Журнал Полимерные трубы - Применение полимеров

Инновационный прорыв в газоснабжении

Давно уже неиссякаемый, как казалось ранее, поток нефти и газа стал для нашей страны дорогим импортным товаром. С каждым днем мы все четче осознаем, что пользоваться им так, как  привыкли в условиях «развитого социализма»,   далее  просто невозможно. Как нельзя обратить вспять поступательный рост мировых цен на энергоносители при одновременном возрастании потребности в них. Как невозможно  достичь конкурентоспособности отечественных товаров и услуг при их нынешней энерго- и материалоемкости. Давно исчерпаны резервы экстенсивного энергосбережения и единственной альтернативой им являются инновации. В чем они заключаются применительно к сфере газоснабжения? 

По свидетельству Сергея Хрущева на исходе 50-х годов прошлого века к его отцу, тогдашнему генеральному секретарю ЦК КПСС и главе  СССР Никите Хрущеву, прибыл на прием самый именитый по тому времени «химик» страны – академик Николай Семенов. Вот что он сказал  главе партии и государства: «Никита Сергеевич, мир уходит от тяжелой металлургии, мы плавим стали все больше, а американцы все меньше, мир переходит на полимеры». Фактически это был совет ученого с непререкаемым мировым авторитетом уделить особое внимание  химическим технологиям. Однако, на протяжении всех последующих десятилетий мерилом высших достижений нашей страны по-прежнему оставались объемы выплавки чугуна и стали на душу населения. 

Но какое это имеет отношение к газоснабжению? Самое непосредственное! Именно на те годы, когда Н.Семенов обратил внимание руководства страны на общемировую тенденцию замены стали полимерами, приходится наращивание объемов строительства в СССР стальных газопроводов. Возможно, тогда роль полимеров в развитии трубопроводного транспорта еще не просматривалась, но, как говорится, природу не обманешь. Объективные законы развития технического прогресса, спустя десятилетия, выдвинули эту проблему на передний край. 

Осознание неизбежности (пусть лишь в  стратегической перспективе) постепенной замены стальных газопроводов полиэтиленовыми окончательно укоренилось в сознании газовиков Донетчины еще в начале ХХІ века. Этому способствовал ряд объективных факторов, большинство из которых носит выраженный региональный характер. Все они сводятся к повышенным, по сравнению с другими регионами Украины, темпам разрушения стальных газопроводов, особенно подземных. 

Так смещение грунта над горными подработками с образованием уступов приводит к деформациям и порывам газопроводов, разрушению сооружений инфраструктуры газоснабжения  и зданий различного производственного назначения. А подтопление и заболачивание значительных территорий шахтными водами, где пролегают подземные газопроводы, ведет к интенсивной коррозии стальных труб и запорной арматуры. 

Кроме того, особенностью Донбасса является  более интенсивная электрохимическая коррозия, связанная с перенасыщенностью региона  электротранспортом, и соответственно, значительной плотностью блуждающих токов в местах пролегания подземных стальных газопроводов. Да и обычная химическая коррозия здесь особенно активна, что связано  с агрессивными выбросами предприятий химической, металлургической  и угольной промышленности. 

Все эти факторы привели нас к обоснованному выводу о том, что реанимация стальных газопроводов традиционными методами – путем простой замены старых труб новыми бесперспективна. По экономическим, техническим и финансовым соображениям. А если учесть, что в зоне обслуживания ПАО «Донецкоблгаз» находится  более четырех тысяч километров  подземных стальных газопроводов, причем, около полутора тысяч из них, к тому же,  пролегают над горными выработками, то можно понять нашу повышенную озабоченность перспективой их технического состояния. Нужны были принципиально новые решения для упреждения надвигающейся угрозы массового выхода из строя стальных труб. И наиболее эффективной и экономически «подъемной» альтернативой реконструкции стальных газопроводов представлялся инновационный способ решения проблемы, с применением принципиально новых технологий, материалов и оборудования, ключевым  звеном которого являлась замена стальных труб полиэтиленовыми. 

Поэтому еще на исходе прошлого века нами были предприняты целенаправленные шаги по накоплению и изучению (прежде всего зарубежного) опыта, обучению персонала, закупке оборудования и освоению соответствующих технологий. И уже к 2003 году мы имели необходимый кадровый и материально-технический потенциал, достаточный для  практического освоения так называемых «полиэтиленовых технологий», которые включали в себя два основных направления: строительство (внутри- и межпоселковых) газовых сетей из полиэтиленовых труб и реновацию устаревших стальных газопроводов путем протяжки внутрь них полиэтиленовых труб. 

113_57

Переход на полиэтиленовые трубы и соответствующие технологии монтажа сулил реализовать на практике один из главных принципов инновационной деятельности – «перегнать не догоняя», избавившись от тяжелой строительной и энергоемкой сварочной техники; от необходимости установки резинотканевых компенсаторов на стальных газопроводах, пролегающих над горными выработками; от создания и обслуживания системы электрохимической защиты и другой обязательной инфраструктуры, присущей стальным газопроводам. При переходе на «полиэтиленовые технологии» все это отпадает автоматически! 

113_58

Однако на пути наших инновационных намерений оказалось серьезное препятствие – существующая на то время нормативная база. Действовавшие тогда «Державні будівельні норми» - ДБН В.2.5-20-2001 - запрещали ряд наиболее актуальных для нашего региона видов работ по полиэтиленовым технологиям. К ним относились, прежде всего:

-       строительство  газопроводов из полиэтиленовых труб на давление выше 6 бар;

-       любое, независимо от давления,  строительство  газопроводов из полиэтиленовых труб на подрабатываемых территориях;

-       реновация устаревших стальных газопроводов путем протяжки внутрь них полиэтиленовых труб. 

В этой обстановке мы приняли для себя следующую тактику действий. Добиваться разрешения на ведение соответствующих работ в статусе экспериментальных, а одновременно, опираясь на положительные результаты опытного строительства, требовать внесения соответствующих изменений в существующие ДБН. 

Уверенность в правильности выбранной нами позиции вселяло глубокое изучение зарубежного и собственного опыта, а также физико-механических и эксплуатационных свойств полиэтилена. Мы убедились, что содержащиеся в ДБН запреты и ограничения базируется скорее на ошибочном предубеждении, чем на здравом смысле. А здравый смысл подсказывал, что именно полиэтиленовые трубы могут устранить проблему деформации и порывов стальных газопроводов  над горными выработками. Кроме того, они в состоянии  выдерживать рабочее давление газа существенно выше разрешенных 6 бар, а также стать основой реконструкции устаревших стальных газопроводов. 

Но для доказательства этого требовалось выполнить ряд экспериментальных проектов, разрешение на которые нам все же удалось получить от  Госстроя Украины еще в 2003 году.  А уже к концу 2004 года были получены первые положительные результаты опытного строительства, подтверждающие перспективность перехода на «полиэтиленовые технологии». Но еще долгие годы потребовались на воплощение  экспериментальных результатов и выводов  в соответствующую нормативную базу. Это был этап наших настойчивых инициатив и преодоления бесчисленных бюрократических преград. 

113_59

В конечном счете,  8 октября 2010 года было завершено экспериментальное строительство первого в Украине полиэтиленового газопровода высокого давления (до 10 бар) - между селами Новониколаевка и Богородичное (Славянский район Донецкой области), протяженность около 20 км.  А незадолго до этого – 1 августа 2010 года – вступили в силу и новые строительные  нормы, фактически разрешившие, наконец, вести соответствующие  работы в промышленных масштабах. В них, кстати, были учтены все наши предложения, внесение которых в отечественную нормативную базу мы настойчиво добивались на протяжении почти 7-ми (!) лет.Региональная значимость названной стройки состоит в том, что голубое топливо получили город Святогорск, природная жемчужина Донетчины – Национальный парк «Святые горы»,  ее духовная столица – Святогорская Лавра, а также десятки прилегающих населенных пунктов, в которых проживает   около 80 тыс. наших сограждан. Уместно отметить, что при общей стоимости  данного строительства 30 млн. грн., экономический эффект от применения полиэтиленовых труб вместо стальных составил 11 млн. грн. 

Но еще более важным является  общегосударственное значение предпринятого нами экспериментального строительства. Именно оно дало убедительные аргументы для внесения изменений в отечественную нормативно-строительную базу, которая теперь разрешает строительство в Украине полиэтиленовых газопроводов на давление до 10 бар, а также ремонтировать устаревшие стальные газопроводы  путем протягивания внутрь них полиэтиленовых труб. Разрешено, наконец, и  строительство газораспределительных сетей из полиэтиленовых  труб на подрабатываемых территориях.  Это открывает реальную перспективу соответствующего промышленного строительства не только в Донбассе, но и в других регионах Украины. Оптимизм в реализации такой перспективы стимулируется еще и тем фактом, что Группа ПОЛИПЛАСТИК, в которую интегрированы отечественные производители полимерных труб, начала производить полиэтиленовые газовые трубы с упрочненным покрытием. 

Практически в течение 2010 года  на севере Донецкой области нами завершено строительство еще одной нитки полиэтиленового газопровода высокого давления, протяженностью свыше 20 км, Его торжественное открытие состоялось 27 ноября 2010 года в селе Сергеевка (Славянский район Донецкой обл.). Проектирование и строительство этого газопровода осуществлено нашим РСУ «Газ-Сервис» при участии Славянского, Краматорского, Константиновского, Дружковского и Артемовского Управлений по газоснабжению и газификации. Экономический эффект от выбора полиэтиленовых труб вместо стальных составил 17.8 млн. грн. 

Стоит сказать еще об одной региональной проблеме. Самые древние в Донбассе газопроводы построены в средине  пятидесятых годов прошлого века - для подачи населению коксового газа. А последний, как известно, является особо агрессивным фактором химической коррозии стальных труб. Поэтому не случайно именно эти газопроводы раньше других начали выходить из строя.

В последние годы эта тенденция особенно активно стала проявляться в г. Горловка, где стальной трубопровод под коксовый газ, диаметром 500 мм и протяженностью 5,5 км, был построен еще в 1954 году. Вплоть до 1961 года по нему подавался исключительно коксовый газ. Мало того,  на одних участках этот газопровод пролегал над горными выработками шахты «Кочегарка», на других – подвергался интенсивной электрохимической коррозии блуждающими токами, на третьих – пролегал под проезжей частью автодороги, подвергаясь регулярным механически нагрузкам. В результате к настоящему времени он стал практически непригоден для дальнейшей эксплуатации. 

Все это побудило нас  в конце мая 2011 года  реконструировать в Горловке наиболее проблемные 1,5 км этого газопровода путем протяжки полиэтиленовой трубы диаметром 180 мм внутрь изношенной стальной трубы диаметром 500 мм. Тем самым была продемонстрирована твердая приверженность газовиков Донетчины этому наиболее прогрессивному методу бестраншейной реконструкции отслуживших свой срок стальных газопроводов. В стратегической перспективе  внедрение подобных  инновационных технологий должно нацеливать газовиков на постепенную замену в системе газоснабжения стальных труб полимерными. Нужно внедрить в сознание строителей и эксплуатационников газовых распределительных сетей убеждение, что иной альтернативы просто не существует. 

А самым последним событием на пути инноваций ПАО «Донецкоблгаз» стало  завершение строительства подводящего полиэтиленового газопровода к  п.г.т. Благодатное (Волновахский район Донецкой области) протяженность 9,7 км. Новый газопровод  29 июля текущего года торжественно открыл и зажег символический факел председатель Донецкой облгосадминистрации  Андрей Шишацкий. 

Сейчас силами наших газовых хозяйств началась массовая газификация прилегающих населенных пунктов  – тоже на базе полиэтиленовых технологий, с применением совершенных газовых счетчиков, качественно новой запорной арматуры, с установкой у абонентов «под ключ» современной, высокоэффективной и энергосберегающей газовой аппаратуры. 

Кстати, отказ от традиционной газо- и электросварки при переходе на полиэтиленовые трубы (при строительстве наружных распределительных сетей) повлек за собой применение инновационных технологий и при монтаже внутридомового газового оборудования (ВДГО).  Теперь монтажник приходит в соответствующую квартиру с мотком стальной гофрированной  трубы на плече и с легким слесарным инструментом. За 2-3 часа он выполняет работу, на которую бригада рабочих (при традиционной технологии монтажа ВДГО на базе обычных стальных труб) могла затратить целый рабочий день. Но в недалекой перспективе ВДГО будет монтироваться на базе металлопластиковых полимерных труб, которые уже широко применяются для этих целей за рубежом. Однако, и здесь  предстоит преодолеть традиционные бюрократические препятствия – для сертификации соответствующих  работ и материалов в Украине. Переход на инновационные технологии при монтаже ВДГО, в свою очередь, ведет к использованию современного запорного и регулирующего оборудования, изготовленного из полимерных материалов, а также приборов учета израсходованного газа и энергоэффективной газовой аппаратуры. 

Таким образом, в этом году к свому профессиональному празднику одна из крупнейших газораспределительных компаний нашей страны – ПАО «Донецкоблгаз»  – вышла  на качественно новый рубеж внедрения инноваций  в практику строительства новых газопроводов и реновации устаревших стальных газопроводов с использованием полимерных труб, материалов и соответствующих технологий. Конец 2010 и начало 2011 года для компании знаменовались завершением многолетнего экспериментального строительства полиэтиленовых газопроводов, в том числе и на подрабатываемых территориях, и переходу к промышленному строительству распределительных сетей и газификации населенных пунктов Донецкой области исключительно на основе инновационных полиэтиленовых технологий.

 

По своей общегосударственной значимости переход от экспериментального применения «полиэтиленовых технологий» к их промышленному внедрении в практику строительства в Украине полиэтиленовых газопроводов и реновации отработавших свой срок стальных газопроводов является серьезным инновационным прорывом, выводящим отечественное газоснабжение и газификацию на качественно новый уровень.

Автор: Николай Масс, председатель правления ПАО «Донецкоблгаз»,

к.н. государственного управления.

 

 

Подрисуночные

 

Автоматическая сварка ПЭ трубы

Процесс торцевания перед сваркой 

Реновация газопровода в Горловке

 

Пуск газопровода в Благодатном

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЖУРНАЛ ПОЛИМЕРНЫЕ ТРУБЫ - УКРАИНА