Есть ли реальные пути избежать кризиса, не взвинчивая затраты? Конечно, но для этого надо снизить расходы на строительство и реконструкцию теплопроводов, а также эксплуатационные расходы.

Давайте посчитаем. Из чего состоят расходы при строительстве теплотрасс? Это, во-первых, стоимость проектных работ. Она определяется по различным методикам, но есть вариант – как доля от стоимости всего строительства. Вот здесь вдвойне важно применить дешёвые материалы и снизить их количество, а также применить технологии строительства с наименьшими трудозатратами. Тогда и проект подешевле станет.

Эксплуатационные расходы зависят, в свою очередь, от конструкции теплопровода – то есть, что построил, то и восстанавливать придётся — то есть, от износостойкости (срока службы) применённых материалов.

Одним из вариантов, способствующих выходу из кризиса, является применение асбестоцементных напорных труб. Сегодня в мире проложено около трёх миллионов километров асбестоцементных трубопроводов, из них в РФ – более миллиона. Асбестоцементные трубы известны очень давно. Случаи технически обоснованного и грамотного их применения позволили получить великолепные результаты…

Сначала об асбесте вообще. Это природный минерал, гидросиликат магния. В зависимости от примесей и структуры образуются разновидности – хризотиловые, (это не опечатка, не хризолитовые, а именно хризотиловые!) или белые, асбесты и амфиболовые асбесты. Асбест никогда не был радиоактивным или ядовитым, прикосновение и близкое соседство к нему совершенно безопасно, однако вдыхать асбестовую пыль часто и помногу не следует – у некоторых людей при длительном воздействии высоких концентраций асбестовой пыли возможно появление злокачественных новообразований в органах дыхания. Каких-либо иных онкологических заболеваний асбест не вызывает. Надо иметь в виду, что до злокачественной опухоли, вызванной хризотиловым асбестом, дожить непросто. «Добиваясь» этого недуга, неразумный человек, пожалуй, раньше погибнет от того, что лёгкие будут механически забиты пылью асбеста, который ещё не успел навредить как-то иначе… Более активны в канцерогенном отношении кислотостойкие амфиболовые асбесты, поэтому их запрещено не только применять, но и добывать. Именно благодаря отдалённым негативным последствиям бесконтрольного применения амфиболовых асбестов в огнестойких конструкциях боевых морских судов во время второй мировой войны и появился в Европе повод к отрицательному отношению к любому асбесту вообще.

Волокна хризотилового асбеста, не обладая кислотостойкостью, попав в лёгкие, частично растворяются, а частично выводятся. Период полувыведения – около 10 суток. Для волокон же целлюлозы (натуральное растительное волокно, например, из древесной пыли) этот период в тысячи раз больше.

В дальнейшем речь пойдёт об асбестоцементных изделиях, где волокна асбеста химически связаны с цементом (упакованы в цементную матрицу) и поэтому имеют совсем иные свойства, они просто безопасны. Из школьной химии: ядовитый газ хлор сжигает и убивает всё живое, а без хлористого натрия (это поваренная соль, в крови её около 4 %) человек жить не может. Собственно асбестовая пыль при использовании асбестоцементных материалов не выделяется. Применение асбестоцементных изделий в строительстве с медицинской точки зрения определяется Гигиеническими нормативами ГН 2.1.2/2.2.2.1.1009-00, утверждёнными Минздравом РФ в 2001 году. Любую опасность надо оценивать разумно: никто из нас не согласится не сходя с места выпить ведро самой чистой и полезной воды, однако все мы, даже не задумываясь, ходим по безусловно канцерогенному асфальту, вдыхаем канцерогенные выхлопы автомобилей, курим, поедаем солёную и копчёную рыбу… Все эти продукты в перечне канцерогенов стоят далеко впереди асбеста! На предприятии «Сухоложскасбоцемент» (г. Сухой Лог Свердловской области), ежедневно контактируя с асбестом, работает более 700 человек. Онкологических заболеваний там нет и не было…

Типоразмеры асбестоцементных напорных труб определяются ГОСТ 539-80, методы испытаний – ГОСТ 11310-90. В советское время асбестоцементные напорные трубы были строго фондируемым материалом и использовались практически полностью в мелиоративных сооружениях. Государственных нормативных документов по применению асбестоцементных труб в промышленном и гражданском строительстве просто не было. С распадом Советского Союза появилась реальная возможность широкого применения асбестоцементных труб на строительных объектах России, что потребовало создания нормативной базы. Во-первых, был переиздан СНиП Тепловые сети. В тексте СНиП 41-02-2003 пунктом 10.3. определены параметры теплоносителя, при которых возможно применение в сетях теплоснабжения неметаллических труб – это давление не более 1,6 МПа и температура не более 115 С. Пункт 10.4. позволяет использовать неметаллические (т.е. и асбестоцементные) трубы как в открытых, так и закрытых системах горячего хозяйственно-питьевого водоснабжения. СНиП 2.04.02-84* Водоснабжение. Наружные сети и сооружения. пунктом 8.21. определяет асбестоцементные трубы, как основной материал для трубопроводов холодного водоснабжения, но требует дополнительного обоснования для применения металлических труб. Есть опыт применения асбестоцементных труб в хозфекальной канализации. А в 1965 году вблизи г. Энгельс Саратовской области под руководством ГИПРОНИИГАЗа был построен и сдан в эксплуатацию… асбестоцементный газопровод (!!) высокого давления (0,5 МПа) Ду 200 мм и длиной 3,5 км…

Наконец, в 2006 году был переиздан Свод правил СП 41-106-2006 Проектирование и монтаж подземных трубопроводов теплоснабжения и горячего водоснабжения из асбестоцементных труб. Главные отличия новой редакции:

возможность применения асбестоцементных труб в сетях объектов не только третьей, но и второй категории надёжности теплоснабжения – т.е. для отопления жилых домов и общественных зданий, а это – прорыв, появление реального рынка для производителей и возможности серьёзно сэкономить для «продвинутых» проектировщиков и строителей;

заявленный в СП 41-106-2006 срок службы теплопроводов из асбестоцементных труб – 25 лет - вызвал необходимость подтверждения работоспособности резиновых уплотнителей в реальных условиях. Московский НИИ эластомеров завершил работу по разработке и испытаниям уплотнительных колец из теплостойкой резины. Вопрос решён;

«узаконена» конструкция специальных узлов поворотов, отводов, переходов с одного диаметра на другой, выхода из-под земли и пр. Более подробно – см. ниже;

в СНиП 41-02-2003. Тепловые сети. кратко упомянута применительно к стальным трубам разработанная во ВНИПИэнергопроме (г. Москва) и предназначенная для бесканальной прокладки пенополимерминеральная теплоизоляция. В СП 41-106-2006 пенополимерминеральная теплогидроизоляция впервые применена к асбестоцементным трубам. Главное её отличие от всех других – свойства, близкие к пенополиуретановой, но при изготовлении на поверхности образуется полупроницаемая корка с несущей способностью до 12 кГ/см2. Эта корка не пропускает в монолит теплоизоляции влагу извне, зато при эксплуатации позволяет изоляции избавляться от паров воды. Высокая прочность корки позволяет прокладывать изолированные трубы бесканально. ОАО НИИтракторосельхозмаш (г. Челябинск) располагает утверждёнными и зарегистрированными Госстандартом техническими условиями и технологическим регламентом на пенополимерминеральную теплоизоляцию для асбестоцементных напорных труб, изготовлена опытная партия предварительно изолированных асбестоцементных труб. Надо сказать и о стоимости – в отличие от пенополиуретановой изоляции не нужна оболочка из полиэтиленового рукава, а в составе изоляции – по весу более 40% дешёвого строительного песка. Стоимость материалов для изоляции погонного метра трубы Ду 100 мм не превышает 300 рублей.

Ввиду действия закона РФ «О техническом регулировании» предприятия, выпускающие асбестоцементные изделия, определяют требования к своей продукции частными техническими условиями. Асбестоцементные напорные трубы выпускаются длиной 3,95 или 5 метров и с проходным сечением 100, 150, 200, 250, 300, 400 и 500 мм. В советское время в районе Симферополя был проложен водовод длиной около 20 км из труб с проходным сечением более 700 мм, однако изготовление труб большого диаметра технологически более сложно. В настоящее время НО Хризотиловая ассоциация заканчивает разработку технического регламента, определяющего свойства и характеристики асбестоцементных труб и обязательного для всех предприятий России.

Асбестоцемент – это фибробетон, то есть, бетон, армированный волокном. Полученный с добывающего предприятия асбест механически измельчают и распушают до разделения волокон, в количестве 15 % подмешивают к 85 % цемента и добавляют воду. Полученную пульпу выливают на сетчатый барабан и отжатую плёнку толщиной 0,2 мм и шириной, как длина будущей трубы, наматывают на скалку, добиваясь необходимой толщины стенки, а, значит, и прочности трубы. В процессе изготовления трубы волокна асбеста ориентируются, в основном, по касательной, что и обеспечивает высокую прочность при нагружении внутренним давлением. «Сухоложскасбоцемент» (г. Сухой Лог Свердловской обл.) с 1937 года выпускает напорные трубы, в частности, для теплопроводов, на рабочее давление 1,6 МПа, гарантируя работоспособность при 150 ?С. Труба Ду 100 мм при испытаниях на разрушение внутренним давлением выдерживает не менее 5,8 МПа, а образец длиной 200 мм раздавливается усилием не менее 1600 кГ.

Любой вид асбестоцементной продукции заводы сопровождают санитарно-эпидемиологическим заключением – опасная продукция на рынок не поставляется.

Концы каждой трубы по наружному диаметру обтачиваются для получения точного размера и заданной шероховатости. Соединение труб в трубопровод производится при помощи асбестоцементных же муфт, имеющих на внутренней поверхности канавки с установленными в них упругими резиновыми кольцами. Кольца имеют сложное сечение – похожи на манжеты - и под действием давления воды в трубопроводе надёжно поджимаются к уплотняемым поверхностям. В месте соединения трубы и муфты предусмотрен гарантированный радиальный зазор, обеспечивающий вследствие упругой деформации резинового уплотнителя изгиб трубопровода до 3 угловых градусов в каждом соединении. Монтажный зазор между торцами труб позволяет обойтись без температурных компенсаторов. Асбестоцемент имеет коэффициент температурного удлинения в 12 раз меньше, чем у стали. Пятиметровая асбестоцементная труба при нагреве на 1000С удлиняется всего на 0,4 мм. При этом каждый конец трубы упруго деформирует резиновое кольцо на 0,2 мм.

Коэффициент теплопроводности у асбестоцемента в 140 раз меньше, чем у стали, а стенка асбестоцементной трубы толще, чем у стальной, в три…четыре раза. Поэтому асбестоцементная труба допускает применение упрощённой теплоизоляции – засыпной (керамзит, граншлак). А в случае применения пенополиуретановой теплоизоляции её слой в три раза тоньше, чем на стальной трубе. Например, для трубы Ду 100 мм достаточно всего 14 мм пенополиуретана. Более совершенная теплоизоляция – пенополимерминеральная. Она предназначена для бесканальной прокладки, но при этом не нуждается в герметичной защитной оболочке из полиэтилена и благодаря своим свойствам не требует применения сложной системы оперативного диспетчерского контроля состояния влажности теплоизоляции.
Асбестоцемент является хорошим диэлектриком, поэтому асбестоцементные трубопроводы, да ещё поделенные на четырёх- пятиметровые электроизолированные секции резиновыми кольцами, не подвержены электрохимической коррозии под действием блуждающих токов и не нуждаются ни в катодной защите, ни даже в гидроизоляции. Поэтому им нет равноценной замены для трубопроводов в промышленных зонах, городах с электротранспортом и на железнодорожных станциях, где все магистрали вытянуты вдоль путей. В этих условиях стальные трубы служат всего года два…

Наиболее полно экономические преимущества применения асбестоцементных труб реализуются при бесканальной прокладке – не нужны лотки, отпадает необходимость в гидроизоляции и катодной защите, не надо возиться с минераловатной изоляцией в траншее или с обязательной по СНиП 41-02-2003 системой оперативного диспетчерского контроля влажности теплоизоляции в случае применения пенополиуретана.

Существующая технология изготовления асбестоцементных труб позволяет получать только прямолинейные изделия. Конечно, из асбестоцементной пульпы можно отлить в опалубке любой тройник или крестовину, но волокна асбеста в них будут расположены хаотично, а не направленно; о прочности такого изделия говорить не приходится. Поэтому все фасонные изделия в асбестоцементных трубопроводах традиционно были стальными. В месте перехода с асбестоцемента на сталь применялись фланцевые сальниковые уплотнения. Необходимость гидроизоляции и крепления стальной «фасонки» к неподвижной опоре вынуждала на каждом отводе или повороте трассы из асбестоцементных труб строить тепловую камеру. ОАО НИИтракторосельхозмаш (г. Челябинск) разработана и запатентована нормаль (см. СП 41-1006-2006), представляющая собой набор специальных узлов - бетонных коллекторов-«кубиков», в которые и залита вся «фасонка», заканчивающаяся на торцевых поверхностях коллектора стандартными асбестоцементными муфтами. Бетонный корпус коллектора, благодаря развитой поверхности, играет роль неподвижной опоры, бетон защищает сталь от воздействия влаги и снижает потери тепла. Можно в подобном коллекторе разместить не стальные, а пластиковые фасонные части – тогда корродировать будет вообще нечему. Хотя даже при коррозионном разрушении стальных фасонных элементов специальный узел продолжит работать – ведь канал в бетоне останется неизменным. Упомянутая нормаль достаточно универсальна - содержит коллекторы на различные диаметры труб, переходы с одного диаметра на другой, повороты, отводы, выходы из-под земли…

Для монтажа-демонтажа муфт, садящихся резиновыми кольцами на уплотнительные поверхности труб с ощутимым натягом, спроектированы и отработаны монтажные приспособления. Сейчас в работе уже «третье поколение», самое совершенное из ручных.

При необходимости укоротить трубу можно воспользоваться ножовкой. А вот проточить конец трубы, чтобы уплотнить его в муфте – проблема. Распространённый токарный станок 16К20 работает с заготовкой длиной немногим больше метра, да и то с люнетом (дополнительной опорой). А если труба длиной метра три с половиной? Такие станки не на каждом заводе найдёшь! У нас есть также запатентованное приспособление, которое позволяет после подгонки по длине прямо на краю траншеи вручную за пару минут обточить под уплотнение конец асбестоцементной трубы любой длины, подобно тому, как затачивают точилкой карандаш.

Немного экономики.

Стальная водогазопроводная труба Ду 100 мм стоит сегодня около 360 руб./м. Такая же, но асбестоцементная – около 80 руб./м (отпускная цена завода). Подземный бесканальный теплопровод из асбестоцементных труб (если не перегружен поворотами и отводами) стоит втрое дешевле, чем из стальных.

По конкретному проекту реконструкции участка подземной двухтрубной теплотрассы Ду 300 мм длиной 70 м: разница в стоимости замены стальной трубы на стальную или асбестоцементную составила 250 тыс. руб. Это стоимость ремонта, а впереди - эксплуатационные расходы, которые для асбестоцементной трубы втрое меньше асбестоцементная теплотрасса живёт 25 лет и более, а стальная — лет 8.

Асбестоцементные теплотрассы успешно эксплуатируются в Курске, Белгороде, Подмосковье. На Урале - в Миассе и в Челябинске, Сухом Логе. В Челябинске областное министерство строительства в феврале 2005 года рассмотрело вопросы применения асбестоцементных труб на заседании научно-технического совета и одобрило технологию «Трубокомплект», предложенную ОАО НИИтракторосельхозмаш. В июне 2005 года на базе Минстроя Свердловской области был проведён обучающий семинар, на котором тема применения асбестоцементных труб вызвала живой интерес.

Локальная тепловая сеть Ду 100 мм длиной 125 м на рынке стройматериалов «Кирпич» (Челябинск, частный инвестор) позволила снизить капзатраты с 1050 тыс. руб. до 600 тыс. руб. В течение четырёх сезонов эксплуатации никаких замечаний не было.

Замечательно отработали два отопительных сезона реконструированные участки теплотрассы в посёлке автоматно-механического завода (Челябинск, Ду 100 мм, длина 77 и 130 м, муниципальная тепловая сеть). Впервые за много лет снег над теплотрассами не таял, тепло в жилые дома подавалось непрерывно.

В 2006 году реализован договор по реконструкции теплотрассы Ду 150 мм на Челябинском электровозоремонтном заводе (РАО РЖД), сезон прошёл без замечаний – преимущества асбестоцементных труб находят реальное применение.

В 2007 году выполнен капитальный ремонт четырёхтрубной теплотрассы Ду 100 мм длиной около 300 м в селе Сосновка Советского р-на г. Челябинска.

Сегодня рынок предлагает великое множество самых различных труб – просто стальных, стальных с различными покрытиями, нержавеющих, труб из цветных металлов, полимерных, металлопластиковых, керамических, высокопрочных чугунных с шаровидным графитом, который даже немного деформируется не разрушаясь. Не существует лишь одной трубы - универсальной для всех случаев – дешёвой, вечной, простой в монтаже для любых условий. Наверное, универсальность в сложных и противоречивых условиях недостижима. Поэтому нужна исчерпывающая и объективная информация обо всех трубах вообще, чтобы правильно определить именно ту, единственную…

Чем же определяется выбор?

В Москве и Подмосковье резко вырос объём применения полимерных труб. Вне сомнения, в ряде случаев этот выбор абсолютно оправдан – минимальная трудоёмкость бесканальной прокладки – смотал с барабана и закопал! Но, с другой стороны – низкая максимальная температура эксплуатации препятствует применению, а уж температурным испытаниям – и подавно! И цена… Правда, все вопросы решаются как по мановению волшебной палочки, особенно, если учесть, что все предприятия, выпускающие полимерные трубы, построены в последние пять-десять лет, а их собственники – руководители в исполнительной власти – кровно заинтересованы в сбыте продукции своих предприятий. О технических недостатках говорить не принято, хотя после облучения солнечным ультафиолетом полиэтиленовые трубы быстро старятся и трескаются под давлением. Были случаи раздавливания труб грунтом при бесканальной прокладке.

Традиционные стальные трубы тоже не остаются без внимания. Проектные организации, идя на поводу эксплуатирующих, не желающих расставаться с устаревшими технологиями, «штопают» прохудившиеся теплотрассы всё теми же стальными, прекрасно зная, что жить трубе – несколько лет на радость подрядчику, который специально нарушает технологию, чтобы его пораньше пригласили на ремонт и снова дали заработать…

В сложившейся ситуации замечательные свойства асбестоцементных труб – низкая цена, высочайшая износостойкость, низкая теплопроводность, возможность бесканальной прокладки с упрощённой засыпной или индустриальной теплоизоляцией – сыграли с ними злую шутку. Проектировщикам, которые зарабатывают от стоимости строительства, применение асбестоцементных труб невыгодно… Подрядчикам, которые построили асбестоцементную теплотрассу, грозит безработица – ремонтировать-то асбестоцементный трубопровод ещё долго не придётся… Муниципальным органам за те же деньги придётся выполнять вдвое больше работы. А им это надо?!

Мы утверждаем, что в водопроводе, горячем водоснабжении, канализации и, особенно, в отоплении, в поселковых сетях, на железнодорожных станциях, во внутриквартальной разводке при диаметрах до 200…300 мм асбестоцементным напорным трубам ни по капитальным затратам, ни по эксплуатационным расходам альтернативы сегодня нет! Как нет в России и условий, побуждающих к рациональному использованию бюджетных средств при строительстве и реконструкции теплопроводов.

C текущей ситуацией и прогнозом развития российского рынка асбестоцементных труб можно познакомиться в отчете Академии Конъюнктуры Промышленных Рынков «Рынок асбестоцементных труб в России».

Бабич Владимир Александрович, главный конструктор ОАО «НИИтракторосельхозмаш» (г. Челябинск)

www.newchemistry.ru