Технологические операции, предшествующие и завершающие процессы восстановления трубопроводов

       
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОПЕРАЦИИ, ПРЕДШЕСТВУЮЩИЕ И ЗАВЕРШАЮЩИЕ ПРОЦЕССЫ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ТРУБОПРОВОДОВ

Работы по санации и восстановлению трубопроводов независимо от применяемого метода в обязательном порядке должны предваряться комплексному диагностическому инспекционному контролю трубопровода и его эффективной прочистке. Проведение данных работ является неотъемлемой составной частью технологии санации.

Инспекционный контроль. Контроль проводится до и после санации (для оценки качества работ). В нашей стране внутренняя инспекция с целью диагностики состояния водопроводных трубопроводов большого диаметра предусматривает визуальный контроль, а малых диаметров - телеконтроль специальными роботами.

Роботы представляют собой перемещающиеся внутри трубопровода транспортные модули на колесном ходу или салазках (рис.1), на которых располагается телекамера, а также ремонтные головки (например, заделочная или бандажная). Управляются роботы по кабелю длиной до 150 м. Аппаратура управления и пост оператора находятся в специальном микроавтобусе. Здесь же располагаются кабельный барабан, подъемники, устройства очистки и связи, генератор, бортовой компьютер, видеосистема и прочее оборудование. Робот полностью герметичен и способен работать в частично заполненных водой трубопроводах, что дает ему преимущества перед другими средствами диагностики.

     
Рис.1. Колесные транспортные модули с телекамерой и ремонтной головкой (а) и телекамера на салазках (б)

Инспекция трубопроводов осуществляется цветной телекамерой с высокой разрешающей способностью, которая дает богатую информацию о состоянии сети. Телекамера способна обнаружить даже небольшие трещины и течи, засоры и посторонние предметы, определить точное местоположение и характер дефекта, состояние трубопровода вокруг дефекта. Видеосъемка может производиться круглосуточно и независимо от погодных условий.

Технология съемки заключается в следующем. Оператор управляет видеосъемкой из студии, размещенной в автомобиле. На монитор выводится четкое и ясное изображение внутренней поверхности трубы. По кромке изображения высвечивается и фиксируется информация о заказчике, а также данные о месте проведения работ и виде трубопроводов. В нижней части кадра записываются время съемок и ход камеры (расстояние от исходной точки движения). В местах обнаружения повреждений (дефектов) внутренней поверхности оператор останавливает камеру и подробно осматривает место путем поворота объектива. Комментарии оператора вместе с изображением должны записываться на видеопленку. Видеокассета передается заказчику и хранится в его видеоархиве. По результатам осмотра должен составляться письменный отчет, в котором представляется полное описание нарушений стыковых соединений, ответвлений и всех дефектов внутренней поверхности: трещин, прогибов, изломов, деформаций, заусениц, зазубрин и т.д. В заключении отчета должны помещаться выводы о необходимости проведения соответствующих ремонтных работ и профилактических мероприятий.

Обнаруженные в результате телеинспекции дефекты могут быть сгруппированы в две основные категории:

дефекты структурные (микротрещины, вызывающие локальную эксфильтрацию и инфильтрацию, продольные и круговые трещины, нарушение стыковых соединений в результате старения труб и т.д.);

дефекты, вызванные некачественным монтажом труб (например, прокладкой с малым уклоном) и неудовлетворительной эксплуатацией (деформация, образование ржавчины, биообрастаний и наносов на внутренней поверхности труб, проникновение корней деревьев внутрь трубопроводов, преждевременное разрушение материала труб и защитных оболочек из-за агрессивного воздействия грунтов и т.д.).

На практике в большинстве случаев весьма трудно определить значимость и приоритетность факторов, которые определяют периодичность, последовательность и характер ремонтных работ на сетях. Необходимо отметить, что временной фактор (разрушение труб по причине старения) не всегда является приоритетным при принятии решения по организации работ по восстановлению трубопроводов. Специальными исследованиями установлено, что появление дефектов зависит от ряда обстоятельств, в частности, агрессивности грунта и глубины заложения трубопровода. Практика показывает, что чем меньше глубина заложения, тем ранее наступает старение и появляются трещины и свищи, например, как результат динамических нагрузок (проход транспорта, удары), а также вибрации. Определенное влияние на частоту появления тех или иных дефектов может оказывать и соотношение длины трубопровода к его диаметру. Так, при больших значениях этого соотношения наиболее вероятно появление круговых, а при малых - продольных трещин.

Телеконтроль водопроводных и водоотводящих сетей осуществляют:

в трубах из любого материала диаметром 80-150 мм с помощью неповоротной и несамоходной (протягиваемой на тросе или проталкиваемой фибергласовым стержнем) телеустановки;

в трубах диаметром 100-250 мм при помощи самоходного колесного робота неповоротной широкоугольной телекамерой;

в трубах диаметром до 1020 мм с помощью самоходных роботов с поворотной телекамерой, устанавливаемой при помощи пантографического механизма по центру трубы.

В каждом из перечисленных вариантов используется цветная телекамера с разрешением не менее 330-470 линий.

Прочистка трубопроводов. Перед санацией трубопроводов должна проводиться их эффективная прочистка, исключающая повреждение внутренней поверхности трубы, и заделка стыковых раструбных соединений (например, при ремонте чугунных и других труб).

В зависимости от степени зарастания живого сечения трубопроводов можно использовать следующие методы их прочистки:

водяной или гидромеханический - для труб диаметром 100 мм и менее при наличии неуплотненных бугристых наносов;

водо-воздушный - для трубопроводов диаметром 150-200 мм при наличии неуплотненных бугристых наносов и длиной обрабатываемого участка за один цикл (проход) до 2000 м (рис.2);

     
Рис.2. Схема водо-воздушной прочистки трубопроводов:

     
1, 5 - соответственно компрессорная установка и цистерна для отстаивания; 2, 4 - шланги (рукава) соответственно для подачи сжатого воздуха и отвода меси; 3 - обрабатываемый трубопровод; 6 - шланг для удаления отстоя; 7 - водоразборная колонка или гидрант

гидропрочистка с использованием высоконапорных устройств с вращательными головками - для трубопроводов диаметром до 300 мм и длиной обрабатываемого участка за один цикл (проход) до 1000 м (рис.3), а также для очистки водоотводящих трубопроводов диаметром до 750 мм от корней деревьев и кустарников (рис.4);

     
Рис.3. Схема гидропрочистки трубопроводов от отложений и ржавчины:

     
1 - фильтр; 2 - разделительная перегородка; 3 - резервуар; 4 - всасывающая труба; 5 - гидрошланг; 6 - центробежный насос; 7 - цистерна; 8 - гидроциклон; 9 - коллектор; 10 - вращательная головка