Г.Ш. Димидов, ведущий инженер группы РНИ ОАО «Оренбургэнергоремонт»
В 2005 г. ОАО «Оренбургэнергоремонт» приступило к капитальному ремонту тепловых сетей с заменой изношенных участков трубами в пенополимерминеральной (ППМ) изоляции. Всего было уложено чуть более 2100 погонных м труб в ППМ-изоляции диаметрами 57-159 мм. В связи с тем, что указанная теплоизоляционная конструкция применяется в Оренбургской области впервые, было принято решение о проверке фактических свойств ППМ-изоляции в реальных эксплуатационных условиях. Первым этапом такой проверки является определение тепловых потерь (теплового потока с поверхности изоляции) «новыми» трубопроводами, т.е. находящимися в эксплуатации после монтажа первый год. Испытания проводились на тепловых сетях бесканальной и надземной прокладок различными методами.
Испытания сетей бесканальной прокладки
7 октября 2005 г. были проведены тепловые испытания сетей бесканальной прокладки от Оренбургской котельной ОТО ОАО «ОТГК». Испытания проводились в соответствии с Методическими указаниями по определению тепловых потерь в водяных тепловых сетях РД 34.09.255-97, по которым понижение температуры теплоносителя по мере его прохождения по циркуляционному кольцу с предварительно рассчитанным расходом обусловлено тепловыми потерями трубопроводов в окружающую среду. Схема циркуляционного кольца приведена на рис. 1 (задвижки 5, 6 во время испытаний были закрыты - прим. авт.).
По результатам испытаний фактические тепловые потоки через 1 погонный м ППМ-изоляции трубопровода dн=89 мм, приведенные к среднегодовым условиям (среднегодовая температура теплоносителя в подающем трубопроводе 
=69,9 °С, в обратном - 
=59,9 °С, более 5000 ч. работы в год - прим, авт.), для подающего и обратного трубопроводов соответственно составили: 
=24,45±1,08 Вт/м; 
=20,14±0,84Вт/м.
В связи с тем, что на подвергнутом испытаниям участке тепловых сетей между точками измерения температуры отсутствуют опоры и запорная арматура, коэффициент местных потерь β=1,15 при расчете нормативных потерь учитывался. Для тех же условий нормы СНиП 2.04.14-88 для подающего и обратного трубопроводов соответственно равны: qпи=27,2 Вт/м; qои=22,3 Вт/м.
Испытания тепловых сетей надземной прокладки
Один из выводов квартальных надземных тепловых сетей ЦТП-59 ОТС ОАО «ОТГК» включает в себя участки трубопроводов в пенополимерминеральной и пенополиуретановой (ППУ) изоляции. Поэтому было решено провести сравнительные тепловые испытания трубопроводов в ППМ- и ППУ-изоляции. Эти испытания проводились 27 декабря 2005 г. в присутствии представителей компании-производителя труб в ППУ-изоляции. Испытания проводились всоответствии со СНиП 25380-82 «Здания и сооружения. Метод измерения плотности тепловых потоков, проходящих через ограждающие конструкции». При этом тепловой поток с поверхности тепловой изоляции измерялся приборами ИТП МГ 4.01 «Поток». Схема испытаний приведена на рис. 2.
Во время испытаний измерители теплового потока включались в работу в режиме автоматической записи результатов измерений с интервалом 1 мин. и длительностью наблюдений 1,5 ч.
Для того, чтобы повысить достоверность результата, по истечении указанного времени преобразователи теплового потока (ПТП) менялись местами (с ППУ-изоляции на ППМ-изоляцию и обратно), измерения проводились повторно. Кроме того, в течение всего времени проведения испытаний с интервалом 5 мин. измерялись температуры теплоносителя в подающем, обратном трубопроводах и наружного воздуха, результаты измерений приведены на рис. 3.
Полученные результаты были подвергнуты первичной обработке:
• в соответствии с п. 5.6. СНиП 25380-82 за результат определения плотности теплового потока принято среднеарифметическое значение результатов 5 измерений;
• измеренные тепловые потоки приведены к средним за отопительный сезон условиям (среднегодовая температура теплоносителя в подающем трубопроводе т.пр'г=81 °С, в обратном - =49 °С, менее 5000 ч. работы в год);
• приведенные удельные тепловые потоки (Вт/м2) пересчитаны на удельные линейные (Вт/м).
Результаты первичной обработки данных представлены на рис. 4.
Далее проведена статистическая обработка результатов прямых измерений с целью исключения данных, выходящих за зону статистического разброса, определена погрешность измерений при доверительной вероятности Р=0,95,
Нормативные значения тепловых потерь с поверхности трубопровода, установленные СНиП 41-03-2003, определены методом линейной интерполяции для среднегодовых температур теплоносителя.
Окончательные данные испытаний приведены в таблице.
| Наименование трубопровода | Тепловой поток с поверхности трубопровода Вт/м | |
| Фактический | Нормативное значение по СНиП 41-03-2003 | |
| Подающий в ППМ-изоляции | q1ппм = 29,6±1,6 | 40,0 |
| Подающий в ППУ-изоляции | q1ппу = 35,8±1,6 | 40,0 |
| Обратный в ППМ-изоляции | q1ппм = 13,2±1,6 | 26,5 |
| Обратный в ППУ-изоляции | q1ппу = 20,9±1,6 | 26,5 |
Данные результатов испытаний после статистической обработки в графической форме представлены на рис. 5, 6.
Следует добавить, что 21 ноября 2005 г. на этих же участках подающего трубопровода проводились пробные измерения тепловых потоков с поверхности изоляции с целью определения возможности проведения тепловых испытаний. Количество измерений было невелико (10 вместо, например, 180 во время испытаний), однако получены схожие результаты: q1ППМ=32,1±2,3 Вт/м; q1ППУ=39,9±2,9Вт/м.