Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Строительство arrow Строительство, реконструкция и ремонт водопроводных и водоотводящих сетей бестраншейными методами

ТЕХНОЛОГИЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ТРУБОПРОВОДОВ С ПОМОЩЬЮ СПЛОШНЫХ ПОЛИМЕРНЫХ ПОКРЫТИЙ (МЕТОД «ФЕНИКС»)

По этой технологии внутренняя поверхность трубопроводов армируется специальным рукавом, изготовленным из полиэфирных и нейлоновых нитей, пропитанных полиэтиленом. Наиболее эффективна для санации внутренней поверхности изношенных сетей систем водоснабжения, обеспечивая при этом механическую прочность и герметичность восстанавливаемого трубопровода.

На Московском водопроводе работы по санации данным методом с использованием оборудования германской фирмы «Пройсаг Вассер унд Рортехник ГмбХ» ведутся с 1995 г.

Суть данного метода санации трубопроводов заключается в закреплении у торцов и протягивании бесшовного полимерного рукава в полость трубы на всю длину ремонтного участка с плотной фиксацией его внутренней оболочки к внутренней поверхности трубопровода с помощью предварительно нанесенных клеевых составов (эпоксидной смолы) и давления воздуха или пара (рис. 7.1). Воздушный поток от компрессора обеспечивает выворот и продвижение оболочки по длине трубопровода, а термообработка приводит к быстрому твердению клеевых составов.

Полимерный рукав может быть толщиной 2 мм (при эксплуатации трубопровода под давлением воды до 3 МПа) или 3—10 мм

Нанесение внутреннего защитного покрытия по технологии «Феникс»

Рис. 7.1. Нанесение внутреннего защитного покрытия по технологии «Феникс»: 1 — автомобиль с необходимым оборудованием; 2 — полимерный чулок (рукав);

3 — компрессор; 4 — санируемый трубопровод

при необходимости противодействия значительным внешним нагрузкам, а также достижения требуемой устойчивости и прочности, сравнимой с аналогичными показателями для нового стального или чугунного трубопровода.

В состав оборудования для проведения санации трубопроводов по технологии «Феникс» входят: установка для гидравлической очистки внутренней поверхности трубопровода с давлением около 1000 МПа; установка «Феникс» с реверсивной машиной и парогенератором; передвижная мастерская с пескоструйной установкой для очистки внутренней поверхности трубопровода; пылепоглотитель для удаления загрязнений путем создания вакуумного разряжения; компрессор, барабан (бобина) с чулком и устройства для прочистки; телевизионное оборудование для контроля качества прочистки трубопровода и качества санации. Все необходимое оборудование устанавливается и перевозится на специальном автомобиле, однако барабан может транспортироваться к месту ремонта самостоятельно с использованием лафета на колесном или гусеничном ходу (рис. 7.2).

Метод нанесения сплошного полимерного покрытия применяется для стальных и чугунных труб диаметром 150—900 мм.

Лафет для перевозки барабана на гусеничном ходу

Рис. 7.2. Лафет для перевозки барабана на гусеничном ходу

Длина ремонтного участка определяется в зависимости от диаметра восстанавливаемого трубопровода: при диаметре 150 мм она составляет 500 мм, при диаметре 300 мм — 300 м, при диаметре 900 мм — 100 м.

Метод используется при любой глубине заложения труб (в грунте или непроходных каналах) и не зависит от типа грунтов, окружающих трубопровод. Он эффективен при следующих видах повреждений: трещины (продольные, поперечные, винтообразные), абразивный износ, свищи (при отсутствии инфильтрации воды в трубу). При других повреждениях (раскрытые стыки, смещение труб в стыках) необходима предварительная подготовка, обеспечивающая соосность труб в местах дефектов.

Внутренняя поверхность трубопровода перед санацией должна быть очищена до металлического блеска в соответствии со степенью А по ГОСТ 9.402-80, что обеспечивается многократным протаскиванием скребкового снаряда с металлическими гребенчатыми и радиальными скребками, специального манжетного снаряда для сбора отложений и поролонового поршня для удаления остатков отложений, а также использованием гидравлической очистки.

Соотношение эпоксидной смолы и отвердителя в период производства работ по нанесению полимерного рукава должно составлять 1:1, скорость подачи рукава в трубопровод — 2,5 м/мин независимо от диаметра трубопровода, подлежащего восстановлению. Продолжительность этапов затвердевания клеевого состава следует принимать не менее 5 часов при температуре пара 105°С, а продолжительность этапа охлаждения — не более 6 часов при температуре 50°С. Санация проводится при температуре наружного воздуха не ниже 0°С.

Основное требование к нанесенным полимерным покрытиям — покрытие должно быть сплошным без видимых дефектов. В случае обнаружения любых видимых дефектов (разрыва рукава, вздутия пленки и т.д.) рукав извлекается из трубы и процесс санации повторяется.

Применяемые в процессе санации по методу «Феникс» материалы, а также защитное покрытие в целом должны соответствовать существующим санитарным требованиям, в частности иметь разрешение органов санитарного надзора РФ на использование в качестве облицовки трубопроводов, транспортирующих питьевую воду, а также сертификат соответствия Госстандарта РФ.

Проектирование ремонтных работ методом «Феникс», а также работы по нанесению покрытий, включая операции по предварительной прочистке трубопровода, должны производиться в соответствии с требованиями «Правил по проведению ремонта (санации) внутренней поверхности трубопроводов полиэтиленовым рукавом по технологии “Феникс”».

При использовании метода «Феникс» длина прочищаемого участка трубопровода не должна превышать 100 м, так как используемые стандартные шланги для гидравлической очистки имеют длину до 100 м. Профиль прочищаемого участка должен иметь постоянный уклон, обеспечивающий сток воды из трубопровода. Для исключения застревания рукава на поворотах и образования на нем складок угол поворота трубопровода при санации должен быть для труб диаметром 150 мм менее или равен 15°, для труб диаметром 300—900 мм — менее или равен 45°.

Используя для армирования старых трубопроводов тонкие защитные полимерные оболочки, наносимые методом «Феникс» или другими бестраншейными методами, следует отметить их значение и эффективность для последующей эксплуатации восстановленных сетей. Как известно, любой находящийся в эксплуатации трубопровод воспринимает давление подземных вод, грунтов, нагрузку от транспорта, собственного веса конструкции и влияние перепадов температур. Эти обстоятельства могут привести к прогибу, который стабилизируется после уплотнения грунта и образования грунтового свода. Исключение прогиба от давления засыпки и воздействия транспортных нагрузок или сведение его к минимуму может быть достигнуто применением труб высокой жесткости (с толстой стенкой или высоким модулем упругости). В свою очередь, трубопровод, подвергшийся бестраншейному восстановлению путем нанесения внутреннего защитного полимерного покрытия, испытывает те же нагрузки, однако в зависимости от исходного состояния трубопровода перед ремонтом часть нагрузки может восприниматься его защитным покрытием, имеющим, как правило, низкий модуль упругости.

Для определения нагрузок на защитные покрытия необходимо руководствоваться следующими положениями. Поскольку при восстановлении сети траншея не нарушена и окружающий трубопровод грунтовый свод воспринимает ту же постоянную нагрузку, то дополнительного прогиба наблюдаться не будет. Внутреннее защитное покрытие трубопровода испытывает только гидростатическое давление воды, а давление грунта будет восприниматься лишь при нарушении грунтового свода от инфильтрации и эксфильтрации. При этом старая труба даже при наличии значительных повреждений способна воспринимать грунтовую нагрузку, действующую в текущий момент времени, иначе трубопровод бы разрушился. Кроме того, при отсутствии пустот за наружной поверхностью трубы прогиб (отслаивание) защитного покрытия вследствие осадки грунта эффективно ограничивается контактом с жесткими стенками старой трубы. При наличии пустот возникает риск осадки грунта. Однако, если пустоты заполнить способом цементации, существующий грунтовый свод стабилизируется и труба с защитным покрытием снова будет воспринимать соответствующие нагрузки. В связи с этим выбор в качестве защитных оболочек материалов с большой жесткостью нецелесообразен, так как более податливая тонкая оболочка лучше пригоняется к окружающему грунту. Другими словами, при восстановлении трубопроводов необходимо использовать менее жесткие трубы и одновременно повышать жесткость окружающего грунтового свода.

Таким образом, при установке гибкой оболочки на ремонтном участке трубопровода основное внимание должно уделяться не прогибу, а исключению кольцевых зазоров между старой трубой и защитным покрытием, что достигается качеством проведения восстановительных работ. При устранении инфильтрации, экс-фильтрации и миграции воды между стенкой старой трубы и внутренней оболочкой конструкция «труба—защитное покрытие» не будет подвергаться разрушению и будет продолжать воспринимать нагрузку от грунта и транспорта.

Практика применения защитных оболочек показала, что возможны три состояния эксплуатируемой трубопроводной системы с внутренним пластиковым покрытием:

  • • достаточная конструктивная прочность — в трубопроводе нет трещин (за исключением волосяных менее 0,1 мм в металлических и неметаллических или менее 0,3 мм в железобетонных трубах) и обеспечена полная несущая способность; в этом случае реконструкция необходима для восстановления герметичности;
  • • достаточная несущая способность — в трубопроводе имеется одна или несколько продольных трещин и он не обладает самостоятельной несущей способностью, т.е. целостность трубопровода обеспечивается совместной работой с окружающим грунтом в системе «труба—грунт»; в этом случае реконструкция необходима для восстановления несущей способности и герметичности;
  • • недостаточная несущая способность — в трубопроводе имеется большое количество крупных продольных трещин и система «труба—грунт» больше не обладает несущей способностью; в этом случае реконструкция необходима для восстановления несущей способности и герметичности.

Таким образом, можно констатировать, что на работу внутренней защитной оболочки наибольшее влияние оказывает степень повреждения структуры ремонтного участка трубопровода. В процессе эксплуатации трубопроводных систем, имеющих внутренние защитные покрытия, для каждого из описанных состояний должен производиться проверочный расчет, учитывающий начальные деформации, под которыми в упрощенном виде подразумевается возможная деформация (отслаивание оболочки) на сегменте окружности с определенным углом раскрытия, принимаемым по данным инспектирования, или кольцевой зазор между стенкой трубы и защитным покрытием.

Метод «Феникс» широко используется в странах Европы. В частности, во Франции по данному методу обработано свыше 200 км водопроводных труб большого диаметра. Этим методом производилось также нанесение внутренних оболочек на стояки и магистрали в системе горячего водоснабжения жилых зданий. На одном из таких объектов следовало обработать несколько стояков диаметром 150 и 200 мм, высотой 52 м. Каждый из них имел шесть отводов по 45° и четыре поворота на 90°. К стоякам примыкала магистраль общей длиной 100 м, содержащая восемь поворотов на 90°.

Предпочтение методу «Феникс» в данном случае было отдано в связи с тем, что замена трубопроводов сопрягалась со значительными объемами сантехнических и прочих работ по демонтажу перекрытий, стен и оборудования. Перед началом работ система горячего водоснабжения была разделена на горизонтальные и вертикальные рабочие участки средней длиной 50 м. Внутренняя поверхность труб очищалась скребками и щетками, а затем на нее накладывалась оболочка, причем на вертикальные участки — снизу вверх. Максимальное давление воздуха в течение фазы проходки составляло 0,5 МПа. Необходимо отметить, что эксплуатация системы водоснабжения после окончания необходимых операций была возобновлена через сутки.

 
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   След >
 

Популярные страницы