Замена поврежденного участка трубопровода — дорогостоящее мероприятие, требующее многочисленных согласований и разрешений; земляных работ по откапыванию траншеи на ограниченном участке; устройстве и подключении временного трубопровода, заменяющего участок, подлежащий демонтажу; монтажных, сварочных и изоляционных работ, организации пересечений с другими коммуникациями, выполняемых в стесненных условиях. Этих сложностей можно избежать, если для восстановления работоспособности инженерных сетей использовать бестраншейные методы, в частности технологию санации трубопроводов CIPP (Cured-In-Place Pipe — труба, отвержденная по месту), используемой в России несколькими предприятиями, в т.ч. компанией «СТИС» из Ярославля.
Основы технологии CIPP
Технология бестраншейного восстановления участка трубопровода методом CIPP заключается в создании внутри ремонтируемого участка новой тонкостенной трубы из специального композитного материала. Новая труба будет обладать несущей способностью, достаточной для восприятия воздействия рабочей среды, при этом ее толщина практически не снизит диаметр действующего трубопровода.
Для практической реализации этого метода бесшовный полимерный чулок закрепляют с одного края ремонтируемого участка и под воздействием нагнетаемого компрессором воздуха или с помощью давления столба воды выворачивают и протягивают на всю его длину. Чулок пропитан термореактивными клеевыми составами (эпоксидной или полиэфирной смолой), под давлением обеспечивается его плотное прилегание к стенкам существующей трубы, с последующей его полимеризацией (подается пар или нагревается вода), причем характеристики полученной конструкции лучше, чем у стандартной полиэтиленовой трубы.
В состав комплекта оборудования, необходимого для санации трубопровода методом CIPP входят:
- каналопромывочная машина с комплектом насадок, предназначенная для гидравлической очистки внутренней поверхности участка трубопровода, подлежащего санации;
- установка с реверсивным барабаном на котором намотан полимерный чулок;
- лебедка с тросом;
- компрессорная установка/вышка с оголовком для формирования столба воды
- парогенератор/водогрейная установка
- электрогенератор;
- установка теледиагностики для проверки сначала степени очистки стенок существующего трубопровода и по завершении работ качества произведенной санации.
Все оборудование монтируется на автомобилях, что упрощает его доставку к месту производства работ.
Функциональное назначение композитной оболочки
Устройство композитного покрытия внутренней поверхности эксплуатируемого трубопровода по технологии CIPP выполняют при необходимости:
- восстановления герметичности системы и ее несущей способности, в случае, если на ремонтируемом участке обнаружены одна или несколько продольных трещин, его несущей способности недостаточно для восприятия реальных нагрузок, а целостность трубопровода сохраняется благодаря совместной работе с грунтом обратной засыпки, т.е. работоспособности системы «труба — грунт»;
- восстановления несущей способности и герметичности трубопровода, когда система «труба — грунт» не способна справляться с действующими нагрузками из-за большого количества крупноразмерных продольных трещин.
Таким образом, состояние поврежденного участка эксплуатируемого трубопровода оказывает большое влияние на работу внутреннего композитного покрытия трубы.
Конструкция чулка CIPP
Основным элементом технологии CIPP является бесшовный отверждаемый синтетический чулок, который:
- состоит из покрытой эпоксидной смолой основы из технической ткани или войлока, образующая под воздействием пара или горячей воды тонкий, практически не снижающий внутренний диаметр трубопровода, но при этом прочный и устойчивый к деформациям слой, обеспечивающий работоспособность отремонтированного участка на протяжении более 50 лет;
- нейтрален к многим агрессивным средам; можно использовать в системах водоснабжения и канализации, в нефтяном и газовом производстве;
- пригоден для санации трубопроводов диаметром от 150 мм до 1,4 м с давлением до 30 атм;
- может использоваться для санации трубопроводов с локальными сужениями и поворотами до 90°, а также ремонта состыкованных труб разного диаметра;
- повышает гидравлические свойства трубопровода за счет полученной внутренней гладкой поверхности трубы практически прежнего диаметра.
Правильной использование чулка позволит получить требуемый эффект.
Сфера применения технологии CIPP
Максимальная эффективность технология бестраншейного восстановления участка трубопровода по технологии CIPP обеспечивается:
- при обнаружении в существующем трубопроводе продольных, поперечных и винтообразных трещин, абразивном износе, свищах;
- при санации напорных и самотечных сетей питьевой, технической и противопожарной воды, хозбытовых, промышленных и ливневых стоков, природных и технических газов, углеводородов, диаметром от 150 мм до 1,4 м из стальных, чугунных, керамических, асбестоцементных, железобетонных труб;
- при длине ремонтируемого участка до 500 м с трубами диаметром до 150 мм, до 300 м при диаметре 300 мм и 100 м при трубе диаметром 1000 мм.
Метод CIPP может использоваться при любой отметке глубины заложения ремонтируемого трубопровода и в грунтах любого типа.
Основные этапы работ по технологии CIPP
Бестраншейное восстановление участка трубопровода по технологии CIPP выполняется в несколько этапов:
- Отключение ремонтируемого участка действующего трубопровода, гидравлическая обработка каналоочистительной машиной внутренней поверхности стенок трубопровода с помощью насосов высокого давления (от 200 бар) от наростов и отложений до металлического блеска.
- Визуальный осмотр при помощи теледиагностической аппаратуры состояния внутренней поверхности стенок трубопровода, подлежащего санации после очистки с видеозаписью результатов.
- Введение в ремонтируемый участок трубопровода полимерного чулка с реверсивного барабана при помощи лебедки через систему блоков, смонтированных в финишном колодце, либо с использованием монтажной вышки.
- Раздув чулка выполняют горячим воздухом или паром из компрессора и парогенератора, который подают в трубопровод через одну из заглушек. Около другой заглушки устанавливают манометр и патрубок для сброса конденсата. В случае использования воды в качестве теплоносителя, выворот проводится под давлением столба воды.
- Преобразование полимерного чулка в композитную оболочку производят на протяжении 3 — 5 часов при давлении около 0,05 МПа и температуре около 100⁰С при помощи горячего воздуха или пара. По истечении регламентированного времени давление сбрасывают, заглушки удаляют, внутренняя полость трубопровода охлаждают. После этого выполняют контрольный телевизионный осмотр выполненных работ и в случае обнаружения дефектов, например разрыва чулка, или вздутие и отслоение полимерного покрытия, санацию производят повторно. При использовании воды, нагрев проиводится с помощью водогрейных установок.
- Уборка технологических хвостов полимеризованного чулка и герметизация стыка его окончаний с отремонтированной трубой — установка пакера.
- Передача отремонтированного участка в эксплуатацию после проведения дезинфекции и его гидравлических или пневматических испытаний.
Технология санации трубопроводов CIPP занимает значительно меньше времени и требует меньших затрат относительно традиционных методов.
Основные преимущества технологии CIPP
Технология бестраншейного восстановления участка трубопровода методом CIPP обладает рядом преимуществ:
- отсутствие земляных работ;
- значительное ускорение процесса санации трубопровода: от начала работ до отверждения чулка достаточно 1 суток;
- минимальная площадь, необходимая для размещения оборудования;
- улучшение эксплуатационных характеристик отремонтированного трубопровода, поскольку гладкая поверхность снижает трение воды, повышая пропускную способность системы;
- пригодность технологии для санации труб из различных материалов;
- минимальное влияние работ на окружающую среду;
- долговечность, стойкость к коррозии и износу отремонтированных трубопроводов.
Эти преимущества реализует компания «СТИС» из Ярославля в ходе работ санации эксплуатируемых трубопроводов.
