Федерации федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

ВВЕДЕНИЕ В настоящее время в водохозяйственной отрасли РФ эксплуатируются более 90 тыс. км оросительной и около 21 тыс. км водопроводной сети, из которых основную долю составляют стальные трубопроводы. Создание эффективной и надежной закрытой сети является важнейшим техническим мероприятием, направленным на рациональное использование водных ресурсов. Анализ причин аварий стальных трубопроводов на закрытых оросительных системах Краснодарского края показал, что основной причиной всех повреждений является коррозия металла. Из эксплуатируемых в настоящее время 3290 км металлических трубопроводов закрытых оросительных систем Кубани - 2129,7 км требуют ремонта или полной замены. Анализ отечественной и зарубежной литературы показал, что значительная экономия может быть достигнута при внедрении бестраншейных технологий восстановления трубопроводов, стоимость которых составляет от 30 до 70 % от общей стоимости гидромелиоративной системы. Другим важным направлением применения бестраншейной технологии ремонта инженерных сетей является область водоснабжения и водоотведения. Существующие в настоящее время сети на 70 % представлены стальными трубами. В процессе их эксплуатации вследствие наружной и внутренней коррозии потери воды составляют до 30 % от объема подачи. Кроме этого возрастают энергетические затраты на преодоление увеличившихся гидравлических сопротивлений, происходит ухудшение качества питьевой воды и экологической обстановки в зоне систем водоотведения. Выходом из создавшегося положения неудовлетворительного технического состояния инженерных систем в области водного хозяйства является внедрение технологий бестраншейного ремонта трубопроводов. 1 ВИДЫ АНТИКОРРОЗИОННОЙ ЗАЩИТЫ ТРУБОПРОВОДОВ 1.1Причины отказов трубопроводов Анализ аварийных ситуаций на металлических трубопроводах позволяет выделить следующие основные причины их отказов, которые можно разделить на три вида: заводские: заводские дефекты труб – металлургические дефекты (слоистость стенок труб, закаты, неметаллические включения); использование сталей с нерасчетными характеристиками прочности, пластичности, вязкости; отклонения геометрических характеристик от расчетных (толщина стенки, диаметр труб, величина притупления кромок); дефекты заводских сварных швов (непровары, смещение кромок, шлаковые включения, ослабление околошовных зон основного металла, трещины, царапины и задиры, наносимые на металл в процессе изготовления труб, места ремонта заводского сварного шва); дефекты сварных соединений труб, выполняемых в полевых условиях, в основном те же, что и в заводских сварных швах (непровары, подрезы, шлаковые включения, неравнопрочность металла шва с основным металлом, "охрупчивание" околошовной зоны и др.); строительные: механические повреждения труб при транспортировке, строительстве и эксплуатации – вмятины, царапины задиры, приварка "заплат", "корыт", приварка различного рода крепежных элементов, утонение концевых участков труб при перетаскивании их волоком, сквозные повреждения, гофры; перенапряжение труб, обусловленное нарушениями требований проекта или ошибками проектных решений, – довольно частая причина разрушений труб. Наиболее характерными примерами такого рода разрушений являются дополнительное к проектному искривление трубопровода в вертикальной и горизонтальной плоскостях вплоть до образование гофр, принятие в проектах недостаточно обоснованных конструкций, недоучет продольных сил в трубах и продольных перемещений; эксплуатационные: перенапряжение труб в результате действия неучтенных нагрузок; нарушение правильного режима эксплуатации, заключающегося в превышении рабочего давления, несвоевременном обследовании трубопроводов и выявлении опасных участков (выпучены, интенсивная коррозия и т. п.). коррозия труб приводит к образованию различных выемок, каверн, свищей в стенке трубы, уменьшению ее толщины. Исследованиями процессов коррозии занимались: С.Н. Алексеев, В.А. Гуриин, Н.А. Орлова, Б.Л. Рейзин, И.В. Стрижевский, Н.Д. Томашов, В.А. Шевелев, Ю.Р. Эванс и другие. По характеру коррозионного разрушения различают сплошную (или общую) и местную коррозии. Сплошная коррозия охватывает всю поверхность металла, находящуюся под воздействием данной коррозионной среды. Сплошная коррозия бывает: равномерная (рисунок 1.1, а), протекающая с примерно одинаковой скоростью по всей поверхности металла; неравномерная (рисунок 1.1, б), протекающая с неодинаковой скоростью на различных участках поверхности металла; избирательная (рисунок 1.1, в), при которой разрушается одна структурная составляющая сплава или один компонент сплава. Рисунок 1.1 - Сплошная или общая коррозия: а – равномерная; б - неравномерная; в – избирательная. Местная коррозия охватывает отдельные участки поверхности металла. Местная коррозия бывает: в виде отдельных пятен (рисунок 1.2, а); язвами (рисунок 1.2, б), т. е. в виде отдельной раковины; точечная (рисунок 1.2, в)  в виде отдельных точечных поражений; сквозная (рисунок 1.2, г)  коррозия, вызывающая разрушение металла насквозь; нитевидная (рисунок 1.2, д)  коррозия, распространяющаяся в виде нитей, преимущественно под неметаллическими защитными покрытиями; межкристаллитная (рисунок 1.3, е)  коррозия, распространяющаяся по границам кристаллитов (зерен) металла. Рисунок 1.2 - Местная коррозия: а – пятнами; б – язвами; в – точечная; г – сквозная; д – нитевидная; е – межкристаллитная Отсутствие внутренней изоляции стальных водоводов и непрерывный контакт металла с коррозионной средой дают возможность развитию практически всех видов коррозии. Отличительной особенностью коррозионных процессов является их сложность и многостадийность. Обычно коррозионный процесс состоит, по меньшей мере, из трех основных стадий: перенос реагирующих веществ к поверхности раздела фаз – реакционной зоне; собственно гетерогенная реакция; отвод продуктов реакции из реакционной зоны (рисунок 1.3). Коррозия железа в нейтральных водных средах протекает с кислородной деполяризацией. При этом катодным процессом является процесс ионизации кислорода по реакции: (1.1) а анодным – процесс ионизации железа по реакции: (1.2) Рисунок 1.3 - Схема коррозионного процесса внутри язвы: К – катодные участки восстановления кислорода или водорода; А – анодные участки восстановления железа. В водных средах при рН > 5,5 образуется трудно растворимый гидрат закиси железа белого цвета [Fe(OH)2], далее гидрат окиси железа бурого цвета [Fe(OH)3] и при дальнейшем превращении этих продуктов в сложные гидратированные окислы FeO ∙Fe2O3 ∙ nH2O – ржавчину. По мнению различных авторов, в коррозионные отложения могут включаться транспортируемые водой примеси (глинистые частицы, песок). Кроме того, возможно совместное образование железистокарбонатных отложений в случае транспортирования по трубопроводу нестабильной воды. В процессе эксплуатации продукты коррозии в совокупности с частицами минерального происхождения образуют на стенках отложения различной формы и плотности, приводящие к ухудшению гидродинамических характеристик трубопроводов, увеличению энергетических затрат на транспортировку воды и потерям воды. 1.2 Виды внутренней антикоррозионной защиты металлических трубопроводов В Российской Федерации и за рубежом разработаны технологии нанесения внутренних защитных покрытий, позволяющие продлить срок эксплуатации трубопроводов. Внутренние покрытия бывают металлическими и неметаллическими. К неметаллическим покрытиям относятся цементные и органические (каменноугольные, битумные, лакокрасочные, полиэтиленовые и др.). Неметаллические покрытия можно разделить на две самостоятельные группы: неструктурные (оболочки) и структурные (кожухи). При нанесении неструктурных покрытий образуются оболочки, прочно связанные с внутренней поверхностью трубы и работающие совместно с основной металлической трубой. Структурные покрытия могут служить самостоятельно в случае разрушения основной трубы. 1.2.1 Антикоррозионные защитные покрытия внутренней поверхности металлических трубопроводов на основе цемента Покрытия на основе цемента служат не только барьером между металлом трубы и водой, но и повышают коррозионную, стойкость металла . Основной характеристикой цемента как антикоррозионной среды является величина рН поровой и капиллярной влаги цемента. Она равняется примерно 12. При этих значениях рН железо в широкой области потенциалов находится в пассивном состоянии, то есть в состояния повышенной коррозионной устойчивости, вызванной преимущественным торможением анодного процесса растворения металла. При этом коррозия практически прекращается. Толщина пассивирующего слоя на железе при разных условиях составляет 20 – 100 А. Структура пассивирующего слоя представляет собой: внутренний слой, прилегающий к металлу, Fe3O4; за ним следует Fe2O3 и, наконец, наружный, граничащий с раствором, окисел с повышенным содержанием кислорода по сравнению со стехиометрическим составом Fe2O3. Щелочной характер поровой и капиллярной влаги цемента объясняется насыщением ее ионами, Ca2+ и OH -. Гидроокись кальция переходит в раствор вследствие гидратации клинкерных материалов. Гидроокись кальция является наиболее растворимой составной частью цемента. Ее растворимость при 25 С составляет 1,3 г/л. Незначительная скорость коррозии стали под слоем цемента связана с образованием на ее поверхности пассивирующего слоя, поэтому наличие на поверхности трубы значительного количества продуктов коррозии может затруднить его образование. Известно, что значительно прокорродированная арматура после погружения в плотный бетон продолжает интенсивно корродировать. На поверхности стали, покрытой слоем продуктов коррозии, при укладке ее в цемент или бетон может протекать следующая реакция: (1.3) Помимо затруднения в образования пассивирующих слоев наличие продуктов коррозии на поверхности металла ухудшает адгезию цементной облицовки с поверхностью трубы, нарушает непосредственный контакт металла с цементом. Поэтому перед нанесением цементных покрытий на новые трубы или на существующие трубопроводы необходимо удалить имеющиеся на поверхности труб продукты коррозии и другие отложения, препятствующие образованию пассивирующего слоя. При этом не требуется такой тщательной очистки, как при нанесении других видов покрытий. Во ВНИИ ВОДГЕО и АКХ им. К.Д. Панфилова разработана технология нанесения цементно-песчаных покрытий с полимерными добавками на стальные тонкостенные трубы методом центрифугирования. Толщина внутреннего покрытия для труб спирально-шовных 5±1 мм, для труб прямошовных 8±2 мм. Распределение смеси производится при скорости вращения 100-200 об/мин, уплотнение – при 700-800 об/мин. После центрифугирования трубы подвергаются термовлажностной обработке в пропарочных камерах. Покрытие имеет хорошую адгезию и сохраняет свои защитные свойства даже в зоне, прилегающей непосредственно к сварному шву. Хорошая адгезия обеспечивает совместную силовую работу покрытия со стальной трубой. Кроме того, установлено, что принятая технология монтажа трубопроводов методом наращивания плетей двухтрубными секциями не приводит к нарушению защитных свойств цементно-полимерного покрытия. Несмотря на высокие технологические, эксплуатационные показатели и большой срок службы, цементно-песчаные и цементно-полимерные покрытия для антикоррозионной защиты стальных и чугунных трубопроводов до сих пор мало применяются в РФ, хотя широко используются в таких странах, как США, Англия и Франция. 1.2.2 Лакокрасочные антикоррозионные защитные покрытия внутренней поверхности металлических трубопроводов Органические покрытия, нанесенные на внутреннюю поверхность труб, служат барьером, ограничивающим доступ коррозионной среды к поверхности металла, и затрудняют диффузию к ней коррозионных агентов. Наибольшее распространение для изоляции внешней и внутренней поверхностей стальных тонкостенных труб получили составы на основе лака этиноль. Наиболее ценное и редкое свойство лака этиноль - способность превращаться на воздухе при обычной температуре в нерастворимый химически инертный полимер. В Академии коммунального хозяйства им. К.Д.Памфилова и НПО "Лакокраспокрытие" разработана технология окраски внутренней поверхности труб лакокрасочными материалами методом пневматического распыления на поточной линии в заводских условиях. Одним из перспективных материалов для применения в качестве защитного покрытия стальных труб является пропилен. Изменяя условия проведения процесса его полимеризации, можно получать полимеры различной молекулярной структуры, определяющей их физико-механические свойства. Фосфатные покрытия. Одним из возможных органических покрытий для защиты от коррозии стальных труб могут являться фосфатные покрытия холодного твердения. Фосфатное покрытие типа АФП - ХО представляет собой сложную многокомпонентную систему, состоящую из комбинированного связующего - фосфатный состав ФС - 2 ЭВТУ ЦНИИХИМ с добавкой латекса СКС - 65 ГП, наполнителя - железо-окисного пигмента, ингибитора - хромата бария и технологических добавок. 1.2.3 Полимерные покрытия Отечественные полимерные покрытия. Покрытия на основе экструдированного полиэтилена. Двух- и трехслойные покрытия на основе экструдированного полиэтилена предназначены для наружной противокоррозионной защиты труб диаметром 57-1420 мм при температурах строительства и эксплуатации трубопроводов от –40° до +60°С. Двухслойное покрытие состоит из подклеивающего слоя на основе сэвилена толщиной 250-350 мкм и наружного защитного слоя на основе экструдированного полиэтилена толщиной 1,5-3,0 мм. В трехслойном покрытии на поверхность трубы дополнительно наносят адгезионную грунтовку на основе порошковой эпоксидной краски толщиной 50-70 мкм. Для нанесения используются поточные линии, обеспечивающие дробеметную или дробеструйную очистку труб, нагрев труб до заданной температуры с последующим нанесением покрытия методом боковой или плоскощелевой экструзии полимерных композиций. Для покрытий нормируются следующие параметры: толщина покрытия (2-3,5 мм), диэлектрическая сплошность, ударная прочность, адгезия покрытия к стали, стойкость к катодному отслаиванию и переходное сопротивление, относительное удлинение и стойкость к термоокислительному старению. Комбинированные покрытия на основе битумной мастики и полиэтилена. Покрытия применяются для наружной изоляции труб диаметром 57-530 мм при температурах строительства и эксплуатации трубопроводов от –20° до +40°С. Покрытие состоит из слоя адгезионной грунтовки (битумной или битумно-полимерной), слоя изоляционной битумно-резиновой или битумно-полимерной мастики толщиной 0,8-1,0 мм и наружного слоя экструдированного полиэтилена толщиной 1,5-2,2 мм. В зимнее время для повышения морозостойкости мастичного слоя в состав битумной мастики вводят пластификатор - соевое, индустриальное масло. Для труб диаметром 325-530 мм изолирующий битумно-мастичный слой может армироваться одним слоем стеклохолста или нетканого синтетического материала. Комбинированное ленточно-полимерное покрытие. Покрытие применяется для защиты труб диаметром 57-1420 мм при температурах строительства и эксплуатации трубопроводов от –40 до +40°С. Оно состоит из слоя адгезионной битумно-полимерной грунтовки, слоя липкой полимерной ленты толщиной 0,45-0,63 мм и наружного защитного слоя на основе экструдированного полиэтилена толщиной 1,6-3,0мм. Зарубежные покрытия. Покрытие «Луполен» (BASF). Покрытие состоит из эпоксидного праймера, адгезива и защитного полиэтиленового слоя. Для адгезива нормируются, в частности, индекс расплава (6-8 г/10 мин), прочность на разрыв (13-15 МПа), предельное удлинение (550%). Для защитного слоя эти параметры составляют (0,15-0,35) г/10 мин, 15 МПа и 600%, соответственно. Предельное удлинение на разрыв для трехслойного покрытия составляет 400%. Температура эксплуатации покрытия при использовании ПЭВД – 60оС, а с ПЭСД – 80оС. Покрытие «Склер» (DuPont). Покрытие состоит из эпоксидного праймера Jotun Corro Coat толщиной 125-225 мкм, адгезива Fusabond толщиной 200-300 мкм и наружного слоя из полиэтилена высокой плотности (ПЭНД) Склер, наносимого экструзионным методом. Показатель текучести расплава материала – 4 г/10 мин, прочность на разрыв – 20 МПа, предельное удлинение – 800%. Для адгезива Фусабонд эти параметры составляют 14 г/10 мин, 9.6 МПа и 850%, соответственно. Материалы фирмы Sumitomo Corp. Компания Sumitomo производит трехслойные (праймер, адгезив, защитный слой) покрытия на основе экструдированных полиэтилена и полипропилена. Они предназначены для изоляции труб от коррозии при температуре эксплуатации до 80оС (полиэтилен) и 110оС (полипропилен). В зависимости от диаметра и длины трубы покрытия наносятся экструзией из кольцевой головки или методом боковой щелевой экструзии. Прочность покрытий Sumitomo достигает 25-28 МПа при предельных удлинениях 500-800%. Материалы фирмы Dresser Industries Inc. Компания Dresser Industries производит покрытия на основе экструдированных полиэтилена и полипропилена. Полиэтилен стабилизирован, содержит углеродную сажу (до 2,5 %). Прочность покрытия на разрыв – 14 МПа, максимальное удлинение – 500%. Полипропилен стабилизирован противоокислительными добавками для защиты от УФ-излучения. Максимальное относительное удлинение 500%, предел прочности при растяжении 20 МПа. Материалы фирмы CIF Isopipe. Покрытия состоят из клеящего подслоя толщиной 250-300 мкм, который экструдируется или напыляется, и защитного слоя полиэтилена толщиной 1,8-3,5 мм. Полиэтилен стабилизирован антиокислительным агентом, содержит сажу для защиты от действия УФ-излучения. Температура размягчения покрытия – 90оС, индекс расплава при 190°С - 2,5 г/10 мин, прочность на разрыв – 18 МПа, относительное удлинение – 500 %. Материалы OЛЕНТЕН. Материалы серии OЛЕНТЕН представляют собой модифицированные полимеры, которым приданы свойства (за счет сополимеризации реакционных мономеров), позволяющие соединять полимеры, применяемые при изготовлении упрочненных, наполненных и смесевых композиций. Этот ассортимент продукции охватывает модифицированные терполимеры этилена, акриловой кислоты и окиси углерода, этиленвинилацетаты (ЭВА), полиэтилены, металлоценовые полиэтилены, этиленпропиленовые каучуки и полипропилены. Наличие в составе композиции химически модифицированных полимеров обеспечивает хорошую адгезию материала к стали. Это позволяет избежать стадии предварительного нанесения адгезива на поверхность трубы, сократить количество технологических операций при производстве покрытий, т.е. упростить и удешевить технологический процесс. 1.2.4 Металлические покрытия К металлическим покрытиям водопроводных труб предъявляются следующие основные требования: скорость коррозии таких покрытий в условиях эксплуатации должна быть незначительной, растворение металлической основы через поры и повреждения покрытия должно быть ограничено или полностью заторможено путем химического или электрохимического воздействия самого покрытия. При выборе металла покрытая необходимо принимать во внимание физические, химические, электрохимические и механические свойства покрытия, такие, например, как поверхностная твердость, износостойкость, водостойкость, прочность на изгиб, электродный потенциал и др. Среди металлических покрытий для защиты стальных труб наибольшее применение, как в РФ, так и за рубежом находят цинковые покрытия. Преимущества цинкового электролитического покрытия труб перед другими методами заключаются в возможности регулировки толщины покрытий, раздельном нанесении покрытия на внутреннюю и внешнюю поверхности, в 2 - 3 раза уменьшенном расходе металла покрытия. 2 Способы бестраншейного ремонта трубопроводов В настоящее время в США, Англии, Франции, Германии значительная часть требующих восстановления трубопроводов ремонтируется непосредственно под землей. Преимущества ремонта трубопроводов бестраншейным методом очевидны: затраты на ремонт снижаются более чем в 6–8 раз, а производительность работ возрастает в десятки раз. Из всего многообразия существующих методов бестраншейного ремонта трубопроводов можно выделить следующие, получившие наибольшее распространение в мировой практике (рисунок 2.1): нанесение цементно-песчаного покрытия на внутреннюю поверхность ремонтируемого трубопровода; использование пневмопробойника для создания нового полимерного трубопровода на месте старого; использование гибкого комбинированного рукава, позволяющего формировать новую композитную трубу внутри старой; “длиннотрубный” метод, заключающийся в протаскивании относительно гибкой полимерной трубы внутрь ремонтируемого трубопровода; метод «лайнера», включающий протаскивание с помощью лебедки длиной пластиковой трубы, поперечное сечение которой имеет U – образную форму, а также использование рулонной (обмотанной) трубы (“Expand-a-Pipe”), т.е. создание новой полимерной трубы внутри старой при помощи обмоточной машины и пластмассовой бесконечной профильной ленты; локальный ремонт. Способы бестраншейного ремонта Нанесение цементно-песчаного покрытия Комбинированный рукав Лайнеры Пневмопробойник Длиннотрубный метод Локальный ремонт Рисунок 2.1. - Способы бестраншейного ремонта трубопроводов Нанесение цементно-песчаного покрытия Пневмопробойник Комбинированный рукав Длиннотрубный метод Лайнеры Локальный ремонт - Гидропромывочная машина - Оборудование для механической очистки труб - ТВ-камера - Оборудование для нанесения ЦПО - Бетономешалка - Гидравлическая лебедка - Пневмопробойник или гидравлическая установка для разрушения труб - Сварочная машина - Трубы полиэтиленовые, патрубки, муфты - Гидропромывочная машина - Оборудование для механической очистки труб - ТВ-камера - Парогенератор или ультрафиолетовый облучатель - «Чулок» в комплекте - Гидропромывочная машина - Оборудование для механической очистки труб - ТВ-камера - Гидравлическая лебедка или пневмоснаряд - Сварочная машина - Трубы полиэтиленовые, патрубки, муфты - Гидропромывочная машина - Оборудование для механической очистки труб - ТВ-камера - Гидравлическая лебедка - U-лайнер - Сварочная машина - Патрубки, муфты - Гидропромывочная машина - Оборудование для механической очистки труб - ТВ-камера - Ремонтный робот - Ремонтные вставки Рисунок 2.2 - Начальный состав необходимого технологического оборудования при различных способах бестраншейного ремонта трубопроводов 2.1 Нанесение цементно-песчаного покрытия В работах В.П. Максимова, О.А. Продоуса, С.Д. Шилина предложен способ нанесения цементно-песчаного покрытия (рисунок2.3) заключающийся в том, что на внутреннюю очищенную поверхность трубопровода 3 посредством воздушной турбины 2 наносится цементно-песчаная смесь 1. К достоинствам метода следует отнести его технологическую простоту и относительно низкую стоимость ремонтных работ, которая составляет около 30% стоимости нового строительства. Рисунок 2.3 - Ремонт трубопровода методом нанесения цементно-песчаного покрытия: 1 – цементно-песчаная внутренняя облицовка; 2 – воздушная турбинная машина; 3 – ремонтируемый трубопровод 2.2 Ремонта трубопроводов с использованием пневмопробойника Способ ремонта трубопроводов с использованием пневмопробойника (рисунок 2.4) имеет ряд преимуществ по сравнению со способом нанесения цементно-песчаного покрытия. Пневмопробойник 3, приводящийся в действие компрессором, при помощи специальной пневмолебедки протаскивает за собой толстостенную полимерную трубу 2, состоящую из соединенных между собой секций 1. В процессе движения пробойника происходит разрушение старой трубы 4 и некоторое увеличение диаметра прохода. Это позволяет не только восстанавливать ветхие трубопроводы, но и несколько увеличивать их пропускную способность. Рисунок 2.4 - Ремонт трубопроводов с использованием пневмопробойника: 1 – трубчатые секции; 2 – новый полимерный трубопровод; 2.3 Восстановление трубопроводов с использованием комбинированного рукава Суть метода восстановления трубопроводов с использованием комбинированного рукава заключается в формировании новой композитной трубы внутри старого, требующего ремонта, трубопровода (рисунок 2.5). Для этого внутри последнего 2 через смотровые колодцы размещают комбинированный рукав, представляющий собой пропитанный термореактивным связующим армирующий материал (стеклоткань, синтетический войлок). Затем во внутреннюю герметичную пленочную оболочку комбинированного рукава под давлением подается теплоноситель (пар, горячая вода), который расправляет рукав, прижимая его к внутренней поверхности трубопровода, и полимеризирует связующее, образуя новую композитную трубу 3. Рисунок 2.5 - Ремонт трубопровода с применением комбинированного рукава: 1 – теплогенератор; 2 – ремонтируемый трубопровод; 3 – новая композитная труба. К основным преимуществам этого способа следует отнести, во-первых, сравнительную простоту и доступность технологии и оборудования для ее осуществления; во-вторых, высокое качество и долговечность ремонтного покрытия; в-третьих, возможность ремонта достаточно изношенных трубопроводов различного назначения в широком диапазоне диаметров и больших длин. 2.4 Длиннотрубный метод “Длиннотрубный” метод заключающийся в протаскивании относительно гибкой пластмассовой трубы внутрь ремонтируемого трубопровода. Длиннотрубный метод санации трубопроводов имеет два варианта исполнения. Первый, наиболее простой и дешевый, метод фирмы “Упонор” (Финляндия) (рисунок 2.6) заключается в том, что в старую, предварительно очищенную трубу 2 с помощью лебедки протаскивают новую полимерную (полиэтиленовую) 1. Эта труба “Флексорен” представляет собой двухслойную конструкцию, состоящую из наружной гофрированной и внутренней гладкой составляющих (рисунок 1.9,а). Специальное оборудование позволяет сваривать отдельные секции в трубу необходимой длины прямо на месте ремонтных работ. Рисунок 2.6 - Ремонт трубопровода методом фирмы «Упонор»: 1 – полимерная труба «Флексорен»; 2 – ремонтируемый трубопровод. 2.5 Метод лайнера Метод лайнера заключается в протаскивании с помощью лебедки длиной пластиковой трубы, поперечное сечение которой имеет U – образную форму (рисунок 2.7). После размещения трубы 1 в ремонтируемом трубопроводе 2 в нее подается теплоноситель (пар, горячая вода), и поперечное сечение трубы, изготовленной из модифицированного полиэтилена, имеющего так называемую “термическую память”, принимает первоначальную, круглую форму (рис. 1.10,а,б,в).Основным достоинством рассматриваемого способа санации трубопроводов является его высокая производительность и простота. Рисунок 2.7 – Ремонт трубопровода с использованием U – образной полимерной трубы: 1 – сложенная U – образная полимерная труба; 2 – ремонтируемый трубопровод. Более широкие возможности при бестраншейном ремонте трубопроводов открывает одна из разновидностей лайнеров метод “Expand-a-Pipe”, разработанный в Австралии (рисунок 2.8). В основу этого метода ремонта заложен принцип втягивания трубы 3, образуемой намоткой бесконечной, имеющей спиральный профиль, полимерной лентой 1 с помощью намоточной машины 2. Этим методом могут быть трубопроводы диаметром до 1200 мм и длиной до 200 м. Как показывает опыт эксплуатации трубопроводов, одной из главных причин их низкой надежности и долговечности является отсутствие или плохое качество изоляции внутренней и внешней поверхности труб. В настоящее время разрабатываются новые технические средства и методы противокоррозионной защиты внутренней поверхности труб. Рисунок 2.8 - Ремонт трубопровода методом “Expand-a-Pipe”: 1 – полимерная профильная лента; 2 – ремонтируемая труба; 3 – новая намотанная труба; 4 – намоточная машина. Диаграмма использования способов бестраншейного ремонта трубопроводов в РФ приведена на рисунке 2.9. Рисунок 2.9 – Удельный вес использования способов бестраншейного ремонта в РФ: 1 – длиннотрубный метод  68÷72 %; 2  пневмопробойник  18÷22 %; 3  комбинированный рукав  28÷32 %; 4  нанесение цементно-песчаного покрытия  35 %; 5  лайнеры  2÷4 %; 6  локальный ремонт  1÷2 %. 3 ТЕХНОЛОГИИ БЕСТРАНШЕЙНОГО РЕМОНТА ТРУБОПРОВОДОВ   Лучшим методом восстановления работоспособности трубопроводных систем и предотвращения создания в последующем аварийных ситуаций в городских условиях в настоящее время является использование технологий бестраншейного ремонта.   Бестраншейные технологии позволяют в среднем на 30-50 % снизить капитальные затраты в сравнении с традиционными технологиями и не требуют многих и часто дорогостоящих согласований на проведение ремонтных работ. Применение таких технологий в среднем на 25-40 % сокращает потребление электроэнергии насосно-силовым оборудованием и стабилизирует пропускную способность трубопроводов.   Для бестраншейного ремонта водопроводных сетей используются трубы из полиэтилена, полипропилена или композита - полиэтилен плюс поливинилхлорид (PVC).

Похожие:

	Правила приема в федеральное государственное бюджетное образовательное... В федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования		Шаблон программы производственной практики министерство образования... Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
	Министерство образования и науки Российской федерации Федеральное... Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования		Министерство образования и науки Российской федерации Федеральное... Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования
	Программа практики. 3 курс министерство образования и науки российской... Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования		Программа практики. 2 курс министерство образования и науки российской... Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
	Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального... Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования		Информационно-правовой портал «закон. Ру» федеральное государственное... Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования
	Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение... Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования		Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение... Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования