ТЕХНОЛОГИЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ТРУБОПРОВОДОВ ПУТЕМ ПРИМЕНЕНИЯ ТРУБ ИЗ ВЫСОКОПРОЧНОГО ЧУГУНА С ШАРОВИДНЫМ ГРАФИТОМ (ВЧШГ)
При проведении строительных работ по бестраншейной прокладке трубопроводов из ВЧШГ должен соблюдаться технологический регламент, включающий подготовительные работы (осмотр трассы, составление проекта производства работ), вспомогательные (подготовка материалов на строительной площадке, их оптимальное размещение и т.д.) и основные работы, состав и очередность которых должны увязываться с конкретными условиями прокладки и используемой технологией.
Для прокладки применяются трубы из ВЧШГ с низкопрофильными раструбами или безраструбные, обеспечивающие малые усилия протягивания, а также со специальными уплотнительными замковыми соединениями, которые должны гарантировать неразъемность стыков и выдерживать рабочее давление транспортируемой среды до 1,6 МПа и 2,5 МПа (в зависимости от диаметра).
Для бестраншейной прокладки труб из ВЧШГ рекомендуется использовать горизонтальное направленное бурение или мик-ротоннелирование путем реализации одного из двух методов сборки труб: последовательного наращивания протаскиваемых секций трубопровода (при стесненных условиях строительной площадки); полной предварительной сборки протаскиваемой секции (при возможности растяжки собранной плети труб по всей длине).
Для бестраншейной прокладки методом горизонтального направленного бурения целесообразно применять трубы зарубежного производства с фиксированным раструбным соединением Flex-Ring, где использован специальный метод фиксации, позволяющий обеспечить неразъемность стыков под действием осевой нагрузки при протягивании плети труб. Фиксированное раструбное соединение Flex-Ring состоит из конического приварного стопорного кольца из ВЧШГ и разрезного фиксирующего кольца из ВЧШГ типа Flex-Ring (рис. 14.1). При монтаже конец трубы с приваренным стопорным кольцом устанавливают в раструб Flex-Ring, а затем в него вставляют разрезное фиксирующее кольцо из ВЧШГ, которое помещается в канавке внутри раструба, что обеспечивает надежное гибкое соединение.
Рис. 14.1. Соединение типа Flex-Ring
Для бестраншейной прокладки методом микротоннелиро-вания можно использовать безраструбные трубы из ВЧШГ со стыковым соединением типов МТ (рис. 14.2) или С51 зарубежного производства (рис. 14.3). Опыт использования этих соединений свидетельствует, что трубы из ВЧШГ могут эффективно эксплуатироваться в самотечных или напорных трубопроводах диаметром от 100 до 300 мм с давлением до 2,5 МПа и диаметром от 350 до 600 мм с рабочим давлением до 1,6 МПа.
Рис. 14.2. Стыковое соединение труб типа МТ
Герметичность соединения труб в стыке достигается рассверливанием концов толстостенных труб из ВЧШГ и вставкой внутренней муфты из нержавеющей стали с двойными кольцеобразными канавками. Это позволяет, например, стыковому соединению
Рис. 14.3. Стыковое соединение труб типа СБ с фрагментом замка
труб из ВЧШГ типа ЄЯ обеспечивать полную герметичность напорных трубопроводов диаметром от 100 до 400 мм. Эффект достигается за счет изготовления узла стыковки непосредственно в толстостенной трубе вблизи ее торца, что позволяет с одного торца трубы создать внутренний раструб, а с другого — гладкий конец в виде втулки с двойными кольцеобразными канавками.
При бестраншейной прокладке применяются также трубы из ВЧШГ с неподвижным замковым соединением типа ГАЗТІТЕ производства США, с раструбно-сварочным соединением типа НЗ и раструбно-фиксированным соединением типа ВРС (рис. 14.4).
Раструбно-сварное соединение типа НЗ выполняется элект-родуговой сваркой отдельных труб никельсодержащими электродами. Незначительные усилия по протягиванию плетей таких труб бестраншейным способом достигаются за счет низкого и пологого раструба.
Соединение типа ВРС выполнено в виде фиксированного раструбно-стопорного соединения, в котором герметичность обеспечивается применением двухслойной резиновой уплотнительной манжеты. Такая конструкция противодействует усилиям рассоединения труб при прокладке и эксплуатации трубопровода в условиях сложного рельефа местности, в местах осадки грунта и при ударных нагрузках; сварной наплыв на гладком конце трубы и два стопора, вдвигаемые после стыковки труб в выемку раструба и фиксируемые стопорной проволокой, не позволяют нарушить соединение. Соединение ВРС не является жестким и
Рис. 14.4. Неподвижное соединение труб типа ГДвТ/ТЕ (а), раструбно-сварное соединение труб типа НЗ (б) и раструбные соединения типа ВРС (в)
позволяет отклоняться от оси на угол до 5° для труб с внутренним диаметром 100— 150 мм и до 4° для труб с внутренним диаметром 200—300 мм (при сохранении полной герметичности стыка).
При использовании труб из ВЧШГ для бестраншейной прокладки необходимо принимать меры по их коррозионной защите (от агрессивных грунтов и блуждающих токов). Для этого в зависимости от условий эксплуатации предусматривается нанесение защитных покрытий — как изоляционных, так и протекторного типа, а также электрохимическая защита.
Следует отметить, что по международному стандарту /50 2531 в зависимости от внешних условий эксплуатации трубопроводов из ВЧШГ и с учетом действующих национальных стандартов могут применяться защитные наружные покрытия из следующих материалов: металлический цинк с защитным слоем в соответствии с /50 5/79-/; обогащенная цинком (цинконаполненная) краска с защитным слоем в соответствии с /50 5/79-2; утолщенное покрытие из металлического цинка с защитным слоем; полиуретан; полиэтилен; фиброцементный раствор; липкие полимерные ленты; битумная краска; эпоксидная смола.
Согласно европейскому стандарту ЕЫ 545 в качестве наружных покрытий могут использоваться: цинковое покрытие с защитным слоем; покрытие толстым слоем цинка с защитным слоем; вставка трубы в полиэтиленовый рукав в дополнение к цинковому покрытию с защитным слоем; экструдированное полиэтиленовое покрытие; полиуретановое покрытие; покрытие из цементного раствора, армированного волокном; покрытие липкой лентой.
Наружные покрытия должны распространяться не только на трубы, но и фитинги (фасонные части) и вспомогательную арматуру, а концы трубы должны быть покрыты эпоксидными материалами.
Стандартное цинковое покрытие является активным вследствие гальванического взаимодействия пары «цинк—чугун». При этом механизм защиты имеет двойной эффект: при контакте с грунтом формируется плотный, сплошной и липкий защитный слой из нерастворимых солей цинка. В случае локального повреждения защитного покрытия, например, при операциях бестраншейной протяжки в грунте происходит автоматическое восстановление его целостности за счет поступления ионов Тп1+ из близлежащих неповрежденных участков к поврежденному с образованием впоследствии нерастворимых солей цинка.
Нанесение цинкового покрытия осуществляется напылением из расчета не менее 130 г/м2 (на отдельных участках допускается не менее 110 г/м2). Согласно /50 8179-2 для защиты труб могут также использоваться цинконаполненные краски (например, «^‘я#а»), которые наносятся кистью или распылителем из расчета не менее 150 г/м2 (на отдельных участках допускается не менее 130 г/м2). Поверх цинкового покрытия наносится защитный слой битумной краски или совместимой с цинком синтетической смолы толщиной 70 мкм (в отдельных местах 50 мкм).
Дополнительная внешняя защита трубопровода из ВЧШГ выполняется в виде тонкого (толщиной не менее 200 мкм) полиэтиленового цилиндра, который плотно натягивается на трубу и фиксируется на ней с помощью липкой пластмассовой пленки на концах трубы и промежуточных проволочных хомутов. Полиэтиленовый цилиндр (рукав) надевается на трубы из ВЧШГ на трассе непосредственно перед их укладкой или протяжкой бестраншейными методами.
Для защиты фитингов применяется тот же тип полиэтиленового рукава. В результате плотного соединения рукавов труб и рукавов фитингов образуется сплошное защитное покрытие. Механизм защиты полиэтиленового рукава состоит в изолировании труб от влияния коррозионного грунта и блуждающих токов.
