Ремонт трубопроводов и восстановление труб

Ремонт трубопроводов и восстановление труб

Ремонт трубопроводов и восстановление труб
0
05 ноября 2019

Основной способ бестраншейного восстановления (рекон­струкции и ремонта) подземных трубопроводов различного назначения — нанесение внутренних защитных покрытий (об­лицовок, оболочек, рубашек, мембран, вставок и т.д.) по всей длине трубопровода или в отдельных его местах.

Согласно современной международной классификации внутренние защитные покрытия могут выполняться в виде набрызговых оболочек, сплошных покрытий, спиральных оболочек, точечных (местных) покрытий.

Наиболее распространены следующие методы восстановления водопроводных и водоотводящих сетей бестраншейными способами:

  • нанесение цементно-песчаных покрытий (ЦПП) на внутрен­нюю поверхность восстанавливаемого трубопровода;
  • протаскивание нового трубопровода в поврежденный старый (с его разрушением и без разрушения) с помощью специаль­ных устройств, например пневмопробойников;
  • протаскивание гибкой полимерной трубы (предварительно сжатой или сложенной U-образной формы) внутрь ремон­тируемого трубопровода;
  • протаскивание сплошных защитных покрытий из различных полимерных материалов;
  • использование гибких элементов из листового материала с зубчатой скрепляющей структурой;
  • использование гибкого комбинированного рукава (чулка), позволяющего формовать новую композитную трубу внутри старой;
  • использование рулонной навивки (бесконечной профильной ленты) на внутреннюю поверхность старого трубопровода;
  • нанесение точечных (местных) покрытий и др.

Каждый из перечисленных методов восстановления отличается специфическими особенностями и имеет свои преимущества, определяющие область его применения. Целесообразность ис­пользования того или иного метода уточняется после детальных диагностических обследований и заключения технической экс­пертизы. В каждом конкретном случае рассмотрению подлежат состояние трубопровода, его размеры, вид транспортируемой среды, окружающая подземная инфраструктура, тип грунтов, наличие подземных вод и ряд других факторов, способных по­влиять на выбор метода восстановления.

ремонт трубопроводов и восстановление труб

Представим краткое описание некоторых методов бестраншейного восстановления водопроводных и водоотводящих сетей.

Нанесение цементно-песчаных покрытий на внутреннюю по­верхность трубопроводов (набрызговый метод).

Со временем в результате интенсивной эксплуатации трубопровода возможно механическое или химическое разрушение защитного слоя. Механическое разрушение покрытия вызывается следующими факторами: избыточная проницаемость покрытия, которая исключается при его плотности 300-400 кг/м3; появление трещин — в основном из-за нарушения технологии приготовления и нанесения покрытия (например, из-за несоблюдения водоцементного отношения, отсутствия специальных добавок-пластификаторов); эрозия, проявляющаяся при скорости течения воды по трубам более 4  м/с или при больших температурных перепадах.

В свою очередь, химическое разрушение покрытий может быть вызвано следующими причинами: агрессивность С02, воздействие сильных кислот высокие концентрации аммиака, сульфатов, сильных щелочей, а также биологическая коррозия с образованием сероводорода H2S. Перечисленные обстоятельства позволяют сделать вывод, что для водопроводных труб, защищенных цемент­но-песчаными покрытиями, наиболее характерными факторами разрушения являются механические, а для водоотводящих — как механические, так и химические, что во многом предопределяет целесообразность использования защитных цементно-песчаных покрытий в водоотводящих сетях, транспортирующих агрессивные к покрытиям сточные воды.

Следует отметить, что применение метода ремонта трубопроводов с нанесением цементно-песчаных покрытий не всегда воз­можно или неэффективно при разветвленной сети, включающей трубопроводы разного диаметра.

В этих случаях при нанесении цементно-песчаных покрытий может произойти закупорка от­ветвлений (перемычек) с меньшими проходными сечениями.

С другой стороны, если имеется альтернатива использования двух способов реновации сети — прокладки нового трубопровода с ЦПП или ремонта старого с нанесением ЦПП на месте, то чаще предпочтение отдают второму. Дело в том, что избежать повреждения (в период транспортировки или укладки) новых трубопроводов с предварительно нанесенным ЦПП (т.е. в завод­ских условиях) очень трудно. Трубопроводы с нанесенным ЦПП могут быть подвергнуты нагрузке с радиусом изгиба не менее 500-кратного диаметра трубы (германские нормы DIN 2614).

В последнее время альтернативой нанесению цементно-песчаных покрытий на внутреннюю поверхность трубопроводов служит напыление быстро затвердевающих на воздухе специ­альных составов, стойких к агрессивным веществам, например по методу «Трайтон», разработанному фирмой «CUES» (США). В отличие от цементирования, при котором наносится достаточно толстый слой защитной оболочки и не исключено ее сползание под действием силы тяжести, облицовка «Трайтон», в состав ко­торой входит более 20 различных веществ, имеет толщину 1 мм и застывает в течение 30 минут, тогда как цементно-песчаное покрытие твердеет 24 часа.

Набрызговые методы восстановления водоотводящих трубопроводов имеют еще одно преимущество. Оно проявилось лишь в последние годы при решении вопросов совмещения обновления водоотводящих коллекторов с прокладкой в них оптиковолоконных кабелей. Отверждаемая на месте обделка любого вида способствует надежному креплению в верхней части внутренней поверхности трубопровода специальных модулей с кабелями различного назначения. Таким образом, достигается двойной эффект: проводится экономичный бестраншейный ремонт трубопроводной  сети и коммерциализация пустого пространства в верхней части трубопроводов.

Протаскивание нового трубопровода в поврежденный старый (с его разрушением и без разрушения).

Основным достоинством данного метода является возможность восстановления сильно разрушенных трубопроводов путем прокладки нового, например полиэтиленового низкого давления (ПНД), на месте старого.

Протаскивание нового трубопровода в старый наиболее перспективно в тех случаях, когда необходима полная замена ветхого трубопровода с увеличением диаметра сети.

После разрушения старых трубопроводов их место могут занимать новые из различных материалов, как правило несколько большего диаметра, чем вышедшие из строя. Бестраншейный метод замены труб путем разрушения и протягивания новых имеет некоторые преимущества по сравнению с другими: уве­личение диаметра трубы ведет к повышению ее пропускной способности; при реализации метода может использоваться трубопровод из полимерных материалов, который не имеет сты­ковых соединений и выдерживает большие нагрузки при сроке эксплуатации 50—100 лет. Кроме того, метод можно использовать в нестабильных грунтах при их минимальной разработке в период реконструкции.

Разрушение старого трубопровода и протаскивание нового из отдельных модулей с помощью пневмоударной машины

1 — пневматическая лебедка; 2 — компрессор; 3 — секции (модули) нового трубопровода; 4 — рабочий колодец; 5 — воздухоотводной шланг; 6 — пневмоударная машина; 7 — новый трубопровод; 8 — расширитель; 9 — заменяемый трубопровод; 10 — анкер; 11 — приемный колодец; 12 — трос лебедки

Протягивание нового трубопровода с параллельным разруше­нием старого может осуществляться с помощью пневмоударных машин или пневмопробойников, оснащенных разрушающими гильзами с соответствующими ножами (рис. ниже). Энергия, необходимая для передвижения устройства по трассе старого трубопровода, подается от компрессора. Взламывающий нож разрушает старую трубу и уплотняет осколки в окружающий природный грунт. Расширитель создает увеличенный профиль для новой трубы, которая затягивается в освобождающееся про­странство одновременно с процессом разрушения.

Комплект пневмопробойника фирмы «GRUNDOKRACK» с разрушающей гильзой и расширителем

1 — трос лебедки; 2 — направляющая штанга; 3 — разрушающая гильза-нож; 4 — расширитель; 5 — клеммы; 6 — шланг высокого давления

В последние годы в России на ряде объектов использовалась технология замены ветхих неметаллических трубопроводов после их разрушения полиэтиленовыми с помощью раскатчиков. Дан­ная технология предусматривает использование специального рабочего органа — раскатчика с силовым приводом. Раскатчик устанавливается в рабочий котлован краном или вручную. После обеспечения соосности раскатчика и разрушаемого трубопровода осуществляется ввертывание раскатчика в трубопровод и вдавли­вание обломков разрушенной трубы в стенки образуемой скважины. При этом грунт вытесняется в радиальном направлении и вокруг скважины образуется уплотненная зона грунта. Практика показывает, что поверхностный слой грунта толщиной 10—15 мм в стенках скважины настолько спрессован, что его прочность со­поставима с прочностью бетонной трубы той же толщины. После выхода рабочего органа в приемный котлован и его отсоединения к концу приводных штанг подсоединяют полиэтиленовую трубу (цельную или отдельными секциями), которую затягивают в образовавшуюся скважину обратным ходом штанг.

Необходимо отметить, что основной недостаток этих двух методов протаскивания трубопроводов с помощью пневмопро­бойников и раскатчиков состоит в том, что в грунте возникают ударные волны, которые могут повредить коммуникации, расположенные в непосредственной близости от восстанавливаемого трубопровода, или нарушить грунтовый свод вокруг них, что впоследствии приводит к различным дефектам, вплоть до раз­рушения пересекающихся коммуникаций.

Для исключения этих явлений должны быть детально изучены геологические условия местности и проведено предварительное шурфование, подтверждающее или опровергающее наличие соседних коммуникаций на безопасном расстоянии.

В настоящее время способы разрушения старых труб из асбес­тоцемента, чугуна, керамики и пластика широко применяются в ряде стран. На некоторых отечественных и зарубежных объектах реновации для разрушения стальных трубопроводов использовался разрушающий наконечник, действующий как консервный нож и разрезающий трубопровод на две половины. Средняя скорость передвижения установки с разрушающим наконечником — около 80 м/ч. Некоторое снижение скорости наблюдается лишь при прохождении наконечника через резьбовые соединения труб.

Бестраншейная замена старых трубопроводов на новые может производиться и без их разрушения. В данном случае используется новый полимерный трубопровод, сматываемый с бобины (бухты, барабана) и протягиваемый с по­мощью пневмолебедки и троса через футляр и колодец в ветхий участок водопроводной сети. Учитывая предрасположенность полиэтиленовых труб к порезам случайными твердыми включениями канале при протягивании, для снижения до минимума возможности повреждения наружной поверхности трубопровода могут применяться специальные короткие пластмассовые сегменты и рейки, которые надеваются на протягиваемый трубопровод через определенные интервалы.

Для предотвращения порезов наружной поверхности поли­этиленовых труб применяются следующие способы: нанесение в заводских условиях утолщенной внешней оболочки, чтобы возможные повреждения затронули только ее; использование полиэтиленовых труб со стойкой к механическим повреждениям наружной полипропиленовой оболочкой.

В некоторых городах России при восстановлении водоотводя­щей сети без разрушения и с разрушением широко применяют короткие трубные полимерные модули. При этом особое внима­ние при их использовании для бестраншейного восстановления уделяется конструкциям соединительных узлов. Например, соединение труб из поливинилхлорида (ПВХ) выполняется на раструбах с уплотнением резиновыми кольцами, а также склеива­нием. Клеевые соединения имеют продолжительную по времени технологическую паузу (время между окончанием процесса и до­пустимостью приложения монтажных нагрузок для обеспечения соответствующей прочности): от 0,5 часа (при искусственном прогреве клеевого стыка) до суток (при формировании клеевого шва в естественных условиях, без подогрева).

Восстановление участка ветхой водопроводной сети без разрушения с помощью полимерных труб

Пластмассовые сегменты и рейки фирмы ОАО «Метафракс» для защиты трубопроводов при протягивании

Основной способ соединения труб из полиолефинов — кон­тактная сварка встык. Для получения качественного соединения также требуется продолжительная технологическая пауза (20 ми­нут). На рис. ниже показана установка для сварки труб диаметром 900 мм в плеть в полевых условиях.

Для раструбных соединений с резиновыми уплотнительными кольцами не требуется технологической паузы. Однако существен­ным недостатком таких соединений являются их внешние размеры.

При затягивании нового трубопровода в полость, образованную при разрушении стенок заменяемого трубопровода, требуется мощное оборудование (например, пневмоударные машины), так как используется больший по размерам и мощности расширитель.

Кроме того, наличие на поверхности нового трубопровода раструбных выступов, соразмерных с осколками разрушенных труб (например, острых керамических), может способствовать их захвату и неконтролируемому волочению вдоль поверхности пластмассовых труб, что вызовет появление порезов на поверхности трубы. Такие дефекты для безнапорных трубопроводов не так опасны, как для напорных. Тем не менее при расположении глубоких продольных порезов вблизи шелыг пластмассовых труб возможна их овализация под действием грунтовых и транспортных нагрузок, что, в свою очередь, может привести к преждевременному выходу трубопровода из строя.

Фрагмент подготовки полимерных труб для сварки

Для бестраншейной сборки труб из полимерных материалов используются замковые и резьбовые соединения. Им, так же как и раструбным, не требуется технологическая пауза. Резьбовые соединения могут быть различны как по сечению (треугольные, прямоугольные, трапециевидные, округленные), так и по размер­ным характеристикам составных элементов резьбы и соединения в целом (высота, длина и шаг, количество витков, наличие сбега и заходной части и место ее расположения).

Основное достоинство описанных методов восстановления путем протаскивания труб — их достаточно высокая произво­дительность при относительной простоте операций. Однако недостатком метода протаскивания без разрушения ветхого трубопровода является уменьшение его внутреннего диаметра после ремонта.

Следует отметить, что при выборе для бестраншейной рено­вации сетей метода протягивания и закрепления в предваритель­но разрушаемом трубопроводе полимерных оболочек или труб возникает необходимость тщательной диагностики состояния и структуры грунта вокруг ремонтного участка сети.

Протаскивание деформированных полимерных труб и защитных оболочек внутрь ремонтируемого трубопровода. При нанесении на внутреннюю поверхность трубопровода оболочек в виде де­формированных (профилированных, сплющенных) полимерных труб обеспечивается не только герметичность стенок, но и их высокая сопротивляемость динамическим нагрузкам. Введение в трубопровод и закрепление в нем защитной оболочки может достигаться двумя способами.

Первый способ — протаскивание бесшовного полимерного материала, например пластиковой профилированной трубы, поперечное сечение которой имеет U-образную форму, на всю длину ремонтного участка между двумя колодцами с последующим прижатием ее к внутренней стенке путем подачи под давлением теплоносителя (например, водяного пара, горячей воды), в том числе для принятия покрытием круглой формы. Данная технология разработана фирмой «Preussag» и названа «Слип лайнинг». С помощью этой технологии и ее моди­фикаций восстановлено свыше 800 км трубопроводов в разных странах мира. Преимущество технологии состоит в том, что при реновации используются тонкие полиэтиленовые трубы, которые позволяют восстановить сети практи­чески без уменьшения живого сечения трубопроводов.

Фрагмент ввода профилированной трубы в колодец (а) и ее расположение в трубопроводе(б)

Второй способ — введение в старый трубопровод предварительно сжатого по всему сечению (деформированного) нового полимерного трубопровода, име­ющего «термическую память» принятия необходимой формы с течением времени (технология «Свейдж лайнинг»). Ре­монт выполняется путем сварки секций полиэтиленовых труб друг с другом и протяжки их через пуансон или специальную сужающую мат­рицу с меньшим диаметром, чем диаметр полимерной трубы (рис. выше). После этого плеть вводят в старую трубу с помощью троса и лебедки, установленной в следующем по ходу движения трубы колодце.

Со временем сжатая труба распрямляется до естественного со­стояния и прилегает к внутренней поверхности восстанавливаемого трубопровода (рис. ниже).

Полимерная труба расширяется до тех пор, пока ее внешний диаметр не достигнет размера внутреннего диаметра старого трубопровода и не образует с его стенкой плот­ного соединения.

При этом отпадает необходимость применения цементного раствора или специальных отвердителей.

Протаскивание сплошных защитных покрытий из различных полимерных материалов. На санируемые трубопроводы систем водоснабжения и водоотведения могут наноситься защитные внутренние покрытия (оболочки, мембраны, рукава), которые обеспечивают полную герметичность стенок, а также их высокую сопротивляемость динамическим нагрузкам.

Пропуск полимерной трубы через матрицу для временного уменьшения диаметра

Новая полиэтиленовая труба после принятия первоначальной формы в старом трубопроводе

Введение в трубопровод и закрепление в нем оболочки могут достигаться либо путем протаскивания бесшовного покрытия на всю длину ремонтного участка между двумя колодцами с последующим прижатием ее специальным грузом в форме бал­лона и подачей под давлением горячего воздуха или водяного пара , либо постепенным введением на ремонтный участок скрученной в рулон оболочки в виде чулка (лайнера) сприжатием ее к стенке жидкостью, подаваемой под давлением . Ввод оболочки в трубопровод осуществляется через открытый люк колодца.

Нанесение внутреннего защитного покрытия из гибких пластических материалов

1 — восстанавливаемый участок трубопровода; 2 — защитное покрытие; 3 — направляющий ролик;
4 — лебедка; 5 — трос; б — емкость с горячим воздухом (паром); 7 — специальный грузНанесение внутреннего защитного покрытия по технологии фирмы «Entrepose»

1 — восстанавливаемый трубопровод; 2 — защитное покрытие в виде выворачивающегося наружу чулка; 3 — направляющие ролики

В результате процесса полимеризации происходит затвердева­ние сплошной защитной оболочки, после чего все устройства и жидкость из трубопровода удаляются. Коммуникации могут быть сданы в эксплуатацию через несколько суток после проведения описанных операций. Данный метод широко используется рядом западно-европейских фирм, в частности: «Соса», «Entrepose Т. Р.», «Le Joint Jnterne» и т.д.

Особого внимания с технической точки зрения заслуживает технология нанесения сплошных полимерных рукавов «Феникс», которая является одним из эффективных способов восстановле­ния внутренней поверхности изношенных трубопроводов систем водо- и газоснабжения.

Использование гибких элементов из листового материала с зуб­чатой скрепляющей структурой. Этот метод восстановления водо­отводящих сетей основан на применении полимерной облицовки из элементов продольного сечения, образующих при соединении друг с другом внутреннюю защитную оболочку трубопровода. Метод разработан германской фирмой «Trolining». Технология нанесения защитного покрытия состоит в протягивании из колодца через дефектный участок трубопровода гибких и высокопрочных полиэтиленовых заготовок, соединяемых внутри трубопровода с помощью экструзионной сварки. Для плотной фиксации об­лицовки к внутренней поверхности трубопровода в кольцевую полость между стенкой трубы и облицовкой инъецируется цемен­тирующий материал, а в трубопровод нагнетается вода, которая распрямляет облицовку и прижимает ее к стенкам.

Установка листовых полимерных зубчатых секций по технологии «Trolining»

а — базисная система установки (с одной зубчатой секцией и заполнением пустот между внутренней поверхностью трубы и зубчатыми элементами); б — то же с использованием промежуточного защитного слоя; в — то же с использованием дополнительного упругого элемента вокруг зубчатой секции; г— система установки с двумя зубчатыми секциями; 1 — поврежденная труба; 2 — инжектор фирмы «Trolining»; 3 — зубчатая секция; 4 — защитный слой; 5 — упругий элемент

Система внутренних гибких сегментов «Trolining» позволяет применять различные типы секций, отличающихся друг от друга структурой поверхности (однослойной, многослойной и комбинированной с защитными слоями).

Использование гибкого комбинированного рукава (чулка). Сущность этого метода восстановления состоит в образовании внутри ремонтного участка трубопровода новой композитной тонкостенной трубы, обладающей достаточно самостоятельной несущей способностью при минимальном снижении диаметра действующего трубопровода.

Для реализации метода внутрь ветхого трубопровода через смотровые колодцы пропускают комбинированный рукав, пред­ставляющий собой пропитанный термореактивным связующим армирующий материал (стеклоткань, синтетический войлок). Затем во внутреннюю герметичную оболочку комбинированно­го рукава под давлением подается теплоноситель (пар, горячая вода), который расправляет рукав, прижимает его к внутренней поверхности трубопровода и полимеризует связующее, образуя новую композитную трубу.

Выворот и продвижение комбинированного рукава в трубо­проводе можно осуществлять с помощью гибкого элемента (троса), жидкой или газовой среды, подаваемой под давлением, а также совместным использованием обоих способов.

Основные преимущества метода протаскивания комбинирован­ного рукава — простота и доступность технологии и оборудования для ее реализации, высокое качество и долговечность защитного покрытия, возможность ремонта достаточно изношенных тру­бопроводов (независимо от материала изготовления) в широком диапазоне их диаметров и длин. С помощью пластикового ком­бинированного рукава можно восстанавливать круглые, овальные и специальные профили труб.

Использование рулонной навивки (бесконечной профильной ленты) на внутреннюю поверхность старого трубопровода. Для реновации безнапорных водоотводящих трубопроводов могут применяться методы «Ribloc» и «Expanda-Pipe». Они позволяют облицовывать внутреннюю поверхность трубопроводов поливинилхлоридной лентой. Для этого в колодце устанавливается специальный ста­нок, осуществляющий несколько функций: нанесение (навивку) бесконечной ленты по внутреннему диаметру трубопровода, ее крепление; заливку клеющей смолы; проталкивание образовав­шегося каркаса из ПВХ внутрь ремонтного участка трубопровода, расширение каркаса для его фиксации на восстанавливаемом сооружении. После процесса наматывания оставшееся свободное кольцевое пространство между восстанавливаемой трубой и новым каркасом заполняется специальным раствором и уплотняется трамбовкой для повышения статической проч­ности.

Фрагмент нанесения ленточного защитного покрытия по технологии «Ribloc»из колодца

По технологии «Panel Lok», разработанной фирмой «Camit Ltd» (Австралия), для наматывания применяется специальная профи­лированная лента из ПВХ, которая имеет снаружи Т-образные рифления. Рифления увеличивают структурную поверхность и обеспечивают механическое сцепление с цементным раствором, инъектируемым между обделкой и стенкой восстанавливаемого трубопровода. Профилированную ленту можно применять для круглых, овальных и прямоугольных сечений трубопроводов диаметром от 900 мм, обладающих достаточной несущей спо­собностью.

При использовании некоторых модификаций метода ру­лонной навивки функционирование трубопровода может не прекращаться.

Точечные (местные) защитные покрытия. Данный тип покрытий характерен для ликвидации одиночных (точечных) сквозных, в том числе периферийных, трещин, вызванных подвижкой грунта (например, при проведении вблизи трасс земляных ра­бот, воздействии на трубопроводы сверхнормативных нагрузок от дорожного движения, землетрясений и т.д.), а также местной коррозией стенок трубопроводов. Покрытия для точечного ремонта могут также использоваться в качестве герметичных соединений отдельных труб при реализации различных способов бестраншейного восстановления сетей.

Местные повреждения, явившиеся причиной химической эрозии стенок трубопроводов, могут развиваться очень быстро и приводят к преждевременному выходу трубопровода из строя. Данные статистики показывают, что такого рода повреждения составляют около 10% длины трубопровода.

Покрытия для местного ремонта могут поставляться в виде: жидких растворов, твердеющих после операций нанесения на поврежденные поверхности; растворов полужидкой консистенции; волокнистых материалов с пропиткой смолами (полиэфирными, эпоксидными и полиуретановыми); профильных резиновых уплотнителей; гильз из нержавеющей стали; эластичных рукавных заготовок; трубчатых вкладышей и т.д.

Перед реализацией любого из описанных выше методов ремонта действующих сетей и сооружений водоснабжения или водоот­ведения необходима прокладка временных наружных обводных трубопроводов. Например, в случаях восстановления водопро­водных сетей обводные трубопроводы должны обеспечивать на период ремонта подачу потребителю хозяйственно-питьевой воды в требуемом количестве и соответствующего качества. Кроме того, обводные трубопроводы должны удовлетворять определенным требованиям, изложенным в технических условиях на произ­водство ремонтных работ, они должны быстро монтироваться и демонтироваться и обеспечивать соответствующие санитарно- гигиенические показатели транспортируемой воды. Поскольку эти трубопроводы прокладываются снаружи вдоль тротуарных бортовых камней, они должны выдерживать удары шин транс­портных средств, а также быть рассчитаны на восприятие полного гидродинамического давления воды. При этом весьма важна адаптация обводных трубопроводов к стандартным фитингам, контрольно-регулировочной и запорной арматуре.

Следует отметить, что при многих положительных сторонах современных технологий бестраншейного восстановления тру­бопроводов нельзя допускать «эйфории санации», которая может быть следствием субъективных и не полностью оправданных решений, необоснованных критериев или велением моды на бестраншейные технологии.

Абсолютный приоритет применению бестраншейных технологий ремонта может быть отдан только в тех случаях, когда требующие ремонта инженерные коммуникации располагаются ниже других городских подземных сооружений и их раскопки связаны со значительными трудностями. Например, в Гонконге некоторые водоотводящие коллекторы проложены ниже линий метрополитена. Данное обстоятельство однозначно отдает предпочтение бестраншейным методам в случае необходимости ремонта или замены сетей.

Источник

Схема ремонтных работ с монтажом байпасной линии

а — установка перекрывающих устройств для отсечения поврежденного участка от основной магистрали; б — монтаж байпаса; в — удаление поврежденного участка и замена его новым; г — демонтаж перекрывающих устройств и ввод в действие трубопровода 
2. Прокладка и врезка временной байпасной линии для не- прекращаемой перекачки.

Основные же восстановительные работы по замене участка трубы выполняются в обычном ритме, что способствует повыше­нию качества монтажных работ. Одновременно с началом аварийно-восстановительных работ по вскрытию участка трубопровода, сбору и откачке вытекающего нефтепродукта с обеих сто­рон удаляемой секции трубопровода (без его опорожнения) устанавливают перекрывающие устройства для отсечения поврежденного участка от основной магистрали, для чего выполняются два вида сложных и ответственных операций:

  1. Вырезка отверстий в трубопроводе.
  2. Ввод через них перекрывающих устройств.

Для этого в месте ввода перекрывающих устройств к трубопроводу привариваются два патрубка или разрезных тройника, во фланцах которых имеются специальные пазы для установ­ки заглушек после окончания ремонтных работ. К патрубкам присоединяют специальную запорную арматуру, к которой мон­тируют механизм для вырезки отверстия. Конструкция меха­низма позволяет вырезать отверстия в трубопроводе, находя­щемся под давлением перекачиваемого продукта. Сверление отверстий производят цилиндрической трубчатой фрезой с тор­цевой рабочей частью. Фрезу необходимо устанавливать очень точно по оси предполагаемого отверстия, а раму крепят к фланцу.

ремонт трубопроводов и восстановление труб

Фрезерный шпиндель снабжен специальным устройством, которое удерживает вырезанный кусок металла и позволяет его извлечь. Вращательное движение фрезы и ее подача обеспечиваются встроенным в рамку пневмо- или гидроприводом. После вырезки отверстий механизм демонтируют, арматуру закры­вают и на его место устанавливают приспособление для ввода перекрывающих устройств. Перекрывающее устройство пред­ставляет собой заглушку в форме ребристого конуса, смонтиро­ванную на тягах, и позволяет удерживать рабочее давление жидкости в трубопроводе.

После вырезки отверстий в трубопроводе и демонтажа свер­лильного устройства к запорной арматуре подсоединяют байпас, по которому и направляется поток перекачиваемого продукта. Поврежденный участок удаляют и заменяют новым, затем пере­крывающие устройства демонтируют, патрубки заглушают спе­циальными сегментными заглушками, запорную арматуру на обводной линии перекрывают, и поток нефтепродукта направляется по основному трубопроводу.

С целью соблюдения требований техники безопасности и противопожарных норм при проведении монтажных работ про­водят герметизацию полости трубопровода различными герметизирующими устройствами.

Наиболее широко применяемые в газораспределительных си­стемах низкого давления так называемые «глиняные пробки» представляют собой шамотную глину, зафасованную в эластич­ные матерчатые мешки и утрамбованную в полость трубопрово­да. Длина пробки зависит от характера местности, качества гли­ны, времени года, диаметра трубопровода и т.д., но должна со­ставлять не менее двух диаметров трубы и гарантировать без­опасность огневых работ, выполняемых вручную. Набивку и трамбование глиняной пробки обычно производят вручную. Для герметизации полости трубопровода, кроме глиняных пробок, создание которых является весьма трудоемкой и малопроизводи­тельной операцией, применяют и другие способы, принцип дей­ствия которых основан на введении внутрь трубопровода раз­личных шаров, пробок, скребков и иных механических раздели­телей, используемых при замене участков нефтепроводов в пла­новом порядке.

При утечке нефти или газа велика вероятность дальнейшего развития повреждения, трещин, негативного развития аварии, что может привести к недопустимому прекращению перекачки по поврежденному участку трубопровода, в связи с чем вопрос сокращения времени перекрытия поврежденного трубопровода и строительства временной обводной линии является весьма акту­альным.

Вырезка отверстий с помощью торцевой трубчатой фрезы должна производиться на малых оборотах с тем, чтобы не про­изошел перегрев зубьев фрезы, их заклинивание или поломка, в связи с чем на этом технологическом этапе нет резерва для со­кращения времени аварийного ремонта трубопровода.

Таким образом, только за счет уменьшения времени монтажа временной обводной линии возможно уменьшение общего време­ни локализации и ликвидации аварийной ситуации без останов­ки перекачки, возникшей на трубопроводе.

Необходимо также попытаться улучшить первый технологи­ческий этап — аварийное перекрытие поврежденного участка трубопровода с возможностью дальнейшего проведения ремонт­ных работ в обычном режиме.

Необходимо разработать технические средства и технологию быстрой ликвидации аварии и восстановления перекачки бес­траншейным методом по типу «труба в трубе», а также без оста­новки перекачки транспортируемого продукта.

Исследование существующих способов ремонта подземных трубопроводов выявило, что достаточно хорошо разработаны и с успехом применяются для ремонта трубопроводов технологии, предусматривающие вскрытие и ремонт дефектных участков с остановкой перекачки. Но эти технологии достаточно дорогие и не во всех случаях возможны.

При необходимости ремонта трубопроводов в стесненных условиях при нахождении мест повреждений под болотами, транспортными магистралями и другими препятствиями наиболее­лее эффективными являются методы ремонта по типу «труба в трубе».

Применение «холодной врезки» с одновременным строитель­ством байпасной линии не решает вопрос сокращения сроков восстановления поврежденного трубопровода, предупреждения возникновения чрезвычайных ситуаций, связанных с прекращение­м подачи энергоресурсов на объекты производственной и со­циальной сферы деятельности человека, имеющие непрерывный характер.

Решение задач повышения точности и эффективности методов определения мест утечек, образования сужений и закупорок, создания эффективных и быстрых технологий ремонта трубопроводов методом «труба в трубе», а также без остановки ­перекачки позволило бы значительно сократить сроки ремонта, потери транспортируемых углеводородов, снизить загрязнение окружающей среды, что очень актуально.

Источник

Комментировать
0
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит