Введение. 
Санация тепловых сетей методом цементирования

Защитные свойства цементного покрытия по отношению к металлу известны уже более 150 лет. Еще в 1836 г. на основе исследований французской Академии наук было рекомендовано применение цемента в качестве дешевого и простого средства для защиты стали от коррозии. В США, начиная с 1931 г., облицовка чугунных и стальных труб цементным раствором становится общепринятой практикой.

Из всех известных бестраншейных методов ремонта трубопроводов нанесение цементно-песчаного покрытия является наиболее доступным и экономичным. К числу достоинств рассматриваемого метода ремонта трубопроводов необходимо также отнести высокую экологическую безопасность и надежность самого слоя. Цементно-песчаные покрытия наносятся достаточно быстро (порядка 100 п м в день), имеют сравнительно невысокую стоимость и обладают высокими механическими и антикоррозионными свойствами. Это единственное известное покрытие, которое обладает свойствами пассивной и активной антикоррозионной защиты. Кроме того, нанесенное на внутреннюю поверхность эксплуатируемых трубопроводов цементно-песчаное покрытие позволяет локализовать и прекратить развитие повреждений, возникших на наружной поверхности металла труб и вызванных сквозной коррозией; в ходе дальнейшей эксплуатации на покрытии не образуются отложения.

При использовании аналогичного способа для защиты трубопроводов тепловых сетей к цементным смесям предъявляются более жесткие требования, чем в случае сетей водоснабжения, обусловленные, в первую очередь, высокими температурами теплоносителя (до 150 ^ОС), величиной давления в трубопроводе и другими условиями, характерными для систем теплоснабжения. В этом случае к статическим и динамическим нагрузкам на цементные покрытия добавляются также нагрузки вследствие теплового расширения стальной трубы. До недавнего времени отсутствовали материалы для покрытий, способные выдерживать тепловые нагрузки во время эксплуатации трубопровода без повреждений, влияющих на степень пригодности. Из-за теплового расширения можно было ожидать возникновения таких напряжений в зоне сцепления цемента и стали, которые могли бы привести к трещинам покрытия или к его отслоению.

Первые исследования возможности применения цементно-песчаных покрытий для ремонта трубопроводов систем теплоснабжения показали, что обычный цементно-песчаный раствор нельзя использовать в этих целях. В результате колебаний температуры транспортируемой воды цементный раствор отслаивается и разрушается. Ему не хватает эластичности.

Поэтому лабораторные исследования разработчиков данных видов покрытий направлены на улучшение эластичных свойств покрытия (его предельной деформативности и трещиностойкости), прочности при сжатии (в меньшей степени) и растяжении (что более важно), его адгезии к металлу и технологичности (подвижности, сохраняемости подвижности, тиксотропности и т. д.).

В этой связи в цементно-песчаную смесь вводят специальные химические добавки модификаторы на основе не редиспергируемых полимеров, в результате смешения компонентов получается цементно-полимерная смесь, предназначенная для нанесения цементно-песчаного покрытия.

Технологический процесс нанесения таких покрытий как для трубопроводов систем водоснабжения, так и для трубопроводов теплоснабжения идентичен.

По имеющимся данным, за рубежом метод санации трубопроводов тепловых сетей с использованием цементно-песчаных покрытий нашел применение в Италии, Германии и Румынии.

В России метод санации с использованием цементно-песчаного покрытия применялся в 2001 г. на тепловых сетях «Мостеплоэнерго» (ныне ОАО «МОЭК») для обработки экспериментального участка магистрального трубопровода теплосети диаметром 400 мм и протяженностью 2,4 км. С 2011 г. данная технология реновации теплосетей канальной прокладки стала внедряться на объектах ОАО «МОЭК», чему посвящена настоящая статья.