ar-net.ru7.4. Санация водопропускных труб методом введения полимерного мягкого рукава путем выворачивания
7.4.1 Метод санации назначают для труб до 1,5 м при следующих дефектах и поврежденностях: нарушение гидроизоляции, деструкция и видимые повреждения внутреннего слоя трубы, отклонение геометрического
положения элементов трубы более чем на 3 % от диаметра трубы, нецелесообразность мелкого ремонта.
7.4.2 Используемые материалы и оборудование.
При ремонте трубы используют полимерный мягкий рукав; эпоксидная, полиэфирная или полиуретановая композиция, шитый пенополиэтилен с клеющей поверхностью, валки, мобильная установка для пропитки рукава, модульная водогрейная котельная, резиновые манжеты, клей, средства измерения.
7.4.3 Технологические операции. Санацию труб методом введения полимерного мягкого рукава путем выворачивания используют в случаях большой изношенности труб, с большими сквозными отверстиями, когда соединения труб смещены или небольшие участки полностью отсутствуют. Метод применяют на стальных, чугунных, железобетонных, керамических или асбоцементных трубах; диапазон диаметров труб от 0,5 до 1,5 м; профиль труб может быть круглым, прямоугольным или другой формы; толщина покрытия зависит от диаметра трубопровода, глубины его заложения и составляет от 5 до 24 мм; ремонтное покрытие наносят участками, длина которых зависит от диаметра трубы, условий проведения работ по санации.
Производят пропитку эпоксидной, полиэфирной или полиуретановой композицией рукава из нетканого синтетического материала и прокатку через валки для равномерного распределения материала композиции. Рукав изготавливают определенной длины, соответствующей длине ремонтируемого участка трубопровода. Для пропитки рукава используют специальную мобильную установку.
Введение внутрь трубы рукава выполняют методом выворачивания, при этом рукав прижимается к стенкам трубы давлением воды (рисунок 4).
Полимеризация композиции происходит за счет нагрева воды, находящейся внутри рукава, до определенной температуры и выдержки в течение определенного времени.
Рисунок 4 – Технология ремонта водопропускной трубы
Используют модульную водогрейную котельную. После процесса полимеризации внутри трубы образуется новая полимерная труба.
7.5. Санация водопропускных труб с использованием светополимерно-тканевого рукава
7.5.1. Способ [22] применяют для ремонта труб диаметром от 0,3 до 1,5 м с целью увеличить несущую способность ремонтируемой трубы до двух и более раз. Этот метод назначают при следующих дефектах и повреждениях:
- на стыках звеньев произошло выкрашивание и вымывание бетонного раствора;
- поверхность звеньев подвержена истираемости и шелушению;
- наблюдается оголение и коррозия рабочей арматуры;
- звенья средней части трубы имеют горизонтальные и вертикальные смещения до 0,15м;
- имеются продольные и радиальные трещины на звеньях с шириной раскрытия от 0,1 до 7 мм, сетка трещин;
- на стыках между звеньями видны размывы насыпи, отсутствует внешняя гидроизоляция;
- отклонение геометрического положения элементов грубы более чем на 3 % от диаметра трубы.
7.5.2. Используемые материалы и оборудование.
При ремонте используют светополимерно-тканевый рукав, полиэфирную фотоотверждаемую смолу, рулонную пленку, шнур из полиэстера, сшитый пенополиэтилен с клеящей поверхностью, трос, лебедку, заглушки. Комплекс оборудования для производства работ может быть смонтирован в контейнере, который перемещается с объекта на объект автомобилем. В состав комплекса входят: генератор электрического тока мощностью 32,9 кВт, нагнетатель воздуха (компрессор), источники ультрафиолетового излучения для трубопроводов диаметрами до 0,3, 0,5, 1,2 и 1,5 м, барабан со специальным кабелем длиной до 100 м, пульт управления барабаном и источниками ультрафиолетового излучения, электрическая лебедка с тяговым усилием 3600 кг и длиной троса от 100 до 500 м, термоустойчивые видеокамеры, набор заглушек разных диаметров (от 0,3 до 1,5 м), механизированные и ручные инструменты.
7.5.3 Технологические операции.
Работы начинают с протягивания шнура из полиэстера, с помощью которого протягивается трос лебедки. Лебедку устанавливают на входе или выходе водопропускной трубы, для защиты рукава от повреждений укладывают рулонную пленку (прилайнер), по которой протягивают светополимерно-тканевый рукав.
Пропитанный полиэфирной фотоотверждаемой смолой рукав (например, стекловолоконный рукав-чулок) помещают в старую трубу. Рукав на входе и выходе трубы укрепляют рукавом из джинсовой ткани. С обеих сторон рукава устанавливают заглушки для последующего нагнетания в рукав сжатого воздуха. После подачи сжатого воздуха рукав расправляется и принимает форму ремонтируемой трубы. После снижения давления в рукав
через заглушку вводится источник ультрафиолетового излучения и вновь поднимают давление. Продвижением источника излучения с заданной скоростью достигают затвердевания полиэфирной смолы и прочности поверхности. После завершения полимеризации удаляют крепления концов рукава, вытаскивают внутреннюю полиэтиленовую пленку. Ремонтируемый участок готов к дальнейшей эксплуатации.
В результате ремонтируемая труба получает новую внутреннюю оболочку, которая придает ей наряду с герметичностью более высокие прочностные характеристики. Существующая труба получает укрепление изнутри в виде гладких стенок, не подверженных обрастанию.
7.5.4. Преимущества ремонта водопропускных труб светополимерно тканевым рукавом:
- применение данной технологии позволяет производить работы без закрытия движения транспортных средств и ограничения скоростного режима;
- решить задачу ремонта в «стесненных условиях»;
- в течение одного дня выполнить санацию водопропускной трубы светополимерным-тканевым рукавом;
- увеличение прочностных характеристик ремонтируемой водопропускной трубы;
- продление срока службы грубы до 50 лет (срок гарантии устанавливает производитель материала);
- устранение протечек;
- восстановление водопропускной способности трубы без уменьшения диаметра трубы;
- повышение коррозионной и химической стойкости ремонтируемой трубы;
- в дальнейшем после проведения ремонта трубы уменьшаются эксплуатационные затраты на текущее содержание, при этом исключается обслуживание внутренней поверхности трубы.
7.6. Ремонт водопропускной трубы плотно прилегающей трубой под воздействием пара
7.6.1. Метод назначают при следующих их дефектах и поврежденностях: нарушение гидроизоляции, отклонение геометрического положения элементов трубы более чем на 3 % от диаметра трубы.
7.6.2. Используемые материалы и оборудование.
При ремонте используют полиэтиленовую трубу, шнур из полиэстера, сшитый пенополиэтилен с клеющей поверхностью, трос, лебедку, заглушки, быстротвердеющую сухую смесь. Комплект оборудования может быть смонтирован в контейнере общим весом 5 т, который перемещается с объекта на объект автомобилем. В его состав входят установка производства и подачи пара, генератор электрического тока мощностью 30 кВА, ротационная воздуходувка, барабан со специальным кабелем длиной от 100 до 500 м, пульт управления барабаном, электрическая лебедка с тяговым усилием 3600 кг и длиной троса от 100 до 500 м, термоустойчивые видеокамеры, набор заглушек разных диаметров (от 0,5 до 1,5 м), механизированные и ручные инструменты. Звено рабочих состоит из трех человек, один из которых управляет работой всех механизмов комплексной установки.
7.6.3 Технологические операции. Способ заключается в протяжке полиэтиленовых труб наружного диаметра не меньшего, чем внутренний диаметр ремонтируемой трубы, с обжатием полиэтиленовой трубы термическим или термомеханическим способом. Во время экструзии полиэтиленовая круглая труба по всей длине складывается в U-образную форму. Поперечное сечение уменьшается до 35 %, и санирующая труба может свободно вставляться в ремонтируемую водопропускную трубу. Метод профилирования (технология «и-лайнер»/Сотрас1р1ре), изложенный, например в [24], заключается в протяжке профилированной трубы, поперечное сечение которой уменьшено за счет U-образной формы и которая после подачи пара под воздействием температуры и давления восстанавливает свою первоначальную форму и обеспечивает прилегание полиэтиленовой трубы к внутренней поверхности поврежденной трубы.
7.7 Навивка лайнера внутри ремонтируемой трубы
7.7.1 Метод назначают при следующих их дефектах и поврежденностях: нарушение гидроизоляции, отклонение геометрического положения элементов трубы более чем на 3 % от диаметра трубы.
7.7.2 Используемые материалы и оборудование.
При ремонте используют спиральновитую намотку на основе полиэтилена, шнур из полиэстера, сшитый пенополиэтилен с клеющей поверхностью, трос, лебедку, заглушки, бетонную смесь, быстротвердеющую сухую смесь. Комплект оборудования для производства работ монтируется в контейнере весом 5 т, который перемещается автомобилем. В его состав входят навивочное оборудование, генератор электрического тока мощностью 30 кВА, ротационная воздуходувка, барабан со специальным кабелем длиной от 100 до 500 м, пульт управления барабаном, электрическая лебедка с тяговым усилием 3600 кг и длиной троса от 100 до 500 м, термоустойчивые видеокамеры, набор заглушек разных диаметров (от 0,5 до 1,5 м), механизированные и ручные инструменты. Звено рабочих состоит из трех человек, один из которых управляет работой всех механизмов комплексной установки.
7.7.3. Перед прокладкой внутри труб спиральновитых труб, изготавливаемых на строительной площадке или внутри ремонтируемой трубы и последующей сборкой соединений трубы, материалы проходят входной контроль качества, включающий в себя проверку сопроводительной документации; тщательный осмотр; выборочное измерение размеров; проверку на соответствие техническим условиям; проверку материалов на соответствие паспортам.
7.7.4. Технологические операции.
Применяют технологию бестраншейного ремонта труб диаметром от 1,0 до 5,5 м, круглого, прямоугольного, эллипсного и арочного сечений при длине ремонтируемой трубы до 500 м методом санации спиральновитыми трубами. Производят навивку внутри ремонтируемой трубы лайнера с бетонированием пространства между навитым лайнером и ремонтируемой трубой. Навивочную машину располагают в полости существующей трубы. Профиль подают в машину от центра барабана. Затем машина поворачивается, перемещаясь вперед по ремонтируемой трубе, и спирально навивает профиль, образуя за собой трубу. При сборке соединений центрируют трубы по вертикали и горизонтали. Для центровки используют бруски или ролики.
7.7.5. При соединении труб по резьбе очищают соединяемые поверхности винтовых выступов (наружные и внутренние) от грязи, льда, песка, пыли и т.п. посторонних включений, используя при этом скребки, щетки, сухую ветошь и др. Во время проведения работ исключают попадание на соединяемые поверхности влаги, пыли, снега и т.п. природных составляющих. Рекомендуется работать под тентом.
7.7.6. При соединении (навинчивании) подготовленные к соединению трубы сдвигают торцами так, чтобы начало захода наружного выступа совпадало с впадиной между выступами на внутренней поверхности. Для придания необходимого монтажного усилия закручивание производят при помощи такелажных ремней и бруска, либо с применением средств малой механизации, например, при помощи ковша экскаватора. Могут быть подложены доски или ролики.
7.7.7. Необходимым условием, обеспечивающим надежную и качественную сборку соединения, является неподвижное закрепление одного из двух элементов соединения.
7.7.8. Сворачивание продолжают до полного (с усилием) смыкания торцов труб по всему наружному диаметру с минимально возможным зазором.
7.7.9. На этапе подготовительных работ производят механическую очистку свариваемых поверхностей с целью удаления остатков грязи, пыли и других механических примесей (металлическим скребком или циклей).
7.7.10. Перед обваркой наружного и внутреннего стыков рекомендуется произвести заполнение полого профиля трубы однородным материалом, например, физически сшитым пенополиэтиленом.
7.7.11. В случае обварки только наружной поверхности стыка, либо повреждения внутреннего стыкового шва рекомендуется разметить и вскрыть полый профиль на равноудаленном расстоянии от стыковочного узла (рисунок 5).
Рисунок 5 Пример разметки под отверстие для вскрытия полого профиля
7.7.12. С помощью фрезы или других приспособлений в месте разметки вскрывают полый квадратный профиль труб. Отверстия прорезают только в наружной стенке профиля.
7.7.13.Из отверстий удаляют стружку, края зачищают механическим способом и прогревают электрофеном.
7.7.14. С помощью ручного экструдера скрытую полость заполняют расплавленной массой с наиболее возможным уплотнением. Сырье задают в соответствии материалу, из которого изготовлена труба. После остывания излишки массы удаляют с наружной поверхности трубы.
7.7.15. Подготавливают прилегающую к стыку поверхность трубы (убирают стружку, механическим способом зачищают поверхность трубы, отступая 30-50 мм от стыка).
7.7.16. Ручным экструдером производят обварку стыка по его окружности с предварительным прогревом свариваемых поверхностей. Готовый сварочный шов выравнивают и уплотняют, излишки массы удаляют.