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 с неповоротной широкоугольной телекамерой;
в трубах диаметром до 1 020 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 2 000 м (рис. 12);
Рис. 12. 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 смеси; 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 1 000 м, а также для очистки водоотводящих трубопроводов диаметром до 750 мм от корней деревьев и кустарников;
использование цилиндрических поршневых скребков из полиуретана, покрытого ворсистым металлическим патроном (рис. 13), – для трубопроводов диаметром 80–150 мм;
использование стержневых устройств или спиралевидных скребков (рис. 14) для трубопроводов диаметром 100 мм и менее при плотных наростах накипи и ржавчины;
гидравлический на основе использования реактивных головок или гидрокавитационных сопел – для труб любого диаметра с достижением зеркального блеска и с одновременным нанесением противокоррозионного защитного покрытия;
электрогидроимпульсный, реализуемый путем создания высоковольтного разряда в жидкости, при котором образуется ударная волна, разрушающая отложения на внутренней поверхности трубопроводов, – для трубопроводов диаметром до 400 мм и длиной до 300 м;
метод гидрохимической промывки для удаления железооксидных и карбонатных отложений на основе специально приготовленных растворов
Рис. 13. Схема прочистки трубопровода с помощью цилиндрического поршневого скребка:
1,5 – камеры с поршневыми скребками; 2 – манометр: 3 – прочищаемый трубопровод; 4– скребок с абразивной рубашкой; 6,7 – запорная арматура.
Рис. 14. Схема прочистки трубопровода скребковым устройством:
1 – электронный детектор; 2 – движитель; 3 – трубопровод, подлежащий прочистке; 4 – наросты на внутренней поверхности трубы; 5,6 – соответственно передние и задние скребки; 7– стержень.
Необходимо отметить, что, несмотря на большое разнообразие отмеченных выше способов прочистки и средств их реализации, выбор наиболее оптимального и эффективного для конкретного объекта представляет сложную задачу, так как при выборе способа должны учитываться возраст трубопровода, возможности минимизации работ по демонтажу той или иной арматуры на сети, материально-технические возможности организаций и другие.
Кроме того, необходимо учитывать появление со временем тех или иных недостатков, в частности, относительно быстрого восстановления бугристых или иных отложений, спровоцированных нарушением сложившейся годами структуры внутренней поверхности трубопровода. Последнее обстоятельство не может исключить повторной санации трубопровода через определенный промежуток времени.
1.5. состояние и перспективы решения вопросов восстановления наружных трубопроводов
1.5.1. Общие подходы к разработке стратегии восстановления городских водопроводных сетей и выбора приоритетного объекта восстановления
Практика эксплуатации городских водопроводных сетей как в РФ, так и за рубежом показывает, что нарушения нормального уровня водообеспечения различных потребителей связаны в основном с авариями (отказами) на участках трубопроводов, которые являются наиболее функционально значимыми и уязвимыми элементами системы водоснабжения города.
Отказы трубопроводов возникают из-за ряда причин:
неправильного выбора материала труб для конкретных условий строительства, класса их прочности, отвечающего фактическим внешним и внутренним нагрузкам, воздействующим на трубопровод;
несоблюдения технологии производства работ по укладке и монтажу трубопроводов;
отсутствия необходимых мер по их защите от агрессивного воздействия внешней и внутренней среды;
неправильного выбора типа трубопроводной арматуры и других факторов.
Современный подход к разработке стратегии восстановления городских водопроводных сетей должен быть основан на использовании информационных технологий в управлении их эксплуатацией и применении математических методов ранжирования объектов восстановления, например, по балльной системе на основе распределения дестабилизирующих надежность трубопроводов факторов по рангам значимости.
Для этого требуется создание и использование соответствующего автоматизированного информационно-технического обеспечения стратегии восстановления городской водопроводной сети, которое должно включать:
· компьютерную базу данных (БД) по эксплуатации городской водопроводной сети;
· автоматизированную систему сбора, регистрации, хранения и обработки информации по авариям участков трубопроводов со сведениями по содержанию и стоимости выполненных работ (капитальный, текущий, планово-профилактический и аварийный ремонты);
· информационно-поисковую систему (комплекс компьютерных программ для оценки и прогноза показателей надежности участков трубопроводов и сроков их полезной службы);
· электронные планшетные карты аварийности трубопроводов городской водопроводной сети;
· паспортные и инвентаризационные (архив эксплуатации) данные по всем участкам трубопроводов городской водопроводной сети.
Функционирование БД должно позволять на практике проводить обширные статистические исследования, оценивать надежность трубопроводов городской водопроводной сети и являться информационной основой для принятия решения по стратегии планирования восстановления трубопроводов.
Пользователям БД необходимо владеть основными терминами и определениями из теории надежности, по которым может быть правильно интерпретирована и оценена эффективность работы водопроводной сети.
В частности, под надежностью участка трубопровода должно пониматься его свойство выполнять заданные функции в заданном объеме при определенных условиях эксплуатации. В свою очередь функцией городской водопроводной сети является бесперебойное снабжение потребителей водой требуемого количества и качества под требуемым напором, а также недопущение ситуаций, опасных для людей и окружающей среды.
Нарушения работы трубопроводов городской водопроводной сети, препятствующие нормальному выполнению заданных функций, обуславливаются различными случайными событиями. Единственным путем оценки возможности появления таких событий, закономерностей их возникновения и повторения являются сбор и обработка статистических сведений по эксплуатации сети. Эти сведения позволяют установить численно вероятность возникновения случайных событий, которые могут привести к отказу участка трубопровода и нарушению нормального функционирования сети в целом.
Под отказом участка трубопровода понимается событие, заключающееся в нарушении его работоспособности, при котором необходимо отключение трубопровода на ремонт с выполнением раскопочных работ.
Показатель надежности участка трубопровода – количественная характеристика одного или нескольких свойств, составляющих его надежность. К основным показателям надежности участков трубопроводов относятся:
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 |
