Опыт работы в качестве инженера по техническому надзору на Новочеркасской ГРЭС убедил меня в том, что на действующих ТЭС теплоэнергетическое оборудование, в частности, теплотрубопроводы, энергетическая арматура, регенеративные подогреватели, имеют конструктивные недостатки. А конструкторская жилка подсказала, как можно реконструировать указанное оборудование для повышения надёжности, расчётного срока эксплуатации и экономичности в работе. В данной статье речь пойдёт о повышении надёжности трубопроводов тепловых сетей (ТС). Сегодня на трубопроводах ТС в России 99 % аварийных отключений происходит из-за наружной коррозии.
Из статьи «Новое поколение тепловых сетей — высокоэффективные системы трубопроводов с пенополиуритановой изоляцией» и из других источников видно, что вновь построенные ТС по новой технологии СП41-105-О1 имеют скрытые дефекты из-за сложности выполнения монтажа. Кроме того происходят повреждения полиэтиленовой оболочки при самокомпенсации и др. Поэтому в регионах России за 10-15 лет по новой технологии переложено всего 2-3 % изношенных трубопроводов ТС, построенных по ранее действующим технологиям. Обеспечить в условиях России надёжность, долговечность и энергосбережение поможет предлагаемая энергосберегающая технология «Теплотрубопроводы в стяжном несущем каркасе», которая полностью исключает наружную коррозию элементов основного трубопровода и заменяет самокомпенсацию трубопроводов на компенсацию осевыми сильфонными или самоуплотняющимися сальниковыми компенсаторами с сухим трением скольжения (после их освоения промышленностью). Предлагаемая технология позволяет достичь расчётного срока службы трубопроводов ТС не ниже, чем у подземных газопроводов. Особенно ценным является применение предлагаемой конструкции трубопроводов при перекладке изношенных, действующих трубопроводов ТС.
Предлагаемая конструкция заключается в следующем. Наружный не удлиняющийся стяжной несущий каркас соединён фиксаторами с внутренними трубами в начале и в конце трубопровода ТС. Каркас во взаимодействии с фиксаторами, упорно и опорно-дистанционирующими опорами воспринимает на себя осевые распорные, компенсационные и весовые нагрузки. Принцип устройства трубопровода ТС в стяжном несущем каркасе изображён на рис. 1 [1] [2].
Относительно освоения самоуплотняющихся компенсаторов. По результатам испытаний проведённых на Новочеркасской ГРЭС совместно с НПО ЦКТИ опытных образцов установлено, что в узле самоуплотнения происходит сухое трение скольжения с графитовой смазкой, выделяемой на молекулярном уровне из графлекса. При применении самоуплотнения в осевом сальниковом компенсаторе с поджимной грундбуксой Г-образного сечения обеспечивается поджатие сальниковой набивки к уплотняемой поверхности подвижного патрубка компенсатора с давлением выше уплотняемого. В результате обеспечивается высокая наработка на отказ компенсатора и снижается расчётная толщина стенки компенсатора. Принцип устройства самоуплотняющегося компенсатора показан на чертеже (рис. 2) [3].
Для освоения предлагаемой конструкции трубопроводов ТС необходимо проведение НИОКР соответствующими институтами или лабораториями заводов-изготовителей в рамках реализации ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы». Заказчиком-координатором Программы является Министерство образования и науки Российской Федерации, в том числе и по направлению «энергетика и энергосбережение».
Проведённые сравнительные технико-экономические расчёты для предлагаемой конструкции трубопроводов ТС показывают, что их применение при новом строительстве и при перекладке изношенных, позволяет:
исключить наружную коррозию элементов трубопроводов;
гарантировать нормативный срок службы без ремонта;
снизить потери тепла и эксплуатационные затраты;
снизить до 50 % расчётную толщину стенки основного трубопровода, увеличить коэффициент прямолинейности, уменьшить гидравлическое сопротивление и общую металлоёмкость;
производить сборку вне траншей, исключить скрытые дефекты прокладки и уменьшить время прокладки в 2 раза;
применять прокладку на высоких опорах без строительства эстакад (по действующим нормам запрещается). [4] [5]
ВЫВОДЫ:
Трубопроводы ТС в стяжном несущем каркасе гарантировано обеспечивают нормативный срок службы без ремонта и резко снижают сроки окупаемости затрат.
Бесканальная перекладка изношенных трубопроводов ТС трубами ППУ в стяжном несущем каркасе резко ускорит повышение надёжности трубопроводов тепловых сетей во всех регионах России.
Предлагаемая конструкция трубопроводов ТС в стяжном несущем каркасе является привлекательной для хозяйствующих субъектов теплоснабжающих организаций и их заводов по изготовлению труб ППУ в стяжном несущем каркасе.
Литература:
1. В. И. Манюк, И.Л. Майзель, «Новое поколение тепловых сетей — высокоэффективные системы трубопроводов с пенополиуритановой изоляцией», журнал «Энергосбережение».
2. СП41-105-2002. «Проектирование и строительство тепловых сетей бесканальной прокладки из стальных труб с индустриальной теплоизоляцией из пенополиуретана в полиэтиленовой оболочке», М.,2003.
3. Гуревич Д.Ф., Расчёт и конструирование трубопроводной арматуры. М., 2008 г.
4. РД10-400-01, «Нормы расчета на прочность трубопроводов тепловых сетей»
5. Зыков А. К. и др., «Справочник по объектам котлонадзора», М., «Энергия», 1974 г., С. 397.
Опубликовано в журнале "Вестник арматуростроителя" № 3 (38)
Размещено в номере: «Вестник арматуростроителя», №3 (38) 2017
