Оборудование для ремонта систем теплоснабжения

Прогрессивные технологии ремонта оборудования теплосетей с использованием композиционных материалов

Журнал «Новости теплоснабжения» № 1, 2005 г., www.ntsn.ru

К.т.н. А. Б. Тулинов, проф., А. А. Корнеев, Московский государственный университет сервиса; А. Б. Гончаров, генеральный директор, ММК «Мосинтраст»; Ю.Н. Казанов, генеральный директор, МУП «Мытищинская теплосеть»

В последнее время в технологии ремонта и обслуживания тепловых сетей наметились принципиально новые подходы. Стали применяться композиционные материалы, обладающие высокими физико-техническими характеристиками и универсальностью применения. Их использование в качестве соединительных элементов и в ремонтных целях позволяет заменить традиционные методы соединений (сварку, пайку, клепку и т.п.) новыми технологическими процессами — склеиванием, формованием, заделкой дефектов с помощью металлополимерных и анаэробных материалов. Эти материалы имеют следующие достоинства:

□ высокая технологичность и простота приготовления смеси, вследствие чего не требуется длительного обучения пользователя;

□ возможность проведения ремонта в полевых и производственных условиях без подвода энергии;

□ сокращение сроков ремонта в 2-10 раз;

□ возможность выполнения ремонта в неудобных и труднодоступных местах;

□ возможность проведения срочного (аварийного) ремонта в течение короткого времени (3-4 мин.) с помощью ремонтных материалов ускоренного отверждения;

□ возможность соединения разнородных материалов между собой в различных сочетаниях;

□ восстановление фрагментов деталей без применения специальной оснастки и инструмента;

□ увеличение срока эксплуатации восстановленных и отремонтированных объектов в 2-17 раз;

□ проведение ремонта без демонтажа или с минимальным демонтажем оборудования.

Опыт работы с композиционными материалами, а также анализ дефектов, возникающих на трубопроводах и оборудовании в системах теплоснабжения, показал возможности широкого применения композиционных материалов для осуществления их ремонта. Результатом такого анализа является структурная схема (рис. 1), показывающая наиболее часто встречающиеся дефекты на объектах теплоснабжения, для устранения которых предложено использовать конкретные композиты фирмы «Честер Молекуляр» (Польша). Данные композиционные материалы использует для ремонта различного теплотехнического оборудования МУП «Мытищинская теплосеть».

Материалы для восстановления оборудования включают в себя металлополимеры универсальные, антифрикционные, керамические, защитные антикоррозионные и противоизносные покрытия, а также анаэробные (отверждаются при условии отсутствия контакта с кислородом —прим. ред.) фиксаторы, анаэробные уплотнители, смазочные «материалы», очистители и другие сервисные и сопроводительные материалы.

Это двухкомпонентные полимерные материалы, наполненные мелкодисперсными металлическими и минеральными порошками; они также имеют в своей структуре волокнистые, керамические или кварцевые наполнители. Они могут успешно применяться для устранения неисправностей, ремонта и восстановления оборудования тепловых сетей.

Металлополимеры обладают следующими основными преимуществами, которые выгодно отличают их от подобных материалов и обеспечивают широкое применение:

□ компоненты материала не требуют точной дозировки при перемешивании, зрительная оценка объема обоих компонентов обеспечивает получение полноценного материала;

□ способность качественного отверждения уже при температуре +50 О С;

□ легкость перемешивания основы и отвердителя, а благодаря контрастному цвету обоих компонентов можно зрительно контролировать качество перемешивания, добиваясь однородности цвета материала;

□ отсутствие изменения объема в процессе полимеризации металлополимеров;

□ высокая адгезия к стали, чугунам, цветным металлам, стеклу, древесине, бетону и пластмассам (за исключением тефлона и полиэтилена);

□ высокая стойкость против давления и вибрации, ударопрочность;

□ эластичность, исключающая негативное влияние коэффициента расширения различных материалов;

□ отсутствие токсичности, подтвержденное допуском к контакту с питьевой водой;

□ стойкость против коррозии, эрозии, кавитационного изнашивания;

□ высокая химическая стойкость.

Анаэробные фиксаторы и уплотнители

Клеи-фиксаторы и уплотнители различаются прочностными характеристиками, температуростойкостью, продолжительностью полимеризации, вязкостью. Фиксаторы и уплотнители подходят для:

□ контровки резьбовых и соединений;

□ фиксации гладких цилиндрических соединений (вал-втулка, вал-шестерня);

□ уплотнения плоских разъемных соединений;

□ герметизации пор литья и сварных швов.

По прочности анаэробные клеи разбиты на пять основных групп, которые различаются по степени фиксации (слабая, средняя, сильная, очень сильная, очень сильная для высокотемпературных соединений). По температуростойкости — на три группы (до +175, до +200, до +2500 О С). Выбор клея осуществляется, исходя из условий работы склеиваемого объекта.

Кроме анаэробных фиксаторов и уплотнителей, выпускаются:

□ микрокапсулированные клеи, представляющие каплю клея, заключенного в желеобразную оболочку и предназначенные для контровки резьбовых соединений;

□ жидкие акриловые прокладки для соединений высокого давления (усилие на разрыв до 160 МПа);

□ эластомерные материалы для восстановления обрезиненных валов и резинотехнических изделий.

На предприятии «Мытищинская теплосеть» вот уже полтора года ведутся ремонтные работы с применением металлополимеров, анаэробных уплотнителей и фиксаторов. За это время было проведено большое количество ремонтов насосов, трубопроводов и различного технологического оборудования, результаты которых показали высокую экономическую эффективность новой технологии.

Так, например, основными дефектами перекачивающих насосов являются износ посадочных мест подшипников как на валах, так и в корпусах насосов, значительный износ бронзовых защитных втулок, шпоночных канавок на валах и др. Обычно, бронзовые втулки заменялись на новые. Посадочные места под подшипники на валах, как правило, подваривались, что часто приводило к короблению и отбраковке валов и дальнейшему изготовлению нового вала. Для восстановления посадочных мест в корпусах вытачивались соответствующие втулки, которые затем запрессовывались в корпус в месте установки подшипника.

Такая технология отличается большой трудоемкостью и металлоемкостью, а, следовательно, и стоимостью ремонта.

Специалистами Московского государственного университета сервиса предложена прогрессивная технология ремонта узлов насосного оборудования с использованием композиционных материалов.

На рис. 2, 3, 4 показаны отремонтированные детали центробежного насоса. По такой технологии восстанавливается не менее 10 насосов в месяц. Проведенные расчеты показали, что технология ремонта узлов насосов обеспечивает снижение трудоемкости ремонта на 1860 чел.час. в год и себестоимости работ на 52 тыс. руб. Годовой экономический эффект составил 283 тыс. руб. Получив положительный результат по применению различных восстановительных материалов, руководство МУП «Мытищинская теплосеть» приняло решение о создании специальных ремонтных комплектов для оснащения ремонтных бригад теплосетей, получивших название «Метеор». В их состав входят необходимый набор металлополимеров, анаэробных уплотнителей, фиксаторов и очистительных жидкостей.

Также в составе комплекта присутствует необходимый инструмент для проведения ремонтных работ, начиная от механизированного (электрическая дрель, УШМ, электрический фен) до средств индивидуальной защиты. Таким образом, при помощи данного комплекта ремонтная бригада может качественно восстановить повреждения, возникшие на объектах теплоснабжения. На рис. 5, 6, 7 показаны примеры применения технологии ремонта с использованием композиционных материалов.

В настоящее время ремонтные композиционные материалы успешно применяются для ремонта оборудования и изделий в различных отраслях промышленности, в том числе в автомобильной, судостроительной, целлюлозно-бумажной, машиностроительной, а также в жилищно-коммунальном хозяйстве при эксплуатации систем водоснабжения, теплоснабжения, газоснабжения. При этом обеспечивается увеличение срока службы изделий, снижение трудоемкости ремонта не менее чем на 20%, себестоимость работ на 15-20%, сокращается расход металлов на 40-50%.

Источник

Ремонт теплотрассы: планирование, особенности и основные этапы

Оборудование тепловых сетей, как и любое другое, периодически нуждается в ремонте. Основная задача ремонтных работ — выявление и устранение неполадок в системе для обеспечения её нормального функционирования. Ремонт тепловых сетей является комплексом мероприятий, которые направлены на поддержание, а также (в некоторых случаях) модернизацию коммуникации или отдельных её составляющих.

Ремонт тепловых сетей — обязательное мероприятие, которое можно проводить разными методами

Виды и способы монтажа теплосетей

Существует два основных вида теплосетей:

Полезная информация! Однотрубные теплосети прокладывается преимущественно за городской чертой, а многотрубные — на территории городов и других населённых пунктов.

Кроме этого, в зависимости от вида материала трубы для строительства теплотрассы делятся на:

Для теплоизоляции готовой коммуникации используют:

• минеральную вату;
• пенополиуретан (ППУ);
• разные полимеры.

Строительство теплотрасс — это довольно сложный, с технической точки зрения, процесс. Прокладка современной теплотрассы подразумевает наличие специальных знаний в строительной области, а также использование различной строительной техники.

Прокладка теплосетей может выполняться несколькими способами, в зависимости от различных факторов:

Канальный метод предполагает подготовку траншей для укладки труб

Канальный монтаж теплотрасс

Канальный монтаж подразумевает использование специальных каналов, в которые прокладывают трубы теплосети. Такие каналы, как правило, выполняются из таких материалов:

Рассмотрим основные этапы прокладки в бетонные каналы коммуникаций, осуществляющих транспортировку тепла до потребителей:

1. В первую очередь с использованием специальной техники, выкапывают траншеи под трубы.
2. Далее поверхность канала выравнивается и подготавливаются опалубки.
3. Производится армирование бетона, в результате чего его технические характеристики повышаются. Армирование позволяет повысить прочность канала, а также снизить тепловые потери в системе.
4. На трубы наносят краску, которая выполняет функцию защиты от губительного воздействия коррозии.
5. Трубы монтируют на специальные скользящие опоры.
6. Производится тепло- и гидроизоляция трубопровода.
7. Готовый канал перекрывают плитами и засыпают землёй.
8. Земля утрамбовывается и производится благоустройство участка, на котором происходил монтаж трубопровода.

Железобетонный канал монтируется гораздо проще. После того, как траншея вырыта, а железобетонные лотки смонтированы, производится монтаж трубопровода. После изоляционных работ канал закрывают и засыпают землёй.

Бесканальный монтаж

Такой способ позволяет прокладывать трубопроводы быстрее, чем в остальных случаях и является наиболее распространённым на сегодняшний день. Это также связано с минимальным расходом средств и энергии при его проведении.

Бесканальный метод прокладки сетей разрешается использовать только в плотных несыпучих грунтах

Рассмотрим основные этапы прокладки трубопроводов отопления бесканальным способом:

1. Вначале выкапывается широкий канал.
2. Дно траншеи выравнивается и засыпается песком.
3. После прокладки труб производится работа по изоляции стыков.
4. Далее отсыпается песок и траншея закрывается защитными плитами.
5. В конце, как и в предыдущем способе, проводят благоустройство участка.

В случае если теплотрасса монтируется этим методом, необходимо обращать внимание на следующие моменты:

• монтаж трубопровода проводится только в плотном, сухом грунте, который не подмывается грунтовыми водами;
• глубина прокладки коммуникации должна соответствовать необходимым нормам (от 0,5 до 3 м);
• слой песка на дне траншеи должен составлять не менее 10 см;

Монтаж теплотрасс наружного типа

Наружная (открытая) теплотрасса — это коммуникация, которая монтируется на поверхности земли на специальных опорах. Строительство теплотрасс наружным методом проводится крайне редко. Это связано с тем, что такой монтаж несёт в себе определённые сложности, особенно с обустройством изоляции. Однако в некоторых случаях такая установка коммуникации является единственным выходом (например, при густозастроенности участка и наличии разветвлённых подземных сетей).

Там, где нет возможности прокладывать теплотрассу под землей, трубы монтируют открытым способом

Важно! В первую очередь строительство теплотрасс требует составления предварительного проекта. Это касается всех типов прокладки без исключения. Проект должен включать в себя план следования теплотрассы и содержать расположение всех уличных объектов. Это необходимое мероприятие, которое позволяет заранее рассчитать все сложности монтажа для конкретной ситуации.

Сам монтаж проходит по предварительному проекту и состоит из 3 основных этапов:

1. В первую очередь монтируются опоры соответствующей высоты, на которые впоследствии установят трубы.
2. Выполняется установка труб.
3. На трубы устанавливают теплоизоляционный материал.

Ремонт теплосетей

Теплопроводы, смонтированные под землёй, рано или поздно изнашиваются, что влечёт за собой возникновение различных аварийных ситуаций. Последствия аварий устраняются посредством ремонта теплосетей, который включает в себя следующие работы:

• починка отдельных сегментов тепловой коммуникации;
• замена отдельных комплектующих;
• монтаж дополнительной изоляции или других защитных конструкций.

Ремонтные работы, как правило, проводятся в случаях, даже если приходится иметь дело с ветхими конструкциями. В любом случае стоит понимать, что такое обновление коммуникации отличается временным эффектом.

Ремонт теплосетей может включать различные работы — от починки отдельных элементов системы до полной замены протяженных участков труб и оборудования

В некоторых случаях ремонт теплосети невозможен и проводится его полная реконструкция. Для реконструирования необходимым шагом является разработка проекта коммуникации с учётом норм и правил действующего законодательства.

При повторном выявлении неисправности в теплосети возможна его полная замена. Иначе повышается риск возникновения аварийной ситуации. Независимо от ситуации, всегда необходимо производить предварительный осмотр коммуникации, который поможет выявить проблему и на основании полученной информации, разработать план ремонтных работ.

Осмотр направлен на выявление следующих факторов:

• поиск аварийных участков в трубопроводе;
• выявление потенциально опасных участков, которые в будущем могут стать причиной неисправности системы.
• анализ грунта, в котором проложен трубопровод.

Планово-предупредительный ремонт теплосетей

Очень важным моментом в ремонте теплосетей является своевременное обнаружение неисправности в коммуникации. Это предупреждает неожиданные аварийные ситуации и увеличивает эксплуатационный срок системы в целом. В результате этого можно сделать вывод, что нормальное функционирование теплотрассы зависит не только от соблюдения эксплуатационных норм, но и от своевременного выполнения планово-предупредительного ремонта (ППР).

В состав ППР входит 4 типа мероприятий:

• периодические плановые осмотры;
• профилактические осмотры;
• текущие ремонтные работы;
• капитальные ремонты.

Регулярные осмотры трубопроводов позволяют вовремя выявлять аварийные участки и планировать ремонтные работы

Периодические плановые осмотры выполняются по согласованному и утверждённому графику через определённые временные отрезки. Это мероприятие позволяет установить, нуждается ли теплосеть в текущем или капитальном ремонте.

Профилактические ремонты проводят посредством отключения отдельных участков коммуникации. Такие ремонтные работы направлены на устранение мелких неполадок или на очистку системы.

Обратите внимание! Система ППР предполагает обустройство специального ремонтного участка (базы). Кроме этого, в обязательном порядке должен проводиться контроль качества, выполняемых ремонтных мероприятий.

Классификация ремонтных работ на капитальные и текущие зависит от степени поломки, а также объёма работ и материальных затрат. Текущий ремонт, как правило, производится за счёт предприятия. Капитальные ремонты теплосетей выполняются за счёт государства. В большинстве случаях, если теплосеть нуждается в капитальном ремонте, при ней организовывают ремонтный цех со всем необходимым оборудованием.

По системе ППР определяются следующие моменты:

• вычисляются трудозатраты, которые потребуются на выполнение ремонтных работ;
• определяются временные сроки проведения работ;
• согласовываются виды ремонтных работ;
• определяется категория сложности;
• организовывается снабжение ремонтируемого участка необходимым инструментом, а также запчастями и другими материалами.

Особенности планирования ремонтных работ

Ремонтные работы, направленные на устранение неполадок в теплосетях, требуется выполнять по мере необходимости, опираясь на результаты профилактических осмотров и испытаний. Ремонтные работы, как правило, проводятся в летний период, когда не требуется отапливание жилых помещений, что является основной функцией такой коммуникации.

Плановый ремонт теплотрассы производится в теплое время года, когда система не работает и есть возможность остановить движение рабочей среды

Независимо от ситуации, ремонтные работы проводятся в максимально сжатые сроки. Для сокращения длительности этого мероприятия рекомендуется выполнять следующие методы ремонта:

Эти методы подразумевают замену теплотрассы или вышедшего из строя оборудования на подготовленные аналоги. Для успешного проведения ремонтных мероприятий очень важно заранее подготовить всё необходимое оборудование, запасные части, материалы и другие необходимые приспособления.

Составление годовых и месячных планов по проведению капитальных ремонтных работ выполняется, как правило, за 4 месяца до их начала. Мероприятия, которые направлены на модернизацию существующей коммуникации, подготавливаются за 6 месяцев до начала планируемого года.

Этапы ремонта теплотрассы

Ремонт теплосетей является очень важным мероприятием и проводится в соответствии со всеми нормами и правилами, указанными в соответствующей документации. В большинстве случаев ремонтные работы, направленные на устранение неполадок в системе, включают в себя следующие этапы:

1. Обнаружение проблемных участков и различных дефектов в теплосети. Для этих целей используется специальное оборудование.
2. Демонтаж и обрезка перекрытий, в которых были выявлены поломки.
3. Очистка канала от различных загрязнений.
4. Поэтапный монтаж теплотрассы и изоляционные работы.
5. Установка соответствующей запорно-регулирующей арматуры.

Важно! Капитальный и текущий ремонт теплотрассы выполняется специальными ремонтными бригадами, а также ремонтный персонал теплосети. Кроме этого, необходимо чтобы на месте ремонтных работ присутствовал эксплуатационный персонал. Руководителем ремонтных работ обычно выступает начальник района.

1. Гидравлические испытания трубопровода и комплектующих.
2. Монтаж защитных перекрытий (плит).
3. Установка гидроизоляции.

После выполнения всех вышеперечисленных пунктов, производится засыпание ямы песком и землёй и последующая утрамбовка. Сверху укладывают слой гравия и заливают его бетоном. В зависимости от конкретного случая стоимость на ремонт или замену теплосети может быть разной.

Источник