Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Строительство arrow Водоснабжение

МЕРОПРИЯТИЯ ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ ЭФФЕКТИВНОЙ РАБОТЫ ТРУБОПРОВОДОВ И ЗАЩИТЫ ИХ ОТ ВНЕШНИХ ДЕСТАБИЛИЗИРУЮЩИХ ФАКТОРОВ

Для эффективной и надежной работы водопроводных сетей необходимо соблюдение правил их монтажа и технической эксплуатации, к которым относятся вопросы оптимальной глубины залегания трубопроводов, степени защиты от коррозии и др.

Глубину залегания (заложения) водоводов и водораспределительных сетей назначают с таким расчетом, чтобы предохранить трубы от воздействия внешних нагрузок от проходящего транспорта и исключить возможность замерзания воды зимой и нагревания летом. Как правило, глубина залегания водопроводных труб зависит от глубины промерзания грунтов, однако она может корректироваться рядом побочных факторов: видом грунтов; глубиной залегания грунтовых вод вдоль трассы; толщиной снежного покрова; характером дорожного покрытия, а также увязываться с другими подземными сооружениями.

Согласно СНиП во избежание замерзания воды в трубах глубина их заложения (до низа трубы) должна быть больше глубины промерзания грунта на следующую величину: при диаметре труб d до 300 мм включительно — на d + 2 м; от 300 до 600 мм — на 0,75d и более 600 мм — на 0,5^.

Допускается укладка трубопроводов на меньшей глубине, определяемой теплотехническими расчетами, при следующих условиях:

  • • при температуре движущейся по ним воды не ниже 3 °С;
  • • при залегании на трассе водовода скальных или тяжелых грунтов или при высоком стоянии уровня грунтовых вод;

• при гарантиях отсутствия образования льда на внутренних стенках труб, т.е. сужения сечения.

Во избежание нагревания воды в летнее время минимальная глубина заложения труб хозяйственно-питьевого водопровода, считая до верха труб, принимается равной 0,5 м, а в местах возможного проезда транспорта — не менее 1 м.

Водопроводные линии прокладываются соответственно рельефу местности с постоянной глубиной заложения для упрощения и удешевления процесса прокладки при использовании специальной техники. Перед прокладкой необходимо произвести трассировку водоводов и линий сети на местности. При этом трасса и отметки заложения труб согласно проекту должны быть увязаны с расположением других инженерных подземных коммуникаций, уже эксплуатирующихся или предполагаемых к прокладке на той же территории. При траншейной прокладке водопроводных линий, работающих при давлении не более 0,6 МПа, необходимо принимать следующие минимальные расстояния в плане от наружной поверхности труб, м:

• до линии застройки или до обреза фундаментов зданий,

сооружений и подпорных стенок..............................................................5

  • • до оси ближайшего пути железных дорог
  • (но не менее глубины траншеи от подошвы или границы выемки)........4
  • • до крайнего рельса траншейных путей......................................................2
  • • до ближайшей грани бордюрного камня автомобильных дорог..............2
  • • до кабелей связи......................................................................................0,5
  • • до электрокабелей напряжением до 35 кВ................................................1
  • • до наружной поверхности труб водопровода, водостоков, дренажа,

тепловых сетей и продуктопроводов...................................................... 1,5

  • • до газопровода высокого давления............................................................5
  • • до газопровода низкого давления..............................................................1
  • • до мачт и столбов наружного освещения............................................... 1,5
  • • до стволов деревьев в полосе зеленых насаждений...................................2

При прокладке водопроводных линий, работающих при давлении более 0,6 МПа, указанные расстояния необходимо увеличивать, учитывая возможность повреждения при авариях.

Срок службы металлических трубопроводов, надежность и эффективность их эксплуатации определяются в основном степенью защиты металла от коррозии. Внутренняя коррозия вследствие роста выступов шероховатости приводит к резкому снижению пропускной способности трубопроводов, что, в свою очередь, приводит к сокращению срока службы, значительным затратам на ремонт, перекладку и прокладку дополнительных линий, перерасходу электроэнергии.

Существует два вида защиты металлических труб от коррозии: пассивный и активный. К пассивным методам относится изоляция наружной или внутренней поверхности труб или покрытие их специальными оболочками; к активным — электрохимическая защита.

Чугунные трубы на заводах покрывают специальными антикоррозионными мастиками, которые в течение некоторого времени обеспечивают защиту от коррозии, а антикоррозионную защиту стальных труб выполняют перед или в процессе их укладки. Для наружной изоляции используют битумно-минеральные, битумно-полимерные, полимерные и другие покрытия.

В мировой практике строительства металлических водопроводов получили распространение внутренние покрытия на основе цемента. Они могут наноситься как на новые трубы, так и на трубы, находящиеся в длительной эксплуатации, для восстановления целостности трубопровода. Существует несколько способов нанесения цементнопесчаных покрытий на новые трубы. Наибольшее распространение имеет метод центрифугирования или центробежного набрызга. В качестве исходных материалов для приготовления качественного цементно-песчаного раствора используют портландцемент марки М500 (ГОСТ 10178—85) и мелкозернистый кварцевый песок, фракционированный по ГОСТ 8736-93 и ТУ 39-1554-91.

Средством защиты действующих трубопроводов от коррозии является очистка внутренней поверхности и нанесение антикоррозионных покрытий. Пропускная способность трубопроводов после прочистки составляет 95—97% первоначальной. Защита внутренней поверхности труб может быть обеспечена и методами стабилизационной обработки воды.

К активным методам защиты от коррозии металлических трубопроводов, уложенных вдоль электрифицированных дорог, относится катодная защита, которая основана на электрохимической теории коррозии. В результате установки катодной защиты трубопроводы не подвергаются действию блуждающих токов, что резко тормозит процессы разрушения их поверхности.

На сегодняшний день в отечественной и зарубежной практике защиты трубопроводов в основном применяются два вида активной защиты подземных металлических сооружений от коррозии: протекторы и станции катодной защиты.

Протекторы используются для защиты небольших подземных металлических емкостей или участков трубопроводов, а дренажи — при пересечении или сближении трубопроводов с электрифицированными рельсами железной дороги или трамвая при условии преобладания отрицательных потенциалов на последних.

Наиболее эффективным методом электрохимической защиты трубопроводов систем водоснабжения является их защита от электрохимической коррозии путем устройства станций катодной защиты (СКЗ).

Катодная поляризация подземных трубопроводов с помощью СКЗ осуществляется постоянным током от внешнего источника.

Основными компонентами СКЗ являются выпрямители (катодные станции) и анодные заземлители, служащие для соединения положительного полюса катодной станции с землей. К защищаемому участку трубопровода подключают отрицательный полюс источника тока, а к анодному заземлению положительный. К одной станции катодной защиты может быть подключено несколько защищаемых сооружений. При необходимости защитная установка может иметь несколько анодных заземлений. В качестве источников постоянного тока на станциях катодной защиты коммунальных систем водоснабжения городов РФ применяются серийно выпускаемые отечественной промышленностью преобразователи с неавтоматическим и автоматическим управлением режимом работы.

Анализ практики эксплуатации СКЗ показывает, что наиболее эффективны станции, оборудованные устройством для стабилизации заданной разности потенциалов между защищаемым сооружением и землей. В настоящее время в качестве выпрямителей в станциях катодной защиты коммунальных водопроводов РФ используются отечественные преобразователи типа «ПСК» и «ОПС» Гайского завода «Преобразователь», «ПТА» Рязанского завода и «В-ОПЕ» Ставропольского завода «Сигнал», которые соответствуют уровню мировых стандартов и характеризуются высоким КПД и надежностью в эксплуатации.

За рубежом в настоящее время производятся и эксплуатируются высокочастотные катодные станции, характерными особенностями которых являются высокий КПД и небольшая масса. Необходимо отметить, что благодаря высокому качеству изоляции и материала трубопроводов в странах Западной Европы не выпускаются катодные станции большой мощности (3 кВт и более), которые характерны для защиты от коррозии отечественных трубопроводов больших диаметров.

При строительстве станций катодной защиты около 70% затрат приходится на анодное заземление, которое является одним из важнейших элементов СКЗ. От правильного выбора анодного заземления и его расположения относительно защищаемого сооружения зависят эффективность и надежность катодной защиты. Конструкция заземления должна обеспечивать как необходимое сопротивление растеканию тока и его стабильность, так и долговечность заземления. Расчетный срок службы анодных заземлителей должен составлять не менее 10 лет. Основными материалами для изготовления электродов анодного заземления в нашей стране являются стальной лом, стальные трубы, уголки, магнетит, чугун с высоким содержанием кремния и хрома, графит и некоторые другие материалы.

Для крупных городов, имеющих разветвленную сеть подземных коммуникаций, применяются глубинные заземления, занимающие в плане минимальную площадь и обеспечивающие наиболее благоприятное расположение тока на защищаемых сооружениях. Наиболее распространенными анодными заземлениями на сегодняшний день в РФ являются глубинные заземлители из стальных труб диаметром 273 мм с центральным электродом из угловой стали 100x100x16 в коксовой обсыпке. Анодные заземлители могут также изготовляться из чугунных труб марки ЧВ диаметром 150 мм.

В целях повышения эффективности электрохимической защиты трубопроводов целесообразно применение распределенных заземлений, каждое из которых приближено к участку непосредственной коррозионной опасности на трубопроводе.

Кроме катодной защиты трубопроводов от электрохимической коррозии, в настоящее время в практике электрохимической защиты подземных металлических трубопроводов используют их электросекционирование с помощью электроизолирующих фланцев (ИФ), которые значительно увеличивают продольное сопротивление трубопроводов. Установкой ИФ достигается электроизоляция трубопроводов от подземных сооружений с низким качеством защитных покрытий, различного рода сосредоточенных заземлений в зданиях и сооружениях. Для трубопроводов систем водоснабжения в случае установки ИФ анодная зона может возникнуть и на внутренней поверхности трубы, причем плотность тока и характер распределения потенциалов и токов в этой зоне определяются главным образом сопротивлением слоя воды в зоне установки и изолирующей прокладки на фланцевом соединении. Электросопротивление изолирующего фланцевого соединения на трубопроводах, транспортирующих воду, зависит от внутреннего диаметра трубопровода, длины (толщины) изолирующей прокладки и удельного сопротивления транспортируемой воды. Внутренняя поверхность участков трубопроводов, примыкающих к ИФ, должна быть надежно изолирована защитным покрытием на расстоянии до 100 мм.

При выборе метода защиты трубопроводов от электрохимической коррозии и определения первоочередных объектов защиты прежде всего выявляется степень опасности коррозии. Это требует выполнения большого количества разнообразных электроизмерительных работ на всех стадиях осуществления защиты сооружений от коррозии, к которым прежде всего относится коррозионная активность грунта.

При проектировании электрохимической защиты водопроводных сетей учитывают следующие исходные материалы: техническое задание на проектирование; геоподоснову с нанесенными подземными коммуникациями; сведения по потенциальному состоянию подземных газопроводов и коррозионной активности грунтов; эксплуатационные данные по техническому состоянию подземных трубопроводов и их изоляции; сведения по имеющимся источникам блуждающих токов (местоположение и потенциальное состояние относительно земли), а также сведения о наличии действующих средств защиты от коррозии и их состоянии.

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

Популярные страницы