Poradniki, Instrukcje, Pomoc

Sieci preizolowane - bomba zegarowa?

Publikujemy poniżej za zgodą Autorów niezwykle interesujący artykuł Panów Waldemara Szulca i Pawła Uznańskiego z Przedsiębiorstwa Energetyki Cieplnej Sp. z o.o. w Bełchatowie.

Autorzy w sposób jasny i konkretny opisują szczegółowo jakie błędy w fazie projektowania, zamawiania, produkcji, dostaw i wykonania oraz w trakcie eksploatacji sieci cieplnych preizolowanych prowadzą bezpośrednio do awarii i dużych problemów z ich użytkowaniem.

Z tekstu wynika jednoznaczny przekaz: już w trakcie projektowania i zamawiania sieci należy dopilnować jakości i odpowiedniego doboru producenta / materiałów / wykonawcy, kluczowe znaczenie ma jakość wyprodukowanych i dostarczonych na budowę materiałów, sposób wykonania połączeń, jakość dokumentacji powykonawczej i staranna eksploatacja. Nie należy zaś ufać obietnicom producentów, że ich produkt "zapewni spokój do emerytury" w trakcie eksploatacji sieci, bowiem nawet drobne uchybienia w procesie produkcji materiałów i w wykonaniu sieci zemszczą się okrutnie bardzo szybko.

Zapraszamy do lektury ...

Waldemar Szulc - Prezes Zarządu
Paweł Uznański - Główny Inżynier
Przedsiębiorstwo Energetyki Cieplnej Sp. z o.o. w Bełchatowie

SIECI CIEPŁOWNICZE PREIZOLOWANE – SPOKóJ DO EMERYTURY CZY BOMBA ZEGAROWA?

Prezentowanym artykułem PEC Bełchatów, jako przedsiębiorstwo ciepłownicze, a więc strona inwestująca w budowę sieci preizolowanych i w konsekwencji je eksploatująca, włącza się w dyskusję dotyczącą tej technologii, prowadzoną na konferencjach i spotkaniach branży ciepłowniczej.

Przedstawione wnioski wynikają z własnych doświadczeń PEC Bełchatów, jak również z doświadczeń i wiedzy zaprzyjaźnionych „branżowców”, m.in. OBRC SPEC Warszawa.

1. Specyfika miejskiego systemu ciepłowniczego w Bełchatowie.

Przedsiębiorstwo Energetyki Cieplnej Sp. z o.o. w Bełchatowie jest właścicielem miejskiego systemu ciepłowniczego miasta Bełchatowa oraz jedynym dostawcą ciepła sieciowego dla jego mieszkańców. Stopień centralizacji rynku ciepła w Bełchatowie jest wysoki, ponieważ blisko 90% z ok. 65 tysięcy mieszkańców miasta korzysta z ciepła z PEC. Całkowita długość sieci ciepłowniczej eksploatowanej przez PEC Sp. z o.o. w Bełchatowie wynosi ok. 130 km. Składają się na nią sieci napowietrzne (m.in. magistrala z Elektrowni Bełchatów – ponad 12 km) oraz sieci podziemne. Wybudowane jest ok. 230 komór i studzienek sieciowych. Znaczna część sieci ciepłowniczych, bo prawie 50 km, to sieci podziemne wykonane w technologii preizolowanej.

Specyficzne w miejskim systemie ciepłowniczym Bełchatowa są trzy parametry:

Specyfika ta ma istotne znaczenie dla podstawowej działalności firmy, czyli dystrybucji ciepła, a jednocześnie stwarza szereg problemów technicznych w zakresie eksploatacji sieci ciepłowniczych. W związku z tym, iż około 900 budynków jednorodzinnych korzysta z ciepła sieciowego dostarczanego za pomocą sieci preizolowanych, najczęściej małych średnic, można stwierdzić, że mamy szczególną szansę na zdobywanie doświadczeń z preizolacją. A uzyskane opinie i wyniki są często odmienne, niż większości naszych branżowych kolegów.

2. Sieć preizolowana a sieć kanałowa – fakty i mity

Sieci ciepłownicze w technologii preizolowanej budowane są w Polsce od wielu lat. Pierwsze inwestycje, to druga polowa lat 70-tych XX wieku. Tak, więc zdawałoby się, że doświadczenia związane ze stosowaniem preizolacji, powinny być bardzo bogate. I nawet jeżeli większość przedsiębiorstw ciepłowniczych w Polsce, intensywnie stosuje tę technologię dopiero od lat 90-tych, to i tak po kilkunastu latach, prawie każdy powinien być już fachowcem w zakresie projektowania, montażu, nadzoru nad budową i eksploatacji ciepłowniczych sieci preizolowanych. A czy tak jest w rzeczywistości ….?

Preizolacja z założenia miała być panaceum na bolączki ciepłowników, wynikające z niedoskonałości tradycyjnych sieci kanałowych, z których najważniejsze to:

Każdy ciepłownik zna problemy związane z lokalizacją awarii sieci kanałowej, wie jak wyglądają takie awarie i jak są one usuwane.

Sieci preizolowane - bomba zegarowa? Sieci preizolowane - bomba zegarowa?
Fot 1 i 2, Przykład odkrytego kanału ciepłowniczego

Z pewnością obrazki takie jak powyżej nikogo nie dziwią, z tym większą satysfakcją myślimy więc o wybudowanych sieciach preizolowanych.

Wydawałoby się, że zastosowanie rur preizolowanych to znakomita decyzja, ponieważ technologia ta ma same zalety:

Przez wiele lat ciepłownicy przekonywani byli przez producentów systemów preizolowanych o doskonałości tej technologii. Same zalety i brak wad !!!

Na targach, prezentacjach, szkoleniach zachwalano nam technologię preizolowaną, jako doskonały lek na nasze kłopoty z sieciami kanałowymi. Przekaz był jasny i jednoznaczny:

JEŚLI WYBUDUJESZ SIEĆ PREIZOLOWANĄ, BĘDZIESZ MIAŁ SPOKóJ DO EMERYTURY

A jak jest w rzeczywistości? Co jest faktem, a co szkodliwym mitem ?

3. Sieć preizolowana – rzeczywistość

Przedstawiona powyżej teza – lub, jak kto woli, reklama producenta – że sieć preizolowaną buduje się dużo łatwiej, taniej i szybciej niż sieć kanałową, że brak jest problemów i wysokich kosztów eksploatacyjnych, więc mamy spokój aż do emerytury, jest coraz częściej weryfikowana przez przedsiębiorstwa ciepłownicze. Niestety weryfikowana negatywnie, ponieważ rzeczywistość wskazuje, iż:

4. Sieć preizolowana – podstawowe błędy inwestora

Inwestor budujący sieć preizolowaną, to najczęściej fachowiec, ponieważ w zdecydowanej większości budowę sieci preizolowanych przygotowują, zlecają i za nie płacą przedsiębiorstwa ciepłownicze. Wydaje się, więc że ten doświadczony inwestor-ciepłownik, znający od wielu lat swoją branżę i technologie w niej stosowane, potrafi zadbać o swoje interesy, a więc o swoje pieniądze. Wydaje się, że mając do dyspozycji wsparcie techniczne w postaci specjalistów i inspektorów nadzoru z pionu technicznego, korzystając z doświadczeń branży przekazywanych na konferencjach i literaturze fachowej, w każdej firmie ciepłowniczej właściwie dopilnuje się prawidłowości i wysokiej jakości budowy sieci preizolowanej.

Niestety, właśnie zbytnia ta ufność nas-ciepłowników gubi i popełniamy błędy, do których wstyd się później przyznać, a które w konsekwencji sporo kosztują.

Piszemy, że gubi „nas”, ponieważ my w PEC Bełchatów również takich błędów się nie ustrzegliśmy i teraz mamy problemy. Piszemy, że „wstyd się później przyznać”, ponieważ niewiele firm ciepłowniczych przyznaje oficjalnie, że ma problemy z wybudowanymi sieciami preizolowanymi. Wysoki wskaźnik ilości sieci preizolowanych w sumie długości wszystkich eksploatowanych sieci, jest zawsze powodem do pochwalenia się na spotkaniach branżowych oraz w statystykach przekazywanych chociażby do IGCP. Natomiast trzeba odpowiedzieć sobie na pytania ile kilometrów tych sieci preizolowanych jest prawidłowo eksploatowanych, ile posiada sprawną, kompletną i nadzorowaną instalację alarmową, jakiego rodzaju materiały zastosowano i czy posiadamy kompletną i aktualną dokumentację powykonawczą? Wielu z nas, ciepłowników, albo żyje w błogiej nieświadomości nadchodzących problemów z preizolacją, albo nie chwali się tym, że takie kłopoty już ma.

Podstawowe błędy inwestora, to z naszych doświadczeń przede wszystkim:

  Sieci preizolowane - bomba zegarowa?

Fot 3. Czy taka mufa może być szczelna po kilku latach?

Sieci preizolowane - bomba zegarowa?
Fot 4. Zespół złącza przed zgrzewaniem – klej z piaskiem będzie trzymał przez 30 lat ?

Sieci preizolowane - bomba zegarowa?
Fot 5. Rury składowane na placu budowy. A jak były rozładowywane ?!

Sieci preizolowane - bomba zegarowa?
Fot 6. Przygotowanie strefy mufowania – po co obcinać rurę, kiedy można kolana
.

5. Awarie sieci preizolowanych – czy to możliwe?

Awarie sieci preizolowanych to nie fikcja. Występują coraz częściej i niestety nie po 30 latach eksploatacji, jak przekonywali nas producenci. Preizolacja to technologia, która nie wybacza błędów wykonawczych. Stąd często już po kilku latach od zakończenia budowy, możemy mieć z nią problemy. Stany awaryjne sieci preizolowanych odróżniają się od awarii sieci tradycyjnych, kilkoma specyficznymi cechami:

Najsłabszym elementem sieci preizolowanej jest zespół złącza. Według badań prowadzonych od kilkunastu lat w Niemczech, to w obrębie złącza występuje prawie 75% wszystkich awarii preizolacji. Jako „awarię” kwalifikuje się już stan zawilgocenia izolacji, sygnalizowany lub wskazywany podczas pomiaru stanu instalacji alarmowej. Tak więc perforacja rury przewodowej i ubytki wody sieciowej to rzadkość. Oczywiście może to nastąpić, jeżeli dojdzie do uszkodzenia rurociągu (wada spoiny lub materiału).

Jednak w zdecydowanej większości, przyczyną awarii jest penetracja do wnętrza rury preizolowanej wody gruntowej, przez nieszczelności płaszcza zewnętrznego. Zawilgocenie pianki to już „awaria”. Jeśli płaszcz zewnętrzny nie zostanie naprawiony, to wilgoć i korozja w ciągu kilku/kilkunastu lat (w zależności od grubości ścianki stalowej rury przewodowej), doprowadzi do perforacji i „rzeczywistej” awarii sieci.

Są dwa podstawowe warunki skutecznego likwidowania nieszczelności płaszcza i zawilgoceń preizolacji:

Jak już wspomniano wcześniej, największy wpływ, na jakość całej wybudowanej sieci ma, jakość jej najsłabszych elementów, tj. muf. Zespoły złącz najczęściej stosowane dotychczas w Polsce to niestety technologia tania i słaba jakościowo. Jako inwestorzy najczęściej ufamy doświadczeniu producentów preizolacji i kupujemy komplet materiałów na daną inwestycję (rury, kształtki, zawory i mufy). Często bardzo ogólnie formułujemy warunki techniczne w dokumentacji przetargowej, w szczególności w zakresie zespołów złącz. Zarówno projekt techniczny, jak i specyfikacja przetargowa, jeśli wskazują na jakiekolwiek istotne parametry preizolacji, to są to np. współczynnik λ, czynnik spieniający czy porowatość pianki. W zakresie zespołów złącz zapisy SIWZ to często tylko – „nie dopuszcza się złącz składanych”. I koniec. A przecież najważniejsza jest złącze, staranność jego wykonania i jakość użytego materiału. Bo jeśli złącze będzie słabej jakości (np. słaby lub żle położony klej), albo będzie źle zamontowane, to do wnętrza dostanie się woda. Wtedy nie pomoże znakomity współczynnik λ pianki lub to, że do spieniania używano cyklopentanu. Sieć i tak będzie korodować.

Wiele tanich rozwiązań proponowanych przez producentów, jest po prostu złych. Albo mufy są deformowane przy zgrzewaniu, albo jest zbyt mało kleju, albo jest on złej jakości.

Plac budowy to nie laboratorium!!! Na budowie czasem wieje wiatr, pada deszcz, w wykopach obsypuje się piasek. Stosowana technologia musi to uwzględniać i dawać szansę na wykonanie dobrych-szczelnych złączy. A my, jako inwestorzy, musimy nauczyć się eliminować kiepską technologię, poprzez wymagania techniczne w przetargu lub projekcie.

Warto zapoznać się z informacjami w zakresie, jakości zespołów złącz różnych typów i tego, jakie wyniki dają badania w skrzyni z piaskiem wykonywane w OBRC w Warszawie.

W Bełchatowie mamy bogate doświadczenia w zakresie złącz, niestety często złe. Wynikają z tego, że już po 3÷4 latach eksploatacji stwierdziliśmy nieszczelności w kilkudziesięciu zespołach złącz termokurczliwych z korkami wbijanymi, zabezpieczonymi łatkami. Dlatego 2 lata temu zdecydowaliśmy się na całkowite wyeliminowanie w naszych inwestycjach, standardowych złącz termokurczliwych oferowanych przez producentów systemów preizolowanych. Zastąpiliśmy je złączami termokurczliwymi, radiacyjnie usieciowanymi na całej długości, z korkami wtapianymi. Złącza wytwarzane są przez polskiego producenta, który specjalizuje się w zakresie technologii hermetyzacji połączeń. Uzyskane informacje i opinie oraz nasze doświadczenia wskazują, że jest to produkt zdecydowanie wyższej jakości, niż standardowe złącza producentów preizolacji.

W Polsce brak jeszcze szczegółowych analiz awaryjności sieci preizolowanych, co wynika z bagatelizowania tego tematu zarówno przez przedsiębiorstwa, jak i instytucje opiniotwórcze. Jednym z wyjątków jest OBRC SPEC Warszawa, gdzie problematyka jakości sieci preizolowanych jest dogłębnie analizowana. Należy zdać sobie sprawę z faktu, iż wiele przedsiębiorstw ma własne, często negatywne doświadczenia związane z budową, eksploatacją i awaryjnością sieci preizolowanych, ale nie specjalnie chce się tymi doświadczeniami dzielić z innymi. Ponieważ trudno chwalić się tym, co kłóci się z ogólną opinią o niezawodności stosowanej przez firmę nowoczesnej technologii, co psuje wizerunek firmy i stawia znaki zapytania o jakość pracy projektantów, wykonawców, inspektorów nadzoru, eksploatacji. Zwłaszcza, że będzie się jednym z pierwszych, który przyzna się, że nie udało mu się wybudować doskonałej nowej sieci, a wszystkim innym się to udaje.

Poniżej kilka zdjęć z Bełchatowa, ale również z Warszawy, które dowodzą, że awarie sieci preizolowanych to nie fikcja.

Sieci preizolowane - bomba zegarowa?

Fot 7. Na szczelność i trwałość złącza wpływ ma zarówno jakość montażu, jak i jakość materiału (np. kleju)

Sieci preizolowane - bomba zegarowa?
Fot 8. Zawilgocona sieć (złącze) po 4 latach eksploatacji – widoczna korozja powierzchniowa

Sieci preizolowane - bomba zegarowa?
Fot 9. Wadliwa technologia i wykonanie. Po 2 latach eksploatacji.

Sieci preizolowane - bomba zegarowa?
Fot 10. Nieszczelność mufy zgrzewanej elektrycznie. Rurociąg DN400. Po 4 latach eksploatacji
.

Sieci preizolowane - bomba zegarowa?
Fot 11. Trudno jest zachować „higieniczne” warunki naprawy zawilgoconej sieci. Szczególnie późną jesienią.

Sieci preizolowane - bomba zegarowa?

Fot 12. Awarie preizolacji zdarzają się nie tylko w obrębie złącz. Przyczyną awarii na zdjęciu był skorodowany zawór preizolowany odwadniający. Warszawa.

6. Podsumowanie