CC BY
5ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
УДК 62
ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ГАЗОПРОВОДОВ, РЕКОНСТРУИРУЕМЫХ ПО ТЕХНОЛОГИИ «ФЕНИКС»
Бигимбаева Э.Г., студент группы 17Стр(м)ТГМП, Оренбургский государственный университет, Оренбург e-mail: elochka-3903@mail.ru
Научный руководитель: Демидочкин В.В., канд. техн. наук, доцент, заведующий кафедрой теплогазоснабжения, вентиляции и гидромеханики, Оренбургский государственный университет, Оренбург
В настоящее время в системе газораспределения и газопотребления России эксплуатируется более 730 тыс. км газопроводов, в государственном реестре зарегистрировано около 69 тыс. опасных производственных объектов газораспределения и газопотребления, которые обеспечивают газом потребителей на внутреннем рынке.
Рассматривая техническую литературу и нормативные документы по строительству, ремонту, реконструкции и эксплуатации газопроводов систем газораспределения и газопотребления, определен довольно большой выбор технологий, в первую очередь бестраншейных, как для сооружения, так и для восстановления газопроводов и повышения их уровня с применением современных полимерных материалов.
Ключевые слова: современные методы реконструкции, бестраншейная санация трубопроводов, технология восстановления изношенных газопроводов «Феникс», капитальные и эксплуатационные затраты на реконструкцию.
На современном этапе в России все больше ухудшается проблема обеспечения бесперебойной работы и безопасной эксплуатации сетей газораспределения, поскольку количество изношенных подземных газопроводов увеличивается. В основном, данная проблема затронула крупные города нашей страны, которые имеют широко разветвленные сети газоснабжения.
Сегодня миру известны достаточно широкий выбор технологий и материалов для восстановления распределительных газопроводов, но к сожалению, еще пока не выявили универсального метода, применяемого для всех возможных условий выполнения работ. Следовательно, качественное изучение алгоритма действий при выборе наиболее оптимального варианта реконструкции, а также определение критериев, которые влияют на выбор определенного метода, выявление области использования различных технологий реконструкции является актуальной задачей.
В нашей стране в данный момент эксплуатируется распределительная сеть, в которой более 70 тыс. км со сроком эксплуатации более 30 лет, как правило, такие сети нуждаются в проведении капитального ремонта или реконструкции. Несомненно, это приводит к понижению уровня надежности и безопасности эксплуатации сети газораспределения, так как увеличивает риск возникновения аварий. Таким образом, основная задача на сегодняшний день - выбор оптимального метода реконструкции.
Если говорить об использовании современных и зарубежных технологий восстановления изношенных газопроводов, то на сегодняшний день существуют порядка четырех основных методов реконструкции. Т.Е. Лютова, рассматривает в своей статье основные методы восстановления (реконструкции) изношенных стальных газопроводов с размещением внутри них полиэтиленовых труб и оболочек. Следует отметить, что среди них
широкое распространение получил бестраншейный способ с использованием технологии «Феникс». Метод «Феникс» широко используется за рубежом, в основном в европейских странах. В частности, во Франции по данному методу было восстановлено более двухсот км водопроводных труб большого диаметра. Принцип бестраншейного восстановления трубопроводов по методу «Феникс» состоит в образовании внутри поврежденного участка газопровода новой композитной тонкостенной трубы, которая обладает самостоятельной несущей способностью при минимальном снижении диаметра действующего газопровода [1].
В процессе изучения технологии «Феникс» выявлено, что используют ее при любой глубине заложения труб (в грунте или непроходных каналах), не зависящих от типа грунтов, окружающих газопровод. В особенности, он эффективен при следующих видах повреждений: трещины (винтообразные продольные, поперечные), абразивный износ и свищи (при отсутствии инфильтрации воды в трубу). А также при различных других повреждениях (раскрытых стыках, смещении труб в стыках) необходима предварительная подготовка, обеспечивающая целостность труб в местах дефектов. По мнению главного инженера ООО «Мосгаз» Андрея Горбачева, в условиях густонаселенного города - она просто незаменима, так как позволяет проводить работы, не перекрываю движение на железной дороге, на водных магистралях, на автотрассах и улицах, не нарушая никаких инженерных коммуникаций.
В статье Т.Е. Лютовой преимущества метода заключаются в том, что для установки рукава используется мобильное оборудование, сами работы проводятся достаточно быстро, при минимуме земляных работ. В отдельных случаях, при диаметрах трубопроводов до 400 мм, реконструкцию можно производить через существующие колодцы, при этом только лишь демонтировав фитинги или запорную арматуру [1].
Согласно СП 42-103-2003 «Проектирование и строительство газопроводов из полиэтиленовых труб и реконструкция изношенных газопроводов» метод «Феникс» эффективно применяется для восстановления работоспособности изношенных стальных газопроводов введением в предварительно отключенный и очищенный участок газопровода тканевого шланга, наружная поверхность которого покрыта специальным двухкомпонентным клеем (далее - клеем) [3].
Область применения данного метода нанесения сплошного полимерного покрытия: стальные и чугунные трубы, диаметры которых достигают от 150 до 900 мм. Длина изношенного участка должна определяться в зависимости от диаметра восстанавливаемого газопровода, таким образом, при диаметре 150 мм она будет составлять 500 мм, при диаметре 300 мм - 300 м, при диаметре 900 мм - 100 м.
По групповой оценке экспертов, которая представлена в таблице 1, проведенной в диссертации Ганзикова А.С. метод Феникс является одним из распространенных, а также получивший высокую оценку экспертов.
Таблица 1 - Групповая оценка метода реконструкции
Метод реконструкции Расчетное значение итоговой оценки i W
Протяжка полиэтиленовой трубы без разрушения старой трубы 1,74
Протяжка полиэтиленовой трубы с разрушением старой трубы 1,52
Реконструкция плотноприлегающей трубой (U-лайнер) 2,18
Синтетический рукав 1,63
Primus Line 1,85
Открытый способ 1,37
Учитывая наличие ряда преимуществ метода реконструкции синтетическим рукавом перед другими современными технологиями реконструкции распределительных
газопроводов и проведенные исследования технических характеристик, существующая вероятность разрыва рукава и необходимость тщательной чистки старой трубы видятся избыточными и могут препятствовать более широкому применению данного метода, что является негативным фактором в процессе выбора оптимального варианта.
Согласно территориальным сметным нормативам для Москвы ТСН-2001 данный метод восстановления изношенных газопроводов является относительной дорогой технологией, что также препятствуют широкому использованию данной технологии.
Опираясь на результаты экономического анализа, проведенного Ганзиковым А.С., каждого из рассмотренных методов реконструкции, следует отметить, что наиболее целесообразным является метод реконструкции протяжкой ПЭ трубы без разрушения, а наиболее экономически не выгодным - реконструкция открытым способом, что наглядно представлено в таблице 2.
Таблица 2 - Анализ стоимости реконструкции в зависимости от выбранного метода
Методы реконструкции Протяжка полиэтиленовой трубы без разрушения Плотно-прилегаю -щая труба Протяжка полиэтилен овой трубы с разрушени ем старой Метод синтетичес кого рукава «Феникс» Primus Line Открытый способ реконструк ции
Стоимость, в ценах 2011 г. тыс. руб. 9 406 15 098 17 657 19 553 24 315 38 177
Далее сравним капитальные и эксплуатационные затраты санации по методу «Феникс» с прокладкой новой подземной стальной трубы, представленной ниже на рисунке 1.
500000 400000 300000 200000 100000 0
1
2
3
4
5
Капитальные затраты, млн,руб/ за 100 п.м (К2)
Эксплуатационные затраты, млн.руб/пог.м (Э2)
Капитальные затраты, млн,руб/ за 100 п.м (К1)
Эксплуатационные затраты, млн.руб/пог.м
(Э1)
Рисунок 1 - График изменения капитальных и эксплуатационных затрат в зависимости от выбранного метода реконструкции, тыс. руб.
Очевидно, что в сравнение с прокладкой новой стальной трубы метод «Феникс» использовать целесообразнее, особенно при больших диаметрах газопроводов, даже если учитывать такой существенный минус как дорогостоящее оборудования, капитальные затраты по данному методу будут существенно меньше.
Таким образом, изученная технология является одной из инновационных технологий, применяющихся как в нашей стране, так и за рубежом. Большое количество преимуществ
данного метода заставляют все чаще прибегать к данному методу реконструкции, несмотря на дорогостоящее оборудование. Поскольку изучаемая технология заслуживает детального анализа, то в дальнейшем будут произведен расчет технико-экономических показателей газопроводов, реконструированных по данному методу реконструкции, по которым можно судить о его целесообразности.
Литература
1. Ганзиков, А.С. Обзор современных технологий бестраншейного восстановления стальных изношенных газопроводов / А.С. Ганзиков, С.И. Сенцов // Сборник научных трудов «Надежность и безопасность магистрального трубопроводного транспорта». -Выпуск 6. Новополоцкий ПГУ, 2011. - С. 33-37.
2. Лютова, Т.Е. Особенности и возможности современных способов реконструкции и ремонта подземных газопроводов в условиях городской застройки / Т.Е. Лютова // Ползуновский вестник. - 2014. - № 1. - С. 92-95.
3. СП 42-103-2003. Проектирование и строительство газопроводов из полиэтиленовых труб и реконструкция изношенных газопроводов». - М., 2003. - С. 63-64.
