Методы санации трубопроводов стали развиваться около 50 лет назад в связи с интенсивным ростом городов и одновременным старением инфраструктуры. Особенно востребованы в настоящее время технологии бестраншейного ремонта, что связано со стесненными городскими условиями и большой насыщенностью городских территорий различными коммуникациями. Применение открытых способов ремонта и перекладки трубопроводов в этих случаях стало почти невозможным или требует больших капиталовложений. Сегодня в России имеется более 700 тыс. км трубопроводов, из них более 350 тыс. повреждено внутренней коррозией, а около 56 тыс. находится в состоянии, близком к аварийному. В данной статье акцентируется внимание на санации трубопроводов методом облицовки цементно-песчаным раствором.
Предварительная очистка трубопроводов
Применение почти всех методов санации требует предварительной очистки и телеинспекции трубопроводов перед началом работ, а иногда также и после санации.
Очистка трубопровода производится с помощью специальных ершей с металлическими и резиновыми вставками, которые посредством лебедки несколько раз протягиваются через существующую трубу до полной ее очистки от отложений.
Состояние трубопровода перед очисткой
Нанесение покрытия
Цементно-песчаные покрытия (ЦПП) применяются в мировой практике уже почти 50 лет и являются хорошим противокоррозионным материалом для стальных и чугунных труб, защищающим внутреннюю поверхность трубопровода и ликвидирующим различного рода дефекты (рис. 1).
Рис. 1. Схема нанесения ЦПП методом центрифугирования на трубопроводы малого диаметра
Область применения метода ЦПП широка – диаметры санируемых трубопроводов могут быть от 400 до 800 мм, причем величина давления в трубопроводе не ограничена, также не лимитированы глубина заложения и тип окружающих грунтов. При этом толщина покрытия может составлять 3–13 мм в зависимости от типа трубопровода (сталь или чугун) и от диаметра. Для приготовления смеси используется портландцемент М 500 и мелкозернистый кварцевый песок.
Суть метода состоит в том, что в предварительно очищенный механическим способом участок трубопровода вводится разбрызгивающее устройство, которое протягивается через трубопровод при помощи лебедки. В устройство равномерно подается цементно-песчаная смесь и посредством вращения головки устройства набрызгивается на стенки старого трубопровода.
Такая операция может быть проведена несколько раз для достижения требуемой толщины стенки. Максимальная длина участка ограничивается только длиной рабочих тросов и рукавов подачи воздуха и раствора. Наличие в трубопроводе углов поворота более 11°, опусков, подъемов делает невозможным прохождение рабочего органа и устройств прочистки. В данном случае необходимо дополнительное вскрытие трубопровода, что является недостатком указанного метода.
Данная технология успешно применяется как при строительстве новых, так и при восстановлении работоспособности действующих трубопроводов, имеющих значительный износ. Особое свойство покрытий на основе цемента состоит в наличии как пассивного, так и активного защитного эффекта. ПАССИВНЫЙ достигается за счет механической изоляции стенок труб слоем раствора, состав которого и способ нанесения методом центробежного набрызга гарантирует высокую степень уплотнения и прочность покрытия.
АКТИВНЫЙ эффект защиты основан на щелочной реакции цементного раствора, в порах которого возникает насыщенный раствор гидроокиси кальция с величиной рН равной 12,6. При этих условиях железо в широкой области потенциалов находится в пассивном состоянии, т.е. повышенной коррозионной устойчивости. Наряду с защитным эффектом цементно-песчаные покрытия (ЦПП) обеспечивают высокие гидравлические характеристики трубопроводов, которые достигаются за счет исключения наростообразований, отложений и формирования на поверхности покрытия гидрофильного (скользкого) слоя.
К достоинству метода ЦПП следует отнести простоту выполнения основных и подготовительных работ. Кроме того, метод ЦПП является самым дешевым методом санации трубопроводов, и обычно его стоимость составляет около 30% от стоимости нового строительства. Также диаметр трубопровода при использовании данного метода сужается незначительно, а гидравлическое сопротивление снижается.
Срок эксплуатации ЦПП при благоприятных условиях может достигать 50 лет. Однако метод ЦПП непригоден для восстановления сильно разрушенных трубопроводов, имеющих сквозные отверстия, повреждения стыков труб, деформации и осевые смещения.
В последнее время появились новые возможности применения метода ЦПП. Если в цементно-песчаный раствор ввести пластифицирующие добавки, раствор будет пригоден для санации трубопроводов горячего водоснабжения. Опыт применения таких смесей уже имеется в России.
Ремонт водопроводных и канализационных сетей методом санации АО "Нефтепереработчик" осуществляет с 2006 года. За это время общий объём выполненных работ составил около 25 км. Замечаний и претензий к выполненным работам нет.
За сезон наше предприятие имеет возможность выполнить объём работ до 5 км для трубопроводов диаметром 400-800 мм. Ориентировочная стоимость ремонта прямого участка трубопровода длинной 100 метров в 2011 составит 400 000 руб.
Наши постоянные заказчики: МУП "Салаватводоканал", МУП "Ишимбайводоканал", ОАО "Салаватнефтеоргсинтез".
