Реконструкция трубопроводных инженерных сетей и сооружений

РЕКОНСТРУКЦИЯ 
ТРУБОПРОВОДНЫХ
ИНЖЕНЕРНЫХ СЕТЕЙ
И СООРУЖЕНИЙ

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

Москва
ИНФРА-М
2020

В.И. КРАСНОВ

Допущено
Федеральным агентством по строительству 
и жилищно-коммунальному хозяйству 
в качестве учебного пособия для студентов 
средних специальных учебных заведений, 
обучающихся по специальности 08.02.01 
«Строительство и эксплуатация зданий и сооружений»

УДК 628(075.8)
ББК 38.761я73
          К78

Р е ц е н з е н т ы: 

Кузнецов В.А., канд. техн. наук, доцент Московского института коммунального хозяйства и строительства; 

Орлов К.С., канд. техн. наук, профессор Московского государственного 
открытого университета

Краснов В.И. 
Реконструкция трубопроводных инженерных сетей и сооружений : учебное пособие / В.И. Краснов. – Москва : ИНФРА-М, 
2020. – 238 с. – (Среднее профессиональное образование). – DOI 
10.12737/674.

ISBN 978-5-16-009263-8 (print)
ISBN 978-5-16-100090-8 (online)

Освещаются прогрессивные технологии реконструкции инженерных 
сетей и сооружений теплогазоснабжения, а также водопроводных и водоотводящих (канализационных) сетей. Содержатся сведения по реконструкции и эксплуатации технологических и специальных трубопроводов. 
Учебное пособие предназначено для студентов средних специальных 
учебных заведений, обучающихся по специальности 08.02.01 «Строительство и эксплуатация зданий и сооружений».
Может быть полезно работникам коммунальных служб, специалистам 
по строительству, ремонту и эксплуатации подземных сооружений.

УДК 628(075.8)
ББК 38.761я73

К78

ISBN 978-5-16-009263-8 (print)
ISBN 978-5-16-100090-8 (online) 
© Краснов В.И., 2008

Предисловие

Целью настоящего учебного пособия является ознакомление 
студентов строительных вузов, техникумов и колледжей, обучающихся по специальности «Теплогазоснабжение и вентиляция», 
с прогрессивными технологиями реконструкции подземных трубопроводных коммуникаций.
Учебное пособие соответствует программе учебной дисциплины «Реконструкция инженерных сетей и сооружений». В технологической последовательности организации и технологии производства работ освещен передовой отечественный и зарубежный 
опыт восстановления трубопроводных инженерных сетей теплогазоснабжения, водоснабжения и водоотведения, а также реконструкции центральных тепловых пунктов и отопительных котельных.
Изложенные в книге передовые технологии реконструкции и 
восстановления инженерных трубопроводных сетей базируются 
на апробированной практике таких организаций, как МГП «Мосводоканал», Мосгаз, ЗАО «МосФлоулайн».
Автор приносит благодарность коллективу кафедры «Теплогазоснабжение и вентиляция» Московского государственного открытого университета, профессору, члену-корр. Академии промышленной экологии, канд. техн. наук Ю.М. Варфоломееву, профессору, канд. техн. наук К.С. Орлову за помощь в подготовке 
книги.
Искреннюю признательность автор приносит В.С. Краснову, 
оказавшему большую помощь в подготовке книги. 
Учитывая сложившееся положение в стране с состоянием трубопроводных инженерных сетей, автор полагает, что настоящее 
пособие будет полезно и специалистам жилищно-коммунального 
комплекса, руководителям муниципальных и региональных организаций, занимающихся ремонтом и эксплуатацией подземных 
сетей и сооружений.

введение

Во всех городах и поселках России подземные трубопроводы, 
построенные много лет назад, требуют регулярной проверки работоспособности, периодического ремонта, восстановления и реконструкции.
Старение подземных трубопроводных коммуникаций приводит: 
в теплоснабжении — к росту аварийности в тепловых сетях из-за 
повреждения труб наружной и внутренней коррозией, к увеличению потерь теплоты в грунт, возрастанию затрат на восстановление 
и ремонтные работы, а также увеличению расхода дорогого топлива в центральных котельных и на ТЭЦ; в системах водоснабжения — к потерям напора и снижению пропускной способности 
трубопроводов из-за зарастания труб, ухудшению физико-химических показателей транспортируемой питьевой воды (например, 
цветности) по причине коррозии и возможности повторного заражения воды (в результате свищей, трещин, нарушения стыковых 
соединений в случае старения сетей питьевого водоснабжения), 
к загрязнению подземных и поверхностных вод, почвы, атмосферы 
при старении технологических и газовых коммуникаций, водоотводящих сетей бытовой, дождевой и производственной канализации. Утечки воды из трубопроводов, вызванные их старением, 
являются причиной поднятия уровня грунтовых вод, что может 
привести к разрушению эксплуатируемых зданий и действующих 
сооружений инженерной инфраструктуры.
Ситуацию с состоянием коммуникаций усугубляют также незначительные объемы перекладки сетей в городах по планам капитального ремонта ввиду недостаточного финансирования.
Учитывая существующие темпы работ (по данным Госстроя РФ, 
ежегодно в стране заменяется 5–10% коммуникаций от годовой 
потребности), а также то, что в России работы по замене трубопроводов ведутся традиционным открытым способом, на замену 
изношенных трубопроводов потребуется 40–50 лет и значительные 
капитальные вложения. Принимая во внимание стоимость работ 
открытым способом, ежегодные темпы старения сетей и состояние 
жилищно-коммунального хозяйства, этот вопрос можно решить, 
применяя бестраншейные технологии восстановления трубопроводов, что позволит снизить прямые и косвенные затраты почти 
вдвое.

За рубежом бестраншейные технологии широко применяются 
с 1970 г. и уже имеется значительный опыт их использования в 
различных условиях. Однако распространение в России зарубежных способов восстановления и прокладки трубопроводов наряду 
с очевидными достоинствами сопряжено со многими трудностями. 
Стоимость работ при этом может достигать в зависимости от конкретных условий в среднем 660 долларов США за 1 м, а стоимость 
комплектов оборудования — от 80 тыс. до 5 млн долларов. Кроме 
того, определенную проблему представляет необходимость постоянных контактов с западными партнерами для обучения персонала и достаточно большой срок поставки оборудования и расходных 
материалов, производство которых в России практически отсутствует.
Опыт бестраншейных методов прокладки и замены подземных 
коммуникаций в России позволяет сделать вывод, что отечественное оборудование значительно дешевле и надежнее в эксплуатации, а по набору решаемых задач ни в чем не уступает зарубежным 
образцам и зачастую превосходит их. При этом объемы работ по 
прокладке и реконструкции сетей по бестраншейным технологиям явно недостаточны. Их применение позволит уменьшить затраты при строительстве и реконструкции трубопроводов в 2 раза 
и более.
В настоящем учебном пособии обобщен опыт последних достижений в области бестраншейных технологий строительства, 
ремонта, реконструкции и эксплуатации сетей теплогазоснабжения, водопровода и канализации, а также разработки базовых подходов к реконструкции технологических и специальных трубопроводов специального назначения. 

Глава 1
состояние трубоПроводных 
инженерных сетей Городов  
и Поселков россии

В процессе многолетней эксплуатации трубопроводы подвергаются воздействию коррозии как снаружи, так и внутри. Наружная коррозия вызывается агрессивными воздействиями грунта и 
блуждающих токов, внутренняя — транспортируемой водой или 
стоками. Стальные трубы не стойки против коррозии и обладают 
способностью зарастать изнутри. 
Коррозия приводит к сквозным повреждениям стенки трубы, 
через которые теряется перекачиваемая жидкость, а зарастание — 
к сужению поперечного сечения и дополнительному расходу 
электроэнергии на перекачку. При отсутствии надежных защитных 
покрытий в стальных трубопроводах через 10–15 лет появляются 
сквозные проржавления, трещины в стенке или неплотности в 
соединениях.
Вытекающая из дырявых напорных трубопроводов вода отрицательно влияет на экологию поверхностного слоя земли, изменяет 
структуру почвы около трубного пространства. Это приводит к провалам грунта, подтоплению подвалов, повреждению фундаментов, 
в том числе и фундаментов близлежащих зданий. Если канализация 
теряет герметичность, то вытекающие канализационные стоки 
(в том числе фекальные) заражают окружающий грунт.
При этом вода, вытекающая из дырявого водопровода при его 
работе в напорном режиме, размывает зараженный грунт и может 
переместить его в водоносные слои. Многолетний опыт эксплуатации тепловых сетей различных конструкций указывает на их 
недолговечность главным образом из-за низкой коррозийной стойкости трубопроводов, серьезные нарушения которых вызывают 
длительное прекращение подачи теплоты. Такие повреждения связаны с большими потерями сетевой воды и теплоты, а также дополнительными затратами материальных и трудовых ресурсов. 
В табл. 1.1 приведена протяженность трубопроводов в системе 
жилищно-коммунального хозяйства.
Системы теплоснабжения России обеспечивают 485 ТЭЦ, около 
6,5 тыс. котельных мощностью более 20 Гкал/час, более 100 тыс. 

мелких котельных и около 600 тыс. автономных индивидуальных 
теплогенераторов. По данным Госстроя России, физической износ 
водопроводных сетей достигает 54,2%, объектов теплоснабжения — 56,7%, а в целом инженерных коммуникаций — 60%. Суммарные потери в тепловых сетях, в том числе из-за износа труб, 
составляют 30% произведенной тепловой энергии, что эквивалентно 65–68 млн т условного топлива в год.
Основными факторами, снижающими надежность стальных 
трубопроводов тепловых сетей, являются наружная коррозия труб 
и отсутствие эффективного способа поиска вероятных мест повреждения. Коррозийные повреждения на трубах появляются при 
неблагоприятных условиях уже через 12–15 лет, а к амортизационному сроку (25 лет) трубопроводы становятся аварийными, так 
что требуется их полная замена. Сейчас переходят к использованию труб с полимерным покрытием, они более долговечны и их 
прокладка обходится дешевле.
Прогрессивные технологии позволяют повысить долговечность 
тепловых сетей и экономичность транспорта теплоты. Главное 
новшество — бесканальная прокладка теплопроводов с пенополиуретановой изоляцией (ППУ) в полиэтиленовой оболочке и 
системой контроля увлажнения изоляции. Однако в настоящее 
время российские теплосети выполнены из стальных труб, реальный срок службы которых оказался значительно менее 25 лет. 
Тепловые сети в России — наиболее уязвимые элементы системы теплоснабжения. Основные средства, выделяемые бюджетом 
на капитальный и текущий ремонт подземных инженерных систем, 
поглощаются именно тепловыми сетями. Практика аварийной 
замены отдельных узлов или участков тепловых сетей, выполняемой зачастую в неблагоприятных метеоусловиях, в рекордно ко
Таблица 1.1

Протяженность трубопроводных систем жкх

Трубопроводы

Протяженность трубопроводов, тыс. км

Всего

Водоводы, 
коллекторы, 
теплосети  
D > 400 мм

Уличные сети, 
теплосети  
D = 200–400 мм

Внутридомовые 
сети, теплосети  
D до 200 мм

Водопроводы
523
139
320
64

Канализация
163
43
72
48

Тепловые сети
183 (в двухтрубном исполнении)
12
29
142

По газовым сетям — данных нет.

роткие сроки и с нарушением технологии, по существу является 
вынужденной, но весьма неэффективной статьей расхода и так 
явно недостаточных финансовых ресурсов, выделяемых на теплоснабжение.
Что представляют теплосети России, какова их протяженность? 
Согласно данным Минэнерго РФ, в 89 регионах Российской Федерации протяженность тепловых сетей в двухтрубном исполнении 
около 183 300 км (средний диаметр магистральных и распределительных тепловых сетей составляет 200 мм). Практически вся теплосеть РФ создавалась в период массового жилищного строительства 60–80-х гг. XX в. После 1991 г. массовая застройка почти не 
велась, объем гражданского строительства резко сократился, 
а частные строительные компании почти не прокладывали новые 
теплосети. Новые жилые дома, построенные после 1991 г., в основном присоединены к старым теплосетям. Общее состояние 
тепловых сетей специалистами оценивается как неблагоприятное. 
Сокращение финансирования привело к уменьшению перекладок 
трубопроводов. Руководство предприятиями теплоснабжения, 
стремясь не допустить увеличения аварийности, пыталось сохранить объемы реконструкции трубопроводов, снижая требования 
к качеству и удешевляя строительные работы. Восстановленные 
сети имели очень низкий ресурс и через 5–7 лет требовали новой 
перекладки. В итоге количество аварийных сетей к 2000 г. начало 
расти в геометрической прогрессии, а число аварий стало удваиваться через каждые 2 года, в среднем они увеличились за последние 6 лет в несколько раз.
Говоря о состоянии тепловых сетей в Российской Федерации, 
надо выделить островок благополучия — Москву. Здесь теплосети 
относительно более «молодые», чем в среднем по стране, так как 
отпускается гораздо больше средств на ремонт и реконструкцию 
изношенных трубопроводов. Однако и в столице уровень надежности и экономичности тепловых сетей не отвечает предъявляемым требованиям.
Для того чтобы прервать процесс старения тепловых сетей в 
стране и остановить их средний возраст на существующем уровне, 
необходимо ежегодно перекладывать около 4% трубопроводов, что 
составляет 7300 км сетей в двухтрубном исполнении. В среднем 
износ теплосетей оценивается в 60–70%. Количество аварий на 
100 км инженерных сетей увеличилось с 15–20 в середине 1990-х гг. 
до 70 на сетях водоснабжения и канализации и до 200 аварий на 
сетях теплоснабжения в 2000 г.

Сети водоснабжения и водоотведения. Данные табл. 1.2 свидетельствуют о необходимости срочного наращивания темпов восстановительных работ на трубопроводных сетях водоснабжения и 
водоотведения. Длительно эксплуатируемые трубопроводы систем 
водоснабжения и водоотведения в основном выполнены из традиционных материалов. Известно, что основное преимущество 
стальных труб перед другими видами заключается в их прочности. 
До настоящего времени они незаменимы для высоконапорных 
сетей. Однако в низконапорных системах водоснабжения и водоотведения прочностные свойства стальных трубопроводов используются практически всего на 10%. Как показывает практика последних лет, наиболее эффективны для строительства подобных 
систем трубы из пластмасс. 

Сети газоснабжения. По данным РАО «Газпром», к 2006 г. Россия была газифицирована на 53%. В ближайшее время концерн 
планирует инвестировать в реализацию масштабной газификации 
страны 35 млрд руб. Приоритетной задачей должна стать газификация села с целью развития агропромышленного комплекса и 
обеспечения лучших условий жизни населения. Планы «Газпрома» 
по газификации России масштабны. Предполагается построить 
12 000 км новых газопроводов, в результате газификация страны 
вырастет до 60%. Газ придет почти в 4 млн квартир и домовладений, более 5000 сельских и поселковых котельных, 500 сельхозпредприятий и почти в 20 тыс. больниц, школ, детских садов и т.д. 

Таблица 1.2

сети водоснабжения и водоотведения

Сети
Протяженность,  
тыс. км
Сети, требующие замены

тыс. км
%

Водоснабжение

Водоводы
139
20
14

Уличные сети
320
100
31

Внутридворовые сети
523
38
59

Всего 
523
158
30

Водоотведение

Коллекторы
42
6
14

Уличные сети
73
19
26

Внутридомовые сети
48
33
68

Всего
163
58
36

В общей сложности «голубое топливо» станет доступным еще для 
11 млн россиян и 1120 населенных пунктов. Однако «Газпром» 
подводит газопровод только до городов и поселков. Местные власти должны своевременно проложить распределительные газовые 
сети и сделать внутридомовую разводку. Только тогда на кухнях и 
в котельных загорится газ. 
Работы у специалистов по теплогазоснабжению масштабны, 
и уровень их подготовки должен быть очень высоким, включая 
знание апробированных передовых технологий строительства и 
восстановления трубопроводов.

Глава 2
ПодГотовительные работы

2.1. общая орГанизационно-техническая 
ПодГотовка к строительству объекта

Общая организационно-техническая подготовка предусматривает выполнение следующих мероприятий: обеспечение строительства проектно-сметной документацией; оформление финансирования строительства; заключение договоров подряда и субподряда.
Проект организации строительства (ПОС) является неотъемлемой частью рабочего проекта и составляется одновременно с 
другими его разделами. Проект организации строительства — обязательный документ для заказчика, подрядных организаций, а также организаций, осуществляющих финансирование и материально-техническое обеспечение строительства. Проект организации 
строительства выполняется с целью обеспечения своевременного 
ввода в действие реконструируемых участков трубопроводов при 
наименьших затратах материально-трудовых и финансовых ресурсов и высоком качестве производства работ за счет повышения 
организационно-технического уровня строительства. 
Проект организации строительства разрабатывается генеральной проектной организацией или по ее заказу другой проектной 
организацией. Специальные разделы проекта выполняются субподрядными проектными организациями, ведущими разработку 
соответствующих разделов утверждаемой проектно-сметной документации. Для обеспечения строительной площадки сжатым 
воздухом, ацетиленом и кислородом в ПОС определяются: мощность, типы и количество компрессорных установок на строительной площадке; расход кислорода и ацетилена (м3) по укрупненным 
показателям на 1 млн руб. сметной стоимости объема строительномонтажных работ.
С целью обеспечения строительной площадки водой определяется расход воды на хозяйственно-питьевые и производственные 
нужды, а также на пожаротушение, осуществляется выбор источников и схемы водоснабжения. Для электроснабжения строительной площадки в ПОС рассчитывается потребная мощность трансформаторов, производится выбор источников и принципиальной