Расчетный срок службы трубопроводов

Срок службы трубопровода

Вопрос:

Согласно СП 30.13330.2012 п.7.1.

2 трубопроводные системы холодной и горячей воды должны выполняться из труб и соединительных деталей, срок службы которых при температуре воды 20°С и нормативном давлении составляет не менее 50 лет, а при температуре 75°С и нормативном давлении – не менее 25 лет, при этом гидравлические сопротивления должны оставаться неизменными в течение всего срока эксплуатации.

Каким образом определяется срок службы трубопровода из стальной водогазопроводной оцинкованной трубы по ГОСТ 3262-75, для устройства сетей внутреннего хозяйственно-питьевого водопровода и горячего водоснабжения в котельных?

В документах на трубу по ГОСТ 3262-75 срок службы не предоставлен.

Ответ:

В статье 470 “Гарантия качества товара” Гражданского кодекса РФ указано, что товар, который продавец обязан передать покупателю, должен соответствовать требованиям, предусмотренным статьей 469 настоящего Кодекса, и в пределах разумного срока должен быть пригодным для целей, для которых товары такого рода обычно используются.

Обратите внимание

При применении стальных оцинкованных труб по ГОСТ 3262-75 срок их эксплуатации будет зависеть от условий эксплуатации.

Для ориентировочного определения минимального срока эффективной эксплуатации этих труб можно воспользоваться рекомендациями ВСН 58-88(р): “Положение об организации и проведении реконструкции, ремонта и технического обслуживания зданий, объектов коммунального и социально-культурного назначения”, приложение 3, рекомендуемое: “Минимальная продолжительность эффективной эксплуатации элементов зданий и объектов.

Продолжительность эксплуатации до капитального ремонта (замены)”: Трубопроводы холодной воды из труб оцинкованных – 30 лет (жилые дома), 25 лет (объекты коммунального хозяйства).

Горячее водоснабжение: Трубопровод горячей воды из газовых оцинкованных труб (газовых черных труб) при схемах теплоснабжения: закрытых – 20 (10) лет (жилые дома), 15 (8) лет (объекты коммунального хозяйства); открытых – 30 (15) лет (жилые дома), 25 (12) лет (объекты коммунального хозяйства).

Расчет срока службы трубопровода можно произвести, учитывая условия эксплуатации, параметры труб, гидроизоляционных и теплоизоляционных покрытий. Например, такие расчеты приводятся в ГОСТ 24723-81 “Трубопроводы морской воды стальные оцинкованные. Расчет долговечности элементов”.

Применение современных изоляционных материалов существенно увеличивает срок эксплуатации трубопроводов, например:

ГОСТ 30732-2006 “Трубы и фасонные изделия стальные с тепловой изоляцией из пенополиуретана с защитной оболочкой. Технические условия”: “А.2 При приведенных температурных режимах срок службы изолированных труб и фасонных изделий должен быть не менее 30 лет”.

Таким образом, нет единого варианта расчета срока службы трубопровода из стальных оцинкованных труб, а есть рекомендации, основанные на многолетнем опыте их применения (ВСН 58-88(р)), и расчеты, учитывающие применение конкретных труб с конкретной изоляцией в конкретных условиях (например: ГОСТ 24723-81, ГОСТ 30732-2006).

Нормативный срок службы стальных труб по ГОСТ

Одной из важных характеристик изделия является, помимо всего прочего, период эксплуатации. Любой материал со временем изнашивается, однако это время может быть очень разным и зависит от нагрузки, от дополнительных факторов и, конечно, от качества самого изделия. Нормативный срок службы стальных водопроводных труб во многом определяет их назначение.

Виды трубопровода

В системах отопления и водоснабжения используется несколько видов металлических изделий:

• черные стальные трубы – при изготовлении применяется сталь разной марки, но не обладающая коррозийной стойкостью. Такой металлопрокат нуждается в дополнительной защите – покраске, например;
• оцинкованные стальные трубы – изделия покрыты слоем цинка. Последний образует с железом гальваническую пару и под действием электрохимической реакции разрушается, защищая сталь от коррозии. Очевидно, что срок службы по СНиП и ГОСТ у такой модели намного дольше;
• нержавеющая сталь – сплавы с добавкой никеля и хрома. В зависимости от величины легирующей добавки сталь может быть стойкой к коррозии в обычных условиях, отличается повышенной стойкостью, что разрешает применение в морской воде, например, а также не окисляться под действием не только влаги, но и высокой температуры. Изделие в защите не нуждается, однако и стоимость его заметно выше;
• медные – редко, но применяются в бытовых условиях. Их отличает не только стойкость к коррозии, но и обеззараживающие свойства.

Черная сталь для водопровода

Увы, такой вариант особой долговечностью не отличается. Даже при самой тщательной прокраске и уходе они со временем ржавеют. Дело в том, что после сооружения коммуникаций отдельные фрагменты оказываются недоступными, и обновить краску, например, оказывается невозможным.

Кроме того, черная сталь довольно быстро теряет гладкость. А это приводит к тому, что водогазопроводная или отопительная труба довольно быстро «зарастает»: на негладкой поверхности удерживается сначала очень мелкий мусор и солевые отложения, а затем все более крупные частицы ржавчины, волокон, известковых отложений. Скорость налипания отложений прямо пропорциональна жесткости воды.

Постоянный контакт с влагой – в ванной, например, в туалете, приводит к более быстрому разрушению материала, что отражается в нормах СНиП. Здесь слабым звеном зачастую выступают швы: первые свищи появляются именно на сварных швах и на резьбе, где толщина стенок уменьшается.

Нормативное время эксплуатации таковы:

• срок службы стальных водопроводных труб – стояк или подводка, составляет 15 лет;
• отопительная система, собранная из газовых стальных труб, годна к использованию в течение 10 лет;
• полотенцесушители в ванной могут «работать» 15 лет;
• согласно ГОСТ нормативный срок службы газопровода из стальных труб составляет 30 лет.

На деле деструктивные факторы разного рода заметно снижают время эксплуатации. Так, например, трубопровод с холодной водой изнашивается гораздо быстрее, чем с горячей, так как он быстрее ржавеет: появляется конденсат в теплое время года. Да и зарастает трубопровод быстрее, так как в горячей воде есть специальные присадки, препятствующие этому.

Оцинкованная сталь

Такой материал намного устойчивее к коррозии, что значительно продлевает нормативное время. Наиболее значимым деструктивным фактором здесь выступают только сварное соединение, если по каким-то непонятным причинам монтаж производится сваркой. На фото – водогазопроводные стальные трубы.

На деле такой метод монтажа запрещен: цинк по время сварки полностью выгорает, соответственно, швы остаются совершенно беззащитными перед ржавчиной.

Зарастают изделия из оцинкованной стали намного медленнее. Во-первых, гладкость стенки намного выше, во-вторых, собственно «мусора» – частичек ржавчины, окалины, песка намного меньше. Но если в системе водопровода краны открываются не полностью, и не создается достаточно плотного потока воды, окалина и песок могут скапливаться.

Сроки службы изделия по ГОСТ таковы:

• стояки и подводки в системах холодного водоснабжения эксплуатируются в течение 30 лет;
• срок службы стальных труб отопления в доме с закрытой системой составляет 20 лет;
• открытая отопительная система прослужит 30 лет.

Газопровод сооружать из оцинкованных труб допускается. Но еще есть нюанс: в отличие от водопроводных систем газопровод должен быть неразъемным, что предполагает сварку. А соединение уничтожает цинк в месте соединения. С другой стороны, газопроводные, как и водопроводные водоводы, покрываются полимерной краской, что предупреждает коррозию.

На деле оцинкованные стальные трубы и водопроводные, и для отопления служат по 50–70 лет.

Расчет ресурса действующих стальных трубопроводов по остаточной толщине стенки

12 мая 2016 г.

Вопросы расчета остаточного ресурса действующих стальных трубопроводов созвучны с определением исходной толщины стенки трубопровода. Актуальность подобных задач не подлежит сомнению для большинства коммунальных объектов в городах России, где в системах водоснабжения традиционно применяются стальные трубопроводы.

Например, при протяженности трубопроводов городской водопроводной сети Москвы более 11 тыс. км около 72% трубопроводов представлены стальными трубами, 26% — чугунными и лишь 2% — железобетонными, полиэтиленовыми и поливинилхлоридными трубами.

При нормативном сроке службы стальных трубопроводов 20 лет средний возраст стальных трубопроводов московского водопровода составляет 24 года, чугунных — 41 год. Сложившаяся ситуация приводит к росту отказов трубопроводной сети.

Важно

Анализ причин отказов трубопроводов показывает, что наиболее часто встречающимися повреждениями на стальных трубах являются свищи, которые вызваны воздействием внешней и внутренней коррозии труб. Наибольшее количество аварий (примерно 90%) приходится на трубопроводы водопроводной сети малых диаметров (100-300 мм) по причине относительно малой толщины стенки труб.

В качестве мероприятий, содействующих продлению срока службы старых стальных трубопроводов, прежде всего, необходимо рассматривать их бестраншейный ремонт различными методами.

Однако прежде чем осуществлять ремонтно-восстановительные работы и выбирать наиболее эффективный вариант реновации трубопроводов проектировщики должны выявить их остаточный ресурс, во многом зависящий от физического состояния участка сети на момент принятия решения о реновации.

Под остаточным ресурсом (остаточным сроком службы) понимается наработка трубопровода от момента его диагностирования до достижения предельного состояния.

Остаточный ресурс следует отличать от времени последующей диагностики технического состояния.

Остаточный ресурс как случайная величина характеризуется численными параметром наработки и вероятности того, что в течение этой наработки предельное состояние не будет достигнуто.

Для определения остаточного ресурса необходимо знать:

• определяющие техническое состояние объекта параметры, изменение которых может привести к предельному состоянию (например, остаточную толщину стенки трубопровода);
• величину следующих параметров на момент диагностирования: внутренней коррозии, происходящей за счет изменения качественных показателей транспортируемой воды, негативно воздействующей на внутренние стенки трубопровода; наружной почвенной коррозии, в том числе в местах нарушения сплошности антикоррозионного покрытия; коррозионной активности грунтов, окружающих трубопровод;
• скорость изменения перечисленных выше параметров в течение дальнейшего диагностирования и эксплуатации трубопроводной сети.

Математически техническое состояние объекта, для которого производится расчет остаточного ресурса, может быть описано с помощью линейных, степенных, логарифмических или экспоненциальных зависимостей. Например, для определения остаточного ресурса объекта при воздействии общей коррозии наиболее приемлема экспоненциальная модель.

Для стальных городских водопроводных и напорных водоотводящих сетей наиболее приемлемой оценкой состояния является уменьшение толщины (утонение) стенки в результате общей (фронтальной) и язвенной (питинговой) коррозии, а также эрозионного износа стенок трубопровода транспортируемой жидкостью до величины, ниже которой не обеспечивается запас прочности.

Сущность проблемы оценки остаточного ресурса трубопровода во времени в зависимости от толщины стенки состоит в комплексном анализе изменения толщины стенки и влияния на участок трубопровода внешних обстоятельств, нагрузок и воздействий, связанных, в частности, с местом расположения трубопровода по отношению к транспортной инфраструктуре, глубиной его залегания, наличием подземных вод по трассе, характеристикой грунта, сроками эксплуатации отдельных участков сети и т. д., а также в сопоставлении величин:

• расчетной требуемой толщины стенки трубопровода dрасч.тр
• проектной толщины стенки dпрoeкт (согласно ГОСТ на соответствующий диаметр трубы и марку стали);
• остаточной толщины стенки dост (как результата проявления коррозионных процессов на внутренней и внешней поверхностях трубопровода во времени).

Расчетная минимальная толщина стенки принимается на основании упрощенного метода или комплексного прочностного расчета с использованием данных по диаметрам трубопроводов и окружающей обстановке, а проектная толщина стенки определяется как толщина стенки трубы заводского изготовления, выполненной в соответствии с ТУ. Остаточная толщина стенки соответствует ее толщине после n-го количества лет эксплуатации участка трубопровода. Она определяется по результатам регулярной диагностики (толщинометрии) или специальных натурных диагностических исследований, назначаемых в экстренных ситуациях.

При определении ресурса трубопровода используются следующие расчетные зависимости:

• для определения средней скорости коррозии V, мм/год

V=(dпроект -dост) / N [год],

где N — срок эксплуатации трубопровода до момента определения толщины стенки, год; dпроект — проектная толщина стенки, мм;

• для определения остаточного ресурса Nост, год

Nост =(dост – dост*) / К [ год],

где dост — остаточная толщины стенки, мм; dост* — остаточная толщина стенки, при которой не соблюдаются установленные граничные условия по первому предельному состоянию (допустимым растягивающим напряжениям в лотке) или по второму предельному состоянию (допустимым деформациям в своде).

От величины остаточного ресурса трубопровода напрямую зависит метод его реновации.

Если трубопровод имеет достаточно большой остаточный ресурс (как правило, более 10 лет), то в качестве метода его восстановления может рассматриваться нанесение набрызговых защитных покрытий (цементно-песчаного или полимерного). Эти покрытия будут обеспечивать герметичность трубной конструкции, но не повысят ее несущую способность.

Совет

В случае, если трубопровод имеет значительные свищевые повреждения и величина его остаточного ресурса значительно менее 10 лет, наиболее приемлемым методом бестраншейного ремонта может являться протягивание в трубопровод полимерной трубы или наложение сплошного внутреннего защитного покрытия из полимерных материалов, что будет обеспечивать повышение несущей способности двухслойной трубной конструкции.

Расчет остаточного ресурса участка действующего ветхого стального трубопровода по толщине стенки и скорости коррозии осуществляется с помощью автоматизированной программы, первое диалоговое окно которой представлено на рисунке ниже.

Диалоговое окно

Примечания:

• в случае отсутствия информации по (высота грунтовых вод над лотком трубы) необходимо предварительное проведение инженерно-геологических изысканий (например, шурфования), а при невозможности их организации следует принять величину залегания вод равной глубине залегания трубопровода, что увеличит запас прочности;
• объемный вес грунта определяется по типу превалирующего грунта вдоль трассы трубопровода (для песка — 1,5 т/м3; суглинка — 1,7; глины — 1,9; скальных пород — 2,1 т/м3);
• при отсутствии сведений них необходимо проставить нули (в данном случае расчет по язвенной коррозии производиться не будет).

Работа с программным комплексом начинается с нажатия кнопки Исходные данные и ввода требуемой исходной информации, рисунок выше.

После введения исходных данных нажимают кнопку Ok и на экране дисплея снова появляется первое диалоговое окно. При нажатии на соответствующие кнопки на экране появляются результаты прочностного расчета по предельным состояниям и информация об остаточной толщине стенки, которая обеспечивает («ресурс не исчерпан») или не обеспечивает («ресурс исчерпан») несущую способность трубы.

В качестве исходных данных входной информации (рисунок выше) представляются следующие сведения:

• внешний диаметр участка трубопровода, м;
• глубина залегания трубопровода (от поверхности земли до лотка), м;
• высота грунтовых вод над лотком трубы, м;
• внутреннее давление воды в трубопроводе, м вод. ст. или т/м2;
• проектная (начальная) толщина стенки трубопровода, мм;
• остаточная толщина стенки трубопровода (по данным диагностики), мм;
• продолжительность эксплуатации трубопровода до диагностики, лет;
• объемный вес материала трубы, т/м3;
• объемный вес грунта, т/м3;
• объемный вес транспортируемой воды, т/м3;
• глубина дефекта в зоне максимальных повреждений, мм;
• наибольший размер (диаметр) коррозионной язвы по верхней кромке дефекта, мм;
• фактическое время с момента появления дефекта (по данным диагностики), лет.

В качестве справочных данных входной информации вводятся следующие сведения:

• предел текучести стали, МПа;
• модуль упругости стали, т/м2;
• модуль деформации грунтового массива, т/м2;
• коэффициент Пуассона для стали;
• коэффициент Пуассона для грунта;
• продольные предельные наклоны земной поверхности;
• продольные деформации земной поверхности.

Выходная информация представляется в виде трех форм:

• форма 1 — результаты расчета остаточного ресурса при воздействии общей коррозии;
• форма 2 — результаты расчета остаточного ресурса при воздействии питтинговой (язвенной) коррозии;
• форма 3 — определение остаточного ресурса.

Форма 1 (воздействие общей коррозии)

При составлении формы 1 используются результаты расчета по первому предельному состоянию (прочности в лотке) —А, второму предельному состоянию (деформациям в своде) — Б и проверке на устойчивость с учетом пластических деформаций — В.

А. Расчет по первому предельному состоянию предусматривает определение:

• растягивающих напряжений от собственного веса трубы, МПа;
• сжимающих напряжений от грунтовых вод, МПа;
• растягивающих напряжений от внутреннего давления воды, МПа;
• контактных напряжений от горного давления с учетом колесных нагрузок, МПа;
• суммарных значений контактных и растягивающих напряжений (∑σ0), МПа.

Для детального анализа динамики изменения величин напряжений выходная информация также должна включать сведения о следующих промежуточных параметрах расчета:

• контактных напряжениях, т/м2: Q1, А1, S1
• приведенном объемном весе, т/м3;
• нагрузках на контуре горной выработки, т/м2 :P0, P2

По результатам расчетов по первому предельному состоянию делаются соответствующие выводы:

• остаточная толщина стенки обеспечивает несущую способность трубы (∑σ0 0,75 σm для стали, т. е. 270 МПа) — ресурс исчерпан.

Если ресурс трубопровода исчерпан, то в выходной форме 2 делается общий вывод: ресурс трубопровода исчерпан — требуется его замена.

В случае, если ресурс не исчерпан, производится расчет остаточного ресурса с выводом на принтер следующей информации:

• критическая глубина дефекта при действующих напряжениях, мм;
• скорость роста дефекта в плоскости трубы, мм/год;
• средняя скорость общей коррозии, мм/ год;
• суммарная скорость коррозии, мм/год;
• остаточный ресурс при питтинговой (язвенной) коррозии, год.

Форма 3 (определение остаточного ресурса)

Распечатки по форме 3 должны содержать обобщающие выводы по остаточному ресурсу участка трубопровода. Результирующая информация отражает величину остаточного ресурса трубопровода при общей (фронтальной) и язвенной (питтинговой) коррозии. На основании сравнения полученных величин автоматически выбирается наименьшее значение, которое рассматривается как остаточный ресурс:

• ресурс трубопровода при общей (фронтальной) коррозии, год;
• ресурс трубопровода при язвенной (питтинговой) коррозии, год;
• наименьший ресурс участка трубопровода, год. 

В таблице ниже представлена примерная распечатка результатов автоматизированного расчета.

Распечатка результатов по форме №3

Форма № 3

Определение остаточного ресурса

Ресурс трубопровода при общей (фронтальной) коррозии = 0,00 лет

Ресурс трубопровода при язвенной (питтинговой) коррозии = 2,64 года

Наименьший ресурс трубопровода = 0,00 лет

Полученные данные являются базовыми для принятия решения о дальнейшей эксплуатации действующего трубопровода.

На практике при исследовании состояния участков сети объекты с нулевым остаточным ресурсом рассматриваются как первоочередные для восстановления (реконструкции), а с ненулевым — как потенциальные для ремонтно-восстановительных работ в отдаленной перспективе.

В рассматриваемом примере стальной трубопровод должен подлежать замене или реновации, например, путем предварительного разрушения и протаскивания на место старого трубопровода (с помощью бестраншейной технологии) полимерной трубы идентичного диаметра.

Другой бестраншейной технологией может служить протаскивание полимерной трубы меньшего диаметра в старую без ее разрушения или, как альтернатива, нанесение на внутреннюю поверхность старого трубопровода полимерного рукава (чулка) с соответствующей толщиной стенки.

После полимеризации плотно прилегающего к стенке рукава старого трубопровода образуется самостоятельная двухслойная несущая конструкция, противодействующая всем нагрузкам на восстановленный трубопровод.

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Cтраница 1

Расчетный срок эксплуатации принят 25 лет.  [1]

Расчетный срок эксплуатации необходимо сократить, внеся две поправки, учитывающие, что 1) при низких температурах рк ркм уменьшается в соответствии с формулой РК.  [2]

Расчетный срок эксплуатации принимается обычно в 25 и 50 лет. При проведении расчетов предполагается, что фиктивная сеть водозаборных сооружений включается в эксплуатацию одновременно. Поскольку данные условия практически не могут быть реализованы, подсчитанные перспективные ресурсы на 25 и 50 лет будут обеспечены на значительно больший срок.  [3]

Расчетный срок эксплуатации для подземных трубопроводов подачи и распределения воды, как правило, определяется в 50 лет.  [4]
Обратите внимание

По истечениирасчетного срока эксплуатации 35 лет резервуары подвергаются диагностированию технического состояния по инструкции Центрхим-маша ИЗ-94, согласованной с Госгортехнадзором России.  [5]

В проекте должен быть указанрасчетный срок эксплуатации трубопроводов и его элементов.  [6]

Бетонное покрытие должно оставаться на трубопроводе в течениевсего расчетного срока эксплуатации, даже при повреждении его до арматуры.

Такое покрытие не должно существенно увеличивать суммарную жесткость трубопровода на изгиб из-за опасности перенапряжения труб в сварных швах. Масса и толщина его должны соответствовать расчетным данным.

Это требование связано с возможностью значительного увеличения напряжений в укладываемом трубопроводе даже при небольшом увеличении массы труб.  [7]

Площадь отвалов должна обеспечивать складирование твердых отходов в течениерасчетного срока эксплуатации предприятия, принимаемого для первой очереди не менее 10 лет, для второй очереди 10 лет, а всего 20 лет.  [8]

НПС и КС, обустройство нефтяных и газовых промыслов; расчетный срок эксплуатации таких поселков на одном месте 5 – 10 лет и более.  [9]

Площадь отвалов должна обеспечивать складирование твердых отходов – в течениерасчетного срока эксплуатации предприятия, принимаемого для первой очереди не менее 10 лет, для второй очереди 10 лет, а всего 20 лет.  [10]
Важно

Метод динамического программирования заменяет поиск оптимальной стратегии развития сразу длявсего расчетного срока эксплуатации объекта многошаговым процессом поиска оптимальных переходов на каждом этапе развития для всех возможных состояний объекта.  [12]

В судостроении методы защиты от коррозии позволяют сохранить корпус в течениерасчетного срока эксплуатации, однако значительная часть средств при ремонте судов расходуется на устранение последствий коррозии или ее предотвращение. Поэтому необходимы при строительстве судов наиболее эффективные и по возможности недорогие средства противокоррозионной защиты.  [13]

В настоящее время одной из важнейших проблем в теплоэнергетике является продлениерасчетного срока эксплуатации энергетического оборудования до 200 – 250 тыс.

ч, что связано с необходимостью экстраполяции экспериментальных данных на весьма длительное время.

Поэтому возникает необходимость прогнозирования свойств материала, отражающихся на его работоспособности за длительный период эксплуатации, с применением надежных методов экстраполяции.  [14]

Гарантийный срок службы покрытия, нанесенного на конструкцию, должен быть равенрасчетному сроку эксплуатации оборудования ( до капитального ремонта), но не менее 10 лет.  [15]

Страницы:      1    2    3    4

Срок службы труб — прямая зависимость от свойств материалов изготовления

Без трубопроводов не обходится строительство ни одного объекта, эти долговечные и прочные профили из самых разных материалов применяются практически во всех разделах строительного производства.

Для изготовления труб используют самые разные материалы, а срок их службы зависит не только от свойств этих материалов, но и от того, какой химической активностью обладает среда, транспортируемая по трубам и контактирующая с внутренней поверхностью.

Срок службы труб также находится в прямой зависимости от температурных показателей как проходящих внутри сред, так и условий, в которых конструкции работают.

Трубы применяются в следующих целях и конструктивах:

• для устройства наружных и внутренних сетей теплоснабжения, водопровода, канализации, отвода ливневых вод;
• в качестве технологических проводок для транспортировки различных сред – газообразных и жидких (паропроводов, газопроводов, химических веществ);
• при прокладке электропроводов и кабелей;
• в качестве закладных деталей (гильз) для пропуска трубопроводов самого разного назначения через массивы бетона, грунта, песка и т.п.;
• для транспортировки материалов с тонким помолом – муки, цемента, опилок и т.п.;
• при изготовлении оборудования, как бытового, так и промышленного;
• как дымовые и вентиляционные трубы.

При проектировании подбирают материал труб так, чтобы срок службы был максимальным.

Продолжительность использования

Данные о сроках службы трубопроводов отсутствуют, есть сроки, определенные путем наблюдения, но официальными их назвать нельзя, только ориентировочными.

Одним из главных нормативных документов, регламентирующих использование, являются Ведомственные строительные нормы ВСН 58-88 (р), утв.

приказом Госкомархитектуры РФ при Госстрое СССР от 23 ноября 1988 г. N 312.

А также УДК 621.64:539.4+62-192 «Оценка сроков службы трубопроводов с учетом коррозионных повреждений» 2010 г., «Инструкция по продлению срока службы трубопроводов II, III И IV категорий, СО 153-34.17.464-2003», СН 550-82. Срок службы трубопровода, лет – «Инструкция по проектированию технологических трубопроводов из пластмассовых труб» и др.

Нормативный срок службы определяется при проектировании, а при поставке материалов — предприятием-изготовителем в технической документации ориентировочно, со дня введения в эксплуатацию в зависимости от условий работы профилей.

Фактический срок всегда должен превышать нормативный. По истечению нормативного срока определить состояние профилей можно только путем визуального осмотра после обнажения тела трубы. Иногда, при несоблюдении условий эксплуатации, фактический срок службы может быть меньше нормативного.

Чугунные

Чугунные трубы используются для наружных и внутренних канализационных систем.

Производители оценивают долговечность этих профилей приблизительно в 100 лет.

Фактически, как показывает опыт международного масштаба, системы из чугунного литья успешно служат более трех веков, а это значит, что круглые полые профили из чугуна можно считать самыми долгосрочными.

Полипропиленовые

Полипропилен – разновидность пластика, из которого изготавливают трубы различных диаметров. Используют такие профили преимущественно для водопроводных систем холодного и горячего водоснабжения, отопления, канализации.

Расчетная долговечность круглых полых профилей из полипропилена гарантированно считается равной 50 годам в системах с холодной водой и 25-30 годам – с горячей, причем теплоноситель может достигать температуры в +90 градусов.

Такие трубы очень перспективны, так как не требуют никакого ухода, они химически нейтральны, в них не скапливаются на стенках соли, не образуется конденсат, потери тепла минимальны, а это позволяет обойтись без теплоизоляции. Все эти свойства в сочетании со сроком службы делают полипропиленовые системы материалом №1.

Металлические

Металлические трубы используются повсеместно, во всех отраслях и для любых целей – они прочны, выдерживают высокое давление и перепады температур. В нашей стране большинство сетей устроено именно из металлических стальных профилей, поэтому коммуникации изношены и требуют замены.

Все дело в том, что долговечность стали, соприкасающейся с жидкими средами или находящейся под воздействием химически активных сред, не более 15-20 лет, иногда и меньше, из-за способности корродировать.

Совет

Срок жизни металлических элементов систем отопления, водопровода, технологических систем можно продлить, если изготовить их из нержавеющей стали, тогда эти сети могут просуществовать 30-50 лет, но потребуется замена соединительных деталей.

Стоимость труб из нержавеющих сталей непомерно велика, а трудоемкость монтажа соединительных узлов нереально трудоемка, поэтому их применение должно быть экономически обосновано.

Металлопластиковые

Такие изделия объединяют в себе лучшие свойства исходного сырья – пластика и металла, в результате чего они:

• прочны;
• имеют небольшую массу;
• не подвержены коррозии;
• химически пассивны;
• долговечны.

Стенки профилей многослойны – внутри и снаружи слои пластика, между которыми на клее армирующий слой алюминия. Эти трубы годятся для водопровода, канализации, отопления, только есть ограничения по температуре теплоносителя, поэтому в приватном строительстве, где температура воды в системе относительно невысока, такие трубы незаменимы даже для отопления.

Производители обещают беспроблемную работу систем с металлопластиком на протяжении не менее 60 лет.

ПВХ

Поливинилхлорид – полимерный материал, изделия из которого отличаются пластичностью и гибкостью, термостойкостью, вязкостью, что дает возможность использовать их даже для напорных систем, работающих под давлением.

Применяются трубы ПВХ во всех отраслях и системах, даже в медицине – новые разработки позволили создать прозрачные трубопроводы, изготовленные из ПВХ с антибактериальными добавками.

Используются такие изделия для водопровода, канализации, отопления и других целей. Изготовители оценивают срок службы труб ПВХ в 60 и более лет.

Медные

Медь – материал дорогостоящий. Это металл, обладающий такими характеристиками:

• мягкостью;
• прочностью;
• способностью держать давление до 250 мПа;
• термостойкостью ( не страшны температуры до +300 градусов по Цельсию);
• является природным материалом, экологически чистым;
• антибактериальностью и др.

Используются медные изделия для питьевого и технического водопровода, отопления, технологических систем. Они хороши также и для канализации, но применение для этой цели меди нерентабельно. Изготовленные из меди трубы свободно прослужат столько же, сколько будет стоять здание, а этот период может длиться до 200 лет.

ПНД

Отличный пластиковый вариант для производства профилей трубчатого сечения – ПНД, прочный и легкий. Свойства этого вида пластика позволяют практически заменить часть стальных труб, при этом сэкономив значительные средства (ПНД дешевле стали втрое). Хорошо зарекомендовал этот материал в качестве систем, проложенных под водой.

Эти изделия самого широкого использования – для холодной и горячей воды, отопления, канализации. Привлекательна и долгосрочность таких труб, составляющая около 50 лет.

Для продления долговечности стальных труб их изготавливают по требованиям технологии для некоторых технологических процессов и систем из специальной стали – оцинкованной, которая является по составу высокоуглеродистой, но с антикоррозийным покрытием на основе цинка.

Такие трубопроводы хороши везде, в первую очередь для устройства отопления, питьевого и технического водопровода, агрессивных сред.

Производители закладывают в документацию срок службы подобных систем продолжительностью не менее 30-35 лет.

Полиэтиленовые

Полиэтиленовые профили для пропуска и транспортировки сред заслужили неплохую репутацию благодаря легкости, прочности, эластичности и, конечно, долговечности, которая составляет полвека минимум.

Интересно, что со временем они ведут себя даже лучше, чем в первые годы.

Эти изделия особенно хороши для водопровода и отопительных систем, а также канализации.

Пластиковые

Такие системы сетей прекрасно себя ведут и под водой, и в земле, и в цехах, их используют даже для систем, работающих под давлением. Пластик интересен быстротой установки, небольшой массой, неплохими показателями прочности и вязкости. Беспроигрышный вариант – применить эти профили для канализации внутренней или наружной.

Оптимальный вариант для дымоходов

Так как в дымоходе все же сохраняется высокая температура, способная воздействовать на материал отводной трубы, то самым идеальным выбором будет нержавеющая сталь, и вот почему.

Еще с десяток лет назад повсеместно использовались асбестоцементные трубы в качестве дымоходов, но они потеряли свою привлекательность из-за растрескивания с разбросом частиц на расстояние в несколько метров, что небезопасно для окружающих, а также из-за состав асбестового тест, а вызывающего опасения санитарных служб.

Обратите внимание

Многие используют для отвода дыма оцинкованную сталь, и совершенно зря, так как под влиянием тепла цинковые соединения испаряются, что не очень полезно для здоровья.

Нержавеющая сталь будет служить многие годы, не доставляя хозяевам никаких неудобств.

Как увеличить срок службы?

Безусловно, имеет значение, как эксплуатируются системы сетей. Можно повлиять на долговечность изделий как до монтажа, так и во время эксплуатации.

Чугунные изделия могут подвергаться коррозии, разъедающей стенки, поэтому до начала укладки их следует обмазать мастикой, приготовленной на основе битума. Обработать нужно и наружную, и внутреннюю поверхность, это продлить существование системы.

Стальные трубы из черного металла непременно нужно окрасить до укладки, а в процессе эксплуатации периодически повторять нанесение защитного слоя краски.

Все пластиковые трубы прослужат максимально долго, если:

• транспортировать и хранить на складе в строгом соответствии с рекомендациями производителя, не допуская перегибов, сдавливания и заваливания какими-либо тяжелыми предметами;
• соблюдать температурный режим, указанный в технической документации;
• основание должно быть ровным, без включения острых частиц.

Относительно транспортируемых сред также обязательно придерживаться рекомендуемых параметров.

Что делать, если они оказались некачественными?

При покупке материалов следует особое внимание уделять соответствию труб по санитарным нормам, если речь идет и питьевом водопроводе.

Качество трубной продукции по прочности и другим свойствам отражается на долговечности систем, поэтому сертификат качества – обязательный документ в составе технической документации при покупке, а также при монтаже подрядчиком.

В первые два года станет ясно, насколько смонтированные трубы соответствуют стандартам качества.

Если возникла течь в местах соединений, то это вопрос к монтажникам, а если вспучилось тело или пошли трещины, то самое время вооружаться имеющимися документами и выставлять претензию торговому предприятию или поставщику (если материал приобретен самим потребителем) или подрядчику, если покупались изделия его службами.

Некачественные материалы при устройстве коммуникаций должны быть заменены на другие (вернуть некачественный товар не представляется возможным — он уложен в дело), работы подлежат переделке.

В соответствии с «Законом о защите прав потребителя» здесь имело место оказание услуг ненадлежащего качества с использованием некачественного товара. На основании ст.28, 29, 30 этого закона, некачественно выполненные услуги подлежат исправлению в определенный потребителем срок.

Приложением к претензии будут документы о качестве материалов – сертификаты, а также гарантийный паспорт, выданный производителем или подрядчиком (в первом случае – на приобретенные потребителем трубы), документы о стоимости материалов и работ. Смета подрядчика – обязательное приложение к претензии.

Пластик – общее название полимерных материалов – ПНД, ПВХ, ПЭ, ПП, и срок службы трубопроводов из этих материалов составляет 30-50 лет, главное, чтобы соблюдались температурные пределы при условиях хранения, монтажа и эксплуатации.

Пластиковые трубы постепенно в промышленности и в коммунальном хозяйстве вытесняют металлические, и одна из главных причин – срок службы.

Важно

Есть и минусы у пластиковых собратьев, к примеру, максимальная температура, при которой они могут работать нормально, не теряя формы и целостности, равна 200-250 градусов.

Устойчивость к деформациям при продольных и поперечных нагрузках, а также при механических серьезных воздействиях у пластиковых труб намного ниже, чем у труб из металла.

Внимательный и грамотный подход к подбору материала трубопроводов позволяет сэкономить затраты примерно втрое, выигрывая на массе, скорости монтажа и долговечности.

Нормативный срок службы трубопроводов гвс – Законники

Общие потери тепла в системах централизованного теплоснабжения составляют около 20% отпускаемого тепла, что в 2 раза превышает аналогичный показатель передовых стран Западной Европы.

Трубопроводы водоотведения (канализации) Для водоотведения используется более 150 000 км трубопроводов из которых более 30% нуждаются в замене и ремонте. Изношенные и старые системы разгерметизированы, что создает опасность заражения водоемов.

Кроме того, канализационные сети часто проложены рядом с водопроводными, а учитывая, что утечки есть и в тех и в других, то происходит подсос канализационных стоков или зараженного ими грунта и попадание их через водоносные слои в водопроводы.

Изношенные подземные трубопроводы — одна из основных причин кишечных инфекционных болезней, о которых давно уже забыли в развитых странах! Мы рассмотрели сложившуюся плачевную ситуацию.

Нормативные сроки службы трубопроводных сетей Область применения Материал труб Срок службы, лет Водопровод Сталь 20 Чугун 60 Железобетон 30 Асбестоцемент 20 Пластмасса 50 Канализация Сталь 20 Чугун 50 Железобетон 20 Керамика 40 Асбестоцемент 30 Пластмасса 50 Газопровод Сталь 40 Чугун 60 Пластмасса 50 Теплосеть в непроходимом канале Сталь 25 в коллекторе Сталь 35 при бесканальной прокладке Сталь 20 Характерны темпы роста доли пластмассовых труб в развитых странах. В Европе в год используется примерно 40 тыс. км пластмассовых труб.

Внимание

Их доля в системах внутренних трубопроводных сетей при новом строительстве в индустриально развитых странах составляет 20-40%, а в самых экономически преуспевающих — даже больше (в Швейцарии — 69,3%, в Финляндии — 50,8%, в Германии — 46,2%). В Нидерландах удельный вес пластмассовых трубопроводов в системах водоснабжения превышает 40%.

Нормативный срок службы водопроводных труб по снип

Трубы — вены инженерных систем

Важно

Выгорание цинка приводит к ускоренному процессу образования коррозии в местах соединения. Пластиковые трубы Пластиковые трубы (полимерные) используемые для монтажа внутренних систем водоснабжения не противоречат установленным строительным нормативам (СНиП).

Допускается их использование при прокладке внешних сетей канальным способом (в земле) и по поверхности, с дополнительной теплоизоляцией. Пластиковые трубы Срок службы практически не ограничен.
Используемый полимер полностью исключает возможность образования коррозии (исключение, резьбовые фитинги) и уменьшения внутреннего сечения по причине загрязнений нерастворимыми соединениями.

Нормативный срок эксплуатации водопроводных труб

Вопрос: «Кто виноват?» оставим для других авторов и других публикаций, а здесь постараемся ответить на другой вечный вопрос: Что делать? Одна из основных проблем в том, что существующие в России инженерные сети примерно на 70% состоят из стальных труб. Главное преимущество стальных труб — их прочность. Это имеет значение при перемещении по трубопроводам высоконапорных сред.

В то же время, в жилищно-коммунальной сфере прочностные качества стальных труб используются не более чем на 30%.
В технической литературе и в практике считается, что их срок службы составляет около 20 лет.

Изготовителями труб в рекламных проспектах указывается срок службы стальных труб – не менее 20-25 лет, но кто из изготовителей будет рекламировать, что их трубы сделаны из некачественного железа, которое проржавеет через 5-10 лет? Реальный срок службы стальных труб составляет 10 – 50 лет и зависит от следующих факторов:- качества металла трубы, его стойкости против коррозии; «мягкое железо» (без легирующих присадок) в агрессивной кислой среде может проржаветь насквозь через несколько лет!- трубы из низколегированной стали и качественно оцинкованные будут служить дольше, чем из простого «железа» и неоцинкованные;- качества изготовления – цельнотянутые будут служить дольше, чем сварные;- и основное – от качества воды, ее кислотности, агрессивности против металла и т.п..и т.д., и пр.пр.

Нормативный срок службы трубопроводов гвс

В области создания современных теплотрасс наиболее актуально применение труб в теплоизоляции из пенополиуретана и в гидрозащитной оболочке из полиэтилена или из оцинкованной стали. Такие трубопроводы позволяют существенно снизить потери тепла при его транспортировке, а также решается проблема с защитой наружной поверхности стальных труб от коррозии.

Для исключения возможности образования внутренней коррозии трубопроводов наиболее оптимальной является индустриально изготовленная конструкция теплопровода с применением труб из полимерных материалов, которые не подвержены коррозии и зарастанию внутренней поверхности различными отложениями. В частности, для систем горячего водоснабжения и отопления допустимо применение труб из статистического сополимера пропилена с этиленом (рандом сополимера — PPR-80), имеющих термоизоляционный слой из пенополиуретана (ППУ) и гидрозащитное покрытие (оболочку).

Какой срок службы стальных труб для водопровода и отопления – характеристики материала

Содержание:

Стальная трубная продукция применяется как в быту, так и во многих сферах деятельности – их задействуют при обустройстве нефтепроводов, теплотрасс, водопроводных систем, отопительных магистралей и т.д. Во многом срок службы металлических труб зависит от условий, в которых их эксплуатируют.

В настоящее время производители выпускают трубы из различных материалов, которые успешно используют при прокладке отопительных и водоснабжающих систем. Они отличаются экологической безопасностью и высочайшим качеством, благодаря их применению в домах и квартирах создается атмосфера уюта и комфорта.

Сферы использования металлических труб

В течение не одного десятилетия на отечественном рынке стройматериалов весьма востребованы стальные трубы. Следует заметить, что в большинстве квартир до сих пор трубопроводы проложены из них. Отличаются данные изделия тем, что при доступной стоимости затраты на их монтаж достаточно высокие.

Специалисты рекомендуют использовать для систем отопления трубную продукцию из черной стали, а для водоснабжающих конструкций – оцинкованные изделия. И, несмотря на такой недостаток как подверженность коррозийным процессам, срок службы стальных труб довольно продолжителен. Чтобы замедлить коррозию, производители изнутри и снаружи наносят на них цинковое покрытие.

При приобретении трубной продукции для металлических коммуникаций, следует обращать внимание на способ ее изготовления. Данное обстоятельство влияет на срок службы водопровода из стальных труб.

Они бывают:

• электросварными изделиями, которые используют для прокладки газо – и водопроводов, а также отопительных систем;
• бесшовными трубами.

Их пропускная способность при равном внутреннем сечении ниже, чем у медной или полимерной продукции. Это объясняется тем, что поверхность у стальных труб изнутри шероховатая, что препятствует свободному передвижению жидкостей по причине образования завихрений.

Особенности стальных трубопроводных коммуникаций

Изделия для прокладки трубопроводов из стали без проблем способны выдерживать гидравлические нагрузки, поэтому они не влияют на их долговечность, а значит, срок службы стальных труб водоснабжения не сокращается.

Данная трубная продукция отличается хорошей теплопроводностью, а незначительная величина коэффициента расширения от изменения температуры дает возможность укладывать водопровод в стене. Стальные трубы, помимо этого, отлично подходят для обустройства лучистых типов водяного теплоснабжения.

Помимо достоинств у металлических коммуникаций из стали имеют и недостатки. Так они имеют значительный вес, что доставляет неудобства в процессе их эксплуатации. Прокладка стальных трубопроводов невозможна без использования газосварочного оборудования и это обстоятельство увеличивает стоимость монтажных работ.

Совет

В случае возникновения гидроударов оно достигает даже 12 – 15 атмосфер. В подобных условиях эксплуатации металлопластиковые трубы не способны выдержать и 15- минутного рабочего режима. Именно в этом и заключается главное преимущество инженерных отопительных коммуникаций из металла.

В многоэтажных строениях в городах стальные трубы прокладывают или в открытом виде, или помещают их в стены, которые потом штукатурят. При условии, что давление в трубопроводе составляет около 6 – 7 атмосфер, а температура рабочей среды достигает 90 градусов, способны надежно служить только изделия из стали.

При создании систем водоснабжения и теплообеспечения в городских многоэтажках у стальных труб на сегодня нет конкурентов, поскольку они характеризуются механической прочностью и незначительным коэффициентом расширения.

Но работать с такой трубной продукцией специалисты не спешат, поскольку изделия тяжелые, прямые – длина может достигать 12 метров и их сложно транспортировать. Самый отрицательный момент заключается в том, что для монтажа стальных трубопроводов нужна газосварка.

Некоторые преимущества труб, которые влияют на срок службы

Стальные трубы в так называемых «сталинских» домах эксплуатируются в отопительных системах при температуре теплоносителя не превышающей 60 градусов. Теплоснабжающие конструкции, которые оснащают чугунными батареями, способны прослужить более 100 лет, что и происходит в действительности.

Существует еще одно преимущество стали – наиболее низкий коэффициент теплового расширения по сравнению с трубной продукцией, произведенной из других материалов.

К примеру, у меди этот показатель больше в 2 раза, а у пластика – почти в 20 раз.

Таким образом, пластиковые и другие трубы, кроме стальных прятать в пол и стены не рекомендуется по причине нестабильности их параметров, особенно это касается отопительных конструкций.

Уменьшение или увеличение изделий приводит к разрушению целостности покрытия, в которое они вмонтированы. Поэтому при прокладке неметаллических коммуникаций принято задействовать компенсирующие материалы – к примеру, мягкую теплоизоляцию. Для обустройства лучистых систем водяного теплоснабжения лучше всего подходит металлическая трубная продукция.

Что касается недостатков, которые отражаются на сроке службы металлических труб отопления, то специалисты считают основными из них:

Высокую степень подверженности коррозийным процессам и повреждениям различного характера.

Быстрое засорение отложениями трубной продукции, используемой в системах отопления.

Лучшим решением относительно устранения вышеназванных проблем является использование изделий большего сечения и применение технологии оцинковки. Но у последнего способа имеется значительный недостаток – в такой системе нельзя задействовать антифриз.

Особенности процесса оцинковки стальных изделий

Нанесение цинкового покрытия производится несколькими способами. Стальные трубы при применении метода горячего оцинкования полностью помещают в жидкий цинк при температуре около 450 градусов. Данный процесс отличается трудоемкостью.

Когда покрытие производится диффузным способом, трубную продукцию при температуре, равной 400 градусов, покрывают атомами цинка. Суть метода заключается в следующем. В процессе их нанесения происходит проникновение атомов в межкристальную решетку изделия, благодаря чему формируется прочная связь, а значит, увеличивается срок службы оцинкованной трубы.

Покрытие осуществляют в специально оборудованных порошковых контейнерах, в результате чего оцинкованная труба из стали обретает требуемую электрохимическую защиту. Одновременно следует отметить, что при оцинковке конструкции из других металлов «ведут» себя совсем иначе и по этой причине результат получается совсем другим.

Обычно прокладывают системы теплоснабжения из стальных труб следующими способами:

• сваркой;
• скруткой при помощи нарезной резьбы.

Чаще всего применяется метод сварки оцинкованных труб при создании систем теплоснабжения с помощью самозащитной проволоки, которую выпускают сечением от 0,8 до 1,2 миллиметра. В ряде случаев можно задействовать электроды, размер диаметра которых не более 3 миллиметров.

Что касается неоцинкованных стальных труб, то их варят внахлест при условии, что их диаметр превышает 25 миллиметров. В условиях промпредприятий их иногда соединяют встык.

Сложнее всего выполнить сварку металлических труб для отопительной системы, находящихся под давлением, поскольку их почти всегда размещают вплотную к стенкам строения.

Обратите внимание

Когда производится монтаж отопительной конструкции, к сварочному шву предъявляются повышенные требования. Внешняя поверхность у него должна быть равномерно проваренной без образования наплывов, трещин и прочих дефектов.

Стальные трубы зарекомендовали себя с положительной стороны на протяжении 50-летнего периода эксплуатации. Но после активного применения полимерной трубной продукции для обустройства отопления и водоснабжения использование металлических изделий стало утрачивать свою актуальность.