СОВРЕМЕННЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ТЕХНОЛОГИИ – ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ ЗАДАЧ РЕФОРМЫ ЖКХ

А. А. Отставнов , ведущий научный сотрудник ГУП «НИИ Мосстрой», почетный строитель Москвы, канд. техн. наук

Совсем еще недавно Правительство Российской Федерации взялось за реализацию тяжелейших жилищно-коммунальных проблем – была провозглашена реформа ЖКХ. В этом году сюда добавилась проблема увеличения в несколько раз объемов строительства.

В этой связи перед научно-технической общественностью, связанной с трубопроводными системами, возникает целый ряд вопросов: - каким направлениям трубопроводных отраслей должно быть уделено первоочередное внимание? - имеются ли эффективные возможности для решения указанных проблем? - каковы критерии эффективности используемых подходов? - какие резервы должны быть подключены в первую очередь? Системы водоснабжения доставляют воду непосредственно в жилище человека. При этом возникают следующие проблемы: очистка и обеззараживание воды; доведение ее до состояния пригодной для питья человеком; исключение повторного загрязнения воды в процессе ее транспортировки продуктами коррозии, а также в результате подсоса грунтовых вод через неплотности. При несвоевременной замене трубопроводы, отслужившие срок эксплуатации, корродируют и через образовавшиеся отверстия вода поступает в грунт, вызывая повышение уровня грунтовых вод, которые, в свою очередь, способствуют коррозионному повреждению наружной поверхности трубопровода.

Трубопроводы централизованного теплоснабжения подают горячую воду для систем отопления и горячего водоснабжения. В этом случае вследствие внутренней коррозии трубопроводов теплоноситель – вода – загрязняется продуктами этой коррозии. По причине увлажнения недостаточно гидроизолированной теплоизоляции происходит ускоренная коррозия наружной поверхности стальных труб. В результате повышается температура грунта, а при протечках в грунт поступает горячая вода, что неизбежно приводит к преждевременному выходу из строя окружающих коммуникаций и фундаментов зданий и сооружений.

В системах водоотведения сточные воды собираются и по трубопроводам канализации и водостоков отводятся на очистные сооружения, и после соответствующей обработки сбрасываются в водоемы. Слабым местом водоотводящих трубопроводов, в основном выполняемых из раструбных труб, являются раструбные соединения, разгерметизация которых происходит из-за недолговечных уплотнений и неравномерной просадки грунта. Поступление в грунт канализационных стоков создает опасность заражения грунтовых вод, а через них растений, животных и впоследствии людей.

Одной из задач в этом случае будет являться минимизация ущерба от указанных для трубопроводных систем негативных факторов. Здесь следует руководствоваться в полной мере правилами строительной экологии. Это позволит оптимизировать проектные разработки с учетом исключения негативных воздействий на окружающую среду, прогнозируя и оценивая возможные как негативные, так и позитивные воздействия на окружающую среду, своевременно выявить объекты, наносящие ущерб окружающей среде, и выработать соответствующие превентивные меры.

Для создания экологичных условий внутри зданий немаловажную роль должен сыграть правильный выбор коррозионностойких труб, арматуры, санитарно-технических и отопительных приборов, а также устройств терморегулирования и гидравлической балансировки как для систем отопления и горячего водоснабжения, так и водоотведения.

Другая, не менее важная задача, связана с экономическими факторами. Дело в том, что вследствие зарастания внутренней поверхности стальных трубопроводов происходит сужение поперечного сечения, вследствие чего требуются дополнительные расходы на перекачку воды. Внутренние поверхности 80 % водопроводов имеют такие отложения. Их пропускная способность снижена в 2–2,5 и даже в 3 раза по сравнению с проектной. Для компенсации потери напора, связанной с внутренней коррозией и наростами, повышают давление в трубах, прокладывают дополнительные нитки трубопроводов. По расчетам Академии коммунального хозяйства, зарастание внутренней поверхности труб приводит к увеличению стоимости 1 м³ воды до 1,5 раза. Затраты электроэнергии на производство и реализацию 1 м³ воды на 30 % выше среднеевропейского уровня. Потери воды в процессе ее транспортирования через дырявые трубопроводы достигают порой 40 % и более. Это сопровождается колоссальными потерями - около 25 млрд. € в год (Россия ежегодно забирает из открытых и подземных источников для коммунальных, промышленных и сельскохозяйственных нужд около 80 млрд м³ воды. Потери в размере 30 % от указанного объема воды приближаются к 25 млрд м³, себестоимость 1 м³ воды – около 1 €).

При общей протяженности тепловых сетей 136 тыс. км (в двухтрубном исчислении) 29 тыс. км тепловых сетей находятся в аварийном состоянии и нуждаются в замене. Потери тепла с утечками из-за внутренней и внешней коррозии труб составляют 10–15 %, а срок службы теплотрасс по этой причине в 4–6 раз ниже нормативного. Суммарные потери в тепловых сетях достигают 30 % произведенной тепловой энергии, что эквивалентно 65–80 млн т. у. т.

Опыт зарубежных стран, в которых сумели вовремя перестроиться, показывает, что на их трубопроводах такого практически не происходит. В то время как мы множиливыпуск стальных труб, весь цивилизованный мир переходил на трубопроводы из современных материалов. Стали использовать такие трубы, которые не имели недостатков, свойственных стальным трубам, – не ржавели и не зарастали по внутренней поверхности. Это трубы из чугуна с шаровидным графитом, железобетонные, а также асбестоцементные. Их существенный недостаток заключается в том, что они тяжелые, громоздкие и их использование неудобно при транспортировке и монтаже.

Особенно бурно стали применяться трубы из полимерных материалов (НПВХ, ПЭ, ПП, различных стеклопластиков и др.). Важнейшее их преимущество перед металлическими трубами – они не подвержены коррозии. Срок службы этих труб при соблюдении правил проектирования, монтажа и эксплуатации может достигать 100 и более лет в различных трубопроводных сетях, т. е. в примерно в 10 раз выше, чем стальных.

Объемы их применения во всем мире нарастают с каждым годом. В Европе в год используется примерно 40 тыс. км пластмассовых труб. Во внутренних сантехсистемах при новом строительстве их доля более 40 % и иногда больше (Швейцария – 69,3 %, Финляндия – 50,8 %, Германия – 46,2 %). В Англии 99 % строящихся вновь водопроводов выполняется из полиэтиленовых труб. Уже в 1997 г. в Западной, Восточной и Центральной Европе было использовано 1,9 млрд м таких труб.

Предполагается, что ежегодный прирост использования пластмассовых труб составит 6–8 %.

В практическом плане, в первую очередь при реализации решений реформы ЖКХ, необходимо производить реконструкцию ветхих трубопроводов, используя полимерные материалы и бестраншейные технологии.

В России на сегодня созданы серьезные предпосылки для того, чтобы начать систематическую работу по реконструкции ветхих трубопроводных систем: - функционирует крупнотоннажное производство полимерных труб, - освоены технологии бестраншейной реконструкции подземных трубопроводов с использованием полимерных труб, стеклопластиковых чулков, цементно-полимерных покрытий и современного оборудования (пневмоударных машин, машин с наборными штангами и мощных лебедок), - развернуты мощности по производству и строительству тепловых сетей с заводской тепло- и гидроизоляцией, в том числе из сшитого полиэтилена, - создана достаточная нормативная база для проектирования, монтажа, эксплуатации и ремонта различных трубопроводных систем из полимеров. Основными документами на сегодня являются Своды правил.

Разработаны и применяются в строительной практике Своды правил. В одном из них отражены общие требования (СП 40- 102-2000 «Проектирование и монтаж трубопроводов систем водоснабжения и канализации из полимерных материалов»).

Другие построены таким образом, что в них учитываются вид трубопроводной системы и тип полимера: СП 40-107-2003 – проектирование, монтаж и эксплуатация систем внутренней и канализации из полипропиленовых труб; СП 41-102-98 – проектирование и монтаж трубопроводов систем отопления с использованием металлополимерных труб; СП 40-103-98 – проектирование и монтаж трубопроводов систем горячего и холодного водоснабжения с использованием металлополимерных труб; СП 42-103-97 – восстановление стальных подземных газопроводов с использованием синтетических тканевых шлангов и специального двухкомпонентного клея; СП 40-101-96 – проектирование и монтаж трубопроводов из полипропилена «Рандом сополимер»; СП 40-102-96 – проектирование и строительство газопроводов из полиэтиленовых труб диаметром до 300 мм.

Находятся на утверждении СП по применению труб из сшитого полиэтилена при проектировании и монтаже систем водоснабжения и отопления зданий, а также СП по проектированию и бесканальной прокладке трубопроводов горячего водоснабжения из труб из сшитого полиэтилена в гофрированной полиэтиленовой оболочке с теплоизоляцией из пеноплиуретана.

Ведется подготовительная работа к разработке СП по проектированию и монтажу трубопроводов водоотведения из полиэтиленовых труб с полой стенкой диаметром до 1800 мм, а также СП по применению полиэтиленовых труб с двойной стенкой (гофрированной наружной и гладкой внутренней) для устройства водоотводящих трубопроводов.

Использование для реконструкции ветхих трубопроводов бестраншейных технологий в сочетании с полимерными трубами позволяет снизить денежные затраты в 3–5 раз и ускорить выполнение строительно-монтажных работ в 6–8 раз по сравнению с использованием для этих целей традиционных технологий, связанных с разрытием и изъятием старого трубопровода и укладки на его место нового из таких же труб.

Применение полимерных труб при новом строительстве может дать более 20 % экономии на устройстве сантехсистем зданий.

По данным МНИИТЭП, применение труб из полимерных материалов позволяет снизить стоимость устройства санитарно-технических систем на 23,5 % в жилых домах, на 21,4 % в общеобразовательных школах и на 21,9 % в детских дошкольных учреждениях.

К сожалению, широкое применение бестраншейных технологий и полимерных труб сдерживается.

Сдерживание применения бестраншейных технологий объясняется отсутствием достаточных средств у коммунальных служб.

Для увеличения объемов реконструируемых бестраншейными методами трубопроводов необходимо убеждать инвесторов в том, что от качественного состояния сетей водоснабжения и водоотведения не в последнюю очередь зависит и их благополучие. Здесь есть, над чем подумать научно- технической общественности.

Имеется реальная возможность активизировать внедрение полимерных труб повышенной надежности и долговечности практически без существенных дополнительных затрат государства уже сейчас. Требуется также привлечение инвесторов, в первую очередь необходимо заинтересовать производителей и потребителей полимерных трубных изделий. Для этого необходимо: - продолжить разработку Сводов правил, в том числе по бестраншейным технологиям, в которых четко регламентировать области предпочтительного применения с учетом технико-экономических и научно-обоснованных особенностей труб из различных материалов для нового строительства и реконструкции систем водоснабжения, водоотведения и теплоснабжения (внешнего и внутреннего) исходя из технических характеристик материала и транспортируемой среды; - повысить контроль органов сертификации и архитектурно- строительного надзора за качеством строительства трубопроводных систем; - поставить технические и экономические преграды для использования трубной полимерной продукции низкого качества, в том числе ввозимой из-за рубежа; - усовершенствовать подготовку специалистов всех уровней, начиная от монтажных, проектных и научных организаций до государственных учреждений; - усилить информационное обеспечение руководителей ЖКХ на местах о достоинствах и возможностях новых материалов и бестраншейных технологий; - выработать меры, позволяющие соблюдать условия долгосрочных гарантий на функционирование трубопроводов из полимерных труб как построенных вновь, так и реконструированных, в том числе бестраншейными методами.

Литература

1. Реформа ЖКХ уперлась в тарифы на услуги?! Трубопроводы и экология, № 2, 2003, с. 7–10.

2. Сирота М. Н. Реформы систем водоснабжения и канализации. Водоснабжение и санитарная техника. 2004, № 6, с.6–9.

3. Ромейко В. С. Реформа в жилье– чистая вода, надежное тепло и… пластмассовые трубы. Трубопроводы и экология, № 2, 2003, с. 2–3.

4. Храменков С. В., Примин О. Г, Орлов В. А. Бестраншейные методы восстановления трубопроводов. М. Изд-во Прима–Пресс – М. 2002, 284 с.

5. Выставка «Реконструкция, ремонт и строительство трубопроводов. Трубопроводы и экология, № 1, 2003, с. 4–6.

6. Бухин В. Е. Современная экология и трубопроводы. Трубопроводы и экология, № 2, 2003, с. 2.

7. Харькин В. А. Замена трубопроводов из традиционных материалов на пластмассовые. ROBT, 2002, № 1, с. 20–23.

8. Устюгова О. В. Трубопроводы из полимерных материалов: качество, надежность, долговечность. Трубопроводы и экология, № 3, 2003, с. 3–4.

9. Отставнов А. А. Харькин В. А., Орлов В. А. К технико-экономическому обоснованию выбора способа бестраншейной реконструкции ветхих водопроводов. Сантехника, № 3, 2004, с. 34–36.

10. Ширяев В. А. О практике применения труб из полимерных материалов в инженерных сетях. Трубопроводы и экология, № 2, 2003, с. 5–6.