Восстановление старых труб с помощью полимерного чулка

Восстановление старых труб с помощью полимерного чулка

В последние годы технологии санации трубопроводов развивались очень активно, были созданы новые способы и методы замены устаревших участков трубопровода. Это развитие во многом связано с развитием городов, их быстрым строительством и разрастанием уже имеющейся застройки с одновременным разрушением из – за старости инженерной инфраструктуры. Сегодня технологии бестраншейного ремонта подземных коммуникаций очень востребованы и применяются во многих городах. Методы открытой прокладки коммуникаций сейчас практически не используются из – за того, что при проведении открытых работ сильно повреждается асфальт и дороги, а в условиях плотной городской застройки такие работы и вовсе невозможны.

Благодаря существующему многообразию методов санации в несколько раз снизилась вероятность обрушения зданий или осадки фундамента, смещения подземных сооружений или причинения вреда городским постройкам различного назначения. Также не создается препятствий для пешеходного движения и движения транспорта.

Наиболее прогрессивный и востребованный сегодня метод восстановления целостности трубопровода – работы по санации путем покрытия стенок особым типом рукава, также называют «чулком». Суть данного способа санации заключается в протягивании в восстанавливаемую трубу рукава, который имеет большую гибкость и пропитан составом. После того, как рукав протянут внутрь и закреплен, происходит его затвердевание, благодаря чему рукав полностью заменяет разрушенную трубу, и даже является более прочным и надежным.

В России подобные технологии широко распространились по большей части в отношении ремонта водопроводных сетей. Другие же сети – газовые и канализационные, пока еще ремонтируются стандартными методами. Восстановление трубопроводов применяют для санации безнапорных трубопроводов из различных материалов, таких, как чугун, железобетон и сталь. Рекомендуемый диаметр труб – до 6 метров.

Достаточно часто также используют различные способы установки полимерных рукавов, например, сдутый рукав устанавливают в скважине, затем надувают и поливают горячей водой, в результате чего рукав становится твердым. Также используются такие способы отвердения рукава, как подача в скважину пара или излучения.

Выделяют множество преимуществ данного способа санации трубопроводов:

• Существенное снижение расходов на составление плана и проведение строительных работ за счет использования уже действующей трассы и отсутствия необходимости ее извлечения из земли и последующей утилизации;
• Гарантия безопасности для близлежащих сетей коммуникаций;
• Работы проводятся очень быстро, иногда за одну смену;
• Практически не требуется вскапывание земли, а значит, и восстановление поврежденного покрытия дорог, парковой зоны, также не требуется;
• Прокладывать трубы можно даже в сильно изогнутых участках;
• Строительная площадка расположена на небольшой территории;
• В работах задействовано только компактное оборудование;
• Экологичность;
• Предотвращение образования коррозии на трубах;
• Отсутствие большого уменьшения размера трубы;
• За счет того, что стенки становятся более гладкими, скорость движения транспортируемой жидкости по трубе значительно увеличивается;
• Высокая стойкость по отношению к абразивному износу;
• Срок службы около 50 лет.

 В самом начале работ производится обследование трубы с помощью самоходного робота, который оборудован системой освещения и камерой. Робот свободно передвигается по трубопроводу, а оператор следит за изображением и отмечает, какие участки требуют восстановления, и какой метод чистки трубы потребуется использовать в зависимости от степени загрязнения.

Затем осуществляется чистка трубопровода от накопившихся в нем отложений за долгие годы эксплуатации. Для чистки используют различные способы, в частности, чистку с помощью механических устройств и под напором воды.

После того, как промывка трубы закончена, проводят телеобследование, чтобы убедиться в отсутствии больших отложений, способных повредить оборудование и полимерный рукав.

С помощью пневматической или гидравлической инверсионной техники производят протягивание чулка в трубопровод. В зависимости от того, какой метод установки был выбран, осуществляют протягивание с помощью подачи воды или сжатого воздуха.

В процессе втягивания происходит инверсия, иначе говоря, выворачивание чулка в трубопровод, подлежащий восстановлению. После того, как чулок проходит через реконструируемый участок, начинается его полимеризация. Для этого используют один из следующих способов:

1. Световое излучение;
2. Подача горячей воды;
3. Подача пара.

На полимеризации чулка процесс восстановления считается законченным. Остается лишь провести контрольное обследование трубы с помощью робота и подключить ее к действующей сети.

Существует несколько ограничений для использования метода санации мягким рукавом:

• Недостаточная остаточная прочность восстанавливаемого трубопровода;
• Во время проведения работ необходимо отключить всю сеть полностью;
• Предъявляются очень высокие требования к тому, в каком состоянии находится внутренняя полость трубы, подлежащей санации. Она должна быть сухой, чистой, ровной и герметичной для того, чтобы не повредить рукав в процессе его затягивания вовнутрь;
• Рукав из полимера может быть недостаточно прочно закреплен на отдельных участках;
• Основная часть работ проводится по ремонту наружных сетей канализации и водоснабжения без копания траншей;
• Перед началом работ необходимо провести чистку полости трубопровода от скопившихся в нем отложений;
• Необходимо провести телевизионное обследование трубопровода на разных этапах работы;
• Восстановление трубопровода производится рукавным покрытием, методом «чулка».

Для очистки трубопроводов от скопившихся в них заложений применяют различные способы, в основном те, в которых чистка осуществляется под действием воды или воздуха. В некоторых случаях прибегают к ударно – деформационному способу. В процессе очистки происходит восстановление диаметра трубопровода, благодаря чему в несколько раз сокращаются затраты электроэнергии на перекачку продукта и происходит ликвидация подпоров самотечных трубопроводов.

При проведении исследования трубы перед работами с помощью специальной, цветной камеры, имеющей высокое разрешение, специалисты могут собрать наиболее точную и подробную информацию о состоянии трубы, отдельных ее участков. Робот может обнаружить даже незначительные повреждения, трещины и течи, засоры и наличие больших посторонних предметов, а также определить точное местонахождение дефекта и его характер. Это необходимо для получения полной картины и правильного выбора мер для устранения дефектов. В некоторых случаях принимают решение о том, что наиболее целесообразно отремонтировать сразу большой участок труб.

Принять верное решение помогает комплект специальных средств, благодаря которому становится возможной реализация управляющего интерфейса на мониторе оператора, анализа и документирования результатов телеинспекции.

Чтобы восстановить целостность трубопровода на отдельных его участках, может быть использован метод, при котором рукав вводится на несколько участков и впоследствии осуществляется обработка горячей водой или паром. Использование данной технологии позволяет восстановить работоспособность труб среднего и большого диаметра с небольшим давлением. Возможен ремонт незначительных повреждений, а также замена некоторых участков трубопровода, подвергшихся коррозии и абразивному износу.

Поперечное сечение ремонтируемой трубы может быть круглым, прямоугольным или эллипсоидным, а также любой другой формы. При наличии на трубах стандартных поворотов работы проводятся в стандартном режиме, так как незначительные изгибы не являются препятствием для данной технологии. Рукавное покрытие выворачивается при прохождении трубы и проходит повороты в еще закрытом состоянии. Это исключает проведение земляных работ в местах поворотов, но не останавливает прохождение рукава.

Проведение ремонтных работ на трубопроводе с применением рукава, по своей сути, схоже с методом протягивания в старую трубу новой. Эта труба плотно прижимается к внутренней части трубы и затвердевает. Рукавное покрытие – полностью самостоятельная конструкция, не требующая приложения особых усилий для того, чтобы закрепить рукав и вызвать его отверждение.

Метод санации путем накладывания рукава – полностью закрытый. Работы ведутся из специальных колодцев или камер. Если же они отсутствуют, то минимальные земляные работы все же потребуются. Размер вскапываемого участка во многом зависит от типа грунта. Чтобы качественно выполнить работы, потребуются небольшая площадка, приблизительно три на три метра, и технологических вырез в трубопроводе небольшого диаметра.

Если необходимо выполнить ремонтные работы на определенном участке трубы, а он сильно загрязнен, его предварительно отключают, после чего производят демонтаж запорной арматуры. Если трубопровод самотечный, то для остановки подачи жидкости необходимо установить заглушки. Очень важно не забыть о чистке трубы перед санацией.

После того, как чистка закончена, оператор осуществляет телевизионную проверку состояния трубы и результатов очистки. Если результаты положительные, переходят к следующему этапу – полимерный рукав пропитывается и вводится в трубу.

Рукав представляет собой многослойную оболочку из эластичного материала, которая состоит из трех слоев: один слой герметика, за счет наличия которого исключается попадание жидкости в рукав, второй слой – из полиэфира, предназначен для скрепления первого и третьего слоев. И наконец, третий слой – армирующий. Его накладывают для того, чтобы повысить плотность рукава, а, следовательно, и трубопровода.

С помощью сухой ткани рукав пропитывается специальной эпоксидной смазкой и доставляется к месту, из которого будет произведен спуск в трубопровод. Через специальную вышку, с использованием метода выворота и под давлением воды производят втягивание рукава в трубопровод.

После втягивания рукав прогревают в течение восьми часов водой, имеющей температуру 90 градусов. Такая температура поддерживается за счет работы водогрейной установки.

В процессе прогревания рукав в трубопроводе становится твердым, иначе говоря, полимеризуется. В результате этого в старом трубопроводе образуется новый, более прочный и способный выдерживать очень большие нагрузки.

После того, как полимеризация завершена, используя нужные виды установок, производят исследование трубопровода. По нему проходит камера, которая записывает все на компактный диск. Это является подтверждением высокого качества тех работ, которые были выполнены для заказчика. На напорных трубопроводах устанавливают запорную арматуру, после трубопровод полностью готов к использованию. При осуществлении санации трубопровода рукавом можно обеспечить надежность и высокую герметичность в зонах подвижки грунтов, поскольку упругий рукав может сохранять свои свойства даже в случае деформации или разрыва основной трубы.

На каждый использующийся санирующий рукав имеется заключение эксперта в отношении соблюдения санитарных норм, которое разрешает применение на данном трубопроводе питьевой воды.

Специалисты выделяют оптимальную длину санируемого участка методом рукава – 200 метров. Для проведения одного полного комплекта работ требуется около пяти дней.

Методы санации трубопроводов были разработаны и внедрены еще 50 лет назад и сегодня продолжают развиваться. Это связано с быстрым ростом городов и таким же быстрым старением инфраструктуры. Наиболее востребованы сегодня технологии ремонта путем бестраншейной замены коммуникаций. Такой ремонт позволяет не нарушать целостность дорог, парков, зданий и памятников культуры, а также целостность других подземных коммуникаций. Методы открытого ремонта коммуникаций сегодня практически не используются. В некоторых местах их использование попросту невозможно, в других – запрещено.

На сегодняшний день в России установлено более 700 тысяч километров трубопроводов, из которых около 350 тысяч подвержено сильной коррозии, а еще около 56 тысяч требуют срочного ремонта и находятся в аварийном состоянии. Развитие современных технологий позволит провести ремонт большого количества трубопроводов в кратчайшие сроки.