Современные методы бестраншейного ремонта трубопроводов

tvin270584 — 13.11.2021

Современный этап развития систем водоснабжения в России характеризуется старением инженерной инфраструктуры городов и населённых пунктов. По статистическими данными, протяжённость ветхих трубопроводных сетей, подлежащих замене по всей территории РФ, составляет свыше 194 тыс. км, по городу Москве — 6926 км, что ведёт к утечкам и другим негативным последствиям. На основании представленных данных можно сделать вывод о необходимости увеличения темпов реновации действующих инженерных сетей с использованием наиболее совершенных методов их санации. В статье мастер сантехник рассмотрит методы бестраншейного восстановления трубопроводов.

Обзор основных существующих методов

Бестраншейные технологии являются наиболее современным способом восстановления обветшавших и изношенных трубопроводов в условиях, когда прокладка траншеи нежелательна (плотная застройка, дороги, под технологическими установками и т.д.).

Преимуществами реконструкции без прокладки траншеи по сравнению с традиционными методами предполагающими раскапывание, можно считать:

• Меньшие неудобства для местного населения (транспорт, обход участка где идут работы);
• Меньшая вероятность повреждения подземных кабелей и других коммуникаций;
• Меньший ущерб природе и окружающей среде (деревья, газоны, гидрография почвы);
• Независимая организация работ (меньше, либо совсем не требуется согласований с другими службами, ответственными за подземные коммуникации);
• Экономия времени и средств.

С 1999 г. в Москве объем реконструкции водопроводных сетей, выполненных с применением бестраншейных технологий, увеличился более чем в 3 раза. Выбор метода реконструкции осуществляется на основании регулярной комплексной диагностики трубопроводов с помощью специальных технических средств и оценки факторов, дестабилизирующих надежность сетей, а также возможности размещения и использования соответствующего оборудования и механизмов для реализации выбранного метода на месте реновации.

Оценке подвергаются следующие параметры:

• Материал труб;
• Наличие и качество изоляционного покрытия;
• Возраст трубопроводов;
• Защита от электрохимической коррозии;
• Диаметр труб;
• Коррозионная активность грунта;
• Наличие блуждающих токов;
• Число зафиксированных повреждений на участке;
• Интенсивность транспортных потоков;
• Величина напоров в сети;
• Наличие и глубина залегания подземных вод;
• Тип грунта;
• Глубина заложения участка сети.

В последнее время наиболее распространенными методами бестраншейного ремонта трубопроводов в практике МГУП «Мосводоканал» являются:

• Нанесение сплошных набрызговых покрытий на основе цементно-песчаных растворов;
• Применение сплошных покрытий в виде гибких полимерных рукавов или труб из различных материалов с разрушением и без разрушения ремонтируемого трубопровода;
• Применение точечных (местных) защитных покрытий.

Метод нанесения цементно-песчаного покрытия

Покрытия из цементно-песчаных растворов широко используются за рубежом уже более 40 лет, а первый опыт их применения в Москве для защиты стального водовода внутренним диаметром 1200 мм (3-й Краснопресненский водовод) относится к 1968 г.

К достоинствам метода нанесения цементно-песчаных покрытий можно отнести относительную простоту технического исполнения и низкую стоимость ремонтных работ – около 30% стоимости нового строительства. Тонкая и гладкая поверхность облицовки после ее затирки обеспечивает снижение гидравлического сопротивления и потерь напора в трубопроводах при незначительном уменьшении его внутреннего диаметра. После нанесения такого покрытия трубопровод может быть введен в эксплуатацию через 3–5 суток, а срок его службы достигает 50 лет.

Область применения метода нанесения цементно-песчатого покрытия – стальные трубопроводы диаметрами от 150 до 1500 мм, диапазон наружных диаметров стальных труб 76–2020 мм, причем величина давления воды в трубопроводе не ограничена. Минимальная толщина слоя покрытия в зависимости от диаметра труб представлена в таблице.

Метод используется при любой глубине заложения труб (в грунте или непроходных каналах) и не зависит от типа грунтов, окружающих трубопровод. Нанесение цементно-песчаных покрытий может выполняться методом центрифугирования или центробежного набрызга с использованием разглаживающих устройств. Независимо от метода нанесения покрытия первым этапом процесса является очистка трубы от внутренних отложений и слоя ржавчины. Допускаемый остаточный слой плотной ржавчины перед нанесением цементно-песчаного покрытия не должен превышать 0,05 мм. Эллиптичность труб не должна превышать 0,5% диаметра, а поражение коррозией – не более 10% толщины стенки трубы.

Существует несколько основных способов очистки трубопроводов перед нанесением покрытия. Выбор применяемой технологии очистки зависит от вида, толщины и химического состава отложений, а также диаметра трубопровода и местных условий проведения работ.

Первый метод – механическая очистка специальными приспособлениями («ерши», резиновые пыжи, скребки). Щетки, скребки (рис. 1) или «ерши» при помощи лебедки протягиваются через трубопровод и счищают рыхлую ржавчину и отложения. Специальные щетки, последовательно соединенные с пыжами, перемещаются от одного конца трубы и принимаются на другом, удаляя отложения (рис. 2). При диаметрах трубопровода более 600 мм механическая очистка производится вручную.

Следующий метод очистки основан на протягивании через очищаемый трубопровод вращающейся разбрызгивающей головки, подающей воду под высоким давлением (рис. 3). Необходимое давление воды устанавливают в соответствии с видом и прочностью загрязнений в трубопроводе – около 1000 бар, при этом расход воды, подаваемой на очистку, должен быть не менее 90 л/мин.

Гидравлическая очистка применяется на длинных прямых участках трубопроводов одного диаметра. Помимо щеток и «ершей» предусмотрен поршень, который продавливается водой через трубопровод. После очистки и высушивания трубопровода на его внутреннюю поверхность наносится цементно-песчаный раствор. Как уже было отмечено, существуют различные способы нанесения данного покрытия на трубопровод.

Метод нанесения покрытия центробежным набрызгом применяется для труб диаметром более 300 мм. Цементно-песчаное покрытие наносится с помощью пневматической или электрической метательной головки облицовочного агрегата (рис. 4), который протаскивают внутри трубопровода тросом и лебедкой. После установки на конце ремонтируемого участка трубопровода разбрызгивающего устройства при помощи лебедки облицовочная головка протягивается с постоянной скоростью в обратном направлении (рис. 5).

Нанесение раствора происходит при помощи разбрызгивающей головки с электрическим или пневматическим приводом. Одновременно покрытие разглаживается специальным конусом (расправляющий клапан). Толщина наносимого слоя раствора зависит от диаметра трубы и составляет от 3 до 12–16 мм. Выбранная толщина защитного слоя достигается определенной скоростью передвижения агрегата в трубе при постоянных значениях производительности насоса, подающего цементный раствор. По окончании работ проводится контрольный осмотр трубопровода. Длина восстанавливаемого участка зависит от диаметра и конфигурации трубопровода и может достигать 240 м. При этом работы производятся из камер или котлованов размером 1,5–2 м.

Участок, подвергаемый облицовке, и готовый к эксплуатации трубопровод с нанесенным на внутреннюю поверхность цементно-песчаным покрытием, показан на (рис. 6). Перед сдачей трубопровода в эксплуатацию проводится его промывка и дезинфекция.

Метод восстановления трубопроводов методом нанесения цементно-песчаного покрытия хорошо известен и применяется в мире уже несколько десятилетий. На сегодняшний день в Москве с помощью этого метода восстановлено более 616 км трубопроводов.

Видео

В сюжете - Ремонт трубопроводов методом ЦПП

Использование сплошных полимерных рукавов или труб из различных материалов

Первый опыт восстановления трубопровода с помощью труб из пластических материалов относится к 1960-м годам, когда в г. Торонто (Канада) проводилась реконструкция газовых, а затем и водоотводящих сетей. Для этих целей были использованы полиэтиленовые и поливинилхлоридные трубы, долговечность которых на тот момент оценивалась в 35 и 20 лет соответственно. В европейских странах этот опыт начал распространяться в начале 1970-х годов, когда для реконструкции водоотводящих трубопроводов впервые применили полимерные трубы. А уже в конце 1970-х годов эти трубы впервые использовали для реконструкции водопровода.

Выбор материалов проводился индивидуально и обусловливался техническими условиями и экологическими факторами. Нанесение на реконструируемые трубопроводы гибких внутренних покрытий из полимерных материалов (оболочек, мембран, рукавов), а также введение в них полимерных труб обеспечивает полную герметичность стенок трубопровода и высокую сопротивляемость динамическим нагрузкам.

Метод реконструкции с помощью сплошных полимерных рукавов

Этот метод заключается в обновлении и укреплении внутренней поверхности трубопровода специальным рукавом, изготовленным из полимерного материала и армированного полиэфирными и нейлоновыми нитями. Полимерный рукав может изготавливаться из полиэстера, полиэтилена и других материалов, которые обеспечивают механическую прочность и герметичность восстанавливаемого трубопровода. Благодаря тому, что внутренняя сторона полимерного рукава гладкая и не подвержена электрохимической коррозии, она обладает низким гидравлическим сопротивлением, вследствие чего на ремонтируемом участке улучшаются гидравлические условия течения жидкости в сравнении со старой трубой. Сформированная поверхность имеет очень высокую, сравнимую со стальными трубами, стойкость к истиранию. Расчетный срок службы такой трубы, подтвержденный европейскими сертификатами, составляет более 50 лет.

Метод реконструкции с помощью сплошных полимерных рукавов широко распространен в Европе, а первоначально был изобретен в Японии для сейсмоопасных районов.

Метод используется при любой глубине заложения труб (в грунте или непроходных каналах) и не зависит от типа грунтов, окружающих трубопровод. Метод эффективен при таких видах повреждений, как трещины, абразивный износ, свищи (при отсутствии инфильтрации воды в трубу), а при более серьезных повреждениях (раскрытых стыках, смещении труб в стыках) необходима предварительная подготовка, обеспечивающая соосность труб в местах дефектов.

Область применения метода нанесения сплошного полимерного покрытия – стальные, чугунные и железобетонные трубы диаметром 150–900 мм. Длина ремонтируемого участка зависит от диаметра восстанавливаемого трубопровода: при диаметре 150 мм труб – 500 м, при диаметре 300 мм – 300 м, при диаметре 900 мм – 100 м и т. д. Для исключения застревания рукавов на поворотах и образования складок рукава угол поворота восстанавливаемого трубопровода должен быть для труб диаметром 150 мм – менее или равен 15, для труб большего диаметра – менее или равен 45.

Метод реконструкции с помощью сплошных полимерных рукавов может применяться при температуре окружающего воздуха не ниже 0°С.

Сущность метода реконструкции трубопроводов заключается в закреплении у торцов и протягивании бесшовного полимерного рукава в полость трубы на всю длину ремонтируемого участка трубопровода и плотной фиксации его внешней оболочки к внутренней поверхности трубы с помощью предварительно нанесенных клеевых составов под действием давления воздуха или пара. Давление воздуха обеспечивает продвижение оболочки по длине трубопровода, а термообработка приводит к быстрому затвердению клеевых составов (рис. 7).

Основные требования к полимерному покрытию: оно должно быть сплошным, без видимых дефектов и соответствовать санитарным требованиям на использование в качестве облицовки трубопроводов, транспортирующих питьевую воду, а также иметь сертификат соответствия Госстандарту РФ.

Внутренняя поверхность трубопровода перед протягиванием рукава должна быть очищена от отложений и ржавчины до металла. Дополнительный этап очистки внутренней поверхности перед вводом защитной оболочки – обязательная продувка воздухом с помощью компрессора в течение 4 или более часов для обеспечения сухой внутренней поверхности трубы.

Непосредственно перед установкой рукав пропитывается эпоксидной смолой и, проходя через вальцы, наматывается на бобину, расположенную внутри большой металлической емкости, находящейся на транспортном средстве, в котором также смонтированы парогенератор, электрогенератор и компрессор. Соотношение эпоксидной смолы и отвердителя в период производства работ должно составлять 1:1.

Пропитанный рукав доставляется на место установки, далее в емкость с рукавом начинает подаваться сжатый воздух, под воздействием которого рукав, намотанный на бобину, начинает выворачиваться из находящегося на конце емкости фланца так, что пропитанный смолой слой рукава оказывается снаружи, а покрытый полимерной оболочкой – внутри.

Начало рукава заводится в трубу, и он продолжает выворачиваться далее, до самого конца ремонтируемого отрезка. Скорость подачи рукава в трубопровод составляет 2,5 м/мин независимо от диаметра подлежащего восстановлению трубопровода. После протяжки рукава на всю длину ремонтируемого участка подача воздуха прекращается, и в рукав вставляются металлические трубки, соединенные шлангами с приемным резервуаром. Постепенно воздух, которым заполнен рукав, начинает прогреваться паром, вырабатываемым парогенератором. Остатки воздуха удаляются через металлические трубки, закрепленные на концах рукава. Происходит прогрев рукава, смола твердеет и крепко приклеивается к старой трубе. Продолжительность этапов отверждения клеевого состава – не менее 5 часов при температуре пара 105°С. После прогрева рукав медленно остывает. Продолжительность этапа охлаждения не более 6 часов при температуре 50°С. Через несколько часов концы рукава обрезаются. На этом процесс восстановления трубопровода закончен, остается лишь провести его испытания и подключить к действующей сети.

Статья на сайте полностью не поместилась, продолжить чтение вы сможете по ссылке: https://santekhnik-moskva.blogspot.com/2021/11/Sovremennyye-metody-bestransheynogo-remonta-truboprovodov.html

Сохранено

</>

Современные методы бестраншейного ремонта трубопроводов

Современный этап развития систем водоснабжения в России характеризуется старением инженерной инфраструктуры городов и населённых пунктов. По статистическими данными, протяжённость ...

Читать полностью

Источник

Оставить комментарий

Популярные посты:

cassius

Как подобрать безлимитный интернет для квартиры без переплат

l_boris

Национальные особенности свинособачьих зверей

colonelcassad

В Союзном государстве отменили роуминг

ka_mysh

Москва, вид сверху

nasedkin

Кто виноват в том, что в России так плохо?

tiggrya

Масло, рынки и прочее

chern_molnija

Загадка 3611

gallago

"Русский" роман Манна

colonelcassad

Wallmart больше не инклюзивен

• Ранее
• Архив