|
|
ЭнергосбережениеСОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ 3 ПОЛОЖЕНИЕ В ТОПЛИВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ 4 1.1. Мероприятия по энергоресурсусбережению 5 2. СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИИ 7 1.1. Повышение эффективности наладочных работ 7 1.2. Изоляция тепловых сетей 11 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 18 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 19 ВВЕДЕНИЕ Когда 20 лет назад в мире разразился энергетический кризис, большинство экономически развитых стран спешно стали внедрять во все сферы жизни энергосберегающие технологии. И только в бывшем СССР незыблемым остался затратный принцип: чем больше сожжем нефти, газа, угля, тем выше-де будет благосостояние народа. Однако экономика абсурда лопнула. Ценой горького опыта мы наконец начинаем осознавать, что счастье людей отнюдь не зависит от пушенных на ветер миллиардов рублей. Многочисленные исследования компетентных научных коллективов свидетельствуют: в нашей стране доля стоимости энергии в себестоимости продукта составляет 40-45%, что в 5-10 раз выше мирового уровня. Удельный расход воды и тепла на одного жителя превышает европейские нормы (при сопоставимых условиях) в 2-3 раза. Как изменить эти показатели нашей бесхозяйственности, как повысить эффективность и снизить издержки в коммунальной сфере? Энергосберегающие технологии не только помогут значительно снизить затраты в ЖКХ, но и станут важнейшим рычагом вывода из кризиса всей экономики страны. Опыт государств, переживших удары экономических кризисов, свидетельствует, что первейшим условием оздоровления экономики является всемерное использование энергоэффективных и ресурсосберегающих технологий. В России понимание этой аксиомы приходит с большим опозданием, хотя совершенно очевидно, что проблема энергосбережения, особенно в жилищно-коммунальном секторе, приобрела такую остроту, что в некоторых регионах стала проблемой политической. Сегодня почти треть консолидированных бюджетов субъектов Российской Федерации тратится на дотации жилищно-коммунальному хозяйству и на покрытие топливно-энергетического дефицита регионов. В Российской Федерации около 5 миллиардов квадратных метров отапливаемых площадей. Из них 2,7 миллиарда - жилье, 1,7 - промышленные объекты, 0.6 - общественные здания. Только на отопление затрачивается ежегодно 400 млн. т условного топлива. При этом эффективность расхода топлива на отопление жилья не превышает 70%. Эти примеры наглядно показывают, насколько велики резервы экономии. Примерно 60-65% потерь тепла связано с несовершенством ограждающих конструкций - стен, плохой герметичностью окон, дверей, кровли. В 1995 году был утвержден новый СНиП, вводивший более жесткие параметры теплотехнических характеристик зданий. Прошло почти пять лет, а из 30-35 миллионов квадратных метров ежегодно возводимого и реконструируемого жилья меньше трети соответствует новому СНиПу. ПОЛОЖЕНИЕ В ТОПЛИВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ На заседании секции "Стратегическое партнерство государственных структур и общественных, неправительственных, межрегиональных организаций в формировании и реализации политики энергосбережения" были названы удивительные цифры. В настоящее время разработано примерно 5000 мероприятий по энергоресурсосбережению, из них около 500 межотраслевых. Из этих 500 только 50 можно в нынешних условиях попытаться реализовать, рискуя, правда, при этом остаться без вложенного капитала, если ты - частник, или стать банкротом, если речь идет о госпредприятии. Только пять направлений энергосбережения практически доступны для организаций и предприятий. Такова цена того тотального паралича, которым охвачены в результате "реформ" все сферы производственной деятельности. Какова роль государства в решении важнейших проблем энергосбережения? Казалось бы, роль государственных органов в регулировании тарифной политики и создании условий стимулирования процессов энергосбережения должна быть определяющей. На самом же деле создается лишь видимость. Издано великое множество директив федерального уровня на тему энергосбережения. Их кумулятивный словесный эффект невелик. А вот что происходит на практике. В 23 регионах России, считавшихся энергоизбыточными, РАО ЕЭС "трансформировало" лучшие электростанции региональных систем, переведя их в ранг федеральных. Результат: эти регионы искусственно превращены в энергодефицитные, а потребители после такой "трансформации" вынуждены покупать энергию в РАО ЕЭС вдвое дороже, чем раньше! Таким образом. муниципалитеты лишаются собственности, города, попросту говоря, грабятся. И чего стоят все эти разговоры об антимонопольном законодательстве? Процветают-то ныне только монополии типа Газпрома и РАО ЕЭС. Как видим, "реформы" продолжаются. Из 60 документов, принятых на федеральном уровне с 1992 года и ориентированных на перекрестное субсидирование производства электричества и тепла, к настоящему времени отменено примерно 20. Перекрестное субсидирование, подвергшееся в последние годы резкой критике, в сфере энергетики по-прежнему остается. Более того, насаждается "крепостное право", при этом потребителя насильно прикрепляют к той или иной электростанции или линии электропередач, подача энергии через которую заведомо иррациональна. Противодействием такой кабальной политике явилось создание в 77 субъектах Федерации региональных энергетических комиссий, основные функции которых заключаются в формировании реальной тарифной политики и борьбе с монополистами от энергетики. Теперь остается выяснить, способны ли эти комиссии пересилить колонизаторскую линию центра? Худо-бедно, лед тронулся в этом направлении. В 59 субъектах разработали отраслевые программы энергосбережения, к 30 созданы соответствующие фонды, целевое назначение которых - обеспечить реализацию этих программ, а в 66 регионах России приняты или находятся в стадии принятия местные законы об энергосбережении. Ассоциации экономического взаимодействия - "Большой Урал", "Черноземье", "Сибирское соглашение", "Северо-запад" - детально обсудили на своих конференциях проблему экономии энергии и возможные направления работы. В России создано более 300 аудиторских фирм, специализирующихся на проверке объектов энергетики. Только в Москве 57 организаций разного уровня занимаются этим. 1.1. Мероприятия по энергоресурсусбережению. Чтобы бороться с потерями, надо было, прежде всего, наладить учет расхода тепла. В этом плане, наконец, сдвинулись с мертвой точки. В Москве (данные на июль 1999 года) приборами учета тепла оснащена почти половина ЦТП городского управления топливно-энергетического хозяйства. Эти приборы работают также в 352 домах москвичей. Установка теплосчетчиков избавляет потребителей от значительных переплат. Теперь это уже ни у кого не вызывает сомнений. Как правило, установка узла учета тепла и горячей воды на многоквартирный жилой дом окупается за один отопительный сезон. Почему же отопление наших домов, общественных зданий и производственных помещений обходится дороже стоимости фактически используемой энергии? Причин несколько. Прежде всего, это обусловлено отсутствием систем регулирования теплоподачи в домах и квартирах, что приводит к перегреву зданий и сбросу лишнего тепла через форточки. Кроме того, при централизованном теплоснабжении от ТЭЦ и крупных котельных значительное количество тепла теряется в многокилометровых трубопроводах. Такие потери по нормативам не должны превышать 8-9%. На деле же они всегда больше, доходя нередко до 35-40%. Однако теплоснабжающие предприятия все сверхнормативные потери предъявляют к оплате потребителям. В Москве в результате проведенной диагностики части тепловых сетей методом инфракрасной аэрофотосъемки и устранения утечек годовой экономический эффект составил 900 тысяч рублей. Но это, конечно, капля в море от объема потерь. Нам также приходится оплачивать нормативный, а не фактический расход горячей воды (при отсутствии счетчиков), который, как правило, значительно превышает фактический. Оборудование домов и тепловых пунктов приборами учета - безусловно, очень важная и необходимая мера для энергоресурсосбсрежения, хотя учет непосредственно не регулирует расход тепла. Масштабное энергоре-сурсосбережение решается в квартирах. В настоящее время конкретный потребитель - квартиросъемщик или владелец квартиры - имеет единственную возможность регулировать температуру в своем жилище, открывая настежь форточки. Если же он начнет устанавливать комфортную температуру с помощью приборов (от чего, кстати, будет зависеть и размер оплаты), картина по энергосбережению изменится в корне, это - реальный способ покончить с энергорасточительством. В Москве появились первые дома, где в квартирах установлены не только счетчики тепловой энергии, но и термостаты, поддерживающие заданную температуру в автоматическом режиме. Установка такою оборудования окупается в течение 1-2 отопительных сезонов. В ближайшем же будущем при вероятном повышении стоимости теплоснабжения эти сроки еще более сократятся. Как видим, проблема энергосбережения - комплексная и для эффективного ее решения необходимо определить и устранить потери во всей цепочке - от производителя тепла, будь-то ТЭЦ или отдельная котельная, до батареи в квартире. Следует сказать о положительном опыте в деле энергосбережения на местах. Так, в Свердловской области по инициативе областной администрации в крупных городах созданы центры по энергосбережению. Координирующую роль в этой работе взял на себя Госэнергонадзор. Проведена паспортизация основных предприятий области. Энергетические паспорта получили заводы, организации, котельные. Что это дало? Там, где еще год назад требовали с пеной у рта на отопление 130 тысяч тонн мазута, теперь безропотно обходятся 30 тысячами. Самый яркий пример, пожалуй связан с городом Режь: здесь после паспортизации и энергоаудита предприятий потребность в мазуте снизилась в 10 раз! Ясно, что в таких случаях дело уже не в экономии, а в элементарном пресечении разбазаривания топлива. В Краснотурьинске за счет широкомасштабного внедрения приборов учета энергопотребление реально сокращено на 40%. Дважды в год проводятся областные выставки по энергосбережению. Все больше предприятий вводит в штатные расписания должность инженера по энергосбережению. Есть и другие добрые примеры. Так, уже четвертый год осуществляется интересный энергосберегающий проект в городе Курчатове Курской области. Здесь сравниваются показатели двух групп жилых домов. В первую входят три 14-этажных здания и центральный тепловой пункт. Этот комплекс оборудован и приборами учета, и устройствами автоматического регулирования температуры в квартирах - термостатами, и насосами с частотным регулированием. Вторая аналогичная группа домов оснащена только приборами учета. Результат не требует комментариев: вторая группа домов потребляет на 40-60% тепла больше. И это закономерно, потому что температура в квартиpax здесь нередко доходит до 27 градусов. Важно отметить, что в первой группе домов удельные энергозатраты на один квадратный метр отапливаемой площади составляют при наружной температуре минус 15°С - 48 ватт. а при плюс 5°С - 22 ватта. В контрольной группе домов удельные показатели при разных температурах оставались практически неизменными и были равны 68 ваттам. 2. СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИИ Накопленный опыт исследовательских, наладочных и внедренческих работ на теплоснабжающих предприятиях ряда городов страны убедил в том, что существуют реальные возможности уменьшения потерь в теплоснабжении, Рассмотрим некоторые технические меры по преодолению кризисных явлений в теплоснабжении городов. Однако ближайшие годы едва ли можно прогнозировать радикальное улучшение экономического положения в отрасли. Следовательно, трудности с теплоснабжением будут ощущаться длительное время. В этих условиях на теплоснабжающих предприятиях и в городском хозяйстве в целом необходимо проводить активную техническую политику по улучшению качества теплоснабжения и достижению реальной экономии топливно-энергетических ресурсов. Оптимальным является комплексный подход к теплоснабжению городов. Целесообразно разработать единый межведомственный план мероприятий по эксплуатации городских систем теплоснабжения в кризисных условиях. К разработке такого плана, которая, по нашему мнению, должна координироваться городской администрацией, следует привлечь представителей энергосистем, городских ТЭЦ, муниципальных организаций. В основу общегородского межведомственного плана следует положить технические и организационные решения по теплоснабжению при дефиците топлива, разработанные на каждом теплоснабжающем предприятии. В условиях дефицита топлива необходимо проводить, активную техническую политику по улучшению качества теплоснабжения и достижению реальной экономии топливно-энергетических ресурсов. С этой целью на всех теплоснабжающих предприятиях и в целом в юродском хозяйстве целесообразно разрабатывать и реализовывать комплекс эффективных организационных и технических мер по эксплуатации систем теплоснабжения в период экономического кризиса. Повышение эффективности наладочных работ Как известно, цель наладочных работ - обеспечить расчетное распределение теплоносителя в сети, для чего необходимы данные о расходе. температуре и перепаде давлений. Рассмотрим два реально возможных способа проведения замеров и регулировок. I. При помощи ультразвуковых расходомеров жидкости, ультразвукового толщинометра и термометра инфракрасного измерения. Определить расчетный расход с помощью ультразвукового расходомера довольно просто, но проблема дроссельного устройства остается такой же, как и при традиционной наладке: надо либо подбирать отверстие диафрагмы, либо дросселировать поток путем закрытия входной задвижки. К тому же для большей точности измерений необходимо заранее определить фактическую толщину трубы, что занимает дополнительное время. В целом время, затрачиваемое на замер на неподготовленной трубе, составляет до получаса (выбор участка, снятие изоляции, зачистка поверхности трубы, собственно замеры толщины и расхода), а время на регулировку расхода иногда достигает одного часа, учитывая протяженность трасс и время на стабилизацию потока. 2. При помощи измерительною прибора СВ1 и балансировочных клапанов шведской фирмы "Тур и Андсрсон Гидроникс АБ". Pei-улировка в данном случае возможна только на установленных заранее балансировочных клапанах, диаметр которых либо совпадает с диаметром трубы, либо меньше его на один-два размера. С помощью подключенного к измерительным штуцерам клапана STAF прибора СВ1 можно регулировать расход теплоносителя и измерять его температуру. Для этого достаточно повернуть настроечную ручку клапана. По измененному перепаду давления на клапане можно проверить, попадает ли указанная величина напора в расчетный диапазон, и произвести дополнительную регулировку давления. Если не учитывать время установки клапана, проведение самих замеров и регулировок не превышает 10 минут. Регулировка тепловых сетей двумя вышеприведенными способами продемонстрировала следующие достоинства наладки с помощью балансировочных клапанов. 1. Клапан устанавливается вместо запорной задвижки в любом, даже малодоступном месте, например в малозаглубленных тепловых камерах, на вводах в старые малоэтажные дома, не оборудованные узлами управления. Конструкция клапана позволяет жестко фиксировать настроечное положение рукоятки, что практически исключает вмешательство со стороны, особенно важно, что при этом клапан можно использовать как сливное устройство и как запорную арматуру с сохранением положения настройки. 2. Стоимость измерительного прибора СВ1 сопоставима со стоимостью отечественного ультразвукового расходомера (3-4 тыс. долларов США). Для сравнения: стоимость английского расходомера PORTAFLOW-300 составляет свыше 8 тыс. долларов США. 3. Вес прибора СВ1 не превышает 1 кг, в то время как вес ультразвукового расходомера российского производства составляет около 15 кг. Естественно, он неудобен в эксплуатации, особенно в низких подвалах и нетиповых тепловых камерах. 4. Для проведения измерений с помощью ультразвукового расходомера необходимо наличие длинных свободных участков трубы (10 диаметров до и после установленного датчика плюс длина самого датчика). Практика показа-па, что примерно в 10% случаев таких участков на вводах и в тепловых камерах нет, следовательно, данный прибор использовать невозможно. Технология установки балансировочного клапана (5 диаметров до и 2 диаметра после клапана) позволяет использовать его практически на любом вводе. Для подбора размеров балансировочных клапанов необходимо знать две величины - перепад давления на клапане и расход теплоносителя, на основе которых с помощью диаграмм можно определить положение ручки балансировочного клапана для оптимизации режима теплоснабжения. Преимущество балансировочных клапанов в том, что падение давления и расход теплоносителя можно измерить и при необходимости изменить. Опыт балансировки тепловых сетей. Балансировочные клапаны модели STAF были использованы для наладки распределения в системе теплоносители, поступающего от локальной котельной в районе улицы Московская в Малоярославце Калужской области. Стоящий рядом с котельной панельный девятиэтажный дом не прогревался в полной мере, и жильцы непрерывно жаловались на холод в квартирах. Предварительно был проведен гидравлический расчет, который подтвердил необходимость установки балансировочных клапанов на выходе из 9-этажного дома и на входе в соседний 4-этажный дом и группу 2-этажных. В таблице приведены данные установленных клапанов. расчетные и измеренные расходы, а также гасимые давления. Как видно из таблицы, в результате регулировки подача воды в 9-этажный дом уменьшилась до 29 м/ч, при этом жалобы жильцов прекратились, что связано с дополнительным подпором, созданным балансировочным клапаном. Возможность измерения гасимых давлений, расхода и температур, а также низкая стоимость делают балансировочные клапаны эффективным средством для наладки оптимальных режимов в существующих и вновь вводимых сетях. Замена элеваторного узла на смесительную установку с применением балансировочных клапанов В апреле 199S г. в Вологде фирма "Тур и Андерсон Гидроникс АБ" совместно с муниципальным предприятием "Вологдагортеллосеть" и фирмой "Вологдатеплосервис" провела замеры фактического расхода теплоносителя в характерных точках тепловой сети, проложенной в микрорайонах Бывалово и Можайский. Замеры зафиксировали существенный недостаток теплоносителя в сети. Перепад давления в домах был низкий, естественно, что элеваторные узлы не работали. Изучив ситуацию, установили, что можно заменить элеваторный узел на насосную схему. При этом надо было учесть, что установка насоса в циркуляционном режиме может повлечь за собой следующие неблагоприятные последствия: • забор теплоносителя из тепловой сети станет выше расчетного; • повысится давление в обратной магистрали, что нарушит циркуляцию у ранее расположенных потребителей. Согласно СНиПу, нормативное распределение теплоносителя в абонентских пунктах производится с помощью регуляторов расхода прямого или приводного действия, а гашение избыточного напора насоса-с помощью регулятора давления. Ввиду того, что в настоящее время выпуск отечественных регуляторов расхода и давления либо прекращен, либо качество выпускаемых приборов оставляет желать лучшего, а стоимость импортных аналогов составляет 500 долларов и более, единственным способом, сопоставимым по цене и эффективности использования, стало применение балансировочных клапанов. На практике было применено несколько способов включения насосов. 1. Насос устанавливается перед элеватором на запасной линии. При этом на выходе теплоносителя в тепловую сеть монтируется балансировочный клапан STAD. Для того чтобы напор насоса был достаточен для создания расчетного коэффициента смешения в элеваторе, пришлось использовать более дорогой насос с повышенным напором (детский сад № 99). 2. В другом случае вместо элеваторного узла на перемычке между падающими и обратным трубопроводами был установлен смесительный насос (рис. 1). При этом монтировались два балансировочных клапана: первый - на подаче для ограничения расхода из тепловой сети при минимальном перепаде давления на нем, второй - после циркуляционною насоса, где гасился избыточный напор, для предотвращения опрокидывания циркуляции в тепловой сети и регулировки коэффициента смешения. Нагрев дома, как показала практика, достигается в течение 1-2 недель. После этого температура в помещениях стабилизируется в пределах нормы. Недостаток этой схемы состоит в том, что в случае заниженной температуры теплоносителя в подающей магистрали даже при создании циркуляции в системе отопления понижается температура смешанной волы (жилой дом № 50 по ул. Благовещенская). 3. Учитывая, что ТЭЦ, обслуживающая микрорайоны, не всегда обеспечивает надлежащую температуру теплоносителя в подающем трубопроводе. была применена схема включения смесительного насоса на подающей магистрали системы отопления. В данном случае насос устанавливается после точки смешения с тремя балансировочными клапанами. Первый устанавливался на подающей магистрали для ограничения расхода, второй - на перемычке между подающим и обратным трубопроводами для ограничения расхода теплоносителя из обратной магистрали, третий - на выходе из дома для гашения избыточного напора насоса. Результатом всех вышеперечисленных мероприятий явилось то, что были устранены причины для жалоб жильцов, которые поступали в эксплуатационные организации в течение многих лег. Наблюдения за работой ТЭЦ, крупных котельных и тепловых сетей в ряде городов России показывают, что в последние годы режимы работы большинства теплоисточников и систем теплоснабжения существенно изменились. Как правило, эти изменения связаны с глубоким экономическим кризисом, переживаемым страной. Рассмотрим некоторые технологические аспекты работы систем теплоснабжения в кризисный период. Хронические неплатежи за потребленную тепловую и электрическую энергию приводят в первую очередь и нехватке на предприятиях-теплоисточниках средств на приобретение топлива и необходимости снижения его расхода. В последние годы нехватка топлива на ТЭЦ и котельных носит систематический характер, что заставляет теплоисточники постоянно работать с неполной нагрузкой, а в отдельных экстремальных случаях создает угрозу остановки теплоснабжения. 1.2. Изоляция тепловых сетей В мировой практике для изоляции тепловых сетей уже с начала 70-х годов используются жесткие пенополиуретаны (ППУ), да и в России отказываются от минеральной ваты, армопенобетона, битумоперлита (вермикулит) и прочих изоляционных материалов, отдавая предпочтение более эффективному материалу. Тепловые потери в трубопроводах с пенополиуретановой изоляцией в 2-2,5 раза ниже, чем при использовании конструкций с традиционными изоляционными материалами, в которых теплопотери составляют более 20% отпускаемого тепла и составляют по России 78 млн. т у.т. в год. Удельная повреждаемость трубопроводов тепловых сетей с ППУ почти в 10 раз ниже, а долговечность в 1,5-2 раза выше по сравнению с применяемыми в России типами бесканальных и канальных прокладок, при использовании которых износ теплопроводов составляет 15% в год. Годовые затраты на эксплуатацию теплосетей с ППУ-изоляцией в 9-10 раз ниже, чем обычно. Капитальные затраты на строительство таких сетей в 1,5 раза ниже, чем при традиционной канальной прокладке. Пенополиуретан имеет наименьшую теплопроводность (0,030 Вт/м.К), что значительно снижает теплопотери в тепловых сетях, преимущественно закрытую пористость (90%), достаточную монтажную и эксплуатационную прочность (0,3-0,4 МПа), коррозионную пассивность, высокую долговечность при минимальной плотности (60 кг/куб.м). Изолированные пенополиуретаном трубы защищены наружной гидроизоляционной трубой-оболочкой из полиэтилена для бесканальной прокладки и оцинкованной сталью для наземной и канальной прокладки. Отечественная промышленность выпускает теплогидроизолированные трубы диаметром от 57 до 1200 мм, а также отводы, неподвижные опоры, стартовые компенсаторы, тройники, переходники, шаровые задвижки, спутники и воздушники, комплекты для заделки стыков. В Москве за последние 5-7 лет уложено более 1500 км труб в пено-полиуретане, а в Санкт-Петербурге - 300 км, что позволило сэкономить около 100 млн. руб. в настоящих ценах только за счет уменьшения тепловых потерь. Всего в России эксплуатируется более 2000 км труб с пенополиуретановой изоляцией. Надежность конструкций возрастает при оснащении трубопроводов системой оперативного дистанционного контроля (ОДК) за состоянием изоляции. Пятилетний опыт применения этих систем в Москве показал, что они позволяют осуществлять непрерывный или периодический контроль за состоянием изоляции и своевременно с высокой точностью выявлять места повреждений. В настоящее время в столице новые трубопроводы с пенополиуретановой изоляцией без системы ОДК в эксплуатацию не принимаются. Сегодня многие тепловики на своих предприятиях создают производства труб в пенополиуретановой изоляции, детально не ознакомившись с особенностями изготовления этой продукции. Между тем необходимо учитывать следующие технологические факторы: • ППУ является многокомпонентным материалом, требующим тщательной подборки соотношения химических компонентов в зависимости от марки ППУ, активности компонентов, а также диаметра и длины изолируемых труб; • необходим контроль качества на всех этапах технологического процесса, начиная от приемки материалов, сырья, полуфабрикатов и кончая сдачей изделий на склад готовой продукции или завершением работ на теплотрассе: • необходимо строго соблюдать технологические требования на всех этапах производства н соответствии с техническими условиями и регламентом. разработанными для данной технологии. Известны факты, когда изоляция стыков выполняется с нарушениями технологии (пережог термоусаживающихся материалов, малый нахлест на кромки изоляции и т.н.) либо с применением таких материалов, как изол и бризол. Зачастую трубы перед изоляцией стыков лежат в воде, что впоследствии приводит к коррозионным повреждениям в местах стыков. Бывают другие случаи нарушения технологии строительно-монтажных работ теплопроводов с пенополиуретановой изоляцией. В основном это - использование типовых узлов (отводы, неподвижные опоры, компенсаторы и т.п.) без заводской теплоизоляции, а также укладка трубопроводов в естественный грунт без песчаной подушки и пр. В результате несоблюдения этих и других условий качество и срок службы изготовленных труб могут сократиться до 4-5 лет вместо положенных 30. Учитывая масштабы строительства и реконструкции теплосетей, потери из-за недоброкачественно выполненной пенополиуретановой изоляции или нарушения технологии могут достигнуть огромных размеров, а в ряде случаев дискредитировать саму идею внедрения нового вида изоляции. Отдельные локальные аварийные ситуации возникали также из-за низкого качества выполнения пенополиуретановой изоляции непрофессиональными изготовителями, не имеющими лицензии, из-за несоблюдения стандартных нормативов. Так, выполнение пенополиуретановой изоляции методом напыления в монтажных условиях непрофессиональными рабочими из некачественного сырья без защитного покрытия приводило к разрушению изоляции. Для исключения подобной практики по инициативе правительства Москвы, Госстроя РФ, РАО ЕЭС России и крупных промышленных и научных предприятий в июне 1999 года была создана ассоциация производителей и потребителей трубопроводов с индустриальной полимерной изоляцией, основной задачей которой являются осуществление единой технической политики в производстве и применении индустриальных теплоизолированных труб, повышение их качества, координация деятельности предприятий, производящих и потребляющих теплоизолированные трубы, разработка единой нормативной базы (СНиПы, ГОСТы, СП и др.), поддержка отечественных производителей сырья и готовой продукции, авторский надзор и техническая помощь в организации производства теплоизолированных труб и их монтажа, пропаганда достижений в данной области, обмен опытом как членов ассоциации, так и сторонних заинтересованных организаций. Ассоциация объединяет предприятия, выпускающие теплоизолированные жестким пенополиуретаном стальные трубы и элементы трубопроводов для юродских и районных систем теплоснабжения, горячего водоснабжения, инженерных коммуникаций, нефте- и газопроводов, а также производителей сырья. Учредителями ассоциации стали 15 организаций, производящих и применяющих этот вид высокоэффективной продукции и обеспечивающих научные разработки в данной области. Опыт Омска. Омское муниципальное предприятие тепловых сетей и котельных (ПТСК), имея на балансе более 2000 км трубопроводов, находящихся в эксплуатации более 25 лет, считает, что одним из слабых звеньев в системе централизованного теплоснабжения являются тепловые сети, где теряется большое количество тепла при транспортировке, а при ремонте поглощается значительная доля всех расходов. Эксплуатация подземных трубопроводов в зоне Западносибирской низменности осложнена высоким уровнем агрессивных грунтовых вод, из-за чего срок службы трубопроводов тепловых сетей сокращается до 7-10 лет (вместо нормативных 16). Основная причина повреждения трубопроводов - наружная коррозия из-за некачественной тепловой изоляции и отсутствия гидроизоляции труб, находящихся в постоянном соприкосновении с водой. Трубопроводы тепловых сетей в основном проложены в железобетонных лотках (80%), стыки которых не герметизированы, а потому лотки выполняют практически роль дренажной системы, разрушая теплоизоляцию трубопроводов. Помимо недолговечности трубопроводов их тепловые потери, согласно расчетам, составляют до 25-30% (для сравнения - в Европе этот параметр колеблется в пределах 2-4%). Высокие тепловые потери обусловлены неэффективной теплоизоляцией стальных труб. Основной изолирующий материал, применяемый в регионе, - маты минераловатные, сегменты и полуцилиндры на синтетическом связующем. Несмотря на относительно невысокую стоимость материалов для устройства такой изоляции (275 руб. за 1 п.м. при диаметре 159 мм), эти работы трудоемки, а мелкодисперсные частички стекловаты представляют серьезную угрозу здоровью людей. Технология нанесения изоляции крайне примитивна: стальную трубу обертывают слоем стекловаты или минерального волокна с покровным слоем. Работы производятся вручную, контроль качества практически невозможен, в результате - неравномерность толщины слоя изоляции, наличие щелей между матами волокна или плитами стекловаты. Чтобы обеспечить расчетные показатели теплоизоляции, по окончании каждого отопительного сезона необходимо проводить текущие ремонтные работы, а через каждые 3- 5 лет - заменять ее. На протяжении ряда лет на базе ПТСК изучалось применение и других типов изоляции (керамзитобитумная в засыпном варианте, керам-зитобитумная, перлитобитумная с нанесением ее на трубы в заводских условиях). Почти каждый вид примененных теплоизоляционных материалов имеет отрицательные показатели, определяющие их недолговечность из-за наличия грунтовых вод, неудобство при обслуживании, высокую плотность материалов, что увеличивает массу трубопроводов и повышает трудоемкость. Для решения проблемы необходимо внедрить на тепловых сетях теп-логидроизоляционные материалы, способные обеспечить нормативные параметры тепловых потерь и срок эксплуатации трубопроводов. Анализ материалов, используемых в странах с развитой системой тепловых сетей, показал, что наилучшими теплоизоляционными свойствами обладает пенополиуретан. Пенополиуретан имеет следующие преимущества: • коэффициент теплопроводности в 4 раза меньше, чем у минеральной ваты; • срок эксплуатации достигает 30 лет; • материал стоек к высоким температурам (до 130-150°С). Отличительные качества пенополиуретана подтверждают его эффективность: 5-сантиметровый слой сравним по теплоизоляции с 0,5 м кирпичной кладки. Уникальные свойства пснополиуретана были дополнены конструкцией "труба в трубе", состоящей из стальной эксплуатационной трубы, слоя жесткого пенополиуретана и гидроизоляционного покрытия из полиэтилена высокой плотности. Нанесение пснополиуретана в межтрубное пространство в основном осуществляют в заводских условиях с помощью специальных заливочных машин. Места стыков изолируют на месте строительства после сварки и испытания трубопровода. Трубопроводы с теплоизоляцией из пенополиуретана (ППУ) и защитной оболочкой из полиэтиленовой трубы показаны на рис. 1. Для внедрения вышеуказанных технологий в юроде было принято решение о строительстве завода с технологической линией по производству трубопроводов с пенополиуретановой изоляцией. B III квартале 1998 г. завод сдан в эксплуатацию; изготовлена опытная партия труб в пенополиуретане и начата их поставка в Омском регионе. Производственная программа Омского завода трубной изоляции, номенклатура изделий и сортамент выпускаемых труб приведены в табл.2. Стальные трубы и фасонные детали в индустриальной теплоизоляции из пенополиуретана предназначены для транспортировки теплоносителя с температурой до 150°С. Применяемый для теплоизоляции двухкомпонентный пенополиуретан имеет следующие характеристики: • средняя плотность по всей длине трубы - не менее 80 кг/м; • прочность на сжатие - 0,4- 0,6 Н/мм2; • влагопоглощение - не более 10% по объему; • объемная доля закрытых пор - не менее 88%; • теплопроводность при 20°С - не более 0,03 Вт/(мК). Защитная оболочка трубопроводов с ценополиуретановой изоляцией изготавливается из полиэтилена низкого давления (высокой плотности) марки 273-79 (ГОСТ 16338-85) или оцинкованной стали. Внутренняя поверхность оболочек подвергается специальной обработке для обеспечения оптимального сцепления с пенополиуретаном. Пенополиуретановую изоляцию наносят на стальные трубы в заводских условиях с помощью специальных инжекционно-заливочных машин. Для трубопроводов, расположенных над поверхностью земли, применяют защитную оболочку из оцинкованной стали. Места стыков труб изолируют готовыми пенополиуретановыми скорлупами, покрываемыми затем специальной полиэтиленовой термоусаживающейся пленкой или термоусаживающимися манжетами с заливкой в них компонентов ППУ на месте монтажа. Изолирование стыков может производиться по одной из двух схем: • установка изолирующих накладок (скорлупы) из пенополи-уретана с дальнейшим нанесением гидроизолирующсго материала; • установка полиэтиленовых муфт с заливкой в полость муфты пенополиуретана. Для гидроизоляции стыков при подземной прокладке применяются термоусаживаюшиеся полиэтиленовые оболочки, отличающиеся простотой монтажа. Трубы данной конструкции, как правило, прокладываются бесканально на небольшой глубине (0,7-0,9 м), что обеспечивает высокие темпы строительства и небольшие затраты на строительно-монтажные работы. Во внутренний пенополиуретановый слой по требованию заказчика может быть вмонтирована система контроля влажности изоляции, что дает возможность с точностью до одного метра обнаружить место повреждения и локализовать объем работ по устранению протечки. При прокладке сетей в пенонолиуретановой изоляции в Омске, к сожалению, система контроля влажности пока не внедряется, так как еще не установлена соответствующая автоматика контроля. В таблице 1 приведены данные об экономической эффективности применения пенополиуретановой изоляции в тепловых сетях в сравнении прокладкой трубопроводов в канал с минераловатной изоляцией. Годовая экономия производственных затрат в тепловых сетях с применения пенополиуретановой изоляции на 1 км теплотрассы зависимости от диаметра трубопровода составляет в ценах начала 1999 года от 795 до 1000 тыс. руб. В дополнение к этому стоимость сэкономленного на теплоисточнике топлива при отпуске тепла с горячей водой составляет от 29,7 до 63,36 тыс. руб. Экономическая целесообразность прокладки новых теплотрасс из труб с пенополиуретановой изоляцией и применения их при капитальных ремонтах неоспорима. Область их применения - сети теплоснабжения горячего водоснабжения, а также технологические трубопроводы. Таблица 1. Показатели Диаметр трубопроводов, мм 100 150 200 300 Экономия капитальных вложений при перекладке теплотрасс, руб. 628079 411321 100588 82509 Годовая экономия от повышения долговечности тепловых сетей, руб. 132141 170304 220480 271971 Годовая экономия средств от снижения расходов на эксплуатацию тепловых сетей, руб. 229503 252454 349574 419489 Годовая экономия средств от снижения расходов на эксплуатацию тепловых сетей, руб. 10523 13680 18468 21888 Стоимость сэкономленного на ТЭЦ топлива за счет снижения годовых потерь тепла в тепловых сетях при транспортировке тепловой энергии, руб. 29700 33660 47520 63360 Таблица 2. Наружный диаметр тру6ы, мм Толщина стенки, мм Теорет. масса Вес 1 п.м. труб, кг Л СЛ С Т 110 125 140 160 200 225 250 315 400 450 500 560 2,7/0,946 3,1/1,24 3,5/1,55 3,9/1,96 4,9/3,06 5,5/3,88 6,1/4,78 7,7/7,54 9,8/12,1 11,0/15,3 12,2/18,8 13,7/23,7 4,3/1,47 4,9/1,89 5,4/2,33 6,2/3,06 7,7/4,71 8,7/5,98 9,7/7,40 12,2/11,7 15,4/18,7 17,4/23,8 19,3/29,11 21,6/36,7 6,3/2,09 7,1/2,69 8,0/3,35 9,1/4,37 11,4/6,81 12,8/8,9 14,2/10,6 17,9/16,8 22,7/27,0 25,5/34,1 28,3/42,1 31,7/52,7 10,3/3,16 11,4/4,10 12,8/5,14 14,6/6,7 18,2/10,4 20,5/13.2 22,8/16,3 28,7/25,8 36,4/41,8 41,0/52,6 45,5/64,8 ПТСК впервые в городе еще в 1995 г. начало внедрение данных конструкций на своих тепловых сетях и проложило 562 м труб заводской готовности в пeнoпoлиуретановой изоляции диаметром 11 мм финской фирмы KWH. В 1998 г. было проложено боле 2900 м трубопроводов, но уже изготовленных Омским заводом трубной изоляции. Городская администрация приняла соответствующее постановление, которое обязывает на вновь строящихся объектах применять только трубы в пенополиуретановой изоляции. Однако при их внедрении стали возникать различные проблемы у проектировщиков в части нормативных документов, а затем у строителей - в части периода ведения работ. Для проектирования трубопроводов в пенополиуретановой изоляции необходимо на региональном уровне иметь ведомственные строительные нормы, а пока за основу взяты нормы, разработанные для Москвы. С проблемами такого рода сталкиваются не только в Омске, но и в других городах, где начинают применять трубы в пенополиуретановой изоляции. Необходимо решать данные проблемы на общероссийском уровне. Первым шагом могли бы стать подготовка и утверждение единых нормативных документов по изготовлению и применению трубопроводов с пеноиолиуретановой изоляцией. Строительство сооружений ведется круглогодично, а монтажные работы с изолированными трубопроводами в полиэтиленовой оболочке не рекомендуется проводить при температурах ниже минус 15°С. Все эти проблемы решаемы, и приоритетность применения новой технологии в настоящее время не вызывает сомнений. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Опыт развитых стран свидетельствует, что там коммунальное хозяйство является привлекательной сферой для вложения капиталов. Во-первых, потому, что в этой отрасли всегда гарантирован устойчивый спрос на услуги - без тепла, воды, электричества люди жить не могут. Во-вторых, все выгоды от реализации энергосберегающих проектов, как правило, точно просчитываются заранее. И инвестор четко знает, что он получит в конечном счете. Он знает также, что никаких тарифных и иных "революций" в процессе реализации проекта не произойдет. Наконец, он совершенно уверен в том, что его не обманут. Для нашего инвестора тоже очень важна как можно более высокая доходность и как можно меньший риск потерять вложенные суммы и предусмотренную прибыль. Чем выше доходность и ниже риск, тем больше инвестиционная привлекательность проекта. Конечно, при этом тарифное регулирование должно учитывать интересы всех сторон: предприятия, потребителя услуг, бюджета и самого инвестора. Наши тарифы пока ориентированы только на интересы предприятия, а интересы потребителей и бюджета (с учетом их реальных возможностей) не принимаются в расчет совершенно. И пока это положение не изменится, никакие слова не улучшат состояние дел в отрасли. В лучшем случае мы будем с восторгом говорить о замечательных результатах отдельных экспериментов, проводимых не благодаря, а вопреки созданной ситуации. В заключение приведем сравнение, наглядность которого не требует комментариев. Стоимость одного киловатта установленной мощности при строительстве самой малозатратной - газотурбинной электростанции составляет около 750 долларов. А чтобы сберечь такую мощность в системе жилищно-коммунального хозяйства, на промышленных объектах достаточно вложить всего 45-60 долларов... СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ Блохин А. Деньги, унесенные ветром // ЖКХ, №1, 2000. Майзель И.Л. изоляция трубопроводов пенополиуританом - эффективный способ энергосбережения // ЖКХ, №11-12, 1999. Паршуков Н.П. Трубопроводы с пенополиуритановой изоляцией // ЖКХ, №6, 1999. Работа на этой странице представлена для Вашего ознакомления в текстовом (сокращенном) виде. Для того, чтобы получить полностью оформленную работу в формате Word, со всеми сносками, таблицами, рисунками, графиками, приложениями и т.д., достаточно просто её СКАЧАТЬ.  |
|
Банк готовых работ
Форма заказа
Скачать работу
экономические  Copyright © refbank.ru 2005-2024
Все права на представленные на сайте материалы принадлежат refbank.ru. Перепечатка, копирование материалов без разрешения администрации сайта запрещено. |
|