марок высокотемпературных полимерных материалов.

Для потребителей же, которыми в основном являются теплосетевые и теплоснабжающие компании, интерес должны представлять лишь технические параметры труб и результаты полного комплекса лабораторных и полевых испытаний в соответствии с нормативными требованиями. У заказчика при этом должна быть полная уверенность в достоверности и корректности всех представленных данных.

Аналогичная ситуация и с фитингами для новых труб семейства «ИЗОПРОФЛЕКС»®, и с оборудованием для их монтажа. О некоторых особенностях процесса запрессовки фитингов можно прочесть в упоминавшейся статье [5]. Отметим только, что новые фитинги и запрессовочное оборудование сконструированы таким образом, что они подходят и для всех предыдущих труб семейства, а стоимость новых фитингов не превысит стоимости применяемых в настоящее время.

С появлением фитингов новой конструкции станет возможным переход на единые фитинги и единое запрессовочное оборудование для всех труб семейства «ИЗОПРОФЛЕКС» ® (как армированных, так и не армированных). Это совсем не означает, что подрядным организациям, много лет работавшим с трубами «ИЗОПРОФЛЕКС»® и имеющим у себя фитинги и оборудование предыдущего поколения, придется сразу переходить на новые технологии запрессовки. Переход можно будет сделать плавно по мере внедрения высокотемпературных труб «ИЗОПРОФЛЕКС»®-115А и «ИЗОПРОФЛЕКС»®-135А.

В соответствии с планами «Группы " ПОЛИМЕРТЕПЛО"», серийный выпуск труб «ИЗОПРОФЛЕКС»®-115А начнется в 4-м квартале 2010 г., а труб «ИЗОПРО-ФЛЕКС»®-135А — в 2011 г.

Как уже было сказано, одной из основных целей данного проекта было создание экономически эффективных новых труб семейства «ИЗОПРОФЛЕКС»®-А. Поставленная цель была достигнута, и в результате разработанные трубы «ИЗОПРОФЛЕКС»®-115А и «ИЗОПРОФЛЕКС»®-135А оказались по себестоимости существенно дешевле труб «КАСАФЛЕКС»: при снижении рабочей температуры (относительно труб «КАСАФЛЕКС») на 20 °С себестоимость трубы снижается примерно на 20%.

Открывая небольшой секрет, можно сказать, что сбылась давняя мечта творческого коллектива разработчиков — создать такие трубы на повышенные температуры, чтобы увеличение рабочей температуры на 20 °С не приводило к удорожанию трубы более чем на 20%.

Что же будет означать в реальности применение новых труб семейства «ИЗОПРОФЛЕКС»®-А для конкретных теплосетевых компаний?

Попробуем показать это на примере МОЭК, по которой хорошо известна статистика поставок гибких теплоизолированных труб (рис. 6, 7). Из рисунков 6 и 7 видно, что применение новых труб семейства «ИЗОПРОФЛЕКС»®-А позволит в будущем экономить более 20% средств, выделяемых на ремонт тепловых сетей. На практике это может означать, что с учетом более дешевых монтажных работ на трубах «ИЗОПРОФЛЕКС»® по сравнению с трубами «КАСАФЛЕКС» и с учетом более дешевых фитингов теплосетевые компании смогут ремонтировать в строительный сезон на 15–20% тепловых сетей больше.

В заключение хотелось бы отметить: несмотря на то, что работы над проектом еще не полностью завершены и предстоят дальнейшие испытания труб «ИЗОПРОФЛЕКС»®-135А, коллектив разработчиков нового расширенного семейства труб уже сейчас уверен в правильности выбора концепции линейки тепловых труб с определенным шагом по температуре.

Литература
1. «ПОЛИМЕРТЕПЛО: системное решение для теплосетевых компаний». // «Полимерные трубы», №4 (18), 2007 г.
2. «К анализу производства и применения труб из сшитого полиэтилена». // «Полимерные трубы», №3 (4), 2004 г.
3. «Новый класс гибких многослойных теплоизолированных труб для внутриквартальных сетей ГВС и отопления». // «Полимерные трубы», №4 (13), 2006 г.
4. «Армированным трубам для городских сетей теплоснабжения нет альтернативы». // «Полимерные трубы», №1 (19), 2008 г.
5. «Трубы “ИЗОПРОФЛЕКС”® теперь для всего вторичного контура сетей отопления». // «Полимерные трубы», № 4 (26), 2009 г.

Полная или частичная перепечатка материалов - только разрешения администрации!