Способ герметизации межтрубного пространства трубопроводов типа "труба в трубе". Санация навивкой с забутовкой Заполнение труб цементным раствором

выбора труб и материалов для строительства и реконструкции трубопроводов водоснабжения

на объектах АО «Мосводоканал»

1. На стадии проектирования в зависимости от условий прокладки и метода производства работ выбираются материал, тип трубы (толщина стенки трубы, стандартное размерное отношение (SDR), кольцевая жесткость (SN), наличие наружного и внутреннего защитного покрытия трубы), решается вопрос усиления прокладываемой трубы с помощью ж/б обоймы или стального футляра. Для всех материалов труб необходимо проведение прочностного расчета на воздействие внутреннего давления рабочей среды, давления грунта, временных нагрузок, собственной массы труб и массы транспортируемой жидкости, атмосферного давления при образовании вакуума и внешнего гидростатического давления грунтовых вод, определение осевого усилия протягивания (продавливания).

2. Перед выбором метода реконструкции проводится техническая диагностика трубопровода с целью определения его состояния и остаточного ресурса.

3. Выбор материала трубопровода необходимо обосновать сравнительным технико-экономический расчетом. Расчет проводится с учетом требований АО «Мосводоканал». При пересечении с существующими инженерными коммуникациями или расположении трубопровода в их охранной зоне учитываются требования сторонних эксплуатирующих организаций. Технико-экономическое обоснование и прочностные расчеты трубопровода входят в состав проектно-сметной документации и предъявляются при рассмотрении проекта.

4. Все материалы, применяемые для прокладки водопроводных сетей (трубы, тонкостенных лайнеров, рукава и внутренние набрызговые покрытия) должны проходить дополнительные испытания на общетоксическое действие составляющих компонентов, которые могут диффундировать в воду в опасных для здоровья населения концентрациях и привести к аллергенным , кожно-раздражающим, мутагенным и другим отрицательным воздействиям на человека.

5.При прокладке полиэтиленовых труб без ж/б обоймы или стального футляра на урбанизированных и промышленных территориях должна быть подтверждена экологическая безопасность окружающего грунта по трассе проектирования. В случае наличия недопустимых загрязнений в грунте и грунтовых водах (ароматических углеводородов, органических химикалий и пр.) выполняется рекультивация грунта.

6. Стальные трубы, ранее использовавшиеся не для трубопроводов питьевого водоснабжения , не допускаются для устройства водопроводных байпасов.

7.Восстановленные бывшие ранее в эксплуатации стальные трубы не допускаются для новой прокладки и реконструкции водопроводных трубопроводов (трубы для рабочей среды). Возможно их использование для устройства футляров.

8. Стальные спиралешовные трубы (по ГОСТ 20295-85 с объемной термообоработкой) допускается использовать при устройстве футляров, байпасных линий.

9. При прокладке труб в футлярах выполняется забутовка межтрубного пространства цементно-песчаным раствором.

10.При новом строительстве стальных трубопроводов водопровода открытой прокладки (не имеющих стальных футляров и ж/б обойм) предусматривать в случае необходимости одновременную защиту трубы от электрохимической коррозии согласно ГОСТ 9.602-2005.

11.При реконструкции стальных трубопроводов (не имеющих стальных футляров и ж/б обойм) без разрушения существующей трубы и при оперативном восстановлении локальных и аварийных участков трубопроводов методами, не обладающими несущей способностью, предусматривать в случае необходимости одновременную защиту трубы от электрохимической коррозии согласно ГОСТ 9.602-2005.

12.Допускается применение литых фасонных частей из ВЧШГ с внутренним и наружным эпоксидно-порошковым покрытием, разрешенным для применения в системах питьевого водоснабжения (свидетельство о государственной регистрации, экспертное заключение о соответствии продукции Единым санитарно-эпидемиологическим и гигиеническим требованиям к товарам, подлежащим санитарно-эпидемиологическому надзору).

13.Специалисты АО «Мосводоканал» имеют право посещать заводы, поставляющие трубы, и знакомиться с условиями организации производства и контроля качества продукции, а также проводить проверку поставляемой продукции.

14. Испытания полиэтиленовых труб проводятся на образцах, изготовленных из труб.

14.1. Показатели характеристик материала трубы должны соответствовать следующим значениям:

Термостабильность при 200оС – не менее 20 мин.;

Массовая доля технического углерода (сажи) – 2,0-2,5% ;

Распределение технического углерода (сажи) или пигмента – тип I-II;

Относительное удлинение при разрыве образца трубы – не менее 350%.

14.2. При проверке сварного шва разрушение образца должно наступать при достижении относительного удлинения более 50% и характеризоваться высокой пластичностью. Линия разрыва должна проходить по основному материалу и не пересекает плоскость сварки. Результаты испытания считаются положительными, если при испытании на осевое растяжение не менее 80% образцов имеют пластичный характер разрушения I типа. Остальные 20% образцов могут иметь характер разрушения II типа. Разрушение III типа не допускается.

2.Технические требования по применению труб и материалов

для строительства и реконструкции канализации на объектах АО "Мосводоканал"

МГСН 6.01-03
	Для диаметра более 3000 мм		2.2.3.1.Б. Монтаж стеклопластиковых труб, предназначенных для релайнинга, Стеклопластиковых труб, изготовленных по технологии методом непрерывной намотки стекловолокна на основе полиэфирных связующих; Hobas «quality DA», изготовленных методом центрифугирования, имеющих внутренний лайнер на основе винилэфирного связующего толщиной не менее 1,0 мм на муфтовом соединении с центровкой трубы. Кольцевая жесткость труб не менее SN 5000 Н/м2. ГОСТ Р 54560-2011, ГОСТ ИСО 10467-2013, СП 40-105-2001, МГСН 6.01-03
	2.2.3.2.Б Монтаж композитных элементов из полимербетона МГСН 6.01-03
	Напорные канализационные трубопроводы
	*Новое строительство напорных трубопроводов*
		Траншейная прокладка	Бестраншейная прокладка
3.1.Т. Укладка труб из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом (ВЧШГ) с наружным цинковым покрытием и внутренним химически стойким покрытием ГОСТ Р ИСО 2531-2012, СП 66.133330.2011	3.1.Б. Монтаж труб из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом (ВЧШГ) на неразъемном соединении с наружным цинковым покрытием и внутренним химическистойким покрытием в футляре с центровкой. МГСН 6.01-03
		3.2.Т. Укладка стальных прямошовных труб с внутренним цементно-песчаным покрытием и наружной изоляцией весьма усиленного типа по ГОСТ 9.602-2005 с одновременным устройством электрозащиты при необходимости. ГОСТ 20295-85, МГСН 6.01-03	3.2.Б. Монтаж стальных прямошовных труб с внутренним цементно-песчаным покрытием и наружной изоляцией весьма усиленного типа по ГОСТ 9.602-2005 в футляре с центровкой. Диаметр до 500мм – сталь марки Ст20 Диаметр 500мм и более – сталь марки 17Г1С, 17Г1СУ ГОСТ 10704-91, ГОСТ 10705-80, ГОСТ 10706-76, ГОСТ 20295-85, МГСН 6.01-03
		3.3.Т. Укладка: Стеклопластиковых труб, изготовленных по технологии FLOWTITE методом непрерывной намотки стекловолокна с применением ненасыщенных полиэфирных смол. Кольцевая жесткость укладываемых труб не менее SN 10000 Н/м2. Соединение муфтовое. Прокладка в железобетонной обойме или футляре. ГОСТ Р ИСО 10467-2013, СП 40-105-2001	3.3.Б . Монтаж: Стеклопластиковых труб Hobas «quality DA», изготовленных методом центрифугирования, имеющих внутренний лайнер на основе винилэфирного связующего толщиной не менее 1,0 мм; Кольцевая жесткость укладываемых труб не менее SN 10000 Н/м2. Соединение муфтовое. Прокладка в предварительно проложенном футляре с центровкой.
		3.4.Т. Укладка полиэтиленовых труб однослойных из ПЭ100 на сварном соединении в железобетонной обойме или футляре	3.4.Б . ПЭ100 на сварном соединении в предварительно проложенном футляре.
		3.5.Т Для диаметров до 300мм включительно: Укладка труб напорных из полиэтилена ПЭ100 в грунтах с несущей способностью не ниже 0,1 МПа (песках) и устройстве основания и обратной засыпки в соответствии с требованиями «Регламента использования полиэтиленовых труб для реконструкции сетей водоснабжения и водоотведения» (раздел 4). ГОСТ 18599-2001, СП 40-102-2000	3.5.Б. Для метода ГНБ - ПЭ100-МП ГОСТ 18599-2001, МГСН 6.01-03, СП 40-102-2000
	*Реконструкция существующих напорных трубопроводов*
	Реконструкция с разрушением существующей трубы		4.1.1.Б. Монтаж труб из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом (ВЧШГ) на неразъемном соединении с наружным цинковым покрытием и внутренним химически стойким покрытием ГОСТ ИСО 2531-2012, СП 66.133330.2011, МГСН 6.01-03
			4.1.2.Б. Монтаж стальных труб с внутренним цементно-песчаным покрытием и наружной изоляцией весьма усиленного типа по ГОСТ 9.602-2005. Диаметр до 500мм – сталь марки Ст20 Диаметр 500мм и более – сталь марки 17Г1С, 17Г1СУ ГОСТ 10704-91, ГОСТ 10705-80, ГОСТ 10706-76, ГОСТ 20295-85, МГСН 6.01-03
			4.1.3.Б. Монтаж труб напорных из полиэтилена ПЭ100-МП с наружным защитным покрытием от механических повреждений на базе минералонаполненного полипропилена. Соединение сварное. ГОСТ 18599-2001, МГСН 6.01-03, СП 40-102-2000
			4.1.4.Б. Монтаж: Стеклопластиковых труб Hobas «quality DA», изготовленных методом центрифугирования, имеющих внутренний лайнер на основе винилэфирного связующего толщиной не менее 1,0 мм; Стеклопластиковых труб, изготовленных по технологии FLOWTITE методом непрерывной намотки стекловолокна с применением ненасыщенных полиэфирных смол. Кольцевая жесткость укладываемых труб не менее SN 10000 Н/м2. Соединение муфтовое. ГОСТ Р ИСО 10467-2013, МГСН 6.01-03
	Реконструкция без разрушения существующей трубы		4.2.1.Б. Монтаж труб из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом (ВЧШГ) на неразъемном соединении с наружным цинковым покрытием и внутренним химически стойким покрытием с центровкой трубы.
			4.2.2.Б. Монтаж стальных труб с внутренним цементно-песчаным покрытием и наружной изоляцией весьма усиленного типа по ГОСТ 9.602-2005 с центровкой трубы. Диаметр до 500мм – сталь марки Ст20 Диаметр 500мм и более – сталь марки 17Г1С, 17Г1СУ ГОСТ 10704-91, ГОСТ 10705-80, ГОСТ 10706-76, ГОСТ 20295-85, МГСН 6.01-03
			4.2.3.Б. Монтаж труб напорных из полиэтилена ПЭ100 на сварном соединении. Предварительная подготовка внутренней поверхности трубопровода должна исключать недопустимые повреждения трубы при протаскивании. ГОСТ 18599-2001, МГСН 6.01-03, СП 40-102-2000
			4.2.4.Б . Монтаж: Стеклопластиковых труб Hobas «quality DA», изготовленных методом центрифугирования, имеющих внутренний лайнер на основе винилэфирного связующего толщиной не менее 1,0 мм; Стеклопластиковых труб, изготовленных по технологии FLOWTITE методом непрерывной намотки стекловолокна с применением ненасыщенных полиэфирных смол. Кольцевая жесткость укладываемых труб не менее SN 10000 Н/м2. Соединение муфтовое, с центровкой трубы. ГОСТ Р ИСО 10467-2013, МГСН 6.01-03
			4.2.5.Б . Инвертирование полимерно-тканевых и композитных рукавов с последующей вулканизацией с помощью теплоносителя или ультрафиолетового излучения: Полимерного рукава, изготавливаемого по технологии «Аарслефф» (Дания); Комплексного рукава, изготавливаемого по технологии "Бертос" (Россия) ТУ 2256-001-59785315-2009; Термоотверждаемого композитного армированного рукава, изготавливаемого по технологии COMBILINER TUBETEX KAWO (Чехия). Кольцевая жесткость рукавов принимается по расчету или по нормативным документам в зависимости от остаточного ресурса трубопровода. МГСН 6.01-03
	Прокладка дюкеров
	5.1. Прокладка бестраншей-ными методами рабочей трубы в футляре с центровкой	5.1.1. Трубы напорные из полиэтилена ПЭ100 ГОСТ 18599-2001, МГСН 6.01-03, СП 40-102-2000
		5.1.2. Трубы стальные прямошовные с внутренним цементно-песчаным покрытием и наружной изоляцией весьма усиленного типа по ГОСТ 9.602-2005 Диаметр 500мм и более – сталь марки 17Г1С, 17Г1СУ
		5.1.3. Трубы из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом (ВЧШГ) на неразъемном соединении с наружным цинковым покрытием и внутренним химическистойким покрытием с центровкой трубы. ГОСТ ИСО 2531-2012, СП 66.133330.2011, МГСН 6.01-03
		5.1.4. Монтаж: Стеклопластиковых труб, изготовленных по технологии методом непрерывной намотки стекловолокна на основе полиэфирных связующих; Стеклопластиковых труб, изготовленных по технологии «Стеклокомпозит» на основе полиэфирных смол; Стеклопластиковых труб Hobas «quality DA», изготовленных методом центрифугирования, имеющих внутренний лайнер на основе винилэфирного связующего толщиной не менее 1,0 мм; Стеклопластиковых труб, изготовленных по технологии FLOWTITE методом непрерывной намотки стекловолокна с применением ненасыщенных полиэфирных смол. Кольцевая жесткость укладываемых труб не менее SN 5000 Н/м2(для самотечных сетей) и SN 10000 Н/м2 (для напорных трубопроводов). Соединение муфтовое. ГОСТ Р 54560-2011(для самотечных сетей), ГОСТ Р ИСО 10467-2013, МГСН 6.01-03, СП 40-105-2001
	5.2. Прокладка методом ГНБ	5.2.1. Трубы из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом (ВЧШГ) на неразъемном соединении с наружным цинковым покрытием и внутренним химическистойким покрытием. ГОСТ ИСО 2531-2012, СП 66.133330.2011, МГСН 6.01-03.
		5.2.2. Трубы напорные из полиэтилена ПЭ100-МП с наружным защитным покрытием от механических повреждений на базе минералонаполненного полипропилена. Соединение сварное. ГОСТ 18599-2001, МГСН 6.01-03, СП 40-102-2000
	5.3. Работы выполняются с поверхности воды	5.3.1 . Трубы стальные прямошовные с внутренним цементно-песчаным покрытием и наружным балластным защитным бетонным покрытием, выполненным в заводских условиях. Диаметр до 500мм – сталь марки Ст20

480 руб. | 150 грн. | 7,5 долл. ", MOUSEOFF, FGCOLOR, "#FFFFCC",BGCOLOR, "#393939");" onMouseOut="return nd();"> Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут , круглосуточно, без выходных и праздников

240 руб. | 75 грн. | 3,75 долл. ", MOUSEOFF, FGCOLOR, "#FFFFCC",BGCOLOR, "#393939");" onMouseOut="return nd();"> Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Борцов Александр Константинович. Технология строительства и методы расчета напряженного состояния подводных трубопроводов "труба в трубе" : ил РГБ ОД 61:85-5/1785

Введение

1. Конструкция подводного трубопровода "труба в трубе" с межтрубным пространством, заполненным це ментным камнем 7

1.1. Двухтрубные конструкции трубопроводов 7

1.2. Технико-экономическая оценка подводного перехода трубопровода "труба в труба" 17

1.3. Анализ выполненных работ и постановка задач исследований 22

2. Технология цементирования межтрубного простран ства трубопроводов "труба в трубе" 25

2.1. Материалы для цементирования межтрубного пространства 25

2.2. Выбор рецептуры цементного раствора 26

2.3. Оборудование для цементирования 29

2.4. Заполнение межтрубного пространства 30

2.5. Расчет цементирования 32

2.6. Экспериментальная проверка технологии цементирования 36

2.6.1. монтаж и испытание двухтрубной коне трущий 36

2.6.2. Цементирование межтрубного пространства 40

2.6.3. Испытания трубопровода на прочность 45

3. Напряженно-деформированное состояние трехслойных труб при действии внутреннего давления 50

3.1. Прочностные и деформационные свойства цементного камня 50

3.2. Напряжения в трехслойных трубах при восприятии цементным камнем тангенциальных растягивающих усилий 51

4. Экспериментальные исследования напряясенно-дефор-мированного состояния трехслойных труб 66

4.1. Методика проведения экспериментальных исследований 66

4.2. Технология изготовления моделей 68

4.3. Стенд для проведения испытаний 71

4.4. Методика измерения деформаций и проведения испытаний 75

4.5. Влияние избыточного давления цементирования мек-трубного пространства на перераспределение напряжений 79

4.6. Проверка адекватности теоретических зависимостей 85

4.6.1. Методика планирования эксперимента 85

4.6.2. Статистическая обработка результатов испытаний! . 87

4.7. Испытание натурных трехслойных труб 93

5. Теоретические и экспериментальные исследования изгибной жесткости трубопроводов "труба в трубе" 100

5.1. Расчет изгибной жесткости трубопроводов 100

5.2. Экспериментальные исследования изгибной жесткости 108

Выводы 113

Общие выводы 114

Литература 116

Приложения 126

Введение к работе

В соответствии с решениями ХХУІ съезда КПСС в текущей пятилетке повышенными темпами развиваются нефтедобывающая и газовая отрасли промышленности, особенно в районах Западной Сибири, в Казахской ССР и на севере европейской части страны.

К концу пятилетки добыча нефти и газа составит соответственно 620-645 млн.тонн и 600-640 млрд.куб. метров.

Для их транспортирования необходимо осуществить сооружение мощных магистральных трубопроводов с высокой степенью автоматизации и эксплуатационной надежности.

Одной из главных задач в ХП пятилетке будет являться дальнейшее ускоренное обустройство нефтяных и газовых месторождений, сооружение новых и наращивание мощностей действующих газонефте-транспортных систем, идущих из районов Западной Сибири к основным местам потребления нефти и газа - в Центральные и Западные районы страны. Трубопроводы значительной протяженности на своем пути будут пересекать большое число различных водных преград. Переходы через водные преграды являются наиболее сложными и ответственными участками линейной части магистральных трубопроводов, от которых зависит надежность их работы. При отказе подводных переходов наносится огромный материальный ущерб, который определяется как сумма ущерба потребителя, транспортного предприятия и от загрязнения окружающей среды.

Ремонт и восстановление подводных переходов являются сложной задачей, требующей значительных сил и средств. Иногда затраты на ремонт перехода превышают затраты на его строительство.

Поэтому обеспечению высокой надежности переходов уделяется большое внимание. Они должны работать без отказов и ремонтов в течение всего расчетного срока работы трубопроводов.

Б настоящее время для повышения надежности переходы магистральных трубопроводов через водные преграды сооружают в двухни-точном исполнении, т.е. параллельно основной нитке на расстоянии до 50 м от нее прокладывают дополнительную - резервную. Такое резервирование требует удвоенных капиталовложенші, но как показывает опыт эксплуатации, не всегда обеспечивает необходимую эксплуатационную надежность.

В последнее время разработаны новые конструктивные схемы, обеспечивающие повышенную надежность и прочность одно-ниточных переходов.

Одним из таких решений является конструкция подводного перехода трубопровода "труба в трубе" с межтрубным пространством, заполненным цементным камнем. В СССР уже сооружен ряд переходов по конструктивной схеме "труба в трубе". Успешный опыт проектирования и строительства таких переходов свидетельствует о том, что тлеющиеся теоретические и конструктивные решения по технологии монтажа и укладки, контролю качества сварных соединений, испытанию двухтрубных трубопроводов являются достаточно разработанными. Но, так как межтрубное пространство построенных переходов было заполнено жидкостью или газом, то вопросы, связанные с особенностями строительства подводных переходов трубопроводов "труба в трубе" с межтрубным пространством, заполненным цементным камнем, по существу являются новыми и малоизученными.

Поэтому целью данной работы является научное обоснование и разработка технологии строительства подводных трубопроводов "труба в трубе" с межтрубным пространством, заполненным цементным камнем.

Для осуществленияэтой цели была выполнена большая программа

теоретических и экспериментальных исследований. Показана возможность использования для заполнения межтрубного пространства под-

водных трубопроводов "труба в трубе" материалов, оборудования и технологических приемов, применяемых при цементировании скважин. Построен экспериментальный участок трубопровода такого типа. Выведены формулы для расчета напряжений в трехслойных трубах при действии внутреннего давления. Проведены экспериментальные исследования напряженно-деформированного состояния трехслойных труб для магистральных трубопроводов. Выведена формула для расчета изгибной жесткости трехслойных труб. Экспериментально определена изгибная жесткость трубопровода "труба в трубе".

На основании выполненных исследований разработаны "Временная инструкция по проектированию и технологии строительства опытно-промышленных подводных переходов газопроводов на давление 10 и более МПа типа "труба в трубе" с цементированием межтрубного пространства" и "Инструкция по проектированию и строительству морских подводных трубопроводов по конструктивной схеме "труба в трубе" с цементированием межтрубного пространства", утвержденные Мингазпромом в 1982 г. и 1984 г.

Результаты диссертации практически использованы при проектировании подводного перехода газопровода Уренгой - Ужгород через р«Правая Хетта, проектировании и строительстве участков нефте-продуктопроводов Драгобыч - Стрый и Кременчуг - Лубны - Киев, участков морских трубопроводов Стрелка 5 - Берег и Голицыно -Берег.

Автор благодарит начальника Московской станции подземного хранения газа производственного объединения "Мострансгаз" О.М, Корабельникова, заведующего лабораторией прочности газопроводных труб ВНИИГАЗа, канд. техн. наук Н.И. Аненкова, начальника отряда крепления скважин Подмосковной экспедиции глубокого бурения О.Г. Дрогалина за помощь в организации и проведении экспериментальных исследований.

Технико-экономическая оценка подводного перехода трубопровода "труба в труба"

Перехода трубопровода "труба в трубе"Переходы магистральных трубопроводов через водные преграды относятся к наиболее ответственным и сложным участкам трассы. Отказы таких переходов могут вызвать резкое снижение производительности или полную остановку перекачки транспортируемого продукта. Ремонт и восстановление подводных трубопроводов являются сложными и дорогостоящими. Часто затраты на ремонт перехода соизмеримы с затратами на строительство нового перехода.

Подводные переходы магистральных трубопроводов согласно требованиям СНиП 11-45-75 [ 70 ] прокладывают в две нитки на расстоянии не менее 50 м одна от другой. При таком резервировании увеличивается вероятность безотказной работы перехода как транспортной системы в целом. Затраты на строительство резервной нитки, как правило, соответствуют затратам на строительство основной или даже превышают их. Поэтому можно считать, что повышение надежности за счет резервирования требует удвоения капиталовложений. Между тем, опыт эксплуатации показывает, что такой способ увеличения эксплуатационной надежности не всегда дает положительные результаты.

Результаты изучения деформаций русловых процессов показали, что зоны деформаций русел значительно превышают расстояния между прокладываемыми нитками переходов. Поэтому размыв основной и резервной ниток происходит практически одновременно. Следовательно, повышение надежности подводных переходов должно вестись в направлении тщательного учета гидрологии водоема и разработки конструкций переходов, обладающих повышенной надежностью , в которой за.отказ подводного перехода принимали событие, приводящее к нарушению герметичности трубопровода. При анализе рассматривали следующие конструктивные решения: двухниточная однотрубная конструкция -нитки трубопроводов проложены параллельно на расстоянии 20-50 м одна от другой; подводный трубопровод со сплошным бетонным покрытием; конструкция трубопровода "труба в трубе" без заполнения межтрубного пространства и с заполнением цементным камнем; переход, сооружаемый методом наклонного бурения.

Из графиков, приведенных на рис. 1.10, следует, что наибольшая ожидаемая вероятность безотказной работы у подводного перехода трубопровода "труба в трубе" с межтрубным пространством, заполненным цементным камнем, за исключением перехода, построенного методом наклонного бурения.

В настоящее время проводятся экспериментальные исследования этого метода и разработка его основных технологических решений. В связи со сложностью создания буровых установок для наклонного бурения трудно ожидать в ближайшее время широкого внедрения в практику трубопроводного строительства этого способа. Кроме того, данный метод может применяться при строительстве переходов лишь небольшой протяженности.

Для сооружения переходов по конструктивной схеме "труба в трубе" с межтрубным пространством, заполненным цементным камнем, не требуется разработки новых машин и механизмов. При монтаже и укладке двухтрубных трубопроводов применяются такие же машины и механизмы, как и при строительстве однотрубных, а для приготов ления цементного раствора и заполнения шл межтрубного пространства используется цементировочное оборудование» применяемое для крепления нефтяных и газовых скважин, В настоящее время в системе Шнгазпрома и Миннефтепрома эксплуатируются несколько тысяч цементировочных агрегатов и цементосмесительных машин.

Основные технико-экономические показатели подводных переходов трубопроводов различных конструкции приведены в табл, 1,1, Расчеты выполнены для подводного перехода опытного участка газопровода на давление 10 МПа без учета стоимости запорной арматуры. Длина перехода 370 м, расстояние между параллельными нитками 50 м. Трубы изготовлены из стали Х70 с пределом текучести (эт - 470 МПа и пределом прочности Є6р = 600 МПа. Толщина стенок труб и необходимая дополнительная балластировка для вариантов I, П и Ш рассчитаны по СНиП 11-45-75 [ 70 ] . Толщина стенки кожуха в варианте Ш определена для трубопровода третьей категории. Кольцевые напряжения в стенках труб от рабочего давления для указанных вариантов рассчитаны по формуле для тонкостенных труб.

В конструкции трубопровода "труба в трубе" с межтрубным пространством, заполненным цементным камнем, толщина стенки внутренней трубы определена по методике, приведенной в работе [э] , толщина наружной стенки принята 0,75 толщины внутренней. Кольцевые напряжения в трубах рассчитаны по формулам 3.21 данной работы, физико-механические характеристики цементного камня и металла труб приняты такими же, как при расчете табл. 3.1.За эталон сравнения (100$) принята наиболее распространенная двухниточная однотрубная конструкция перехода с балластировкой чугунными грузами. Как видно из табл. І.І, металлоемкость конструкции трубопровода "труба в трубе" с межтрубным пространством, заполненным цементным камнем, по стали и чугуну более чем в 4 ра

Оборудование для цементирования

Специфические особенности производства работ по цементированию межтрубного пространства трубопроводов "труба в трубе" обусловливают требования к цементировочному оборудованию. Строительство переходов магистральных трубопроводов через водные преграды осуществляется в различных районах страны, в том числе отдаленных и труднодоступных. Расстояния между участками строительства достигают сотен километров, часто при отсутствии надежных транспортных коммуникаций. Поэтому оборудование для цементирования должно обладать большой мобильностью и быть удобным для транспортирования на большие расстояния в условиях бездорожья.

Количество цементного раствора, необходимого для заполнения межтрубного пространства,может достигать сотен кубических метров, а давление при закачке раствора - нескольких мегапаскалей. Следовательно, цементировочное оборудование должно обладать высокой производительностью и мощностью, чтобы обеспечить приготовление и закачку в межтрубное пространство требуемого количества раствора за время, не превышающее времени его загустевания. При этом оборудование должно быть надежным в эксплуатации и обладать достаточно высокой экономичностью.

Наиболее полно указанным условиям удовлетворяет комплекс оборудования, предназначенный для цементирования скважин [ 72 ] . В состав комплекса входят: цементировочные агрегаты, цементосме-сительные машины, автоцементовозы и автоцистерны, станция контроля и управления процессом цементирования, а также вспомогательное оборудование и склады.

Для приготовления раствора используют смесительные машины. Основными узлами такой машины являются бункер, два горизонтальных разгрузочных шнека и один наклонный погрузочный шнек и сме сительное устройство вакуушо-гидравлического типа. Бункер, как правило, устанавливают на шасси автомобиля повышенной проходимости. Шнеки приводятся в действие от тягового двигателя автомобиля.

Закачку раствора в межтрубное пространство осуществляют цементировочным агрегатом, монтируемым на. шасси мощного грузового автомобиля. Агрегат состоит из цементировочного насоса высокого давления для закачки раствора, насоса для подачи воды и двигателя к нему, мерных баков, манифольда насоса и разборного металлического трзгбопровода.

Контроль процесса цементирования осуществляется при помощи станции СКЦ-2м, которая позволяет контролировать давление, расход, объем и плотность закачиваемого раствора.

При небольших объемах межтрубного пространства (до нескольких десятков кубических метров) для цементирования также можно использовать растворонасосы и растворосмесители, применяемые для приготовления и перекачки строительных растворов.

Цементирование межтрубного пространства подводных трубопроводов "труба в трубе" может проводиться как после их укладки в подводную траншею, так и до укладки - на берегу. Выбор места проведения цементирования зависит от конкретных топографических условий строительства, длины и диаметра перехода, а также наличия специальной техники для цементирования и укладки трубопровода. Но предпочтительно цементирование трубопроводов, уложенных в подводную траншею.

Цементирование межтрубного пространства трубопроводов, проходящих в пойменной части (на берегу), проводят после укладки их в траншею, но до засыпки грунтом» При необходимости обеспечения дополнительной балластировки межтрубное пространство перед цементированием может быть заполнено водой. Подачу раствора в меж-трубное пространство начинают с нижней точки участка трубопровода. Выход воздуха или воды осуществляется по специальным патрубкам с задвижками, установленными на наружном трубопроводе в его верхних точках.

После полного заполнения межтрубного пространства и начала выхода раствора снижают скорость его подачи и продолжают закачку до тех пор, пока из выходных патрубков начнет выходить раствор с плотностью, равной плотности закачиваемого» Затем перекрывают задвижки на выходных патрубках и в межтрубном пространстве создают избыточное давление. Предварительно во внутреннем трубопроводе создают противодавление, предотвращающее потерю устойчивости его стенок. По достижении в межтрубном пространстве необходимого избыточного давления закрывают задвижку на входном патрубке. Герметичность межтрубного пространства и давление во внутреннем трубопроводе сохраняют в течение времени, необходимого для затвердевания цементного раствора.

При заполнении могут применяться следующие способы цементирования межтрубного пространства трубопроводов "труба в трубе":прямое;с помощью специальных цементировочных трубопроводов;секционное.заключается в том, что в межтрубное пространство трубопровода подают цементный раствор, который вытесняет находящийся в нем воздух или воду. Подача раствора и выход воздуха или воды осуществляются по патрубкам с задвижками, монтируемыми на наруж ном трубопроводе. Заполнение всего участка трубопровода производится за один прием.

Цементирование с помощью специальных цементировочных трубопроводов При этом способе в межтрубное пространство устанавливают трубопроводы малого диаметра, через которые в него подают цементный раствор. Цементирование проводится после укладки двухтрубного трубопровода в подводную траншею. Цементный раствор подают по цементировочным трубопроводам в нижнюю точку уложенного трубопровода. Такой способ цементирования позволяет обеспечить наиболее качественное заполнение межтрубного пространства уложенного в подводную траншею трубопровода.

Секционное цементирование может быть применено в случае недостатка цементировочной техники или больших гидравлических сопротивлений при закачке раствора, не позволяющих провести цементирование всего участка трубопровода за один прием. При этом цементирование межтрубного пространства осуществляют отдельными секциями. Длина секций цементирования зависит от технических характеристик цементировочного оборудования. Для каждой секции трубопровода устанавливают отдельные группы патрубков для закачки цементного раствора и выхода воздуха или воды.

Для заполнения межтрубного пространства трубопроводов "труба в трубе" цементным раствором необходимо знать количество материалов и оборудования, требуемых для цементирования, а также время его проведения.Объем цементного раствора, требуемого для заполнения меж

Напряжения в трехслойных трубах при восприятии цементным камнем тангенциальных растягивающих усилий

Напряженное состояние трехслойной трубы с межтрубным пространством, заполненным цементным камнем (бетоном), при действии внутреннего давления рассматривали в своих работах П.П.Бородав-кин[ 9 ] , А.И.Алексеев [ 5 ] , Р.А.Абдуллин при выводе формул авторы принимали гипотезу о том, что кольцо из цементного камня воспринимает растягивающие тангенциальные усилия и его растрескивания при нагру-жении не происходит. Цементный камень рассматривали как изотропный материал, имеющий одинаковые модули упругости при растяжешш и сжатии, и, соответственно, напряжения в кольце из цементного камня определяли по формулам Ламе.

Анализ прочностных и деформационных свойств цементного камня показал, что его модули на растяжение и сжатие не равны, а предел прочности на растяжение значительно меньше предела прочности на сжатие.

Поэтому в диссертационной работе дана математическая постановка задачи для трехслойной трубы с межтрубным пространством, заполненным разномодульным материалом, и проведен анализ напряженного состояния в трехслойных трубах магистральных трубопроводов при действии внутреннего давления.

При определении напряжений в трехслойной трубе от действия внутреннего давления рассматриваем кольцо единичной длины, выре занное из трехслойной трубы. Напряженное состояние в нем соответствует напряженному состоянию в трубе, когда (Эн = 0. Касательные напряжения между поверхностями цементного камня и труб принимаем равным нулю, т.к. силы сцепления между ними незначительны. Внутреннюю и наружную трубы рассматриваем как тонкостенные. Кольцо из цементного камня в межтрубном пространстве считаем толстостенным, изготовленным из разномодульного материала.

Пусть трехслойная труба находится под действием внутреннего давления PQ (рис. 3.1), тогда на внутреннюю трубу действуют внутреннее давление Р и наружное Р-г, вызванное реащиями наружной трубы и цементного камня на перемещение внутренней.

На наружную трубу действует внутреннее давление Pg, вызванное деформацией цементного камня. Кольцо из цементного камня находится под действием внутреннего Р-г и наружного 2 Давлений.

Тангенциальные напряжения во внутренней и наружной трубах при действии давлений PQ, Pj и Pg определяем:где Ri, &і, л 2 , 6Z - радиусы и толщины стенок внутренней и наружной труб. Тангенциальные и радиальные напряжения в кольце из цементного камня определяем по формулам, полученным для решения осесим-метричной задачи полого цилиндра, изготовленного из разномодульного материала, находящегося под действием внутреннего и наружного давлений [" 6 ] : цементного камня при растяжении и сжатии. В приведенных формулах (3.1) и (3.2) неизвестны величины давлении Pj и Р2. Находим их из условий равенства радиальных перемещений поверхностей сопряжений цементного камня с поверхностями внутренней и наружной труб.Зависимость относительных тангенциальных деформаций от радиальных перемещений (и) имеет вид [ 53 ]Зависимость относительных деформаций от напряжений для труб Г 53 ] определяем по формуле

Стенд для проведения испытаний

Центровку труб (рис. 4.2) внутренней I и наружной 2 и герметизацию межтрубного пространства выполняли при помощи двух центровочных колец 3, вваренных между трубами. В наружную трубу вва-. ривали два штуцера 9 - один для закачки цементного раствора в межтрубное пространство, другой - для выхода воздуха.

Межтрубное пространство моделей объемом 2Г= 18,7 л. заполняли раствором,приготовленным из тампонажного портландцемента для "холодных" скважин Здолбуновского завода, с водоцементным отношением В/Ц = 0,40, плотностью р = 1,93 т/м3, растекаемостью по конусу АзНИИ at = 16,5 см, началом схватывания t = 6 ч. 10 глин, концом схватывания t „_ = 8 ч. 50 мин», пределом прочности двух-суточных образцов цементного камня на изгиб & шт = 3,1 Ша. Данные характеристики определяли по методике стандартных испытаний тампонажного портландцемента для "холодных" скважин (_31j .

Пределы прочности образцов цементного камня на сжатие и растяжение к началу испытаний (через 30 суток после заполнения меж-трубного пространства цементным раствором) б =38,5 МПа, б ц = 2,85 Ша, модуль упругости при сжатии ЕН = 0,137 ТО5 Ша, коэффициент Пуассона ft = 0,28. Испытание цементного камня на сжатие проводили на образцах кубической формы с ребрами 2 см; на растяжения - на образцах в виде восьмерок, площадью поперечного сечения в сужении 5 см [ 31 ] . Для каждого испытания изготовляли по 5 образцов. Образцы твердели в камере со 100%-ной относительной влажностью воздуха. Для определения модуля упругости цементного камня и коэффициента Пуассона использовали методику, предложенную просо. К.В.Руппенейтом [_ 59 J . Испытания проводили на цилиндрических образцах диаметром 90 мм и длиной 135 мм.

Раствор в межтрубное пространство моделей подавали с помощью специально сконструированной и изготовленной установки, схема которой приведена на рис. 4.3.

В емкость 8 при снятой крышке 7 заливали цементный раствор, затем крышку устанавливали на место и раствор сжатым воздухом вытесняли в межтрубное пространство модели II.

После полного заполнения межтрубного пространства вентиль 13 на выходном патрубке образца перекрывали и в межтрубном пространстве создавали избыточное давление цементирования, контроль за которым осуществляли манометром 12. По достижении расчетного давления перекрывали вентиль 10 на входном патрубке, затем сбрасывали избыточное давление и модель отсоединяли от установки. Во время твердения раствора модель находилась в вертикальном положении.

Гидравлические испытания моделей трехслойных труб проводили на стенде, сконструированном и изготовленном на кафедре технологии металлов МИНХ и ГП им. И.М.іубкина. Схема стенда приведена на рис. 4,4, общий вид - на рис. 4.5.

Модель трубы II помещали в испытательную камеру 7 через боковую крышку 10. Установленную с небольшим наклоном модель заполняли маслом из емкости 13 центробежным насосом 12, при этом вентили 5 и 6 были открыты. По заполнении модели маслом эти вентили закрывали, открывали вентиль 4 и включали насос высокого давления I. Избыточное давление сбрасывали, открывая вентиль 6. Контроль давления осуществляли двумя образцовыми манометрами 2, рассчитанными на 39, 24 Mia (400 кгс/слг). Для вывода информации от датчиков, установленных на модели, использовали многожильные кабели 9.

Стенд позволял проводить эксперименты при давлении до 38 МПа. Насос высокого давления ВД-400/0,5 Э имел небольшую подачу - 0,5 л/ч, что позволяло проводить плавное нагружение образцов.

Герметизация полости внутренней трубы модели осуществлялась специальным герметизирующим устройством, исключающим влияние осевых растягивающих усилий на модель (рис. 4.2).

Растягивающие осевые усилия, возникающие при действии давления на поршни 6, почти полностью восприншлаютоя штоком 10. Как показали тензорезисторы, небольшая передача растягивающих усилий (примерно 10%) происходит за счет трения между резиновыми уплот-нительными кольцами 4 и внутренней трубой 2.

При испытаниях моделей с различными внутренними диаметрами внутренней трубы использовали и поршни разных диаметров.Для измерения деформированного состояния тел используют различные методы и средства

где ς — коэффициент, учитывающий распределение нагрузки и опорной реакции основания, ς = 1,3; Р пр — расчетная внешняя приведенная нагрузка, Н/м, определяемая соответственно по формулам выше, для различных вариантов забутовки, а также отсутствия или наличия воды в полиэтиленовом трубопроводе; Р л — параметр, характеризующий жесткость трубопровода, Н/м 2:

где k e — коэффициент, учитывающий влияние температуры на деформационные свойства материала трубопровода, k e = 0,8; Е 0 — модуль ползучести материала трубы при растяжении, МПа (при эксплуатации 50 лет и напряжении в стенке трубы 5 МПа Е 0 = 100 МПа); θ — коэффициент, учитывающий совместное действие отпора основания и внутреннего давления:

где Е гр — модуль деформации засыпки (забутовки), принимаемый в зависимости от степени уплотнения (для ЦР 0,5 МПа); Р — внутреннее давление транспортируемого вещества, Р < 0,8 МПа.

Последовательно подставляя исходные данные в основные формулы выше, а также в промежуточные получаем следующие результаты расчета:

Анализируя полученные результаты расчетов для данного случая, можно отметить, что для уменьшения величины Р пр необходимо стремиться к снижению до нуля величины Р" z + Р, т. е. равенства по абсолютной величине значений Р" z и Р. Этого можно достичь изменением степени наполнения водой полиэтиленового трубопровода. Например, при наполнении равном 0,95, положительная вертикальная составляющая силы давления воды Р на внутреннюю цилиндрическую поверхность составит 694,37 Н/м при Р" z = -690,8 Н/м, Таким образом, регулируя наполнение, можно достичь равенства данных величин.

Подводя итог результатов проверки несущей способности по условию II для всех вариантов, необходимо отметить, что предельно допустимых деформаций в полиэтиленовом трубопроводе не возникает.

Проверка несущей способности по условию III

Первым этапом расчета является определение критической величины внешнего равномерного радиального давления Р кр, МПа, которое труба способна выдержать без потери устойчивой формы поперечного сечения. За величину Р кр принимается меньшее из значений, вычисленных по формулам:

Р кр =2√0,125P л E гр = 0,2104 МПа;

Р кр = P л +0,14285 = 0,2485 МПа.

В соответствии с расчетами по формулам выше принимается меньшее значение Р кр = 0,2104 МПа.

Следующим этапом является проверка условия:

где k 2 — коэффициент условий работы трубопровода на устойчивость, принимаемый равным 0,6; Р вак — величина возможного вакуума на ремонтном участке трубопровода, МПа; Р гв — внешнее давление грунтовых вод над верхом трубопровода, по условию задачи Р гв = 0,1 МПа.

Последующий расчет ведется по аналогии с условием II на несколько случаев:

для случая равномерной забутовки межтрубного пространства при отсутствии воды в полиэтиленовом трубопроводе:

таким образом, условие выполняется: 0,2104 МПа>>0,1739 МПа;

то же при наличии наполнителя (воды) в полиэтиленовом трубопроводе:

таким образом, условие выполняется: 0,2104 МПа >>0,17 МПа;

для случая неравномерной забутовки межтрубного пространства при отсутствии воды в полиэтиленовом трубопроводе:

таким образом, условие выполняется: 0,2104 МПа >>0,1743 МПа;

то же при наличии воды в полиэтиленовом трубопроводе:

таким образом, условие выполняется: 0,2104 МПа >>0,1733 МПа.

Проверка несущей способности по условию III показала, что устойчивость круглой формы поперечного сечения полиэтиленового трубопровода соблюдается.

В качестве общих выводов необходимо отметить, что выполнение строительных работ по забутовке межтрубного пространства для соответствующих исходных параметров проектирования не отразится на несущей способности нового полиэтиленового трубопровода. Даже в экстремальных условиях (при неравномерной забутовке и высоком уровне грунтовых вод) забутовка не приведет к нежелательным явлениям, связанным с деформацией или другими повреждениями трубопровода.

Транспортное средство для доставки навивочной машины и принадлежностей

Навивочная машина (транспортировка грузовым автомобилем)

Гидравлический агрегат для навивочной машины (транспортировка грузовым автомобилем)

Генератор (транспортировка грузовым автомобилем)

Колесный вилочный погрузчик

Инструмент:

Болгарка

Стамеска, долото, зубило

Забутовочный материал (фирменный продукт Blitzd?mmer®)

Разжижитель (элюент) и порообразующая добавка

2. Подготовка стройплощадки

Подготовка строительной площадки подразумевает под собой меры по обеспечению безопасности дорожного движения, обеспечение площадок для станков и склада для оборудования и материалов, а также подвод водоснабжения и электроэнергии.

Регулировка потока

В ходе процесса навивки в зависимости от конкретной ситуации можно отказаться от принятия мер безопасности в случае заполнения санируемого коллектора водой до 40%.

Небольшой поток может быть использован в последующем для лучшего движения трубы в процессе навивки и для фиксации трубы во время забутовки.

Очистка коллектора

Очистка коллектора при использовании метода навивки осуществляется, как правило, посредством промывки под высоким давлением.

К подготовительным работам для релайнинга относится также устранение препятствий, таких как отвердевших отложений, врезок других коммуникаций, песка и т.д. Их устранение осуществляется при необходимости вручную при помощи фрезы, кувалды и зубила.

Врезки других коммуникаций

Ветки каналов, впадающие в коллектор, подлежащий санации, необходимо заглушить перед началом работ по восстановлению.

Контроль качества и количества материалов и оборудования

При доставке на стройплощадку необходимых материалов и оборудования осуществляется проверка их комплектности и качества. При этом, например, профиль проверяется на соответствие данным согласно сертификату качества для своей маркировки, достаточную длину, а также возможные повреждения, возникшие в результате транспортировки; фирменный забутовочный материал Blitzd?mmer® в свою очередь проверяется на достаточное количество и надлежащие условия хранения.

Перед монтажом навивочной машины может потребоваться частичное или полное удаление основания камеры, чтобы обеспечить соосность между машиной и санируемым коллектором. Удаление осуществляется, как правило, вскрытием основания камеры при помощи перфоратора или вручную с помощью кувалды и зубила.

Навивка трубы может осуществляться как по течению потока, так и против течения в зависимости от размеров камеры колодца и возможностей доступа к ней.

В нашем случае навивка трубы осуществляется против течения, так как камера колодца в низшей точке имеет большие размеры, что значительно облегчает процесс монтажа навивочной машины.

3. Монтаж навивочной машины

Доставка навивочной машины

Использованная в нашем примере навивочная машина с гидроприводом предназначена для футеровки трубопроводов с диаметром от 500 DN до 1500. В зависимости от диаметра трубопровода, в который навивается новая труба, используются навивочные коробы различного диаметра.

Вначале навивочная машина, разобранная на составные компоненты, доставляется к стартовому колодцу. Она состоит из лентопротяжного механизма и навивочного короба.

Опускание частей машины в шахту и монтаж навивочной машины

Составные части навивочного короба опускаются вручную в стартовую шахту и там монтируются.

Для диаметров до 400 DN машина может опускаться в шахту в собранном виде.

Перед опусканием лентопротяжного механизма с гидроприводом в стартовую шахту необходимо снять транспортировочные лапы лентопротяжного механизма.

Лентопротяжный механизм с гидроприводом монтируется на навивочный короб непосредственно в стартовой шахте. При этом приемная часть навивочной машины должна находиться ниже уровня горловины колодца для обеспечения беспрепятственной подачи профиля в лентопротяжный механизм.

Монтажные работы завершаются подключением гидропривода навивочной машины к гидравлическому агрегату, расположенному возле стартовой шахты.

Затем необходимо проверить соосность навивочной машины и санируемого коллектора, в противном случае в процессе навивки навиваемая труба может застопориться о стенки коллектора или испытывать сильное сопротивление с их стороны, что может негативно сказаться на длине санируемого участка.

4. Подготовка профиля

Разматывание и нарезка профиля

Для того чтобы первый виток навиваемой трубы находился под правильным углом к оси трубы, необходимо нарезать профиль при помощи «болгарки» в соответствии с диаметром трубы. Для этого необходимо размотать часть профиля с катушки, расположенной на станине.

Подача профиля

Нарезанный профиль подается при помощи направляющего ролика, закрепленного на стреле манипулятора или другом приспособлении, в стартовую шахту.

Первый виток

Профиль подается в лентопротяжный механизм, проходит по внутренней стороне навивочного короба (следить за тем, чтобы профиль попадал в пазы на роликах; при необходимости поправить профиль вручную) и затем соединяется между собой при помощи так называемого замка-защелки (потери в диаметре за счет толщины профиля около 1-2 см).

Профиль в наличии

Диапазон диаметров от DN 200 до DN 1500.

5. Процесс навивки

Небольшой поток приподымает навиваемую трубу и уменьшает трение о нижнюю часть санируемого коллектора.

Профиль, образующий трубу, поступательно подается из навивочного короба вращательными движениями в направлении санируемого коллектора. При этом необходимо следить за тем, чтобы навиваемая труба не подвергалась сильному трению о стенки старого канала и не цеплялась за стыки, врезки и т.д.

Подача клея.

Долгосрочная водонепроницаемость навиваемой трубы достигается за счет подачи специального ПВХ-клея в замки-защелки отдельных витков профиля.

Технологии защелкивания замков.

Клей подается в паз на одной стороне профиля, после чего сразу же происходит защелкивание замка с другой стороны профиля и таким образом возникает надежное сцепление обеих частей замка-защелки. Данный вид соединения получил также название метода «холодной сварки».

6. Забутовка/Перекрытие межтрубного пространства раствором

Демонтаж машины и подгонка трубы.

Согласно метражу, нанесенному на обратной стороне профиля, можно рассчитать длину навитой трубы. После навивки трубы необходимой длины следует проверить, совпадает ли расстояние от конца трубы до приемного колодца с длиной трубы, выступающей из стартового колодца.

Если они совпадают, то навитая труба обрезается в стартовом колодце при помощи «болгарки».

Навитая труба, поддерживаемая потоком в коллекторе, легко задвигается двумя рабочими из стартового колодца в сторону приемного колодца, так что края трубы точно совпадают с краями обоих колодцев.

Данные действия позволяют сэкономить материал, так длина навитой трубы точно соответствует длине санируемого коллектора с учетом части трубы, выступающей в стартовый колодец и задвигаемой позже в коллектор.

Затем навивочная машина вновь демонтируется на отдельные части и извлекается из стартового колодца.

Перекрытие межтрубного пространства

Перекрытие межтрубного пространства между старой трубой и навитой трубой достигается при помощи внутренней цементировки сульфатсодержащим цементным раствором пространства около 20 см от края колодца. В зависимости от уровня подземных вод и диаметра трубы может возникнуть необходимость в б?льшем количестве патрубков для залива раствора и выпуска воздуха.

Перекрытие межтрубного пространства в высшей точке.

Вначале производится перекрытие межтрубного пространства в высшей точке (в данном случае – это приемный колодец). После заглушки межтрубного пространства и вставки патрубков для выпуска воздуха в основание и вершину цементного перекрытия сточный поток временно блокируется (регулировка потока), таким образом, работы в камере колодца могут проводиться без влияния со стороны сточных вод. Сточная вода, которая еще находится в межтрубном пространстве, стекает в направлении низшей точки, таким образом, межтрубное пространство опорожняется и готово к заливке цементным раствором. После завершения работ по перекрытию межтрубного пространства сточная вода пускается по навитой трубе санируемого коллектора.

Поднятие уровня воды в навитой трубе.

В ходе данного процесса также осуществляется регулировка сточного потока, в ходе которого навитая труба закрывается посредством, так называемого пузыря со сквозной профилированной трубой и трубой для регулировки уровня воды в навитой трубе. Таким образом, осуществляется поднятие уровня воды в навитой трубе и фиксация трубы на подошве старого канала в ходе процесса двухфазного заполнения межтрубного пространства. Тем самым гарантируется сохранение угла наклона и исключается возможность перегиба.

Перекрытие межтрубного пространства в низшей точке

Затем осуществляется перекрытие межтрубного пространства в низшей точке (в нашем случае это стартовый колодец).

По необходимости в свод перекрытия монтируются трубы для залива раствора, а патрубки для отвода воздуха в свод и подошву перекрытия. Труба, интегрированная в пузырь, имеет профильное наружное покрытие и не обеспечивает полную герметичность, что позволяет вытекать определенному количеству сточной воды. При помощи трубы для определения уровня воды всегда можно контролировать уровень сточных вод в навитой трубе.
Первый этап забутовки.

В нашем случае забутовка межтрубного пространства осуществляется из низшей точки в два этапа. Для этого у края колодца устанавливается резервуар для замеса забутовочного материала, к которому подсоединяется шланг для подачи раствора. Замешивание фирменного забутовочного материала марки Blitzd?mmer осуществляется согласно рекомендациям производителя в специальных резервуарах различных объемов.

Далее открывается вентиль резервуара-миксера, и раствор Blitzd?mmer без оказания внешнего давления свободно вливается в межтрубное пространство между старым каналом и новой навитой трубой. Сточная вода, заполнившая навитую трубу, препятствует ее всплытию.

Процесс замешивания и подачи раствора продолжается до тех пор, пока раствор не начнет вытекать из патрубка для отвода воздуха, вмонтированного в подошву перекрытия в низшей точке.

Сравнивая количество использованного забутовочного раствора с расчетным количеством, можно проверить, остается ли раствор в межтрубном пространстве или же уходит в грунт через свищи в старом канале. Если израсходованное количество раствора совпадает с расчетным, процесс забутовки продолжается, пока раствор не начнет вытекать из патрубка для отвода воздуха, вмонтированного в свод перекрытия в низшей точке. Первый этап забутовки считается завершенным.

Второй этап забутовки.

Затвердевание забутовочного материала длится 4 часа, при этом происходит незначительная осадка раствора в межтрубном пространстве. После затвердевания раствора начинается замешивание забутовочного материала Blitzd?mmer для второй фазы забутовки. Процесс заполнения межтрубного пространства можно считать завершенным, когда раствор начинает вытекать из патрубка отвода воздуха, вмонтированного в свод перекрытия в высшей точке.

Для контроля качества берется проба забутовочного раствора, вытекающего из патрубка для отвода воздуха в приемном колодце.

Затем осуществляется демонтаж патрубков для залива раствора и отводящих воздух патрубков в стартовом и приемном колодцах. Сквозные отверстия в перекрытиях цементируются.

7. Заключительные работы

Восстановление подошвы.

Частично взломанная подошва камеры колодца восстанавливается.

Работы по интеграции врезок в новый канал осуществляются роботом.

Контроль качества

Для контроля качества работ по восстановлению трубопровода проводится инспекция самого трубопровода, а также испытание на герметичность согласно DIN EN 1610.