Меню

Санация трубопроводов цементным раствором



Санация трубопроводом методом нанесения цементно-песчаных покрытий (стр. 1 из 4)

Санация трубопроводов методом нанесения

Использование трубопроводов из металлических труб на протяжении долгих лет ведет к увеличению риска аварий на трубопроводах. Стальные трубы при контакте с водой подвержены коррозии, в результате которой, на внутренней поверхности трубы образуются отложения, препятствующие нормальной перекачке воды, требующие повышения напора и, соответственно, больших затрат электроэнергии.

Продолжительная коррозия приводит к последствиям в виде точечного или площадного уменьшения толщины стенки. Также вследствие процессов старения в соединениях трубопроводов, в их уплотняющих системах, или в результате внешнего воздействия, как повреждения, подвижки или сотрясения, могут возникать не герметичности и утечки в трубопроводных сетях. Последствия не герметичностей проявляются в виде повышенных издержек производства из-за понесенных убытков или в виде высоко затратных мероприятий по ликвидации заражения земляного грунта и подземных вод, вызванными негерметичными трубопроводами.

Помимо этой проблемы существует еще одна проблема – это качество питьевой воды, которая становиться непригодной к употреблению по санитарным нормам. Острой является задача увеличения долговечности труб, применяемых в коммунальном хозяйстве и теплоэнергетике, где срок их службы в зависимости от способа прокладки, условий эксплуатации, вида теплоизоляции и т. п. в 3—5 раз ниже нормативного. Это приводит к значительным потерям энергоресурсов и огромным затратам на ремонт и прокладку трубопроводов, в десятки раз превышающим стоимость применяемых при этом труб. В практической деятельности важно найти наиболее экономичный и практичный путь решения указанных задач, т. е. определить возможности создания безопасных условий для трубопроводов при наименьших затратах на их осуществление.

Если ранее для решения этих проблем применяли обычный ремонт или дорогостоящую замену труб, то на сегодняшний день используются технологии санации.

Эти технологии, являясь более дешевой альтернативой замене труб, позволяют работать без серьезных нарушений в дорожном движении, что в крупных городах может являться самым важным фактором при выборе методов производства работ.

1.Технологическое описание метода

Цементно-песчаные покрытия являются надежным средством ликвидации различного рода дефектов на внутренней поверхности стальных и чугунных труб, а также антикоррозионным материалом.

Работы проводятся путем нанесения цементно-песчаных покрытий на стальные и чугунные трубы независимо от давления воды.

Технология восстановления трубопроводов методом внутреннего цементно-песчаного покрытия является основным методом восстановления трубопроводов в мировой практике. Эта технология является удачной альтернативой дорогостоящей перекладки водопроводных сетей.

1.1. Область применения метода

Область применения метода ЦПП широка – диаметры санируемых трубопроводов могут быть от 150 до 1500 мм, диапазон наружных диаметров для санации стальных труб 76-2020 мм. причем величина давления в трубопроводе не ограничена. Технология внутренней цементно-песчаной облицовки труб эффективно применяется при восстановлении работоспособности (санировании) изношенных подземных стальных и чугунных трубопроводов хозяйственно-питьевого, горячего водоснабжения и напорной канализации для санирования старых, инкрустированных и корродированных труб, а также как защита от коррозии для новых труб и трубопроводов из стали и чугуна. Работы по нанесению цементно-песчаных покрытий должны включать проведение подготовительных технических мероприятий, а также подготовку и приготовление компонентов смеси. Работы по нанесению цементно-песчаных покрытий не производятся при установившейся среднесуточной температуре наружного воздуха менее 5 °С.

Метод используется при любой глубине заложения труб (в грунте или непроходных каналах) и не зависит от типа грунтов, окружающих трубопровод. Он целесообразен при следующих видах повреждений:

· раскрытых стыках труб

· смещении труб в стыках

· деформации секций труб

· при разветвленной сети, включающей трубопроводы разного диаметра, т.к. при нанесении покрытий может произойти закупорка ответвлений (перемычек) с меньшими проходными сечениями

При этом толщина покрытия может составлять 3–13 мм в зависимости от типа трубопровода (сталь или чугун) и от диаметра.

Материалом являются жидкие цементно-песчаные растворы. Для приготовления смеси используется портландцемент М 500 и мелкозернистый кварцевый песок.

Технология подготовки компонентов смеси включает в себя следующие операции:

· просеивание песка и цемента через сито;

· затаривание в водонепроницаемые емкости.

Компоненты смеси должны отвечать следующим требованиям:

· Портландцемент – М500 (ГОСТ 10178-85) который не должен содержать комков и химических добавок, иметь густоту цементного теста не более 27% и период схватывания не ранее 60 мин. Удельная эффективная активность радионуклидов должна соответствовать 1-му классу по ГОСТ 30108-94. Не допускается смешивание цементов разных партий и марок, а так же использование вяжущего сроком хранения более 60 суток со дня отгрузки заводом изготовителем. Возможно наличие в составе вяжущего сертифицированных тонкомолотых минеральных добавок (до 10% массы цемента) для повышения физико-химических характеристик покрытия (водонепроницаемости и стойкости к вспучиванию).

Читайте также:  Цементная штукатурка смесь для внутренних работ

· Песок – мелкозернистый кварцевый песок, фракционированный. (ГОСТ 8736-93, ТУ 39-1554-91). Должен иметь крупность зерен не более 1 мм; фракции с размером зерен 0,315….0,63 мм должны составлять не менее 70% массы песка, а фракции размером до 0,315 мм менее 3%. Содержание глинистых, илистых и пылевидных частиц не должно превышать 3% (по массе). Удельная эффективная активность радионуклидов должна соответствовать 1-му классу.

· Вода – должна соответствовать техническим условиям ГОСТ 23732-79 и иметь температуру +10…+30єС, а оптимальное соотношение твердых компонентов цемент-песок должно быть в пределах: по объему от 1:1 до 1:1,2 и по массе от 1:1,115 до 1:1,338. При этом водоцементное соотношение должно составлять 0,30….0,36.

Подготовленная к нанесению на внутреннюю поверхность трубопровода цементно-песчаная смесь должна быть хорошо перемешана и однородна. Её подвижность в течении всего времени должна быть в диапазоне 6,5…9,0 (по глубине погружения конуса согласно ГОСТ 5802-86). Перед нанесением на трубопровод смесь должна иметь температуру +10….25єС. [7]

1.3 Обоснование метода применения

К достоинству метода нанесения цементно-песчаных покрытий можно отнести относительную простоту технического исполнения и низкую стоимость ремонтных работ, которая составляет около 30% стоимости нового строительства. После нанесения цементно-песчаного раствора трубопровод может быть пущен в эксплуатацию через 3-5 суток, т. е. технологический цикл процесса является относительно продолжительным. Покрытие сохраняется стабильным в течение длительного срока эксплуатации (50 лет). На основе своих микробиологических свойств, высокой прочности и связанной с этим сопротивляемости механическим нагрузкам, цементно-песчаное покрытие является идеальным материалом для систем водоснабжения.

Применение этого метода обеспечивает:

· Предотвращение коррозии внутренней поверхности трубопроводов

· Предотвращение минеральных отложений и биологических обрастаний

· Увеличение пропускной способности (улучшение гидравлических характеристик) действующих трубопроводов

· Тонкая и гладкая поверхность облицовки после ее затирки обеспечивает снижение гидравлического сопротивления и потерь напора в трубопроводах при незначительном уменьшении его внутреннего диаметра.

· Снижение потребления электроэнергии для транспортировки перекачиваемой воды

· Устранение утечек воды за счет герметизации свищей и неплотностей стыковых соединений

· Сохранение качества в процессе транспортировки по трубам питьевой и высококачественной технологической воды.

Главное защитное свойство цементного слоя состоит в способности предотвращать коррозию металла. Цементно-песчанный слой представляет собой пористую массу, чем выгодно отличается от других покрытий, где требования герметичности совсем иные. При постоянном контакте с водой в поры покрытия проникает вода, происходит реакция гидратации цемента с образованием раствора гидроокиси кальция (pH 12,6, среда щелочная). Сталь пассивируется за счет образования защитного слоя из окислов железа.

В таких условиях низколегированная сталь не корродирует. Как видим, к цементному камню требования абсолютного отсутствия пористости можно не применять. Известно, что некоторые виды железобактерий, например моллюск дрейсена, не живут в щелочной среде, и подобные обрастания на цементном покрытии не встречаются. Лабораторные опыты показывают, что даже если при нанесении цементного раствора в защитном слое и образовались трещины, то со временем они затягиваются образующимся при взаимодействии воды и цементного камня карбонатом кальция с достаточными прочностными характеристиками. Технология защиты труб цементно-песчаным раствором позволяет экономить на значительном снижении остаточной концентрации хлора в питьевой воде из-за сокращения потерь на сорбцию окислителя пористыми коррозионными обрастаниями по причине их полного отсутствия.

Проблемы данного метода:

При интенсивной эксплуатации трубопровода может происходить механическое или химическое разрушение защитного слоя.

Механическому разрушению способствуют следующие факторы:

Источник

Санация трубопровода методом нанесения цементно-песчаного покрытия

Ранее для решения проблем применяли обычный ремонт или дорогостоящую замену труб, то на сегодняшний день используются технологии санации. Для систем хозпитьевого, промышленного и сельскохозяйственного водоснабжения наибольшее распространение получила технология внутренней цементно-песчаной облицовки труб, которая одинаково успешно применяется как при строительстве новых, так и при бестраншейной реконструкции действующих трубопроводов. Технология восстановления трубопроводов методом нанесения цементно-песчаного покрытия на внутреннюю поверхность труб является основным методом восстановления трубопроводов в мировой практике. Эта технология является удачной альтернативой дорогостоящей перекладки водопроводных сетей и позволяют работать без серьезных нарушений в дорожном движении, что в крупных городах может являться самым важным фактором при выборе методов производства работ. Технология восстановления изношенных трубопроводов методом нанесения цементно-песчаного покрытия обеспечивает значительную экономию времени и средств на выполнение работ, особенно в местах жилых построек и производственных территорий с развитой сетью подземных коммуникаций.

Читайте также:  Сухая смесь или цемент с песком

Сроки производства работ в 5-10 раз короче по отношению к новому строительству (перекладке). Продолжительность технологического цикла, в зависимости от местных условий, не превышает 2-4 дней. Стоимость работ по санированию изношенных трубопроводов не превышает 40% стоимости прокладки новых труб. При санации больших диаметров трубопровода эти затраты снижаются.

Цементно-песчаные покрытия являются надежным средством ликвидации различного рода дефектов на внутренней поверхности стальных и чугунных труб, а также антикоррозионным материалом.

Область применения метода ЦПП широка — диапазон диаметров санируемых трубопроводов могут быть от 325 до 3000 мм. Технология внутренней цементно-песчаной облицовки труб эффективно применяется при восстановлении работоспособности (санировании) изношенных подземных стальных и чугунных трубопроводов хозяйственно-питьевого, сельскохозяйственного, промышленного водоснабжения, горячего водоснабжения и напорной канализации для санирования старых, инкрустированных и корродированных труб, а также как защита от коррозии для новых труб и трубопроводов из стали и чугуна. Для трубопроводов горячего водоснабжения в цементно-песчаный раствор вводится специальные модифицирующие добавки, которые придают пластичность покрытию. Нанесение покрытия может производиться как на действующих трубопроводах, так и на вновь строящихся. Цементно-песчаное покрытие — является экологически чистым покрытием, и качество воды сохраняется в процессе транспортировки по трубопроводу. Проведенные работы по санации приводят к предотвращению коррозии внутренней поверхности трубопроводов минеральных отложений, биологических обрастаний. Восстановленный трубопровод методом цементно-песчаного покрытия увеличивает пропускную способность (улучшение гидравлических характеристик) действующих трубопроводов, а также увеличивается срок их службы.

Толщина слоя цементно-песчаного покрытия может составлять 4-13 мм в зависимости от типа трубопровода (сталь или чугун) и от диаметра.

Метод используется при любой глубине заложения труб (в грунте или непроходных каналах) и не зависит от типа грунтов, окружающих трубопровод.

Работы по нанесению цементно-песчаных покрытий должны включать проведение подготовительных технических мероприятий, а также подготовку и приготовление компонентов смеси. Работы по нанесению цементно-песчаных покрытий не производятся при установившейся среднесуточной температуре наружного воздуха менее 5°С.

Технология нанесения ЦПП включает в себя:

Источник

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:

  1. Получение внутри очищенного трубопровода защитного слоя с помощью полиэтиленового вкладыша по технологии «U-лайн». Теплоноситель под давлением распрямляет эту «кишку» внутри ремонтируемого участка коммуникаций.
  2. По технологии «трубы в трубе», где внутри поврежденного металлического участка закрепляется полимерный фрагмент. Это удобно не только для восстановления водопровода, но и для канализации. Для этого старый трубопровод должен быть промыт водой под давлением.
  3. Частичный взлом, когда по аналогии с описанным выше методом «труба в трубе» требуется небольшое изменение диаметра на 1 размер. При этом приходится частично деформировать фрагмент старого трубопровода посредством пневматического пробойника. Это дает возможность протаскивания полимерного вкладыша большей длины.
  4. Метод напыления на участок подготовленной поверхности трубопровода цементного раствора с последующим выравниванием насадкой конической формы. Данная технология рекомендуется для восстановления водопроводных коммуникаций, в канализационных системах она не применяется.
  5. Прогрессивная технология проведения восстановительных работ при помощи технических роботов, которые эффективны при прохождении сложных поворотных участков для фиксации внутренних покрытий.
Читайте также:  Цементная стяжка пола перед покрытием

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:

  • под воздействием яркого ультрафиолета (рукав из фотополимеров, подобно зубным пломбам);
  • от высокой температуры воды;
  • под прогретым воздухом или паром под давлением.

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:

  • минимизирует потребность в земляных работах, что существенно снижает затраты на профильный транспорт;
  • нет необходимости составления сложных проектных и сметных работ, поскольку санацию проводят на одном из участков готовых коммуникаций;
  • значительное продление срока эксплуатации отремонтированной трубы;
  • работы по восстановлению не затрагивают проложенных рядом сетей;
  • ускоренные темпы ремонта поврежденной трубы;
  • доступ к поворотным участкам изнутри;

Восстановление трубопроводов современными технологиями не требует привлечения большого количества техники и рабочих

  • нет потребности в доступе экскаваторных машин (другой техники) к ремонтируемому фрагменту подземной траншеи;
  • минимальная стройплощадка и количество привлекаемых специалистов;
  • устойчивость к коррозии и абразивным повреждениям после полимеризации бесшовного вкладыша;
  • внутренняя полимеризация большого отрезка снижает риск возникновения новых протечек;
  • минимальное изменение диаметра сечения водогона;
  • транспортный поток продолжает движение во время санации трубопроводов над поврежденным участком;
  • улучшение функционирования и темпа продвижения транспортируемой среды за счет гладкой внутренней поверхности;
  • работы не наносят вреда экологии;
  • возможность работы ночью, при этом роботизированные проходчики мониторят процесс отвердения «чулка» внутри трубы с выведением изображения на компьютерную программу в реальном времени.

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.

Источник