CC BY
8
3. Электронный журнал Novainfo. [Электронный ресурс] Режим доступа: http://novainfo.ru/
4. Электронный научно-практический журнал «Современные научные исследования и инновации». [Электронный ресурс] Режим доступа: http ://web. snauka.ru
5. Портал искусственного интеллекта. [Электронный ресурс] Режим доступа: http://neuronus.com
УДК 697.133
Мустаев Д.В. студент магистратуры 2 курса кафедра «Промышленная теплоэнергетика» Казанский государственный энергетический университет научный руководитель: Валиев Р.Н., к.т.н.
доцент Россия, г. Казань
ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОЙ КРАСКИ
Аннотация:
В статье показана актуальность использования теплоизоляционных покрытий, снижающих коррозию трубопроводов. Охарактеризовано состояние теплосетей г. Набережные Челны. Систематизированы критерии применимости теплоизоляционных красок для защиты трубопроводов тепловых сетей. Проведена оценка эффективности теплоизоляционных покрытий.
Ключевые слова: тепловые потери, коррозия, тепловая сеть, тепловая камера, теплоизоляционная краска.
Mustaev D. V.
Master's student
2nd course of the "Industrial heat power engineering" department
Kazan State Power Engineering University
Russia, Kazan Supervisor: Valiev R. N.
Associate Professor Ph. D. INCREASE OF THE EFFICIENCY OF THERMAL PIPELINES OPERATION WITH USING HEAT-INSULATING PAINT
Abstract: The article shows the topicality of the use of thermal insulation coatings, which reduce the corrosion of pipelines. The condition of heating systems in Naberezhnye Chelny is characterized. The criteria for the applicability of heat-insulating paints for the protection of pipelines for heating networks have been systematized. The efficiency of thermal insulation coatings was evaluated..
Keywords: heat losses, corrosion, heat network, thermal chamber, heat-insulating paint.
Тепловые сети г. Набережные Челны передают тепловую энергию на большие расстояния и характеризуются значительной протяженностью. Одной из причин, снижающих сроки эксплуатации тепловых сетей, является наружная коррозия металлических поверхностей. Скорость протекания коррозионных процессов зависит от степени увлажнения поверхности металла и определяется температурой и влажностью окружающего воздуха. В этой связи актуальными являются исследования по нанесению теплоизоляционных покрытий, одновременно снижающих коррозию теплопроводов. Целью исследования является выявление возможности снижения теплопотерь за счет применения теплоизоляционных красок. Для достижения цели решались задачи анализа состояния теплосетей г. Набережные Челны; систематизации критериев применимости теплоизоляционных красок; оценки эффективности теплоизоляционного покрытия.
На балансе предприятия, обслуживающего тепловые сети г. Набережные Челны находится более 400 тепловых камер. Тепловые камеры используются для подключения и отключения абонентов, контроля состояния тепловых сетей и проведения технических измерений. Камеры располагаются на расстоянии 150-200 метров друг от друга. Известно, что состояние теплосетей оценивается как неудовлетворительное, а 30% сетей требуют ремонта [1], что, в том числе, связано с развитием коррозионных процессов в материале трубопроводов теплосетей.
Для тепловых сетей г. Набережные Челны наиболее характерны следующие виды коррозии: коррозия металла во влажной атмосфере тепловых камер и каналов из-за капиллярно-пористой структуры применяемых теплоизоляционных материалов и коррозия из-за затопления участков теплотрасс. Наиболее тяжелыми условия эксплуатации в тепловых сетях становятся в периоды таяния снегового покрова над теплотрассами из-за перепадов температуры и в периоды подъема грунтовых вод. Так, увлажнение тепловой изоляции приводит к увеличению тепловых потерь в 22,5 раза, а намокание стен и перекрытий тепловых каналов вызывает разрушение силовых элементов. Помимо этого, при отсутствии вентиляции в каналах тепловых сетей, в воздухе накапливаются газы, образующиеся при распаде органических веществ, что также увеличивает скорость коррозии металлических поверхностей [2].
Измерения температуры и влажности, проведенные в тепловых камерах и каналах г. Набережные Челны показали, что значения средней температуры окружающего воздуха в них находятся в диапазоне 28-34 °С, значения средней относительной влажности в девяноста случаях из ста попадают в диапазон 65-80 %, а увлажнение тепловой изоляции теплопроводов в среднем составляет 20-30 %. Следовательно, микроклимат в тепловых камерах и каналах тепловых сетей влияет на развитие коррозионных процессов и величину теплопотерь.
Во избежание сверхнормативных тепловых потерь в камерах и каналах тепловых сетей предлагается выполнить защиту поверхностей подверженных увлажнению специальным покрытием - теплоизоляционной краской. На данный момент на рынке строительных материалов имеется большой выбор теплоизоляционных красок применяемых для покрытия трубопроводов. Зачастую проектировщики вносят в проект покрытие, которое устраивает заказчика, без проведения технико-экономического сравнения [3].
В ходе выполнения исследования проведен анализ нескольких видов тепловых красок по их теплотехническим характеристикам и области применения. Рассматривались следующие виды теплоизоляционных красок: «АСТРАТЕК», «АКТЕРМ», «БРОНЯ» и «ТЕРМОС».
Критерии оценки применимости теплоизоляционных красок, в сравнении с традиционными утеплителями трубопроводов:
1. Легкость нанесения. Жидкая теплоизоляция для труб наносится обычной кистью, валиком или краскопультом, что обеспечивает обработку труднодоступных изгибов, стыков или резьбы. Кроме того, теплоизоляционная краска обладает отличной адгезией: она одинаково хорошо наносится на металл, пластик или другой материал. Ни один традиционный утеплитель не обеспечивает аналогичного уровня прилегания к поверхности.
2. Ремонтопригодность. Жидкий утеплитель для труб позволяет оператору видеть все возможные изъяны основания, что облегчает обнаружение протечек. Очистить участок трубы от такого утеплителя можно за несколько минут с повторным «закрашиванием» теплоизоляционной краской после проведения ремонтных работ.
3. Безопасность. Жидкая теплоизоляция не выделяет вредных веществ, является взрыво- и пожаробезопасной, поэтому ее можно применять даже внутри помещений.
4. Эстетичность. Труба, покрытая жидкой теплоизоляцией, обеспечивает лучшее визуальное восприятие, по сравнению с бесформенной конструкцией из неровных слоев минеральной ваты. Также производители предусмотрели возможность колеровки этого материала.
5. Долговечность. В зависимости от разновидности такое покрытие прослужит от 10 до 40 лет. Долговечность достигается за счет устойчивости материала к механическим повреждениям, УФ-излучению, высокой влажности и перепадам температур, стойкости к агрессивной химической среде.
Следует учитывать, что теплоизоляционная краска является дорогостоящим материалом, поэтому многие коммунальные службы в целях экономии поступают следующим образом: поверх одного слоя жидкого утеплителя используют слой стекло- или минеральной ваты. При этом, такое совместное применение двух способов теплозащиты способствует сокращению теплопотерь сокращаются до 80% [4].
На рисунке наглядно показано изменение температурного режима
сетевой воды до и после нанесения защитной краски, где подтверждается эффективность применение теплоизоляционного покрытия.
Рисунок - Температурный график до и после использования теплозащитной краски Таким образом, на основании результатов обследования тепловых камер и каналов системы теплоснабжения г. Набережные Челны выявлено теплопотери, вызванные коррозионными процессами. Показано, что применение теплозащитных красок имеет преимущества перед традиционными минеральными утеплителями по критериям легкости нанесения, эстетичности, ремонтопригодности, долговечности и др. Выявлена эффективность применения теплозащитных красок для снижения теплопотерь.
Использованные источники:
1. Мустаев Д.В., Валиев Р.Н. Анализ причин повреждения трубопроводов тепловых сетей // Международное научно-практическое периодическое сетевое издание «Форум молодых ученых». - 2017. - №18 (12). Режим доступа: http://forum-nauka.ru.
2. Николаенко Р. А., Ермоленко М. В., Степанова О. А. Влияние увлажнения тепловой изоляции на величину тепловых потерь тепловых сетей // Молодой ученый. — 2014. — №6. — С. 207-210.
3. Созинов В.П., Кулагин С.М., Корягин А.Н. Технико-экономическое обоснование выбора удельных тепловых потерь трубопроводами // Вестник ИГЭУ». - 2006. - Вып. 4. - С. 1-3.
4. Таусенев Е.М. и др. Сравнение эффективности жидкого теплоизоляционного покрытия // Ползуновский вестник 2016.- № 1. - С.108-111.
