Основные способы санации трубопроводов разного назначения
Распространенными способами санации являются:
- цементно-песчаное покрытие (ЦПП);
- покрытие рукавами, изготовленными из полимерных материалов;
- протяжка труб, выполненных из полиэтилена, в трубопровод, находящийся в эксплуатации, разными технологиями.
Традиционно применяемый способ – нанесение разными технологиями покрытий из полимерных материалов. Чаще всего они имеют форму труб. Применяться для удаления трубопровода и протягивания новой плети. Труба в трубе — это наиболее распространенный способ. Межтрубное пространство, образуемое между трубами, в этом случае подлежит забутовке. Способ применяется в том случае, когда требования к пропускной способности трубопровода не критичны, т.к. при этом методе меняется сечение трубы, а это значит и ее пропускная способность. Чтобы избежать такой проблемы, разработаны следующие методы установки трубопровода в трубопровод, находящийся в эксплуатации:
- У-лайнер;
- Ω -лайнер;
- свейджлайнинг;
- предварительное разрушение участка трубопровода, вышедшего из строя, с одновременным протягиванием новой секции;
- тролайнинг;
- композитными и спиральными полимерными материалами.
Способы под названием У-лайнер и Ω -лайнер схожи между собой. Используются полиэтиленовые трубы с формой сечения, которых предварительно изменена. В первом случае она напоминает букву У, во втором — Ω. Трубы для метода У-лайнер выполняются из полиэтилена, выполненного с использованием метода высокого давления и применяется для трубопроводов, транспортирующих горячую и холодную воду Ø от 100 до 400 мм.
Труба Ω -лайнер производится разными производителями из ПВХ/ПЭ. Применяется в системах подачи и отвода воды. Имеет Ø 150 ÷ 450 мм. Длина ограничивается вместимостью барабана, на который она наматывается и не превышает 0,6 км, т.к. имеются ограничения по намотке. Барабан поставляется на место проведения работ по санации. И тот и другой методы отличаются простотой и высокой скоростью выполнения. Новая труба при помощи специальной лебедки, называемой тросовой, сматывается с барабана и протягивается в трубопровод, находящийся в эксплуатации. На концы устанавливаемой трубы или секции устанавливаются специальные заглушки, через который подается пар под невысоким давлением. В результате воздействия горячего пара, протянутое изделие плотно прижимается к старому трубопроводу. Происходит восстановление первоначальной формы.
При санации вторым способом (У-лайнер) используются фитинги, имеющие нестандартный размер. Они соединят трубы между собой и способствуют подсоединению к трубопроводу запорных устройств, арматуры, гидрантов и пр. комплектующих. Это приводит к выполнению работ, которые значительно удорожают их стоимость. Такой способ распространен в США, Ω –лайнер — в странах Скандинавии. На территории РФ они не прижились и их проводили как эксперимент. Все способа, описанные выше, перед их проведением требуют выполнения очистительных работ в участке трубопровода, вышедщего из строя. Эта предварительная операция необходима, чтобы в процессе осуществления работ не повредить лайнер. Процесс очистки требует за траты времени, оборудования, устройств и применения рабочей силы. В результате это приведет к дополнительным затратам.
При ремонтно-восстановительных работах, осуществляемых методом свейджлайнинга, введенная новая труба, как правило, из полиэтилена, должна подбираться с учетом рабочего давления трубопровода и нагрузки слоя грунта, действующего на нее. При этом состояние трубопровода, пришедшего в негодность, не учитывается. Трубы из полиэтилена свариваются на поверхности в плеть необходимой длины. Она затягивается в старый трубопровод с применением лебедки гидравлического типа. Способ хорош тем, что между старым и новым трубопроводом отсутствует зазор. Для этого новую трубу протягивают через матрицу специальной конструкции, где происходи предварительное обжатие новой трубы. Это облегчает процесс протягивания. После отсоединения троса от трубной плети, она приобретет свой первоначальный вид. В результате получается соединение 2 трубопроводов (старого и нового), которое характеризуется высокой плотностью.
Методом свейджлайнинг восстанавливают пришедшие в негодность трубопроводы Ø не более 800 мм. Таким способом в г. Москве в 2000 ÷ 2001 гг. было приведено в порядок 5 км магистральных сетей разного диаметра.
При применении метода предварительного разрушения участка трубопровода с протягиванием нового, используют специальные устройства, называемые разрушителями. Производители разных стран выпускают их двух типов:
- пневматического;
- гидравлического.
Пневматические разрушители имеют существенный недостаток — в процессе работы вибрируют. Это может стать причиной повреждения расположенных рядом коммуникаций. Поэтому, применение разрушителей гидравлического типа считается наиболее прогрессивным и широко применяемым способом при реконструкции и ремонте трубопроводов. Они рушат и протаскивают новые трубные секции, изготовленные из разных материалов (металла, керамики, железобетона, полиэтилена). Применяются для протягивания труб Ø 100 ÷ 700 мм.
Основой гидроразрушителя типа является рама, оснащенная гидравлическими цилиндрами. Устанавливается устройство в приемный котлован, расположенный на конце старого участка трубопровода, подлежащего санации. Через раму осуществляется проталкивание штанг, которые имеют длину от 60 до 100 мм. Штанги соединены между собой резьбой. Трубопровод, который необходимо заменить, может быть длиной до 150 м. После выхода конца штанги на противоположном участке трубы, к ней подсоединяется головка режущая, имеющая специальный нож. К ним подсоединяют головку тянущую, которая закрепляется на новой трубе или секции трубопровода, сваренной заранее. Сварочные работы осуществляются на поверхности. Далее штанги движутся в обратно. В процессе движения режущая головка рушит старый трубопровод и тянет за собой трубную конструкцию (плеть). Это и есть процесс установки новой трубной конструкции взамен старой.
Преимуществом метода считают следующие факторы:
- старый трубопровод не требует инспекции и работ, связанных с очисткой;
- прокладку трубопровода гораздо большего диаметра, чем старой конструкции;
- простоту выполняемых работ;
- экономичность.
Метод тролайнинг — нанесение покрытий, основой которых являются листовые материалы. Используется для проведения ремонтно-восстановительных работ в коллекторах водоотведения Ø 20 ÷ 400 см. Применяется листовой материал, выполненный из ПЭВД, имеющий зубчатую скрепляющую структуру. Из него выполняют лайнер, который в сжатом состоянии тянется через коллектор. Его расширение осуществляется водой. Плотное прилегание к стенкам старого трубопровода осуществляется как раз зубцам. В промежуточное пространство закачивается цементирующий раствор, который застывает 24 часа. После такой выдержки трубопровод можно эксплуатировать.
Еще один метод санации – с помощью покрытий, выполненных из композитных материалов. Сюда относят установку труб и секций различных диаметров и длины, выполненных из стеклопластика. Их устанавливают в коллекторы Ø 1,0 ÷ 4,0 м. Впоследствии межтрубное пространство забутовывают.