Системы "стальная труба в стальной трубе" для надежного и эффективного трубопроводного транспорта высокотемпературных и экологически опасных веществ

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Системы «стальная труба в стальной трубе» для надежного и эффективного трубопроводного транспорта высокотемпературных и экологически опасных веществ

В.П. Кащеев, советник генерального директора, к.т.н. В.А. Поляков, руководитель отдела развития, ЗАО «Мосфлоулайн»

На сегодняшний день наиболее эффективной технологией прокладки тепловых сетей признано использование предизолированных труб с пенополиуретановой (ППУ) изоляцией с внешней полиэтиленовой оболочкой. Такие трубы хорошо зарекомендовали себя как в Европе, где они применяются уже более 30 лет, так и в России, где наблюдается растущее применение этих труб последние 20 лет. За рубежом, прежде всего в Европе, наряду с трубами в ППУ изоляции для надежной транспортировки высокотемпературных и опасных сред используются системы стальных труб FW-TCO с внешней стальной оболочкой, производимые в Германии. Информация об этих трубах была представлена на научно-практической конференции «Стальные трубы с тепловой изоляцией для нефтепроводов», состоявшейся в мае 2012 г. в Подмосковье. Правильно проложенная и правильно эксплуатируемая такая система может безупречно служить, как минимум, 50 лет.

Конструктивно эта система «труба в трубе» представляет собой стальную трубу, несущую рабочую жидкость и опирающуюся через роликовые или иные опоры на внешнюю стальную трубу, имеющую покрытие из экструдированного полиэтилена (рис.1).

Пространство между трубами имеет тепловую изоляцию из базальтового волокна и дополнительно создается вакуумное разряжение, что позволяет обеспечивать меньшие на 20% тепловые потери, чем ППУ такой же толщины. Благодаря вакууму в зазоре между трубами исключается коррозия как внешней поверхности рабочей трубы, так и внутренней поверхности трубы - оболочки.

Данные системы труб обеспечивают транспортировку веществ с температурой до 400 ^ОС и могут быть незаменимы при прокладке трубопроводов в водонесущих и просадочных грунтах, в местах пересечений трасс с различными водными преградами (реки, каналы), железнодорожными путями или автомобильными трассами. Благодаря внешней прочной оболочке такие системы имеют более высокую стойкость к внешним механическим повреждениям, которые, как показывает статистика повреждаемости тепловых сетей, составляют 2-3 случая на 100 км сети в год [1]. Кроме того, свариваемые стыки внешней трубы с соответствующим контролем (как с помощью рентгена, так и вакуумным разряжением) обеспечивают значительно более низкий уровень дефектов, в то время как дефектность муфт, устанавливаемых на трубах с полиэтиленовой оболочкой, составляет даже в последние годы не менее 3 (в Германии) и до 7 (в Москве) случаев на 100 км в год.

Трубы в стальной оболочке имеют такую же, как и трубы в ППУ, высокую степень заводской готовности, позволяющую вести монтаж трубопроводов в сжатые сроки. Заводская продукция включает как прямую трубу (длиной 12 или 16 м), так и фасонные изделия (отводы, опоры, муфты прохода через стены, осевые компенсаторы, комплекты для изоляции стыков, ответвления и переходы). При транспортировке трубопроводы снабжаются съемными элементами, фиксирующими внутреннюю трубу относительно оболочки, а также заглушками, исключающими попадание влаги в межтрубный зазор. Это обеспечивает высокую защищенность труб в сложных условиях монтажа и может быть использовано, при необходимости, для транспортировки труб по воде (рис. 2).

труба стальной ремонт тепловой

Отличительной особенностью этих трубопроводов является то, что внешняя труба-оболочка, уложенная в грунт, не перемещается в процессе эксплуатации при изменении температуры теплоносителя, а внутренняя рабочая труба может свободно перемещаться на роликах. Это также снижает вероятность образования повреждений оболочки. В этих трубах возможны различные варианты компенсации тепловых перемещений рабочего трубопровода, как с применением осевых или П-образных компенсаторов, так и за счет его предварительного нагрева.

Важным достоинством данных трубопроводов является возможность их прокладки методом горизонтального направленного бурения (рис. 3).

Для снижения трения при протаскивании оболочки в качестве промывочного раствора и для последующей фиксации трубы внутри пробуренного отверстия применяется раствор бентонита. Этим способом возможна прокладка трасс длиной до 2 км и диаметром оболочки до 1200 мм. За счет предварительного нагрева несущей трубы есть возможность исключить установку компенсирующих элементов на участке в канале.

С точки зрения длительной эксплуатации трубопровода неоценимым преимуществом этих труб является возможность проведения ремонта рабочей трубы или изоляции без полного демонтажа участка трубопровода. Учитывая свободное перемещение рабочей трубы внутри оболочки, доступ к месту ремонта всегда можно получить, вытянув из оболочки трубу до места повреждения. При реализации различных проектов теплотрасс возможно сочетание обеих эффективных систем - с полиэтиленовой и стальной оболочками, последние могут быть применены на участках сложных грунтов или препятствий. Для стыковки систем предусмотрены специальные заводские элементы.

Думается, что стальные трубы в стальной оболочке могут найти применение в специальных проектах для сложных геологических условий и безопасной транспортировки опасных и высокотемпературных сред в России.

Литература

Поляков В.А. Трубы в ППУ: надежно и экономично. // Коммунальный комплекс России, № 3-4 (57-58), 2009.

Размещено на Allbest.ru