НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И ОБОРУДОВАНИЕ (NEW TECHNOLOGIES AND EQUIPMENT)

ОЦЕНКА ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТРУБОПРОВОДОВ ИЗ КОРРОЗИОННО-СТОЙКИХ (ПОЛИМЕРНЫХ И КОМПОЗИТНЫХ) МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ МАГИСТРАЛЬНЫХ И РАЗВОДЯЩИХ СЕТЕЙ ЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ

(ASSESSMENT OF FEASIBILITY OF USE OF PIPELINES MADE OF CORROSION-RESISTANT MATERIALS (POLYMER AND COMPOSITE) FOR MAIN AND DISTRIBUTION NETWORKS OF CENTRALIZED HEAT SUPPLY SYSTEMS)

Системы централизованного теплоснабжения представляют собой сложные гидравлические структуры, где связь между источником и потребителем осуществляется через разветвленную сеть магистральных и разводящих трубопроводов. На сегодняшний день широкое применение в России нашли предызолированные стальные трубы, у которых, несмотря на очевидные преимущества, имеются свои недостатки. Вследствие этого поиск новых материалов, конструкций и технологий для изготовления трубопроводов стал приоритетным направлением для теплосетевых компаний.
Статья посвящена обзору результатов выполненной в ПАО «МОЭК» работы по оценке целесообразности применения в магистральных и разводящих тепловых сетях систем централизованного теплоснабжения трубопроводов из коррозионно-стойких материалов, включая полимерные и композитные. Рассматриваются технические и экономические характеристики, направленные на предотвращение повреждений от внешней и внутренней коррозии, а также возможности увеличения срока эксплуатации без реконструкции до 50 лет. Особое внимание в статье уделено наиболее перспективным образцам полимерных и композитных трубопроводов, технико-экономическому анализу их ключевых параметров, полученных на основе натурных испытаний, а также рекомендациям по использованию в системах централизованного теплоснабжения. По результатам работы получен патент на полезную модель металлокомпозитного трубопровода.

Centralized heat supply systems are complex hydraulic structures where connection between the source and consumers is established via an extensive network of main and distribution pipelines. Nowadays, pre-insulated steel pipes having some weak points in addition to apparent advantages are widely used in Russia. Therefore, the search for new materials, designs, and technologies is of high priority for heat network operators.
The article reviews the results of a study conducted by PJSC MOEK, which was focussed on the assessment of the feasibility of use of pipes made of corrosion-resistant materials, including polymer and composite materials, for main and distribution pipelines in centralized heat supply systems. The authors discuss the costs associated with prevention of damages caused by internal and external corrosion, and the potential for expanding the service life to 50 years without overhaul. The authors pay special attention to the specimens of polymer and composite pipelines with the highest potential, analyze their technical specifications and cost, as well as the key parameters obtained from the field tests, and provide recommendations on their use in centralized heat supply systems. Results of the study were used to obtain a patent for utility model of a metal-composite pipeline.

ТЕПЛОВАЯ СЕТЬ, ТРУБОПРОВОДНАЯ СЕТЬ, МНОГОСЛОЙНАЯ ТРУБА, КОМПОЗИТНАЯ ТРУБА, СТЕКЛОПЛАСТИКОВАЯ ТРУБА, АНТИКОРРОЗИОННОЕ ПОКРЫТИЕ

HEAT SUPPLY NETWORK, PIPELINE NETWORK, MULTILAYER PIPE, COMPOSITE PIPE, GRP PIPE, CORROSION-PROTECTION COATING

Р.В. Коровин, ПАО «МОЭК» (Москва, Россия)

А.Е. Кузнецов, ПАО «МОЭК»

Я.Г. Карпиков, ПАО «МОЭК»

А.Н. Деркач, ПАО «МОЭК»

А.А. Сухорослов, ООО «МТЭР ЦТС» (Москва, Россия)

А.В. Смирнов, ООО «МТЭР ЦТС»

В.И. Краснов, к.т.н., ООО «МТЭР ЦТС»

А.Э. Рязанцев, ООО «ИК ЦТО» (Новосибирск, Россия)

А.А. Иванов, ООО «ИК ЦТО»

R.V. Korovin, PJSC MOEK (Moscow, Russia)

A.E. Kuznetsov, PJSC MOEK

Ya.G. Karpikov, PJSC MOEK

A.N. Derkach, PJSC MOEK

A.A. Sukhoroslov, OOO MTER TsTS (limited liability company) (Moscow, Russia)

A.V. Smirnov, OOO MTER TsTS

V.I. Krasnov, PhD in Engineering, OOO MTER TsTS

A.E. Ryazantsev, OOO IK TsTO (limited liability company) (Novosibirsk, Russia)

A.A. Ivanov, OOO IK TsTO

Битюков В.А., Волосухин В.А. Гидродинамика, конструкции, технологии изготовления и применения эластичных трубопроводов. Старый Оскол: ТНТ, 2011. 323 с.

СП 124.13330.2012. Тепловые сети // Кодекс: электрон. фонд правовых и норматив.-техн. док. URL: https://docs.cntd.ru/document/1200095545?ysclid=lyzntxlv5j125704384 (дата обращения: 24.07.2024).

Российская Федерация. Министерство энергетики. Правила технической эксплуатации тепловых энергоустановок: приказ М-ва энергетики Российской Федерации от 24.03.2003 № 115 // Кодекс: электрон. фонд правовых и норматив.-техн. док. URL: https://docs.cntd.ru/document/901856779 (дата обращения: 24.07.2024).

Ермилова А.И., Битт В.В., Быстрикова Д.В. и др. Современные полимерные композиционные материалы для трубопроводных систем. Проблемы проницаемости // Конструкции из композиционных материалов. 2017. № 4 (148). С. 75–81. EDN: ZMQJWP.

Костин А.А. Применение полимерных труб в теплоснабжении и ГВС // Новости теплоснабжения. 2016. № 4 (188). С. 22–24.

Степанова Т.А., Строгонов К.В., Федюхин А.В. и др. Анализ теплогидравлических характеристик композитных труб по сравнению с металлическими и полимерными материалами // Экология и промышленность России. 2019. Т. 23, № 1. С. 38–41. DOI: 10.18412/1816-0395-2019-1-38-41. EDN: YSZPOP.

ГОСТ Р 55596–2013. Сети тепловые. Нормы и методы расчета на прочность и сейсмические воздействия // Кодекс: электрон. фонд правовых и норматив.-техн. док. URL: https://docs.cntd.ru/document/1200105687?ysclid=lyznqz1bfe198149478 (дата обращения: 24.07.2024).

Патент № 209907 Российская Федерация, МПК F16L 9/147 (2006.01). Металлокомпозитная труба: № 2021119187: заявл. 28.10.2021: опубл. 23.03.2023 / Коровин Р.В., Крохин С.С., Марихбейн Р.С. и др.; заявитель ПАО «МОЭК» // Yandex.ru: патенты. URL: https://yandex.ru/patents/doc/RU209907U1_20220323 (дата обращения: 24.07.2024). EDN: DUKUIR.

ГОСТ Р 55068–2012. Трубы и детали трубопроводов из эпоксидопластов, армированных стекловолокном и/или базальтоволокном. Технические условия // Кодекс: электрон. фонд правовых и норматив.-техн. док. URL: https://docs.cntd.ru/document/1200104721?ysclid=lyznmns72q261128218 (дата обращения: 24.07.2024).

Bityukov VA, Volosukhin VA. Hydrodynamics, Design, Manufacturing Technology, and Application of Elastic Pipelines. Stary Oskol, Russia: Fine Science-Intensive Technologies [Tonkie naukoemkie tekhnologii]; 2011. (In Russian)

Ministry of Regional Development of the Russian Federation. SP 124.13330.2012 (code of practice). Thermal networks. Available from: https://docs.cntd.ru/document/1200095545?ysclid=lyzntxlv5j125704384 [Accessed: 24 July 2024]. (In Russian)

Ministry of Energy of the Russian Federation. Order No. 115 dated 24 March 2003. Rules for the technical operation of thermal power plants. Available from: https://docs.cntd.ru/document/901856779 [Accessed: 24 July 2024]. (In Russian)

Ermilova AI, Bitt VV, Bystrikova DV, Ushakova OB, Kalugina EV. Modern polymer composite materials for pipeline systems. Permeability problems. Composite Structures [Konstruktsii iz kompozitsionnykh materialov]. 2017; 148(4): 75–81. (In Russian)

Kostin AA. Application of polymer pipes in heat supply and hot water supply. Heat Supply News [Novosti teplosnabzheniya]. 2016; 188(4): 22–24. (In Russian)

Stepanova TA, Strogonov KV, Fedyukhin AV, Khoreva PV, Bernadiner IM. Analysis of thermal-hydraulic characteristics of composite pipes compared to metallic and polymeric materials. Ecology and Industry of Russia [Ekologiya i promyshlennost' Rossii]. 2019; 23(1): 38–41. https://doi.org/10.18412/1816-0395-2019-1-38-41. (In Russian)

Federal Agency on Technical Regulating and Metrology (Rosstandart). GOST R 55596–2013 (state standard). District heating systems. Standard for the stress and seismic analysis. Available from: https://docs.cntd.ru/document/1200105687?ysclid=lyznqz1bfe198149478 [Accessed: 24 July 2024]. (In Russian)

Korovin RV, Krokhin SS, Marikhbeyn RS, Kakabadze DT, Kuznetsov AE, Sukhoroslov AA, et al. Metal composite pipe. RU209907 (Patent) 2023.

Rosstandart. GOST R 55068–2012. Glass-fibre – and basalt-fibre reinforced epoxy plasticpipes and parts of pipelines. Specifications. Available from: https://docs.cntd.ru/document/1200104721?ysclid=lyznmns72q261128218 [Accessed: 24 July 2024]. (In Russian)

Перевод выполнен Moscow Translation Agency