Пластмассовые трубы в России

В. С. Ромейко, А.Я. Добромыслов, Учебный центр НПО «Стройполимер»,

М. Н. Баймуканов, Некоммерческое партнерство по развитию полимерных трубопроводных систем

Бесконечные аварии подземных трубопроводов выдвигают на первый план среди многочисленных проблем жилищно-коммунального комплекса проблему ремонта и строительства инженерных трубопроводных коммуникаций.

Необходимость разработки программы «Реформирование и модернизация жилищно-коммунального комплекса Российской Федерации» была вызвана в том числе состоянием инженерных сетей, изношенность которых является главным источником угроз для социального и экономического развития страны.

Рисунок 1. Структура потребления труб фактическая (б. СССР, 1990 г.) (по весу от всех трубопроводов)

Чтобы понять причины столь плачевного состояния подземных трубопроводов, следует рассмотреть фактическую весовую структуру их потребления в бывшем СССР (рис. 1). Отметим, что 70% труб – это стальные трубы, гидроизолированные тем или иным образом; 5% – чугунные трубы; 25% – трубы неметаллические, в том числе 5% – пластмассовые.

На рис. 2 можно видеть, что в 1990 году СССР потреблял 24 млн т стальных труб, что в 2 раза больше, чем США, Япония и ФРГ вместе взятые.

Рисунок 2. Потребление стальных труб в CCCР, США, Японии и ФРГ в 1960—1990 годах

Это одна сторона вопроса. Вторая заключается в том, что по протяженности подземных трубопроводов Россия занимает второе место в мире. В настоящее время в эксплуатации находится свыше 2 млн км наружных трубопроводов, в том числе в системах ЖКХ около 1 млн км (табл. 1), и около 3 млн км внутридомовых трубопроводов.

На рис. 3 показано состояние трубопроводов водоснабжения системы ЖКХ по видам материалов. Как видим, металлические трубопроводы находятся в тяжелом состоянии: требуют полной замены 67 тыс. км стальных и 60 тыс. км чугунных труб. Плюс к этому 70 тыс. км стальных и 51 тыс. км чугунных труб нуждаются в срочном ремонте и восстановлении пропускной способности. При этом динамика выхода трубопроводов из строя просто устрашающая (рис. 4): за 5 лет (с 1993 по 1998 годы) протяженность уличных сетей, подлежащих замене, выросла на 46,6% и составила 91,1 тыс. км.

Аналогичная ситуация сложилась и с трубопроводами водоотведения (рис. 6): из общей протяженности в 163 тыс. км требуют немедленной замены 58 тыс. км.

Рисунок 3. Состояние трубопроводов системы водоснабжения по видам материалов

По данным Московского института гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана, повсеместное нарушение герметичности трубопроводов водоснабжения и канализации весьма негативно сказывается на здоровье населения: практически во всех регионах России это приводит к вспышкам острых кишечных заболеваний, гепатиту и тяжелым желудочным заболеваниям.

Другой негативный момент заключается в огромных материальных потерях, которые из года в год несет Россия вследствие аварийного состояния подземных инженерных коммуникаций. По официальным данным статистики, утечки и неучтенные расходы воды в системах водоснабжения составляют в среднем по России 15% (3,4 млрд м³) от всей подачи воды в год, а в ряде городов утечки достигают 30%. По государственным расценкам, 1 м³ воды сегодня стоит 2,5 руб. (менее 10 центов), и, следовательно, потери от утечки в прошлом году составили 8,3 млрд руб. (около 280 млн долл. США). Однако по расчетам совокупный ущерб от утечек воды в системе ЖКХ оценивается в 6,5 млрд долл. США в год. Поэтому один из авторов данной статьи ситуацию, сложившуюся с состоянием подземных трубопроводов, назвал «подземным Чернобылем».

Рисунок 4. Состояние водопроводных сетей в России

«Без преувеличения, от эффективности наших действий в сфере ЖКХ во многом зависят благополучие граждан и общественная стабильность», – весной прошлого года заявил Президент России В. В. Путин и дал поручение Правительству разработать федеральную программу реформ, о которой было упомянуто выше.

По нашей оценке, протяженность сетей системы ЖКХ, требующих замены, в проекте этой программы занижена в 2–3 раза. Это побудило нас обратиться к Президенту России с открытым письмом. В нем уточняются некоторые цифры и содержатся некоторые предложения по уточнению программы (журнал «Трубопроводы и экология», № 3, 2001).

В чем заключается суть этих предложений?

Учитывая, что именно состояние трубопроводов во многом определяет экономическое положение России и что это положение сложилось из-за непомерно большого количества металлических трубопроводов, предлагается максимально отказаться от применения в системах водоснабжения и водоотведения стальных труб, заменив их во всех возможных случаях (давление до 1,6 МПа или температура транспортируемой среды до 75–80°С) трубами из полимерных материалов. При нормативных давлении и температуре транспортируемой среды срок их службы гарантируется не менее чем 50 лет на холодной и 25 лет на горячей воде. Они не коррозируют и не зарастают изнутри, т. е. сохраняют неизменной пропускную способность в течение всего срока эксплуатации.

Нужно отметить, что ориентация на пластмассовые трубы была принята в СССР практически одновременно с экономически развитыми странами. По прогнозным расчетам, к 2000 году объем производства этих труб должен был составить 1,1 млн т (рис. 5).

Рисунок 5. Объемы производства труб из термопластов в СССР и России

Как следует из графика (рис. 5), в 2000 году в России было выпущено всего 50,5 тыс. т труб и деталей трубопроводов из термопластов (журнал «Химия в России», сентябрь-октябрь, 2001). При этом 42,5 тыс. т – это полиэтилен и около 4 тыс. т – ПВХ.

Учитывая значительную протяженность подземных трубопроводов, нуждающихся в замене, нетрудно сделать вывод, что 50 тыс. т труб, изготовленных в России в 2000 году, – это капля в море. Возникает вопрос: сколько же пластмассовых труб нужно России?

Выполненные в Учебном центре расчеты потребности в пластмассовых трубах позволили сделать следующие выводы:

- в системах водоснабжения ЖКХ необходимо заменить 157 тыс. км сетей;

- для приведения в порядок канализации необходимо заменить около 58 тыс. км труб;

- для восстановления тепловых сетей с учетом современной теплоизоляции (пенополиуретан) потребуется переложить 62 тыс. км сетей.

Таким образом, количество труб, требуемых только для замены изношенных трубопроводов, составляет 227 тыс. км. Однако, учитывая специфику российского строительного производства (приверженность к стальным трубам и неготовность применять современную трубную продукцию), в настоящее время представляется, что в качестве первоочередной меры следует стремиться к реализации следующей минимальной потребности в трубах:

- d 75–140 мм 290 тыс. т

- d 160–180 мм 580 тыс. т

- d 315–500 мм 360 тыс. т

- d 560 и более 200 тыс. т

Итого: 1 430 тыс. т

Ориентированные в основном только на положения программы «Реформирование и модернизация жилищно-коммунального комплекса Российской Федерации» расчеты не учитывают возможные объемы замены труб из традиционных материалов на пластмассовые во внутренних санитарно-технических системах, где протяженность трубопроводов только в существующем жилом фонде России составляет около 3 млн км.

Следует также заметить, что для оценки потребности в пластмассовых трубах России в целом необходимо учитывать объем потребления их в мелиоративных системах сельского хозяйства и в технологических трубопроводах промышленности, где около 10% могут составить трубы из стеклопластика и поливинилхлорида, масса которых в 1,5–2 раза выше полиэтиленовых.

С учетом указанных особенностей, минимальная потребность в 1 430 тыс. т может возрасти в 3–4 раза и составить около 5 млн т.

Объем внутреннего рынка труб определяется спросом потребителей в области строительства жилых и общественных зданий для хозяйственного и питьевого водоснабжения, в различных отраслях промышленности для оборудования напорных и безнапорных подземных и наружных трубопроводов для транспортировки воды, жидкости, агрессивных сред (кислот, щелочей и т. д.), нефтяной пульпы, для обсадки технологических скважин, в качестве труб для электропроводок и защиты изолированных проводов и кабелей и т. д. Основными потребителями в настоящее время являются крупные частные строительные фирмы, которые используют именно эти материалы для строительства фешенебельных жилищ. Популярны они и при индивидуальной застройке.

По оценке заводов-изготовителей и торговых фирм, цены на пластмассовые трубы на российском рынке довольно стабильные. На колебание цен существенно влияет стоимость сырья и энергоносителей, а тенденций к снижению цен на эти позиции на данный момент нет. По нашему мнению, намечающийся процесс создания новых и расширения существующих мощностей и осознание отечественными потребителями, особенно на муниципальном уровне, преимуществ пластмассовых труб по сравнению с металлическими приведет к повышению конкуренции этой продукции на внутреннем рынке и значительному росту потребности. Пластмассовые трубы находят применение практически во всех регионах России.

Строительный рынок пластмассовых труб включает более 13 видов трубной продукции как отечественного, так и импортного производства. Импортная продукция поставляется преимущественно из стран Восточной Европы (Польша, Чехия) и Турции, а также из Западной Европы и США. В январе-сентябре 2000 года в Россию было импортировано более 17 тыс. т пластмассовых труб и деталей трубопроводов на общую сумму 34,3 млн долл. США. Среди поставщиков продукции были США, Нидерланды, Германия, Финляндия, Италия, Польша. Всего в Россию трубная продукция поставляется более чем из 60 стран мира. Объемы импорта пластмассовых труб и деталей трубопроводов основных стран-поставщиков в январе-сентябре этого года показаны в табл. 2.

Нормативные документы, регламентирующие проектирование трубопроводных систем (например, СНиП 2.04.01-85* «Внутренний водопровод и канализация зданий»), допускают применение труб из других материалов, но отдают предпочтение именно пластмассовым трубам. Разработан ряд Сводов правил (федеральный уровень) по проектированию и строительству, в которых изложены особенности проектирования и монтажа трубопроводных систем из полимерных материалов. К числу таких документов следует отнести Свод правил СП 40-101-96 «Проектирование и монтаж трубопроводов из полипропилена ЧРандом сополимер“»; Свод правил СП 40-102-2000 «Проектирование и монтаж трубопроводов систем водоснабжения и канализации из полимерных материалов. Общие требования»; Свод правил СП 41-102-98 «Проектирование и монтаж трубопроводов систем отопления с использованием металлополимерных труб» и др.

Несмотря на значительную потребность России в пластмассовых трубах и наличие разрешающих законодательных и нормативных документов, применение этой продукции далеко до требуемого уровня. К настоящему времени это дело сдвинулось с мертвой точки главным образом за счет увеличения доли применения пластмассовых труб в частном и коммерческом строительстве. Внедрение этой продукции в государственном секторе сдерживается по целому ряду причин: объективных – отсутствие обученных кадров, монтажного оборудования и субъективных – инертность мышления, косность и т.п.

Рисунок 6. (увеличить) Состояние трубопроводов водоснабжения и водоотведения ЖКХ России в цифрах

В московском строительном комплексе, который вводит ежегодно 4 млн м² жилой площади, один из домостроительных комбинатов (300 тыс.м² жилья в год) для монтажа систем холодного и горячего водоснабжения и канализации применяет полипропиленовые трубы и детали. При этом в заводских условиях монтируются так называемые шахт-пакеты этажестояков полной готовности, так что в условиях строящегося здания для присоединения шахт-пакета следующего этажа достаточно смонтировать всего три соединения, на что уходит 10–15 мин.

За 1,5 года с такой конструкцией трубопроводных систем введено в эксплуатацию около 40 жилых домов высотой 22 этажа. Всю годовую программу строительства обеспечивают шесть сварщиков пластмасс.

Учитывая, что опыт московских строителей рано или поздно перенимают строители России, мы ожидаем, что он будет востребован и в других ее регионах. В частности, уже сейчас активно используется в Санкт-Петербурге, Екатеринбурге, Магнитогорске, Оренбурге и других городах.

На проведение реформы ЖКХ государство готово ассигновать 554 млрд руб. (около 20 млрд долл. США) и привлечь кредиты международных финансовых организаций еще на 900 млн долл. США.

Эти средства не покрывают всей потребности на проведение реформы, поэтому жилищно-коммунальный комплекс нуждается и будет нуждаться в инвесторах. Главным стимулом для привлечения инвестиций правительство считает потенциал ресурсосбережения и готово на первых порах давать свои гарантии кредиторам. По этому поводу в программе указывается, что в качестве источников погашения заемных средств, взятых на реализацию проектов, могут использоваться средства, сэкономленные в результате сокращения себестоимости производства и потребления коммунальных услуг.

Это положение Программы можно проиллюстрировать следующим примером из практики. В одном из небольших городков европейской части России вышел из строя водовод из стальных труб диаметром 400 мм и длиной 5 км. При его обследовании только на длине 2,8 км насчитали 25 сквозных отверстий с суммарной потерей воды 20 л/с (72 м³/ч; 1 728 м³/сут.; 630 тыс. м³/год).

Затраты, связанные с потерями воды питьевого качества, электроэнергии, расходуемой на перекачку воды из скважин в грунт и на преодоление возросших гидравлических сопротивлений изношенного трубопровода, связанных с ежедневными ремонтными работами, составили сумму в 361 тыс. долл. США в год. Стоимость же ремонта этого трубопровода, по нашей оценке, не превышает 200 тыс. долл. США.

Научно-производственное объединение «Стройполимер», фонд «Институт экономики города» и консалтинговая фирма «Финэкос» при содействии Госстроя России разработали несколько вариантов изыскания дополнительных источников финансирования реконструкции и развития объектов жилищно-коммунального хозяйства России (на примере реконструкции трубопроводов коммунального назначения).

Практика эксплуатации трубопроводов в России показывает, что в большинстве случаев проекты восстановления пропускной способности трубопроводов являются быстроокупаемыми. Это означает, что кредиты, получаемые на их ремонт, могут быть выплачены в течение одного-двух лет. При этом чем хуже состояние трубопровода, тем больший экономический эффект достигается после его ремонта.

Экономический эффект зависит, разумеется, и от стоимости восстановительных работ. Поэтому в России, как и во всем мире, все более широкое распространение получают так называемые бестраншейные (т. е. без раскопок траншей) технологии ремонта подземных трубопроводов. Считается, что стоимость таких технологий не превышает 30–35% стоимости перекладки изношенного трубопровода и заключается в протяжке полиэтиленового трубопровода внутри полости изношенного трубопровода или в образовавшемся канале.

Среди бестраншейных технологий наибольшее распространение получил способ «релайнинг», который выполняется как без разрушения, так и с разрушением изношенного трубопровода.

К сожалению, в России бестраншейные технологии массовыми пока еще не стали.

По нашему мнению, реформирование жилищно-коммунального комплекса невозможно до тех пор, пока изношенные системы водоснабжения и канализации будут заменены или отремонтированы с использованием современных технологий и с применением удобных при монтаже и особенно эффективных в эксплуатации пластмассовых труб (срок службы пластмассовых трубопроводов на холодной воде не менее 50 лет, в то время как стальных – не более 12–15 лет).

Учитывая профиль журнала, в заключение мы хотим еще раз подчеркнуть, что пластмассовые трубы уверенно выигрывают конкурентное соревнование во всем мире. В России к настоящему времени имеются все условия для значительного расширения объема их применения при строительстве новых и восстановлении изношенных трубопроводов различного назначения:

- на строительном рынке имеется трубная продукция отечественной и импортной поставки;

- разработаны и действуют нормативные документы, регламентирующие предпочтительное применение пластмассовых труб;

- имеется возможность повышения квалификации специалистов в области проектирования и монтажа трубопроводов из полимерных материалов;

- для координации действия участников российского рынка пластмассовых трубопроводных систем создано Некоммерческое партнерство по развитию полимерных трубопроводных систем (НПРПТС), которое принимает активное участие в организации и проведении под патронажем Государственной Думы РФ 27–30 ноября этого года на ВВЦ выставки «Реконструкция, ремонт и строительство трубопроводных систем».