Технология регенерации трубопроводов

Современные методы бестраншейного восстановления трубопроводов тепловой сети и анализ их технологических возможностей

Технология регенерации трубопроводов

Д.Е. Чуйко, начальник службы диагностики;Е.Н. Цыцеров, начальник сектора службы диагностики,

АО «Теплосеть Санкт-Петербурга»;

Д.В. Смирнов, директор по производству,

ООО «Производственная фирма «СТИС», г. Ярославль

Введение

На сегодняшний день в практике эксплуатации тепловых сетей в Санкт-Петербурге наблюдается рост потока отказов трубопроводов за счет коррозионных повреждений, устранение которых требует больших материальных затрат. Очевидно, что эта картина характерна не только для Санкт-Петербурга, но и для других систем теплоснабжения крупных городов.

На сегодняшний день на предприятии заменяется не более 0,2% от общей протяженности сетей, что не обеспечивает в должной мере обновления оборудования. При этом плановый ремонт практически уступил место аварийно-восстановительному, что в 1,5-2 раза дороже и хуже по качеству.

Кроме того, повреждения ликвидируются в основном за счет средств, предназначенных на выполнение плановых ремонтных работ, что стимулирует их перераспределение в пользу проводимых в аварийном режиме, т.е. более дорогих. В свою очередь, это существенно снижает надежность системы в целом.

Понимая важность проведения мероприятий по защите трубопроводов от наружной и внутренней коррозии, специалисты нашего предприятия занимаются поиском и внедрением надежных современных ремонтных технологий в сфере антикоррозионной защиты, тепловой изоляции, замены трубопроводов, использование которых препятствовало бы механическому и химическому устойчивому разрушению материалов и позволило после установки избежать эксплуатационных затрат на срок службы не менее 25 лет.

В данной работе хотелось бы рассказать об опыте, достигнутом нашим предприятием в области бестраншейных ремонтов трубопроводов тепловой сети и выбранном алгоритме ремонта с использованием имеющихся на сегодняшний день материалов.

Бестраншейное восстановление трубопроводов

Известно, что в последние десятилетия в сфере эксплуатации и ремонта городских коммунальных трубопроводов ХВС появилось новое направление, получившее название «бестраншейная технология восстановления (санация)» старых и прокладки новых трубопроводов. Это направление является альтернативой открытому способу ремонта, реконструкции и строительства подземных трубопроводов любого предназначения.

Бестраншейные технологии санации и прокладки трубопроводов наряду с оперативностью и экономичностью, по сравнению с традиционными методами (проведения земляных работ с раскопкой траншей, ремонтом или заменой трубопровода), позволяют не нарушать сложившуюся экологическую обстановку и городскую инфраструктуру.

Целью бестраншейной технологии является полное восстановление структуры трубопроводов путем устранения всех видов повреждений по длине трубопровода и в местах их стыковки при соблюдении (поддержании) исходных гидравлических характеристик течения потока теплоносителя. В частности, используется инновационная технология протяжки внутри трубопровода гибкого полимерного рукава.

В теплосетях до настоящего времени применяемость данных ремонтных технологий была невыполнима по причине высокой температуры рабочей среды и необходимостью выполнения достоверных диагностических мероприятий перед нанесением покрытия (для получения информации о возможности нанесения покрытия).

Но чем труднее задача, тем она интереснее, и совместно со специализированными организациями сделан первый шаг в решении данного вопроса, и в настоящее время на нашем предприятии внедряется технология санации старых трубопроводов бесканальной прокладки с применением гибкого комбинированного полимерного рукава.

Сущность метода состоит в образовании внутри реабилитируемого трубопровода новой композитной трубы, обладающей достаточной самостоятельной несущей способностью при минимальном снижении диаметра действующего трубопровода.

Для реализации метода внутрь поврежденного или старого трубопровода пропускают рукав, представляющий собой композитный материал (полимерный рукав из тентовых тканей, армированный специальной структурой (комплексами) из стекловолокна, полимерная основа – эпоксидная смола системы.)

Затем во внутреннюю герметичную оболочку рукава под давлением подается теплоноситель (горячая вода, пар), который расправляет рукав, прижимает его к внутренней поверхности трубопровода и полимеризует связующее, образуя новую композитную трубу. В результате затвердевания эпоксидной смолы образуется полимерный материал (дуромер), который и выполняет функцию связующего (обволакивает и защищает волокна).

Данный метод ремонта используется при любой глубине заложения труб вне зависимости от типов прокладки тепловой сети (канальная, бесканальная прокладка).

Тип рукавного покрытия зависит от параметров транспортируемой среды. Стандартная конструкция рукавного покрытия рассчитана на рабочее давление 1,6 МПа.

В зависимости от состояния трубопровода и его технических характеристик рабочее давление может быть увеличено до 3 МПа за счет внесения в конструкцию рукава дополнительных армирующих материалов.

Температура транспортируемой среды рассчитана до 160 ОС, что делает возможным применение данной технологии для реставрации трубопроводов тепловых сетей и ГВС.

Диаметр трубы, подлежащей восстановлению, лежит в пределах 100-2200 мм, при наличии на участке переходов с одного диаметра на другой, рукав изначально изготавливается необходимой геометрии. Рукав может проходить углы поворота (90О) и полуотводы (45О).

Толщина рукава может меняться от 4 до 20 мм (в зависимости от диаметра трубопровода).

Работы по восстановлению трубопроводов гибким полимерным рукавным покрытием начинаются с подготовки участка под санацию. Для этого необходимо выполнить минимальное количество земляных работ: если диаметр восстанавливаемого трубопровода позволяет, то ввод рукава можно произвести через существующие колодцы или камеры.

При этом в тепловых камерах достаточно осуществить вырезки бочонков трубопровода длиной – 0,8 п. м.

В противном случае необходимо делать шурф, размер которого зависит от типа грунта: в основном для производства работ по санации достаточно вырыть котлован 3×3 м и выполнить технологический вырез в трубопроводе не менее 1,5 диаметра трубопровода.

Если санация проводится от одной тепловой камеры до тепловой камеры, то земляные работы не требуются.

По завершению подготовительных мероприятий на отобранном участке для определения фактической геометрии трубопровода и возможности выполнения санации выполняется телевизионное обследование, кроме того, в рамках данного обследования уточняется фактическая протяженность участка, подлежащего санации. При работах используется цветная видеокамера с высокой разрешающей способностью, способная дать полную информацию о состоянии внутренней поверхности трубопровода (рис. 1).

Рис. 1. Оборудование для телевизионного обследования трубопроводов (передвижной многофункциональный телеметрический комплекс).

После телевизионного обследования проводится гидродинамическая очистка трубопроводов от отложений и грязи посредством комбинированной гидродинамической машины высокого (до 400 кг/см2) или сверхвысокого давления (до 800 кг/см2) (рис. 2). После этого желательно провести телеинспекцию контроля качества очистки.

Рис. 2. Машина для гидродинамической промывки трубопроводов.

Далее сухой рукав (рис. 3) пропитывается специальной эпоксидной композицией, и затем доставляется к месту ввода в трубопровод.

Ввод рукава в трубу осуществляется через специальную вышку методом выворота под давлением гидростатического столба: по технологии монтажа на трубопроводах до 300 мм выворот и продвижение рукава в трубопроводе осуществляется при помощи газовой среды (воздуха), на диаметрах более 300 мм выворот осуществляется давлением жидкой или газовой среды, а также совместным использованием обоих способов.

Рис. 3. Вид рукавного покрытия.

В нашем случае технология подразумевает применение воды: к трубопроводу подключается передвижная водогрейная установка, которая обеспечивает циркуляцию воды внутри введенного рукава с постепенным ее нагревом (рис. 4, 5).

Рис. 4. Проведение работ по санации трубопровода (ввод рукава внутрь трубопровода).

Необходимо отметить, что перед этим запорную арматуру нужно демонтировать (либо вырезать катушку), и торец трубы является либо началом, либо концом восстанавливаемого участка. Сильфонные компенсаторы на участке перед санацией также необходимо удалить, т.к. рукав, установленный в трубопроводе, при линейном температурном расширении может быть поврежден.

При нагреве до определенной температуры начинается процесс полимеризации композиции.

Таким образом, внутри изношенной металлической трубы формируется новая полимерная труба, плотно прижатая к внутренней поверхности основной, и превосходящая последнюю по целому ряду характеристик. Рукавное покрытие является самостоятельной конструкцией и не требует адгезии к внутренней поверхности трубопровода.

Рис. 5. Шлюз для ввода рукавов малых диаметров (до 300 мм) с помощью воздуха.

Время нагрева до начала процесса полимеризации и время выдерживания на достигнутой температуре зависит от состава полимерной композиции, в данном случае полимеризация проходит в течение 8-12 ч при температуре 90 ОС. Далее нагрев отключается и происходит остывание воды, после чего вода сливается, технологические концы рукава обрезаются, торцы герметизируются обжимными пакерами.

По завершении работ производится телевизионная съемка внутренней поверхности трубопровода с записью на компакт-диск. В конце выполняется монтаж запорной арматуры или катушки, трубопровод заполняется рабочей средой и проводятся гидравлические испытания участка.

Рис. 6. Проведение работ по санации трубопроводов полимерным рукавом в АО «Теплосеть Санкт-Петербурга», 08.09.2014 г

Отличительные особенности применения технологии полимерного рукава

Метод бестраншейного восстановления трубопроводов полимерным рукавом обладает рядом преимуществ по сравнению с традиционным методом замены поврежденных труб:

■ минимальные сроки выполнения работ: санация трубопровода протяженностью 100 п. м занимает 3 дня;

■ ремонт коммуникаций проводится без разрушения полотна дорог и другой наземной инфраструктуры, что особенно актуально при производстве работ в зонах плотной застройки, промышленных предприятий, автомобильных и железных дорог, силовых сетей и т.п.;

■ низкая теплопроводность полимерной композиции приводит к сокращению тепловых потерь (в 6-10 раз по сравнению со стальной неизолированной трубой). Как следствие, экономия тепловой энергии составит 258-344 ккал/ч (0,3-0,4 кВт) на 1 м2 поверхности трубопровода;

■ гладкая внутренняя поверхность и отсутствие отложений на внутренней стенке трубопровода снижает затраты на электроэнергию при перекачке транспортируемой среды на 25-30%;

■ высокие механические характеристики, устойчивость к воздействию агрессивных сред и микроорганизмов, износостойкость. Срок службы установленного рукава достигает, по данным производителя, 30 лет со дня установки.

Эксплуатационного подтверждения таких заявлений на сегодняшний день просто нет, т.к.

технология новая, но проведенные лабораторные испытания подтвердили, что только при биаксиально-ориентированном напряжении срок службы покрытия составляет не менее 25 лет;

■ в разработанной для отрасли теплоснабжения конструкции, благодаря использованию комбинированного полимерного рукава со специальной структурой на основе стекловолокна, удалость достигнуть ярко выраженного механического усиления конструкции. Более того, грамотно подобранная конструкция материалов в сочетании с эпоксидной смолой обеспечила эластичность рукава перед отвердением и его высокие конечные механические свойства после затвердевания.

После полимеризации конструкция абсолютно безвредна для окружающей среды и человека. Все рукавные покрытия имеют санитарно-эпидемиологические заключения и сертификаты соответствия. Участок трубопровода после установки внутри гибкого полимерного рукава не подвержен внутренней коррозии.

На нашем предприятии в 2014-2015 гг. данным материалом уже выполнен ремонт трубопровода под Московским проспектом (подающий и обратный трубопровод протяженностью 100 п. м, Ду 400) и подающий трубопровод под Наличным мостом на Васильевском острове (протяженностью 52 п. м и Ду 500). Главный успех применяемой технологии в том, что ремонт теплосети жители и гости города даже и не заметили.

На следующий год прорабатывается проект восстановления двух трубопроводов Ду 300 мм.

Восстановленные трубопроводы на сегодняшний день функционируют без нареканий, и ежегодно вскрываются для мониторинга с помощью телеинспекции, т.к. технология новая, что требует контроля как со стороны производителя, так и со стороны службы диагностики теплосетей.

В дополнении необходимо отметить, что данный материал помимо защиты от коррозии позволяет еще и сократить тепловые потери на участке.

Некоторые технические особенности по использованию термостойкого рукавного покрытия на протяженных объектах

Лабораторным путем мы вычислили коэффициент линейного термического расширения рукавного покрытия и получили, что он в 3 раза больше, чем у стали. Следовательно, нужно ставить компенсатор на торцах участка восстановления трубопроводов.

Читайте также:  Microchip и element14 представили плату расширения raspberry pi chipkit

Существующий торцевой пакер (устройство, предназначенное для герметизации установленного композитного рукавного покрытия и старого трубопровода), а точнее, термостойкая резина к пакеру не является надежной конструкцией.

Проблема в том, что в данном случае пакер является компенсатором линейного расширения, а не только герметизирующей прокладкой.

Проведенные испытания торцевого пакера показали, что после 12 месяцев испытаний на нем образуются складки, но герметичность при этом сохраняется. Температура теплоносителя в этот период была с градиентом температуры порядка 70-98 ОС.

По нашему мнению, необходимо подобрать такой материал для торцевого пакера, который будет работать при температуре 150 ОС и рабочем давлении – 16 кг/см2. И температурное расширение материала для осуществления компенсации должно быть не менее 500 мм.

Альтернативным материалом может стать, к примеру, более эластичный силикон (силиконы могут держать температуру еще выше, чем резина), и, на наш взгляд, конструкция получится более надежной.

Данное предложение нами было озвучено представителям производителя.

Еще одно, возможное, слабое место – это сварной шов профильной термостойкой резиновой ленты, из которой выполнен пакер.

Также на момент проведения работ по санации трубопровода определенное беспокойство вызывало сохранение свойств прочности материала рукава в процессе эксплуатации: по проведенным расчетам покрытие выдерживало без труда сквозное повреждение диаметром до 50 мм, не более. Однако на данном этапе производитель заменил армирующий материал для производства рукава и убрал возможность появления касательных напряжений.

В завершение хотелось бы добавить, что практическая апробация данной ремонтной технологии в настоящее время продолжается.

Считаем, что в настоящее время данная технология полностью готова для использования по ремонту защитных трубопроводов тепловой сети (футляр), но в будущем, для ремонта напорных трубопроводов, нам бы хотелось иметь возможность установки диагностических датчиков для контроля за нагревом рукава в процессе его установки и состоянием покрытия в процессе эксплуатации.

Источник: http://www.RosTeplo.ru/Tech_stat/stat_shablon.php?id=3258

Санация трубопроводов бестраншейным методом : что это такое и в чем ее преимущества

Ремонт коммуникаций, прокладываемых под шоссе, приходится делать из-за растущей нагрузки на дорожное покрытие и износ труб. Но перерытая дорога – это серьезная проблема для грузопотока и перевозки пассажиров.

С целью предотвращения пробок и заторов становится все более актуальной санация трубопроводов. Это особый метод очистки и восстановления участка трубы без необходимости заниматься раскопкой большого отрезка коммуникаций.

Так называемый «бестраншейный» способ восстановления действующего трубопровода, хорошо известный в Европе, набирает популярность и в нашей стране.

Современные технологии позволяют быстро восстанавливать проблемные участки трубопроводов без рытья траншей

Зачем нужна санация коммуникаций?

Большой процент износа трубопроводов – результат советского наследия, когда строили много, но за качество и длительную эксплуатацию никто не отвечал.

Реальный срок службы металлических труб исчерпан, и системы работают лишь до очередного прорыва.  В РФ более половины протяженности коммуникаций давно проржавело, ежегодно обнаруживаются новые дефекты и прорывы.

Вторая половина – в предаварийном состоянии, поэтому работа по восстановлению коммуникаций и ремонт труб проводится непрерывно.

Пути решения проблемы с прохудившимися трубами

Как показывает зарубежный опыт, лучшим решением остается применение метода бестраншейного восстановления или санации трубопроводов. Эксперты выделили 6 наиболее эффективных способов ремонта без раскапывания грунта:

  1. Получение внутри очищенного трубопровода защитного слоя с помощью полиэтиленового вкладыша по технологии «U-лайн». Теплоноситель под давлением распрямляет эту «кишку» внутри ремонтируемого участка коммуникаций.
  2. По технологии «трубы в трубе», где внутри поврежденного металлического участка закрепляется полимерный фрагмент. Это удобно не только для восстановления водопровода, но и для канализации. Для этого старый трубопровод должен быть промыт водой под давлением.
  3. Частичный взлом, когда по аналогии с описанным выше методом «труба в трубе» требуется небольшое изменение диаметра на 1 размер. При этом приходится частично деформировать фрагмент старого трубопровода посредством пневматического пробойника. Это дает возможность протаскивания полимерного вкладыша большей длины.
  4. Метод напыления на участок подготовленной поверхности трубопровода цементного раствора с последующим выравниванием насадкой конической формы. Данная технология рекомендуется для восстановления водопроводных коммуникаций, в канализационных системах она не применяется.
  5. Прогрессивная технология проведения восстановительных работ при помощи технических роботов, которые эффективны при прохождении сложных поворотных участков для фиксации внутренних покрытий.

Санация при помощи полиэтиленового вкладыша — это наиболее быстрый и доступный способ ремонта труб

Процесс полимеризации происходит непосредственно при обработке волокна. Однако это трудоемкий процесс, который проблематично задействовать на всей протяженности коммуникаций. В зависимости от состава материала, отвердение вкладыша может производиться разными способами:

  • под воздействием яркого ультрафиолета (рукав из фотополимеров, подобно зубным пломбам);
  • от высокой температуры воды;
  • под прогретым воздухом или паром под давлением.

Санация трубопроводов по бестраншейным технологиям используется не только в столичных окрестностях, но и на периферии – в крупных областных городах РФ. Профильные фирмы, при условии предварительной прочистки восстанавливаемых коммуникаций, за час способны восстановить 50-100 м трубопровода.

Преимущества бестраншейной методики ремонта труб

Основные плюсы подобных технологий:

  • минимизирует потребность в земляных работах, что существенно снижает затраты на профильный транспорт;
  • нет необходимости составления сложных проектных и сметных работ, поскольку санацию проводят на одном из участков готовых коммуникаций;
  • значительное продление срока эксплуатации отремонтированной трубы;
  • работы по восстановлению не затрагивают проложенных рядом сетей;
  • ускоренные темпы ремонта поврежденной трубы;
  • доступ к поворотным участкам изнутри;

Восстановление трубопроводов современными технологиями не требует привлечения большого количества техники и рабочих

  • нет потребности в доступе экскаваторных машин (другой техники) к ремонтируемому фрагменту подземной траншеи;
  • минимальная стройплощадка и количество привлекаемых специалистов;
  • устойчивость к коррозии и абразивным повреждениям после полимеризации бесшовного вкладыша;
  • внутренняя полимеризация большого отрезка снижает риск возникновения новых протечек;
  • минимальное изменение диаметра сечения водогона;
  • транспортный поток продолжает движение во время санации трубопроводов над поврежденным участком;
  • улучшение функционирования и темпа продвижения транспортируемой среды за счет гладкой внутренней поверхности;
  • работы не наносят вреда экологии;
  • возможность работы ночью, при этом роботизированные проходчики мониторят процесс отвердения «чулка» внутри трубы с выведением изображения на компьютерную программу в реальном времени.

При состыковке фрагментов используют пресс, традиционные фитинги и муфты – все работы без сварки. Восстановленная труба выдерживает большие нагрузки под давлением как изнутри, так и снаружи. При этом качество работ не зависит от функционала коммуникаций и того, из какого они материала:

  • стальные;
  • чугунные;
  • полимерные;
  • железобетонные.

Санацию полимерным рукавом можно проводить в трубах из любого материала

Диаметр труб и вкладываемых полимерных рукавов – в пределах 600 мм.

Поэтапное восстановление трубопровода бестраншейным методом

Если работать по всем правилам, то лучше начать с ревизии при помощи самоходного робота. Он поможет оценить состояние внутренней стенки коммуникаций с помощью освещения и телекамеры, передающей информацию на монитор.

Далее необходима прочистка проблемного фрагмента трубы от отложений кальция, песка и ржавчины. Но нужно быть готовым к тому во время этого этапа работ отрезок, разрушенный коррозией, станет еще тоньше – возможны новые дефекты и разрывы.

Чистить можно не только гидравлическим методом, но и механическим. По завершении промывки необходима повторная ревизия, поскольку некоторые показатели, особенно внутренне состояние и диаметр трубы, будут другими.

Обследование проводят с помощью того же самоходного ревизионного робота.

Наиболее тщательной подготовки и аккуратного подхода требует этап протяжки полимерного чулка инверсионным (или другим) способом. Его расправляют под струей воды или сжатого воздуха.

После заполнения рукавом фрагмента реставрируемой коммуникации, санация трубопровода завершается прогревом или освещением внутреннего покрытия через процесс полимеризации (отвердевания).

В завершение ремонта труб проводят контрольное обследование техническим роботом с телекамерой.

Описанная методика ревизии трубопровода постепенно становится все более популярной, благодаря очевидным преимуществам над старым способом рытья траншеи.

Источник: http://TrubaMaster.ru/vodoprovodnye/sanaciya-truboprovodov.html

Бизнес-идея: бестраншейная замена водопровода

Недавно Светлана Разворотнева, член Общественной палаты и исполнительный директор некоммерческого партнерства ЖКХ «Контроль» заявила, что трубопроводная система ЖКХ нуждается в инвестициях на 2 триллиона долларов, поскольку коммуникации изношены до предела.

«В самом деле, всё именно так, – говорит эксперт по проблемам ЖКХ Василий Терешков из аналитической службы XLFM. – Следовательно, бизнес-структуры, решившие реконструировать эти коммуникации, могут потенциально рассчитывать на большой объем заказов.

В то же время, у муниципалитетов реальных денег на порядок меньше, поэтому они занимаются латанием труб».

Впрочем, латать трубы, точнее их реконструировать, можно и бестраншейным методом, который позволяет уменьшить стоимость работ на 50-70%.

А, если приплюсовать к этому косвенные выгоды, связанные с удобством таких работ (например, нет необходимости перекрывать трассу), то доход может возрасти и до 90 процентов.

Иными словами, местные власти априори заинтересованы в наличии в своих контактах фирм, способных поменять или починить подземные трубы без экскаватора. Всё это говорит в пользу этой бизнес идеи.

Для прямых и больших трубопроводов

В 1968 году в Москве починили 3-й Краснопресненский водовод бестраншейным методом с помощью нанесения покрытия из цементно-песчаных растворов на внутренние стенки стального водовода диаметром 1200 мм. «Это хорошо опробованный метод, – рассказывает технолог Игорь Михайлов.

– Раствор наносится на стенки трубопровода техникой центробежного набрызга, а затем с помощью разглаживающих устройств достигается необходимая шероховатость затирки».

По словам эксперта, перед выполнением таких работ необходимо произвести очистку трубопроводов от ржавчины и отложений.

Проще всего для очистки использовать так называемые «ерши», которые протаскивают вдоль трубопровода с помощью стального каната, управляемого лебедкой. Далее трубопровод промывают водой под высоким давлением, и только потом запускают агрегат для нанесения цементно-песчаного покрытия центробежным набрызгом.

Нанесенный слой раствора толщиной 11 мм тщательно затирается для того, чтобы снизить гидравлическое сопротивление. Такой метод может быть использован для прямых участков трубопровода, причем, строго одного диаметра.

С одной и другой стороны реконструированного участка трубы длиной не более 200-240 метров вырываются технологические колодцы диаметром 1,5-2 метра, которые и служат базой для восстановительных работ.

Старая труба как основа для новой коммуникации

После того, как появились полимерные материалы и трубы из них, сразу же возникла идея протягивать их внутри старых изношенных труб. Первый такой успешный опыт был получен в Торонто (Канада) еще 50 лет назад.

«Для этого метода не страшны такие повреждения, как трещины, свищи, абразивный износ, главное, чтобы была обеспечена соосность в этих местах, – комментирует Игорь Михайлов.

– Есть еще одно ограничение – для труб диаметром до 150 мм угол поворота не должны превышать 15 градусов, для больших труб – не более 45 градусов. Иначе не избежать застревания протягиваемой полимерной трубы».

Суть метода реконструкции с помощью сплошных полимерных рукавов представляет собой протягивание внутри трубы бесшовного полимерного рукава под давлением воздуха, которое создает компрессор, так как один край такого рукава заглушен.

Читайте также:  Регулятор мощности паяльника

И здесь также требуется предварительная очистка старого трубопровода. Для плотного прилегания полимерного покрытия к старой трубе обычно используют эпоксидную смолу и отвердитель в пропорции 1:1. «Причем, рукав пропитывается изнутри, а под давлением он выворачивается.

Клеевой состав оказывается снаружи и плотно соприкасается к стенкам старого трубопровода, – поясняет предприниматель Валерий Арсенович. – Потом подается пар с температурой 105 оС и в течение 5 часов происходит отвердение клеевого состава».

Чтобы полимер не порвался, процесс остывания идет 6 часов.

У этого метода есть минусы, в частности, высокая стоимость применяемых материалов, а также дополнительные требования к очистке старого трубопровода.

К плюсам следует отнести скорость протягивания рукава – 2,5 метра в минуту, и, возможность одноразово отремонтировать до 900 метров трубы.

Для этих целей можно использовать рукава различных производителей, в частности, в Москве успешно применяли полимерные рукава компании Aarsleff.

Хорошо зарекомендовал себя также метод Swagelining, основанный на том, что рукав имеет U-образную форму, то есть практически сложен в полосу.

После того, как сложенный рукав протягивается через старый трубопровод, он приобретает форму трубы, благодаря эффекту «памяти», так как изначально изготавливался именно в таком виде по технологии термомеханического формирования.

Для протяжки такого U-образного рукава используются специальные тянущей машины.

Мнение экспертов

Комментируя эти методы, эксперт Василий Терешков говорит: «Одна из главных проблем бестраншейных методов – это уменьшение реального диаметра трубопровода, что приводит к увеличению потребления энергии, требуемой для прокачки воды.

Поэтому решать проблему реконструкции водопроводов нужно комплексно, с установкой экономичных насосов, например, GRUNDFOS вкупе с автоматикой пуска и регулирования.

В этом случае затраты на прокачку воды не скажутся на стоимости коммунальных услуг».

Игорь Михайлов считает, что экономическая выгода от применения технологий бестраншейного восстановления трубопроводов резко возрастает в местах плотной застройки и высокой транспортной интенсивности, например, в исторических центрах городов.

«Я разговаривал с мэром одного из областных городов, – говорит Михайлов. – Аварии в центре приводят его к предынфарктному состоянию, настолько это сопряжено с целым рядом сопутствующих тяжелейших проблем. Он готов был заплатить за ремонтные работы по цене полноценной замены труб, только бы ничего не копали в центре».

В таких случаях предприниматель может иметь 100-150 процентную рентабельность.

Валерий Арсенович убежден, что власти в его бизнесе заинтересованы даже больше, чем он. «Здесь важно найти соинвесторов, например, в лице муниципального департамента ЖКХ.

В моем случае моя доля в уставном капитале составляет всего 5%, все остальное вносил город – машинами, оборудованием, материалами… У нас, в частности, требовалось провести реконструкцию трубопровода, проложенного под дном реки.

Понятно, что здесь без бестраншейного восстановления трубопроводов было просто не обойтись».

Александр Ситников, специально для Equipnet.ru

Источник: https://www.equipnet.ru/org-biz/uslugi/uslugi_183.html

Технологии бестраншейного восстановления внутренней поверхности трубопроводов

Сегодня повсеместно применяются технологии бестраншейного восстановления трубопроводов с использованием тонкостенных ПЭ труб.

Основные преимущества современных технологий восстановления заключаются в том, что перекрываются кольцевые зазоры и свищи трубопроводе, увеличивается пропускная способность трубопровода, срок службы трубопровода продлевается на 50 лет и более, отсутствует воздействие на окружающую инфраструктуру. Рассмотрим основные виды бестраншейного восстановления трубопроводов

Subcote FLP – технология бестраншейного восстановления внутренней поверхности трубопроводов методом напыления двухкомпонентной полимерной композиции на основе полиуретана. Диапазон диаметров восстанавливаемых трубопроводов – от 100 до 1600 мм. Толщина покрытия – 1 – 6 мм за один проход (в зависимости от диаметра и материала ремонтируемой трубы).

Технология позволяет проходить единичные гладкие отводы до 90° и производить работы при температуре окружающего воздуха от 0 до 30°

Основные преимущества технологии:

  • перекрываются сквозные отверстия в трубопроводах;
  • обеспечивается надежная антикоррозионная защита внутренней поверхности трубопровода (при толщине покрытия от 1 мм и более);
  • восстанавливаются эксплуатационные характеристики трубопровода (способность покрытия самостоятельно воспринимать внешние и внутренние нагрузки при толщине слоя от 3 мм и более);
  • увеличивается пропускная способность трубопровода;
  • срок службы продлевается на 30 лет и более;
  • возможно применение для питьевого водоснабжения;
  • отсутствует воздействие на окружающую инфраструктуру.
  • Перед началом работ внутренняя поверхность восстанавливаемого трубопровода должна быть очищена от отложений и продуктов коррозии. Устраняются любые препятствия, способные помешать успешной протяжке ПЭ трубы. После прочистки проводится телеинспекция.

    При необходимости внутренняя поверхность трубопровода высушивается.

    Подготовка и подача компонентов смеси выполняется автоматически при помощи специальной установки. Осуществляется центробежное нанесение материала на внутреннюю поверхность трубы. Скорость вращения распыляющей головки и производительность насосов определяют толщину наносимого слоя. За один проход может быть нанесено покрытие толщиной до 6 мм.

    Rolldown – технология бестраншейного восстановления напорных и безнапорных трубопроводов диаметром от 100 до 500 мм. Данный метод применяется как для устранения структурных повреждений, так и для защиты от коррозии и устранения утечек. Технология позволяет проходить повороты до 11° и осуществлять работы при температуре окружающего воздуха от 0 до 30°C.

    Основные преимущества технологии:

    • перекрываются любые, в том числе структурные повреждения трубопровода;
    • увеличивается пропускная способность трубопровода;
    • срок службы трубопровода продлевается на 50 и более лет;
    • отсутствует воздействие на окружающую инфраструктуру.

    Перед началом работ внутренняя поверхность восстанавливаемого трубопровода должна быть очищена от отложений и продуктов коррозии. Устраняются любые препятствия, способные помешать успешной протяжке ПЭ трубы. После прочистки проводится телеинспекция.

    Поставляемые на строительную площадку ПЭ трубы свариваются в плети необходимой длины. Внешний сварочный грат удаляется с помощью специального инструмента. Плеть ПЭ пропускается через установку Rolldown, которая уменьшает ее диаметр.

    В процессе обжатия диаметр ПЭ трубы-оболочки уменьшается на 10%, что облегчает процесс протяжки. Обжатая труба протягивается в ремонтируемый трубопровод с помощью лебедки. После обжатия ПЭ труба сохраняет уменьшенный диаметр на время, необходимое для транспортировки и монтажа.

    При необходимости процесс может быть установлен в любой момент и возобновлен позже.

    После завершения протяжки ПЭ труба заполняется водой.

    Создается избыточное давление, под действием которого происходит восстановление диаметра ПЭ трубы до исходного размера, с плотным прилеганием к стенкам ремонтируемого трубопровода.

    Восстановленный участок трубопровода подключается к действующим сетям при помощи стандартных электрофузионных муфт, вставок или подходящих механических муфт и адаптеров.

    Источник: http://novator-tk.ru/tehnologii-bestransheynogo-vosstanovleniya-vnutrenney-poverhnosti-truboprovodov/

    Бестраншейное восстановление трубопроводов

    Износ канализационных сетей нарастает с каждым годом. Используемые ранее для прокладки магистралей чугунные и бетонные коллекторы стареют и разрушаются, что приводит к коммунальным авариям. Полная замена невозможна – это требует огромных финансовых затрат а также сопряжено с организационными трудностями. Поэтапная реновация проводится, однако для ее завершения нужно еще много лет.

    Текущее обслуживание сталкивается с главной проблемой – доступом. Ремонт порывов требует вскрытия участков дорог и тротуаров, что парализует жизнь квартала. Восстановление ландшафта – еще одна категория затрат, которую можно сильно сократить, применяя бестраншейное восстановление трубопроводов.

    Что такое бестраншейный ремонт коллекторов

    Это ремонт сетей без полного вскрытия траншей для доступа к требующим ремонта участкам. Производится с использованием полимерных труб посредством протяжки новой трубы внутри существующей.

    Для производства работ необходимо лишь локальное вскрытие дорожного покрытия для доступа к началу обслуживаемого участка – формирование стартового котлована.

    Протяжка трубы осуществляется с помощью лебедки.

    Преимущества метода

    Бестраншейные методы восстановления трубопроводов в будущем станут абсолютной альтернативой текущим способам ремонта коллекторов. Их главные преимущества:

    • сокращение времени и затрат на земляные работы и последующее благоустройство;
    • гарантия долговечности результата (срок службы пластиков не менее 50 лет);
    • возможность проведения оперативной санации трубопроводов в любой сезон;
    • увеличение пропускной способности трубопроводов (на поверхности полимерных труб не образуются отложения, биологические пленки, коррозионные наросты);
    • увеличение надежности канализационных сетей, сокращение риска порывов до минимума;
    • стопроцентное устранение всех дефектов восстанавливаемого участка.

    Львиная доля преимуществ связана именно с использованием полимерных труб. Ни один другой из существующих вариантов не пригоден для санации методов протяжки трубы в трубе. Кроме того, полимерные трубы легкие и могут соединяться с любыми существующими сетями.

    Предложения Группы ПОЛИПЛАСТИК

    У нас вы можете приобрести трубную продукцию и оборудование для монтажа и обслуживания водопроводных и канализационных сетей, включая напорные и безнапорные системы. Осуществляем консультирование и обучение персонала, шеф-монтаж, прокладку и бестраншейное восстановление трубопроводов под ключ для любых объектов на выгодных условиях. 

    Источник: http://www.polyplastic.ru/stati/bestranshejnoe-vosstanovlenie-truboprovodov

    Бестраншейные методы устранения утечек в трубопроводах (Часть 2)

    Компания Insituform еще с начала 1970-х гг.

    выпускает разработанный и запатентованный Эриком Вудом так называемый «чулок» из синтетической ткани, пропитываемой полимеризующимся герметизирующим составом: CIPP (cured-in-place pipe – «отверждаемая на месте оболочка»).

    Теперь, когда срок главного патента Insituform истек, на основе этой технологии разработано множество типов оборудования и составов. В России эту технологию представляет, например, ЗАО «Пер Аарслефф».

    Технологический процесс включает пропитку «чулка» жидким полимером, который затем заводится в поврежденную трубу. «Чулок» прижимается к внутренней поверхности трубы, и полимер отверждается.

    Существует несколько типов «чулочных» технологий CIPP. Например, «чулок» из нетканого материала пропитывается полимером, отверждающимся на воздухе. Такие покрытия предназначены для применения в трубах малого диаметра или на коротких расстояниях. Покрытие прижимается к внутренним стенкам трубы под действием сжатого воздуха.

    Для труб большего диаметра и большей длины в случаях, когда полимеризующийся на воздухе материал может отвердеть до завершения работ или образовать более толстый, чем требуется, слой, применяют термореактивные полимеры. Обычно термореактивные покрытия прижимаются к стенкам трубы давлением воды.

    Покрытия из ткани, пропитанной материалами, полимеризующимися под действием ультрафиолетового облучения (УФО), прижимаются к стенкам трубы под действием сжатого воздуха. В последнее время появились покрытия CIPP, которые прижимаются к стенкам сжатым воздухом и полимеризуются горячим паром. Эти технологии разработаны для ремонта труб малого диаметра – до 400 мм.

    Они позволяют за один прием создавать в трубах покрытие длиной до 250 м. При использовании этой технологии можно работать с несколькими «чулками» одновременно.

    Давление воды может создаваться от цистерны, поднятой высоко над землей, или с помощью компрессора. Применение сжатого воздуха и пара вместо воды для прижатия покрытия к стенкам трубы позволяет ускорить процесс, уменьшить размеры рабочей площадки и оптимизировать энергопотребление, а также значительно снизить содержание в воздухе паров стирола и других неприятных запахов.

    У всех этих технологий имеется общий момент: необходимо правильно рассчитать время полимеризации. Если эта часть процесса создания покрытия рассчитана неправильно, существует высокая вероятность того, что покрытие быстро выйдет из строя, поскольку плохо закрепится на стенках трубы.

    Полимеризующиеся на воздухе герметизирующие покрытия не нуждаются в тепловом или световом воздействии для того, чтобы процесс полимеризации начался. Недостаток таких покрытий в том, что чаще всего пропитку «чулка» приходится выполнять именно на рабочей площадке, поскольку пропитанное покрытие надо быстро установить в трубу, иначе полимер затвердеет раньше, чем закончат его установку.

    При использовании термореактивного полимера требуется обеспечить воздействие высокой температуры. Обычно это расположенный на строительной площадке котел, в котором нагревают воду до температуры, при которой происходит полимеризация покрытия.

    Это ограничивает применение данной технологии (если только покрытие не наносится при высокой температуре, например, в жарких странах). Преимущество такой технологии – можно пропитать материал полимером заранее, в заводских условиях.

    Читайте также:  Дополнительное устройство к камере смартфона позволяет определить загрязнение ртутью

    Если надо какое-то время хранить «чулок» или транспортировать на большое расстояние, можно использовать автомобиль-рефрижератор. На рабочей площадке покрытие можно хранить достаточно долго, а затем установить, полностью сохранив его рабочие характеристики.

    Особенно удобно, если «чулок» устанавливают в длинные трубы. Недостатком метода является то, что процесс отверждения полимерного покрытия должны тщательно контролировать специалисты: температура не должна снизиться прежде, чем закончится процесс.

    Не следует недооценивать и тот факт, что отработанная вода должна быть остужена до комнатной температуры и утилизирована, а это может оказаться довольно сложным делом в районах плотной городской застройки и при современных жестких экологических нормах.

    Использование ультрафиолетового облучения (УФО) для полимеризации позволяет преодолевать недостатки, присущие методам полимеризации на воздухе и теплового воздействия. Пропитку материалом, полимеризующимся под действием УФО, можно выполнять в заводских условиях.

    Затем покрытие доставляют на место установки в светонепроницаемой упаковке и устанавливают без опасений, что отверждение произойдет прежде, чем работа завершится. Обычно «чулок» надувают сжатым воздухом, это позволяет поместить внутрь «чулка» установку УФО.

    Группа УФ-ламп затем перемещается с определенной скоростью вдоль трубы и полимеризует покрытие.

    Существуют и другие формы CIPP. Облицовку пропитывают полимером заранее и протаскивают в трубопровод в деформированном, сложенном состоянии. Затем ее надувают сжатым воздухом или водой, и она прижимается к внутренним стенкам старой трубы, после чего происходит полимеризация.

    Высока, однако, вероятность того, что при втягивании внутрь трубы оболочка может повредиться, если на внутренней поверхности трубы окажутся задиры или иные острые неровности.

    Поэтому тщательная предварительная подготовка внутренней поверхности трубы – главное условие успешной установки герметизирующего покрытия.

    Исключительно удачной признана технология, по которой герметизирующий материал предварительно наносят на внутреннюю поверхность поврежденной трубы с помощью специальной машины, а затем оболочку без пропитки протаскивают в трубу.

    В этом случае гораздо удобнее контролировать процесс нанесения цементопесчаного раствора или полимера, а оболочка гарантированно будет приклеена к стенке трубы и не затвердеет, не приклеившись к ней.

    В отличие от технологий, в которых применяют предварительно пропитанные «чулочные» оболочки, для этой не требуется применять значительное давление, чтобы ввести и прижать ткань к стенкам трубы. Такая технология позволяет экономить время, энергию, средства и использовать для работы меньшее пространство.

    После установки покрытия CIPP требуется прорезать отверстия в боковых ответвлениях труб, что выполняется роботами-труборезами. Свойства покрытия CIPP часто упрощают задачу: в месте соединения с боковой трубой оболочка образует впадину, и это помогает труборезу занять правильное положение.

    Чтобы гарантировать эффективную изоляцию поврежденной трубы, покрытие должно быть полностью герметизировано в местах соединения с боковыми ответвлениями. Для этого разработан ряд методов.

    Используются накладки в форме шляпы, выполненные из того же материала, что и покрытие, накладку устанавливает специальная машина «полями» поверх выреза в покрытии, «тулья шляпы» направляется в ответвление. Для герметизации используют материал, полимеризующийся на воздухе.

    В другой технологии используется полимер, который наносят разбрызгивающим аппаратом на место соединения с боковой трубой.

    Методы герметизации полимерными материалами

    Герметизацию полимерными материалами начали применять не так давно. Для надежной герметизации полимерами обязательно надо иметь очень точный план трубопровода. Наиболее распространены два типа такой герметизации.

    В одном из методов используются надувные баллоны, в которых находится оборудование, наносящее полимерный материал на поврежденный участок трубы. В баллон нагнетают воздух, и, раздуваясь, баллон герметизирует выходы из поврежденной трубы.

    Отверстие, через которое нагнетают компоненты полимерного материала, располагается между герметизированными концами трубы. В смесительную установку, которая располагается в баллоне, под давлением нагнетаются компоненты полимерного материала. Компоненты смешиваются непосредственно на месте нанесения полимера.

    На внутреннюю поверхность поврежденной трубы наносится слой полимера, полимерный материал также проникает и заполняет трещины и иные дефекты в стенках трубы.

    Объем полимерного материала, необходимого для ремонта, рассчитывают до начала работы. Когда весь объем материала закачан, давление еще поддерживают до тех пор, пока полимер не затвердеет. После этого давление воздуха в баллоне уменьшается.

    Этот метод используют для ликвидации локальных протечек как более предпочтительный по сравнению с герметизацией целого участка «от одного канализационного колодца до другого».

    Его преимущество в том, что при точном соблюдении технологии нужно меньше времени, чем для герметизации целого участка трубопровода.

    Для герметизации полимерным материалом вторым способом также требуются высококвалифицированные специалисты. Этот метод часто называют «ремонтом при помощи робота», поскольку здесь используются автоматические самоходные установки с электронным дистанционным управлением.

    Робот сначала очищает внутренние стенки трубы водой под высоким давлением (известна технология очистки труб Vacujet немецкой фирмы WOMA GmbH струей под сверхвысоким давлением – 2500 бар и/ или шлифовальными головками), разы­скивает сквозные трещины и подготавливает их к герметизации.

    Затем робот (или в некоторых случаях второй робот) с помощью нагнетающей установки, а часто и заглаживающего конуса или другого оборудования наносит полимерное покрытие.

    Полимер, который подают в роботизированный снаряд, смешивается в специальной установке на месте ремонта и с помощью дистанционного управления с видеокамерами наносится на поврежденную поверхность трубы.

    Метод заливки

    Если на участке трубопровода от одного канализационного колодца до другого имеется несколько дефектов и/ или поврежденных боковых ответвлений, а схема трубопровода известна, для ремонта может быть использован метод заливки герметиком. Для этого применяют двухкомпонентные химические составы.

    Сначала, после составления схемы и очистки трубопровода, участок, который требует ремонта, изолируют от остального трубопровода. Боковые ответвления не обязательно герметизировать, если они не заканчиваются на уровне ниже предполагаемого максимального уровня заливки трубопровода.

    После того как все необходимые участки изолированы, в трубопровод закачивают первый из двух компонентов жидкого герметика. Этим компонентом заполняют ремонтируемый участок трубопровода до нижнего края канализационного колодца.

    Через определенное время жидкость проникнет через трещины и другие дефекты трубопровода в окружающий грунт. Уровень жидкости в трубопроводе пополняется до тех пор, пока она не проникнет сквозь трещины.

    После определенного времени, достаточного для просачивания необходимого количества жидкости, оставшийся жидкий герметик быстро откачивают из трубопровода обратно в цистерну.

    Затем в трубопровод закачивают второй компонент герметика до того же уровня. Когда он проникнет через трещины в трубе и вступит в реакцию с первым компонентом, состав затвердеет. Затвердевший состав, перемешанный с грунтом, образует вокруг каждой трещины оболочку из материала, похожего на бетон, а внутри трещины герметизированы твердым полимером.

    Локальная герметизация

    Разработано много методов герметизации небольших локальных дефектов трубопровода. Для этого чаще всего используют резиновые накладки и бандажные стальные ленты, удерживающие накладку. Герметизирующая накладка со стальным бандажом, которая находится на надувном баллоне, подводится к месту протечки с помощью робота с дистанционным управлением и видеокамерами.

    Затем в баллон нагнетают воздух, металлический бандаж расширяется и прижимает накладку к месту протечки. Накладка несколько уменьшает проходное сечение трубы в данном месте, но уменьшение это незначительно. Вместо резиновой накладки в некоторых случаях используют полимерный материал, который после наложения на трещину приклеивается к стенке трубы и затвердевает.

    Недавно разработан новый очень интересный материал, действие которого при герметизации трубопровода похоже на свертывание крови в поврежденных сосудах человека. Этот метод называется Platelet Technology («Технология тромбоцитов крови»).

    Состав материала типа Platelet каждый раз подбирается индивидуально в зависимости от характеристик работы трубопровода. Материал вводят в поток жидкости, текущей по трубопроводу. Вместе с жидкостью Platelet проникает в трещину в трубе, заполняет ее и быстро герметизирует.

    Этот метод разработан для того, чтобы быстро устранить протечку и хорошо подготовиться к полному устранению дефекта, выбрав оптимальный метод.

    Местонахождение трещины, заполненной материалом Platelet, можно определить дистанционно, в зависимости от состава материала и желания клиента, либо методом радиочастотной идентификации (радиоэлектронной метки – RFID), либо методом радиоактивной мишени.

    Благодаря этому устраняется необходимость делать трудоемкие и дорогие пробные раскопы трубопровода. Расчетный срок службы герметизирующего материала Platelet – от 6 до 12 месяцев. За это время можно хорошо подготовить работы по ремонту трубопровода. В 2006 г.

    этот материал испытывали в системе бытового водоснабжения Великобритании после завершения успешных испытаний в системе технического водоснабжения.

    Прочие методы

    Многие методы, описанные выше, применяют главным образом для ремонта и восстановления самотечных трубопроводов, а некоторые из методов «протаскивания оболочки» (sliplining) или «усовершенствованной протаскиваемой оболочки плотного прилегания» (modified sliplining) и некоторые другие могут быть использованы для ремонта напорных трубопроводов, в том числе бытовых. Например, для ремонта таких трубопроводов в Великобритании разработана технология Thermopipe®. Ее приобрела компания Insituform. Thermopipe® – это полиэтиленовое усиленное сложным полиэфиром покрытие, которое используют для ремонта водопроводов и других напорных трубопроводов внутренним диаметром до 200 мм. Оно долгое время самостоятельно выдерживает внутреннее давление до 16 бар, а устанавливают его в изгибы труб практически любого диаметра.

    Метод Thermopipe® предусматривает втягивание из входного котлована в поврежденную трубу с помощью лебедки оболочки из полиэтилена, усиленного полиэфиром. Оболочка в заводских условиях складывается в форме буквы С в сечении.

    После того как оболочка размещена в нужном положении, ее заполняют и разогревают паром, под действием которого она плотно прижимается к внутренней поверхности ремонтируемой трубы и образует сплошное герметичное покрытие.

    Как и водопроводные трубы, газовые трубы могут быть отремонтированы с помощью методов, описанных выше, особенно методом sliplining или modified sliplining и некоторыми методами CIPP.

    Имеется и другая технология, которую следует упомянуть в связи с ремонтом газовых труб: Live’lining, или Live insertion («Ремонт, не прерывая работы») в противоположность ремонту газопровода, выведенного из эксплуатации (dead insertion).

    Этот метод похож на способ «протаскивания оболочки» (sliplining), но выполняется в условиях прокачки газа по трубе, что исключает перерывы в обслуживании клиентов во время замены труб.

    Снабжение клиентов газом будет прервано лишь на очень короткое время, когда подача газа по старой трубе будет прекращена и возобновлена по ремонтной трубе.

    «Ремонт, не прерывая работы» обычно представляет собой введение полиэтиленовой трубы в старую металлическую трубу низкого давления. В это время по старой чугунной трубе продолжается подача газа.

    Полиэтиленовая труба также заполняется газом, и когда она будет полностью вставлена, по старой чугунной трубе по-прежнему подается газ потребителям через кольцевой зазор до тех пор, пока не будет удобно перевести подачу газа полностью через новую полиэтиленовую трубу.

    Метод можно применять для ремонта газовых труб внутренним диаметром от 75 мм и более.

    Источник: https://os1.ru/article/4591-bestransheynye-metody-ustraneniya-utechek-v-truboprovodah-ch-2

    Ссылка на основную публикацию
    Adblock
    detector