Санация трубопроводов что это такое
Санация трубопроводов бестраншейным методом : что это такое и в чем ее преимущества
Ремонт коммуникаций, прокладываемых под шоссе, приходится делать из-за растущей нагрузки на дорожное покрытие и износ труб. Но перерытая дорога – это серьезная проблема для грузопотока и перевозки пассажиров. С целью предотвращения пробок и заторов становится все более актуальной санация трубопроводов. Это особый метод очистки и восстановления участка трубы без необходимости заниматься раскопкой большого отрезка коммуникаций. Так называемый «бестраншейный» способ восстановления действующего трубопровода, хорошо известный в Европе, набирает популярность и в нашей стране.
Современные технологии позволяют быстро восстанавливать проблемные участки трубопроводов без рытья траншей
Зачем нужна санация коммуникаций?
Большой процент износа трубопроводов – результат советского наследия, когда строили много, но за качество и длительную эксплуатацию никто не отвечал. Реальный срок службы металлических труб исчерпан, и системы работают лишь до очередного прорыва. В РФ более половины протяженности коммуникаций давно проржавело, ежегодно обнаруживаются новые дефекты и прорывы. Вторая половина – в предаварийном состоянии, поэтому работа по восстановлению коммуникаций и ремонт труб проводится непрерывно.
Это интересно! Технологии, по которым проводится бестраншейный ремонт труб, разрабатывались давно, в нашей стране они осваивались еще на рубеже 80-90 годов, но в силу экономических факторов их внедрение было отсрочено на неопределенное время. Активный интерес к ним стали проявлять относительно недавно.
Пути решения проблемы с прохудившимися трубами
Как показывает зарубежный опыт, лучшим решением остается применение метода бестраншейного восстановления или санации трубопроводов. Эксперты выделили 6 наиболее эффективных способов ремонта без раскапывания грунта:
Санация при помощи полиэтиленового вкладыша — это наиболее быстрый и доступный способ ремонта труб
Обратите внимание! Так называемые «чулочные» технологии внутренней санации трубопроводов относятся к числу относительно быстрых и вполне доступных. Специальный полимерный «чулок» или вкладыш применяется в технологии «U-лайн».
Процесс полимеризации происходит непосредственно при обработке волокна. Однако это трудоемкий процесс, который проблематично задействовать на всей протяженности коммуникаций. В зависимости от состава материала, отвердение вкладыша может производиться разными способами:
Санация трубопроводов по бестраншейным технологиям используется не только в столичных окрестностях, но и на периферии – в крупных областных городах РФ. Профильные фирмы, при условии предварительной прочистки восстанавливаемых коммуникаций, за час способны восстановить 50-100 м трубопровода.
Преимущества бестраншейной методики ремонта труб
Основные плюсы подобных технологий:
Восстановление трубопроводов современными технологиями не требует привлечения большого количества техники и рабочих
При состыковке фрагментов используют пресс, традиционные фитинги и муфты – все работы без сварки. Восстановленная труба выдерживает большие нагрузки под давлением как изнутри, так и снаружи. При этом качество работ не зависит от функционала коммуникаций и того, из какого они материала:
Санацию полимерным рукавом можно проводить в трубах из любого материала
Диаметр труб и вкладываемых полимерных рукавов – в пределах 600 мм.
Совет! Там, где часто бывают прорывы и производится замена фрагментов трубопроводов с рытьем траншей, стоит сделать профилактический ремонт труб по методу «чулковой» технологии – в обе стороны от проблемного участка.
Поэтапное восстановление трубопровода бестраншейным методом
Если работать по всем правилам, то лучше начать с ревизии при помощи самоходного робота. Он поможет оценить состояние внутренней стенки коммуникаций с помощью освещения и телекамеры, передающей информацию на монитор.
Далее необходима прочистка проблемного фрагмента трубы от отложений кальция, песка и ржавчины. Но нужно быть готовым к тому во время этого этапа работ отрезок, разрушенный коррозией, станет еще тоньше – возможны новые дефекты и разрывы. Чистить можно не только гидравлическим методом, но и механическим. По завершении промывки необходима повторная ревизия, поскольку некоторые показатели, особенно внутренне состояние и диаметр трубы, будут другими. Обследование проводят с помощью того же самоходного ревизионного робота.
Наиболее тщательной подготовки и аккуратного подхода требует этап протяжки полимерного чулка инверсионным (или другим) способом. Его расправляют под струей воды или сжатого воздуха. После заполнения рукавом фрагмента реставрируемой коммуникации, санация трубопровода завершается прогревом или освещением внутреннего покрытия через процесс полимеризации (отвердевания). В завершение ремонта труб проводят контрольное обследование техническим роботом с телекамерой.
Описанная методика ревизии трубопровода постепенно становится все более популярной, благодаря очевидным преимуществам над старым способом рытья траншеи.
Санация трубопроводов
С появлением полимерных труб процесс санации трубопроводов вышел на качественно новый уровень. Так называют бестраншейный ремонт изношенных участков существующих магистралей с целью сохранения пропускной способности и эксплуатационной пригодности с минимальной остановкой их работы. Также методика используется для устранения засоров и подходит для трубопроводов с диаметром от 110 до 3000 мм.
Методы санации и ее цели
Целей несколько, главными являются:
Эффективность санации трубопроводов с использованием полимерных труб достигается именно благодаря их характеристикам:
Существующие коллекторы в большинстве своём изготовлены из стали и бетона. Большая пористость стенки, подверженность коррозии, нестойкость перед гидроударами приводят к их износу. Существующие на сегодняшний день технологии можно разделить на три основные категории:
Преимущества санации трубопроводов
Санация трубопровода дает результат, максимально приближенный к его полной замене и обеспечивает:
Проведение работ возможно только после комплексной оценки состояния сети, для чего должна проводиться телеинспекция и гидравлические испытания. План работ включает не только описание этапов, но и полный номенклатурный перечень используемых труб и фасонных частей к ним. По завершении работ на карте коммунальных сетей производится графическая маркировка санированных участков и указанием технических параметров труб. По оценкам, ремонт магистралей этим способом обходится минимум в два раза дешевле строительства новой и занимает в пять раз меньше времени на производство работ.
Стоит подчеркнуть, что ремонт затрагивает только проблемный участок локально. В отличие от классического способа ремонта с полным вскрытием полотна для доступа к порыву, может проводиться в любое время года, а также не затрагивает окружающие коммуникации. Нередки случаи, когда рвут кабель, нарушают другие инженерные сети, при санации полимерными трубами этого нет.
Метод применяется на пучинистых грунтах, в зонах с глубоким промерзанием почв, может использоваться в период половодья, ливневого подтопления. Подходит для коммунального хозяйства больших городов, восстановления пропускной способности сточной канализации крупных предприятий, используется при ремонте ливневок и дренажных систем.
Санация трубопровода
Санация трубопровода — это восстановление поврежденного участка трубы без проведения масштабных земляных работ и продолжительного сопутствующего перегораживания дороги. Такой способ требует меньше времени и ресурсов, поэтому он востребован за рубежом, а с недавнего времени набирает популярность и в России.
В нашей стране он часто еще и крайне необходим. Причина в том, что многие инженерные сети и магистрали систем жизнеобеспечения сильно изношены. Большинство коммуникаций были проложены еще в советские времена с расчетом на плановую замену или вообще перестройку района. Поэтому нормативный срок службы труб был ограничен.
Во многих случаях он уже истек, но изношенные и нередко проржавевшие магистрали продолжают работать, что, естественно, рано или поздно приводит к разрушению, протечкам, засорениям и прочим проблемам. Ремонтировать такие трубы классическим способом с рытьем траншеи долго, дорого и не всегда возможно, и санация становится выходом из положения.
Для реконструкции методом санации применяют вставные трубы из полимеров. Чаще всего материалом для них служит полиэтилен низкого давления как наиболее подходящий и долговечный. Для технологических трубопроводов используют также полипропилен, поливинилхлорид, хлорированный поливинилхлорид, а также поливинилиденфторид.
Применение санации трубопроводов
Важным преимуществом данной технологии является возможность ее применения для восстановления труб из основных материалов: стали, чугуна, железобетона и более современных синтетических полимеров. Санация подходит не только для восстановления старых трубопроводов, но и для оперативного ремонта более новых.
Санация трубопроводов позволяет решить следующие задачи:
Все потенциальные проблемы с коммуникациями — прямые следствия химических и физико-технических характеристик материалов, из которых сделано большинство старых труб: стали или чугуна, бетона или железобетона. Среди их недостатков — высокая пористость, низкая устойчивость к гидроударам, а также естественная подверженность коррозии. Санационные технологии позволяют компенсировать перечисленные изъяны старых труб.
Способы бестраншейного ремонта
Зарубежный опыт убедительно доказывает, что санация трубопроводов бестраншейным методом — удобная, выгодная и эффективная альтернатива традиционному подходу. Активно применяются следующие способы его воплощения:
Преимущества санации трубопроводов
Помимо небольшой массы полимерных труб, большого ассортимента их типоразмеров, долговечность и возможности вести работы в холодное время года, бестраншейная санация трубопроводов обладает следующими преимуществами:
Таким образом, после санационных работ трубопровод сохраняет нормальную пропускную способность, а иногда даже улучшает ее за счет гладких стен и чистого просвета. При этом затраты на реконструкцию магистрали значительно сокращаются.
Сферы применения бестраншейного метода
Санационная реконструкция трубопроводных систем возможна на различных объектах. В первую очередь, это водопроводные и канализационные сети бытового назначения. Они изношены наиболее серьезно, при этом их эксплуатация ведется в интенсивном режиме. Ремонтировать их обычным траншейным способом обычно крайне неудобно.
Следующая сфера применения санационной технологии — реконструкция дренажных и ливневых систем на придомовых городских и загородных участках, при общественных и производственных зданиях и сооружениях. Бестраншейный способ в целом универсален: подходит не только для бытовых коммуникаций.
Технология удобна, когда нежелательно или невозможно ограничить доступ к участку со старыми трубами. Другая распространенная ситуация — физическое ограничение рабочей площади смежными зданиями и сооружениями. Это особенно актуально для населенных пунктов, где произошло уплотнение застройки.
Особенности проведения санации
Санация трубопровода требует предварительного обследования поврежденной магистрали и плана по восстановлению. Работу большинства инженерных коммуникаций нужно приостановить на время ремонта, но для канализационных систем это необязательно. При заказе санационных работ необходимо учитывать специфику их осуществления.
Так, возможно восстановление труб диаметром от 150 до 1500 мм в напорных и до 3500 в безнапорных системах. Новые полимерные трубы могут иметь диаметр от 100 до 2800 мм. Расстояние между колодцами при проведении санации не должно превышать 500 метров.
Общие правила
Проведение восстановления несколько различается для напорных и безнапорных сетей.
Диаметр просвета
Если диаметр просвета составляет более 50 см, необходимо использовать полимерные вкладыши, показатель кольцевой жесткости которых относится к классу SN 2 и выше. Такие конструкции рассчитаны на прокладку на глубине от 1 метра. Класс кольцевой жесткости определяется в зависимости от глубины залегания трубопровода.
При санации магистралей, проложенных под дорожным покрытием, применяют полиэтиленовые вставки с кольцевой жесткостью класса SN 8. Для промышленных и коммунальных сетей, залегающих на большой глубине, нужны особо прочные трубы класса SN 16.
Этапы
Технически правильная последовательность действий при санации такова. Сначала запускается самоходный робот с камерой и лампой для оценки состояния внутренней поверхности трубы. Он находит проблемный участок, который затем очищают от налета песка, кальция, карбонатов и ржавчины. При этом возможно истончение стенки вплоть до перфорации.
Очистка осуществляется механическим и гидравлическим методами. После нее проводят повторную ревизию и замеряют диаметр просвета. Далее следует протяжка трубы.
В заключение в отремонтированный участок снова запускают робота для контрольного осмотра трубы. Производственная компания «Новис» выполняет санацию инженерных сетей с соблюдением всех правил.
Санация трубопроводов что это такое
ПОЛОЖЕНИЕ О САНАЦИИ ВОДОПРОВОДНЫХ И ВОДООТВОДЯЩИХ СЕТЕЙ
УТВЕРЖДЕНО на заседании НТС ГОССТРОЯ РОССИИ от 16.09.2003 N 01-НС-15/3
В «Положении о санации водопроводных и водоотводящих сетей» изложены методические рекомендации, порядок организации и планирования работ по санации водопроводных и водоотводящих (канализационных) сетей. В основу рекомендаций положены технико-экономические и экологические факторы, а также эксплуатационные показатели прогрессивных отечественных и зарубежных технологий восстановления водопроводных и водоотводящих сетей.
«Положение о санации водопроводных и водоотводящих сетей» разработано исходя из необходимости создания условий по обеспечению потребителей питьевой водой требуемого качества и количества, обеспечения экологической безопасности и надежности работы трубопроводов и оборудования водопроводных и водоотводящих (канализационных) сетей, улучшения организации и управления их эксплуатацией.
«Положение о санации водопроводных и водоотводящих сетей» регламентирует использование современных информационных технологий для выбора приоритетных объектов санации и поиска оптимальных методов и технологий восстановления трубопроводов.
Документ разработан творческим коллективом в составе: д.т.н. Примина О.Г., д.т.н. Пупырева Е.И. (ГУП «МосводоканалНИИпроект»), к.т.н. Храменкова С.В. (МГП «Мосводоканал»), к.т.н. Орлова В.А. (Московский государственный строительный университет).
В «Положении о санации водопроводных и водоотводящих сетей» использован опыт МГП «Мосводоканал» по эксплуатации трубопроводов Московского водопровода и канализации, а также специализированных предприятий, организаций и фирм, осуществляющих на территории Российской Федерации работы по санации подземных инженерных сетей различного назначения.
«Положение о санации водопроводных и водоотводящих сетей» предназначено для предприятий водопроводно-канализационного хозяйства городов и поселений РФ, городских служб эксплуатации подземных инженерных коммуникаций, строительных организаций, реализующих бестраншейную технологию производства работ по восстановлению трубопроводов.
Введение
Практика эксплуатации городских водопроводных и водоотводящих (канализационных) сетей в РФ показывает, что нарушения их нормального функционирования связаны в основном с авариями (отказами) на отдельных участках [1].
Во многом это вызвано ветхостью (физическим износом) большинства трубопроводов водопроводных и водоотводящих сетей (исчерпавших нормативные сроки службы), а также нарушениями режима течения жидкости по причине многочисленных структурных и функциональных дефектов, которые явились следствием неудовлетворительного проектирования, строительства и эксплуатации сетей. Существенную роль в нарушении нормального функционирования водопроводных и водоотводящих сетей играют дестабилизирующие надежность труб факторы.
Относительно низкий уровень надежности городских водопроводных и водоотводящих трубопроводов, их значительный износ приводят к явлениям инфильтрации (проникновение грунтовых вод в трубопроводы), вызывающим резкое увеличение расхода транспортируемых сточных вод к очистным сооружениям, и эксфильтрации (утечки воды из трубопроводов), что является причиной поднятия уровня грунтовых вод на территориях городов, подтопления и, как следствие, интенсивному разрушению зданий, сооружений и дорожных покрытий.
В связи с этим необходимость оперативного и качественного проведения ремонтно-восстановительных работ на поврежденных участках трубопроводов водопроводной и водоотводящей сети с целью повышения надежности их работы является актуальной задачей современного города и обусловлена не только техническими, но и экономическими, экологическими и социальными факторами.
На сегодняшний день в передовой зарубежной практике 95% объема работ по прокладке и реконструкции подземных инженерных коммуникаций производится бестраншейными методами, что позволяет снизить затраты на проведение ремонта трубопроводов на 10-40% (в зависимости от диаметра).
Во многих крупных зарубежных городах прокладка инженерных коммуникаций открытым способом уже запрещена [1]. Необходимо отметить, что в Европе постоянно растет число объектов, где находят применение различные методы бестраншейной технологии ремонта, реконструкции и прокладки коммуникаций. Причем этот рост более стремительный, чем в США, так как большинство крупнейших европейских городов было заложено несколько столетий назад.
В нашей стране из-за отсутствия соответствующего оборудования и материалов ремонт и прокладка коммуникаций в последние годы производились преимущественно открытым способом, что приводило к резкому увеличению стоимости работ и сроков строительства объектов, а также к необходимости разрушения дорожных покрытий и перекрытию движения автомобильного и железнодорожного транспорта.
Получившая широкое распространение в последние десятилетия в зарубежной и отечественной практике технология бестраншейного ремонта и реконструкции водоотводящих сетей (санация труб) способствует успешному решению этих проблем.
Одним из пионеров разработки и внедрения перспективных методов бестраншейного восстановления и прокладки городских водопроводных и водоотводящих сетей является МГП «Мосводоканал».
В современных условиях одной из важных задач при планировании восстановления водопроводных и водоотводящих трубопроводов на территориях российских городов является применение обоснованного научного подхода к выбору первоочередных объектов санации и поиску оптимальных методов ее реализации.
Указанные обстоятельства потребовали создания общего методического подхода к вопросу восстановления водопроводной и водоотводящей сетей путем санации и разработки специального положения по ее проведению.
1. Общие положения
1.1. Назначение документации
«Положение о санации водопроводных и водоотводящих сетей» предназначено для предприятий водопроводно-канализационного хозяйства городов и поселений РФ, организаций, выполняющих работы по санации подземных трубопроводов, инженерно-технических работников коммунальных служб, специалистов строительного профиля.
1.2. Назначение санации, типы защитных покрытий
Под санацией трубопроводов понимается полное восстановление трубопровода путем устранения всех видов дефектов по длине труб и в местах их стыковки путем нанесения защитных покрытий (облицовок) при соблюдении (поддержании) исходных гидравлических характеристик течения потока транспортируемой воды.
В свою очередь, под восстановлением структуры трубопровода следует понимать ликвидацию:
— функциональных дефектов, вызванных как временными факторами (например, старением), так и неудовлетворительной эксплуатацией систем водоснабжения и водоотведения (например, появлением ржавчины на внутренних стенках труб, биообрастаний, бугристых наростов в виде уплотненных инородных включений и т.д.);
— дефектов, вызванных некачественным монтажом труб при их укладке в траншее (например, деформацией труб).
Технология проведения санации должна обеспечивать трубопроводу механическую прочность для выдерживания им постоянных нагрузок (насыпного грунта, покрытий и др.) и временных (транспортных средств). При этом восстановление структуры трубопровода не должно сопровождаться ухудшением функционирования трубопровода, появлением дополнительных проблем, которые ранее не наблюдались (например, ухудшением гидравлических параметров течения воды и других).
Методы санации водопроводных и водоотводящих сетей предусматривают нанесение следующих типов защитных покрытий (облицовок):
— набрызговых (облицовка цементно-песчаным покрытием); применяются в основном на стальных и чугунных напорных участках городских водопроводных и водоотводящих сетей практически любого диаметра;
— сплошных (протяжка полимерных гибких оболочек или пластиковых труб с сохранением или разрушением старого трубопровода); применяются на напорных и безнапорных сетях различного диаметра;
— спиральных (навивка полимерных профильных лент на внутреннюю поверхность трубопроводов); применяются в основном для безнапорных водоотводящих сетей;
— точечных (наложение временных и постоянных бандажей на внутренней поверхности трубопроводов).
Качественно проведенная санация подземных трубопроводов позволяет достичь следующих результатов:
— предотвратить коррозию металлических стенок трубопроводов за счет пассивного (изоляции стенок) и активного (образования на стенках субмикроскопического покровного слоя из оксидов железа) защитных эффектов;
— обеспечить требуемый уровень надежности трубопроводов и снизить аварийность на подземных сетях;
— сохранить неизменными (в некоторых случаях для трубопроводов больших диаметров даже улучшить) гидравлические характеристики (например, за счет уменьшения коэффициента гидравлического трения при использовании внутренних защитных оболочек из полимерных материалов);
— значительно уменьшить или предотвратить полностью явления инфильтрации и эксфильтрации, т.е. напрямую или косвенно способствовать снижению нагрузки на канализационные насосные станции и очистные сооружения, а также содействовать поддержанию соответствующей экологической обстановки.
2. Выбор методов бестраншейного восстановления и реконструкции водопроводных и водоотводящих сетей и анализ их возможностей
В табл.1 представлены сводные данные о наиболее распространенных в отечественной и мировой практике методах бестраншейного восстановления водопроводных и водоотводящих трубопроводов с их техническими, технологическими и эксплуатационными показателями.
Сравнительные показатели методов бестраншейного восстановления водопроводных и водоотводящих сетей
Технологические, технические и эксплуатационные показатели
Нанесение цементно-
песчаных покрытий
Протаскивание нового трубопровода в старый с его разрушением или без разрушения
Протаскивание гибкой предварительно сжатой полимерной трубы (Свейдж-лайнинг)
Протаскивание гибкой сложенной (U-образной) полимерной трубы (Слип-лайнинг)
Исполь-
зование комбини-
рованной трубы (Упонор)
Исполь-
зование гибких сегментов (Тролининг)
Использование гибкого комбини-
рованного рукава (чулка)
Методы санации трубопроводов водоснабжения и водоотведения
К самым распространенным на сегодняшний день в России методам можно отнести, прежде всего, цементно-песчаное покрытие (ввиду его простоты и дешевизны), покрытие различными типами полимерных рукавов и протяжку полиэтиленовых труб в существующий трубопровод различными способами.
Традиционный способ — нанесение покрытий в виде труб из различных материалов, т.е. как введение труб различными способами в старый трубопровод, так и разрушение труб с одновременным протаскиванием новых. Самый распространенный способ — протаскивание нового, предварительно сваренного полиэтиленового трубопровода в старый с последующей забутовкой межтрубного пространства, метод «труба в трубе». Однако этот способ существенно уменьшает диаметр трубопровода, снижая его пропускную способность. Во избежание этого были разработаны другие методы установки труб в старый трубопровод. Рассмотрим четыре из них.
«Свейджлайнинг». При санации трубопроводов данным методом введенная в существующий трубопровод новая полиэтиленовая труба способна выдержать полную нагрузку окружающего грунта, а также внутреннее рабочее давление независимо от состояния существующей трубы. Полиэтиленовые трубы свариваются вместе на поверхности и протягиваются внутрь имеющегося трубопровода с помощью гидравлической лебедки.
Система «Свейджлайнинг» позволяет провести восстановление разрушенного трубопровода, не оставляя зазоров между старой и новой трубой. Проходя перед введением в старый трубопровод через специальную матрицу, диаметр которой меньше диаметра новой полиэтиленовой трубы, обжатая до меньшего диаметра полиэтиленовая труба легко протягивается внутри старой.
После отсоединения тянущего троса лебедки новая полиэтиленовая труба приобретает свой изначальный объем, чем и достигается плотное прилегание. Данным методом можно восстанавливать напорные трубопроводы диаметром до 800 мм. В Москве в 2000–2001 гг. было отремонтировано около 5 км сетей водопровода диаметрами 200, 300 и 400 мм.
Методы У-лайнер и Омега-лайнер. Оба метода предполагают использование полиэтиленовой трубы с предварительно измененной формой. В профиле труба в сжатом виде похожа или на латинскую букву U (У-лайнер), или на греческую букву Ω (Омега-лайнер). Труба У-лайнер, изготавливаемая из полиэтилена высокого давления, применяется в основном для трубопроводов водоснабжения диаметрами 100–400 мм.
Труба Омега-лайнер изготавливается из комбинации ПВХ/ПЭ и используется для систем водоотведения диаметрами 150– 450 мм. Длина санируемого участка может быть до 600 м в зависимости от диаметра и ограничена возможностью намотки лайнера на барабан. Оба метода очень просты и эффективны. Труба, намотанная на барабан, доставляется на объект и при помощи лебедки протаскивается в существующую трубу.
Затем на концы полиэтиленовой трубы крепятся заглушки, через которые в нее подается под давлением пар, вырабатываемый парогенератором. Под воздействием температуры труба, имеющая «эффект памяти», восстанавливает свою первоначальную круглую форму и плотно прижимается к старой трубе. Процесс восстановления закончен. При санации трубопроводов методом У-лайнера для последующего соединения трубопровода и установки запорной арматуры и гидрантов требуется применение фитингов нестандартного диаметра, что существенно удорожает этот метод в комплексе.
Профиль У-лайнер широко применяется в США, его использование в России началось в Хабаровске около 15 лет назад, но на территории европейской части России метод не получил широкого распространения. В Европе Омега-лайнер применяется в Скандинавских странах, а в России небольшой участок канализации отремонтирован при помощи этого лайнера в порядке эксперимента в городе Красный Бор Ленинградской области.
Все три метода («Свейджлайнинг», У-лайнер и Омега-лайнер) требуют предварительной очистки и удаления всех острых предметов в старой трубе, которые могут повредить материал лайнера. Иногда этот процесс занимает достаточно много времени и требует материальных затрат, поскольку, особенно если старая труба сварена из стальных труб, в них могут попадаться концы электродов, оставшихся от сварочных работ, или острые наплывы сварки.
Метод разрушения старого трубопровода с одновременной протяжкой нового. Для работы этим методом предназначены машины — разрушители труб, которые бывают двух типов: пневматические и гидравлические. Пневматические разрушители при работе создают вибрацию, которая может повредить расположенные поблизости коммуникации. Более прогрессивными и широко используемыми являются гидравлические разрушители, предназначенные для разрушения труб из любых материалов — чугуна, стали, железобетона, керамики.
В зависимости от типа материала и тягового усилия, создаваемого машиной, гидравлические разрушители могут работать с трубопроводами диаметром 100–700 мм. Основа разрушителя — рама с гидроцилиндрами, устанавливаемая в приемный котлован непосредственно перед концом старого трубопровода. Через раму в старую трубу проталкиваются штанги длиной 60–100 мм, соединенные между собой при помощи резьбового соединения.
Длина трубопровода может достигать 150 м. После того как конец первой штанги выходит в котлован на противоположном конце участка трубы, к нему присоединяется режущая головка с ножом, к которой в свою очередь присоединена тянущая головка. Последняя закреплена на конце нового полиэтиленового трубопровода, сваренного заранее и размещенного на поверхности. Теперь штанги начинают движение в обратную сторону, и режущая головка начинает разрушение старой трубы, при этом она тянет за собой всю сваренную плеть.
Так продолжается до тех пор, пока режущая головка не выйдет с другой стороны участка трубы, там, где размещается рама. Таким образом, вместо старой трубы устанавливается новая. В качестве примера можно привести такой случай применения — в 2002 г. в городе Гатчина Ленинградской области на участке водопровода, находящегося под одной из главных магистралей города, при помощи разрушителя с усилием 125 т в короткие сроки была произведена установка полиэтиленовой трубы диаметром 500 мм с разрушением старой стальной такого же диаметра общей длиной 2 км.
Большим преимуществом данного метода является то, что при его использовании, во-первых, не требуется никакой очистки и телеинспекции, во-вторых, новый трубопровод может быть проложен большего диаметра, чем старый. Например, вместо старой трубы диаметром 400 мм можно установить новую диаметром 500 мм. Этот метод хорошо зарекомендовал себя ввиду простоты и дешевизны.
Ведь сама полиэтиленовая труба недорогая, а стоимость оборудования, применяемого для прокладки, не так велика по сравнению, например, с комплектами оборудования для установки полимерных рукавов. Нанесение покрытий из отдельных элементов на основе листовых материалов. Этот метод представлен системой «Тролайнинг», которая используется для санации коллекторов водоотведения диаметрами 200–4000 мм.
В основе системы — листовой материал из ПЭВД с зубчатой скрепляющей структурой. Из него изготавливается лайнер, который в сжатом состоянии протягивается через коллектор, а затем расширяется водой, плотно прилегая зубцами к стенкам старой трубы. Далее в пространство, ограниченное стенкой старой трубы и новым лайнером, в середине которого находятся зубцы, закачивается цементирующий раствор. После схватывания раствора трубопровод готов к эксплуатации через 24 часа. В России известны отдельные случаи применения этого материала в Санкт-Петербурге и Москве.
Установка покрытий из композитных элементов. К этому виду санации можно отнести установку стеклопластиковых труб различных диаметров и длин в существующие коллекторы водоотведения диаметрами 1000–4000 мм с последующей забутовкой межтрубного пространства. Эти трубы выпускаются различными производителями и поставляются на место установки. Рассмотрим кратко этот вид санации на примере композитных элементов AARSLEFF.
Композитный элемент представляет собой несущую стеклопластиковую конструкцию в виде трубы длиной 1–5 м с расчетной толщиной стенки. Для облегчения доставки на объект и снижения транспортных издержек труба может быть предварительно разрезана на заводе в продольном направлении на две полутрубы, которые будут склеены непосредственно перед установкой. Стенка трубы работает как двутавровая балка, т.е. нагрузка приходится на наружный и внутренний слои.
Средний слой является связующим, поэтому для его изготовления используется минеральный наполнитель. Трубопровод, построенный из композитных элементов, является самонесущим и может применяться как для прокладки в уже существующих коллекторах, так и для новой прокладки в грунтах любой сложности на любых глубинах. Для этого нужно подобрать необходимую толщину стенки и произвести статический расчет на основании компьютерной математической модели, принятой в странах ЕС и являющейся общеевропейским стандартом.
Расчеты по этой модели могут быть проверены независимым сертификационным органом. Толщина стенки зависит от: уровня грунтовых вод; глубины заложения; наличия динамической нагрузки; условий эксплуатации трубопровода. Таким образом, вопрос о толщине стенки специалисты решают для каждого конкретного случая. Эксплуатационные свойства композитных элементов таковы: низкое гидравлическое сопротивление по сравнению со сталью и бетоном; шероховатость менее 0,01 мм; высокое противостояние абразивному износу; способность противостоять газовой коррозии.
Перед монтажом элементов в старый трубопровод производится обследование и калибрование трубопровода с целью определения максимально возможного сечения нового трубопровода, смонтированного из композитных элементов, а также длины элементов. После изготовления их и доставки на объект начинается монтаж, производимый через имеющиеся камеры или специально подготовленные монтажные котлованы отрезками, длина которых зависит от размеров имеющихся или подготовленных котлованов.
При монтаже используются электрифицированные тележки для доставки элементов к нужному месту в трубопроводе. Для монтажа применяется муфтовое соединение на резиновом уплотнении с одного конца муфты на первой трубе и приклеенное с другого конца муфты на второй трубе. После монтажа трубопровода межтрубное пространство заполняется цементным раствором с высокой степенью текучести. За одну рабочую смену можно собрать трубопровод длиной до 30 м. Как пример использования данного метода заслуживает внимание проект, выполненный в Мумбае (Индия).
В рамках этого проекта было отремонтировано 8,4 км канализационного коллектора диаметрами 2000 и 1900 мм, причем часть этого коллектора имела яйцевидный профиль, что потребовало изготовления элементов соответствующего сечения. В России до настоящего времени стеклопластиковые трубы для санации коллекторов больших диаметров применяются эпизодически. Это связано с высокими ценами на трубы на условиях поставки на стройплощадку из Европы.
Ведь к цене на погонный метр трубы добавляется стоимость транспортировки — а это еще 5000 евро на 6–8 п.м. трубы при диаметре 2000 мм. Поэтому большое преимущество в продвижении своего продукта будут иметь те производители, которые смогут организовать производство труб европейского качества непосредственно в России, максимально приблизив его к месту установки.
Установка спиральных полимерных оболочек. Этот метод используется для восстановления коллекторов водоотведения диаметром до 1200 мм. Он представлен продуктами Rib-loc и ExpandaPipe производства Австралии. Оба материала — лента, изготовленная из поливинилхлорида шириной 10–15 см, имеющая на боках канавки определенного профиля для фиксации ленты между собой. Лента подается в станок, установленный непосредственно перед входом в санируемый участок, и, проходя через него, закручивается спиралью, образуя гладкую трубу круглого сечения.
Лента Rib-loc навивается сразу необходимого диаметра, что иногда затрудняет прохождение изготавливаемой трубы через старый трубопровод. Лента ExpandaPipe навивается меньшего диаметра, что позволяет ей легко проходить в старый трубопровод, а затем из нее удаляется проволока и лента разжимается до необходимого диаметра. В обоих случаях межтрубное пространство в дальнейшем забутовывается. К сожалению, данный метод пока не нашел распространения в России, хотя по цене он вполне конкурентоспособен. В Москве метод Rib-loc применялся в качестве эксперимента для санации участка канализации.
Заключение
При выборе конкретного метода санации кроме его стоимости следует обращать внимание на срок службы трубопровода после санации, а также на уменьшение его диаметра (значительное или не очень). Также необходимо учитывать стоимость подготовительных работ — очистки трубопровода и устройства разрытий для возможности проведения санации.
Рассмотрим пример. Стальной напорный трубопровод диаметром 1000 мм можно санировать четырьмя методами: ЦПП; полимерным рукавом; протягиванием в старый трубопровод новой полиэтиленовой трубы; установкой стеклопластиковых труб. При этом самым дешевым способом будет ЦПП, однако он будет и самым недолговечным — максимум до 20 лет. Также его применение будет ограничено состоянием старой трубы: сквозные отверстия в ней делают невозможным применение метода ЦПП.
Самым дорогим будет применение стеклопластиковых труб, но это будет одним из наиболее долговечных вариантов — наряду с полиэтиленовыми трубами и полимерным рукавом. Однако при использовании стеклопластиковых и полиэтиленовых труб диаметр санируемого трубопровода уменьшается на 100 мм в отличие от полимерного рукава, после санации которым диаметр старого трубопровода уменьшится только на 18 мм. Поэтому в каждом конкретном случае специалисты по эксплуатации сетей должны решать, что для них важнее — стоимость, долговечность или пропускная способность, и, обладая информацией о методах, принимать верное решение.
Итак, мы рассмотрели наиболее значимые методы санации, применение которых позволит специалистам ЖКХ уверенно решать вопросы ремонта инженерных сетей. К самым распространенным на сегодняшний день в России методам можно отнести, прежде всего, цементно-песчаное покрытие (ввиду его простоты и дешевизны), покрытие различными типами полимерных рукавов и протяжку полиэтиленовых труб в существующий трубопровод различными способами.
Хорошее развитие может получить метод покрытия полимерным рукавом также для санации напорных трубопроводов как водопроводных, так и канализационных, больших диаметров (1200–2000 мм) и для санации дюкеров. Также автор полагает, что санация коллекторов водоотведения диаметром 1500–3000 мм методом установки стеклопластиковых труб получит широкое развитие после налаживания производства качественных труб в России.