Оборудование и механизмы для восстановления трубопроводов бестраншейными методами

     
     ОБОРУДОВАНИЕ И МЕХАНИЗМЫ ДЛЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ТРУБОПРОВОДОВ БЕСТРАНШЕЙНЫМИ МЕТОДАМИ

Многообразие бестраншейных методов восстановления водопроводных и водоотводящих сетей невозможно реализовать без использования современной специальной техники (телевизионных камер, различных механизмов, оборудования, приборов и т.д.). Согласно описанным ранее методам восстановления трубопроводов рассмотрим основные отечественные и зарубежные установки, оборудование, механизмы и приборы, которые позволяют эффективно выполнять возложенные на них функции на этапах, предваряющих санацию, и в период работ по восстановлению трубопроводов.

Оборудование и механизмы для диагностического телеконтроля. Для объективной оценки состояния подлежащего восстановлению трубопровода, а также после санации широко используются телевизионные робототехнические комплексы.

Используемые в МГП "Мосводоканал" отечественные телероботы НПО "ТАРИС" (например, "РОКОТ-1", Р100 и P200) имеют следующие технические возможности:

видеосъемка для обнаружения и фиксации дефектов по длине восстанавливаемого трубопровода;

локальный ремонт трубопроводов (зачистка места дефекта фрезами, щетками или специальными составами) путем накладки на внутреннюю поверхность трубы кольцевого бандажа (полосы специальной ткани, пропитанной полимерным составом);

устранение выступающих элементов с помощью фрезерной головки и посторонних предметов с помощью накопительного поддона;

вскрытие боковых отводов при проведении внутренней облицовки трубопроводов сплошным полимерным рукавом;

временное устранение течи грунтовой воды через свищ в трубопровод перед нанесением цементно-песчаных покрытий или сплошного полимерного рукава (установка временного бандажа в виде тонкой полосы из нержавеющей стали со специальным замковым устройством и подслоем из пористой резины).

В последние годы западноевропейскими и американскими фирмами предложен ряд интересных новинок: вращающиеся и панорамные камеры цветного изображения - SlimLine Pan (Великобритания) с системой транспортировки и слежения на гусеничном ходу; Telespec (Великобритания) - на колесном ходу со встроенной системой освещения и возможностью наезда (рис.1); микрокамеры HV 25 (Франция) - для осмотра трубопроводов малого диаметра (30-150 мм) с резкими изгибами и затрудненным доступом. Подобные системы предлагаются также американской фирмой Uemsi, английской Telespec и другими. В частности, малогабаритные камеры Predator американской фирмы Uemsi для труб диаметром 75 мм имеют возможность преодолевать изгибы (повороты) трубопровода до 90°.

     
Рис.1. Панорамная вращающаяся камера CCTV фирмы Telespec

Локационное устройство Tracker этой же фирмы служит для обнаружения трассы и глубины прокладки трубопровода.

Современные системы телеконтроля позволяют не только обнаружить и идентифицировать дефекты, но и прогнозировать их появление. Для этих целей разработаны и используются специальные диагностические комплексы, включающие датчик-толщиномер, который позволяет с высокой точностью определять остаточное количество металла в сечении трубопровода, в том числе под слоем отложений, а также обнаруживать микротрещины протяженностью не менее 50 мм.

При разработке таких диагностических комплексов основной задачей являлось создание устройства, аналогичного по функциям снарядам-дефектоскопам, используемым в магистральных нефте- и газопроводах, однако способного в отличие от снарядов работать в трубопроводах с неравномерным внутренним проходным сечением и без специальных камер запуска.

За рубежом (в частности, германской фирмой Optimess) выпускаются профилирующие лазерные измерительные головки 200/KFW с высокой разрешающей способностью и механический профилирующий инструмент DKM 150 для точного измерения размеров и деформаций труб (рис.2). Данные по диагностике состояния передаются с помощью электрических сигналов в контрольное регистрирующее устройство, которое может быть удалено на 1500 м. Инструмент DKM 150 используется для труб диаметром 150-450 мм.

     
Рис.2. Профилирующий инструмент DKM 150 фирмы Optimess

Перспективным мероприятием коммунальных служб при проведении ими теледиагностики являются плановые периодические обследования трубопроводов с накоплением информации об их состоянии в банке данных. В случае проведения первичного обследования (например, сразу после прокладки трубопровода) пользователь в последующем будет иметь значительно более полную информацию о степени износа труб, поскольку сможет сравнивать текущие результаты обследования с предыдущими.

Наряду с телеконтролем важную роль играет измерение уклона восстановленного трубопровода, который может быть зарегистрирован с помощью гидростатического клинометра. Например, фирмой Aarsleff Pipe Technologies (Дания) для данных целей используется клинометр Consoil, состоящий из регистратора, катушки, зонда со встроенным передатчиком и наполненного жидкостью шланга. На всю длину трубопровода протягивается шланг, к концу которого подсоединяется зонд со встроенным передатчиком. Последний указывает глубину, на которой находится зонд по отношению к определенной нулевой точке на приборе-регистраторе. После считывания значений глубины на каждом метре участка реабилитируемого трубопровода зонд извлекается. Реальный уклон трубопровода можно зарегистрировать с точностью 1 см.

Измерение уклона с помощью устройства Consoil позволяет выявить причину и степень возможной блокировки в процессе восстановления при реализации метода бестраншейной реконструкции трубопроводов.

Оборудование и механизмы для прочистки трубопроводов перед санацией. В зависимости от принятого метода прочистки в качестве механизмов и оборудования в течение нескольких десятков лет используется большая гамма специальных устройств: высоконапорные установки с вращательными головками, поршневые, стержневые, спиралевидные скребки и другие.

Многолетней практике проведения профилактических работ по прочистке водопроводных сетей на Московском водопроводе известно использование специальных снарядов для гидромеханической прочистки трубопроводов фирмы "Рейнхард" (Швейцария). Снаряд представляет собой устройство, состоящее их трех частей, шарнирно скрепленных между собой. Два из них (специальные механические скребки) изготовлялись из легирующей стали, а движитель из высококачественной кожи. Движитель со специальными прорезями для пропуска воды создавал пульсирующее движение внутри трубопровода, в результате чего возникало усилие для прохода всего устройства. Механические скребки в виде плугообразных подпружиненных ножей срезали бугристые отложения в трубопроводе, которые выносились вместе с водой через специально оборудованный водовыпуск. Бугристые отложения в трубопроводах отличались высокой твердостью и состояли из оксидов железа, карбонатов и сульфатов, их толщина не превышала 15-20 мм.

Опыт применения снарядов показал, что после операций прочистки высота отложений на внутренней поверхности трубы не превышала 3-4 мм. Это позволяло увеличить пропускную способность трубопроводов и сократить затраты электроэнергии на подачу воды на 10-15%.

Указанным способом в 80-е годы было прочищено 59 км водопроводных сетей (диаметром 300 и 400 мм), расположенных в зоне влияния Северной и Восточной водопроводных станций. После прочистки некоторые участки сети подверглись санации путем нанесения цементно-песчаных покрытий.

Для реализации указанного ранее нового электрогидроимпульсного метода прочистки трубопроводов применяются отечественные установки "Зевс", разработанные АО "Зевс-технология".