CC BY
56
ВОССТАНОВЛЕНИЕ ДЕФОРМИРОВАННОГО ПОЛИЭТИЛЕНОВОГО ТРУБОПРОВОДА
Кочуров Игорь Федорович
канд. техн. наук, доцент, Пермский национальный исследовательский политехнический университет,
РФ, г. Пермь E-mail: kochurov. i.2011 @mail. ru
Сеньков Сергей Александрович
канд. техн. наук, доцент, Пермский национальный исследовательский политехнический университет,
РФ, г. Пермь E-mail: [email protected]
Кочурова Людмила Владимировна
доцент, Пермский национальный исследовательский политехнический университет,
РФ, г. Пермь E-mail: l-kochurova@mail. ru
RESTORATION OF THE DEFORMED POLYETHYLENE PIPELINE
Kochurov Igor
candidate of Engineering Sciences, associate professor, Perm national research polytechnical university,
Russia, Perm
Senkov Sergey
candidate of Engineering Sciences, associate professor, Perm national research polytechnical university,
Russia, Perm
Kochurova Ludmila
associate professor, Perm national research polytechnical university,
Russia, Perm
Кочуров И.Ф., Сеньков С.А., Кочурова Л.В. Восстановление деформированного полиэтиленового трубопровода // Universum: Технические науки : электрон. научн. журн. 2015. № 3 (16) . URL: http://7universum.com/ru/tech/archive/item/2006
АННОТАЦИЯ
Рассмотрен пример восстановления повреждённого трубопровода из полиэтиленовых труб «напорного коллектора» объекта «Система водоотведения для СКРУ-1» в г. Соликамске Пермского края без замены повреждённого участка.
ABSTRACT
An example of restoration of the damaged pipeline from polyethylene pipes of "a pressure head collector" of object "System of water disposal for SKRU-1" to Solikamsk of Perm Krai without replacement of the damaged site is reviewed.
Ключевые слова: полиэтиленовые трубы, деформирование труб,
температура сточной жидкости, восстановление трубопровода.
Keywords: polyethylene pipes, deformation of pipes, temperature of waste liquid, restoration of the pipeline.
В последние четыре десятилетия трубопроводы из полимерных материалов успешно заменяют трубопроводы из чёрных металлов, благодаря своим несомненным преимуществам по физическим, физико-механическим, теплотехническим, химическим, технологическим, эксплуатационным и другим показателям [7]. При этом следует отметить удачное применение для труб полиэтилена как самого крупнотоннажного полимера, имеющего значительную химическую стойкость в рабочих нормативных интервалах температур к большинству агрессивных сред [2; 5; 6; 8].
Тем не менее в трубопроводах из полиэтилена возникают аварийные ситуации, ответственность за которые делят снабженцы, инженеры и сварщики [1; 4]. Например, при проектировании трубопроводов не всегда учитываются термомеханические особенности полиэтилена, его низкий модуль упругости, даже если трубы изготовлены из полиэтилена низкого давления. В данной статье рассмотрен пример реализации проекта «напорного коллектора» объекта «Система водоотведения для СКРУ-1» в г. Соликамске Пермского края с применением труб из полиэтилена низкого давления,
повреждение участка трубопровода, возникшее при его эксплуатации, и способ, позволивший без замены повреждённого участка восстановить трубопровод и его работоспособность.
Данный трубопровод, выполненный из трубы ПЭ 80 SDR 26-630х24,1 имеет длину 3,8 км. Разница высотных отметок начала и конца трубопровода составляет 11 метров. Транспортируемые сточные воды, содержащие растворы минеральных солей с возможным колебанием температур 20—80° С, сливаются в пруд-отстойник при погружении конца трубопровода ниже уровня поверхности воды.
За первые дни эксплуатации системы водоотведения возникли деформации трубы на начальном участке трубопровода протяженностью 200 м, выразившиеся в проседании насыпного грунта на трубопровод и изменении круглого сечения трубы до сечения восьмёрки (рис. 1, 2).
Результаты обследования трубопровода, анализа исходных данных стоков транспортируемой жидкости, проектной документации позволили сделать заключение о том, что в период транспортирования жидкости её температура составляла более +40° С, в то время как ГОСТ 18599-2001* «Трубы напорные из полиэтилена. Технические условия» регламентирует использовать применённые трубы под давлением при температуре до 40° С. Кроме того, в процессе транспортирования при разнице числовых отметок начала и конца трубопровода в 11 м, появилось разряжение в трубе. Эти обстоятельства и привели к деформированию трубы.
Специалисты Пермского национального исследовательского политехнического университета предложили не демонтировать и не заменять деформированный участок трубопровода, а выполнить работы
по восстановлению сечения трубы повреждённого участка. С этой целью было предложено создать давление в деформированном участке трубопровода транспортируемой жидкостью с желательной температурой выше +65° С путем перекрытия задвижки находящейся в 1 км от насосной станции
при включённом оборудовании на насосной станции. Для регулирования
уровня жидкости, а также давления в трубе по концам деформированного участка рекомендовалось поставить воздушные клапаны.
Рисунок 1. Проседание грунта на аварийном участке трубопровода
Рисунок 2. Участок трубопровода, подверженный деформированию
Предлагаемый порядок выполнения восстановительных работ в осенний период времени с возможной температурой атмосферного воздуха в пределах минус 5 ^ плюс 5° С сводился к следующим мероприятиям:
• открывались воздушные клапаны на входе и выходе деформированного участка трубопровода;
• включались насосы, и производилось заполнение трубопровода до поступления транспортируемой среды в пруд-отстойник, после чего перекрывалась задвижка, удалённая на расстоянии 1 км от насосной станции;
• перекрывался клапан за деформируемым участком при появлении в нём жидкости;
• при появлении жидкости в клапане перед деформированным участком клапан перекрывался, отключались насосы;
• кратковременными включениями насосов повышалось давление в трубопроводе и велось наблюдение за выправлением сечения трубы;
• по окончании мероприятий по восстановлению сечения трубы клапаны и задвижка открывались, жидкость из трубопровода стекала в пруд-отстойник.
На рисунке 3 представлен восстановленный участок трубопровода.
Рисунок 3. Восстановленный участок трубопровода
Воздушные клапаны, установленные на трубопроводе, регулируют поступление воздуха в систему, не позволяя создавать в ней давление разряжения, стремящегося деформировать трубу. При этом напорная система трубопровода превратилась в безнапорную систему, а к ней нормативные требования по транспортированию сточных жидкостей могут быть применены в соответствии с ГОСТ 22689.0-89 «Трубы полиэтиленовые канализационные и фасонные части к ним. Общие технические условия», по которому регламентируемая температура сточной жидкости при безнапорной эксплуатации полиэтиленовых трубопроводов может достигать до +60° С с кратковременным повышением температуры (1 мин.) до +95 °С. Наличие в системе водоотведения накопителя стоков, а также температурный контроль позволяют считать, что транспортируемая по трубопроводу жидкость не будет превышать +60° С.
Мероприятия по восстановлению деформированного участка трубопровода позволили сэкономить предприятию в пределах 3,5 млн рублей.
Список литературы:
1. Алёхин В.Е., Бутин В.Ю. Опыт эксплуатации полиэтиленовых труб// Водоснабжение и санитарная техника. — 2009. — № 10, ч. 1. — С. 58—61.
2. Григорьев А.Н., Применение труб из полимерных материалов в системах водоснабжения и канализации республики Карелия // Полимерные трубы. — 2006. — № 1. — С. 10.
3. Гришанович А.А. Ремонт полиэтиленовых труб // Сантехника. — № 1. — С. 44—47.
4. Кимельблат В.И. Актуальные положения экспертизы полиэтиленовых трубопроводов // Полимерные трубы. — 2006. — № 1. — С. 42—48.
5. Коврига В.В. XIII конференция «Трубы из пластмасс» // Полимерные трубы. — 2006. — № 5. — С. 30—31.
6. Логунов В.Л. Полиэтилен или чугун? // Полимерные трубы. — 2006. — № 2. — С. 37—45.
7. Международная конференция «Полимерные трубы — 2007» //
Полимерные трубы. — 2007. — № 2. — С. 18—20.
8. Технические свойства полимерных материалов: Учеб.-справочное пособие / В.К. Крыжановский, В.В. Бурлов, А.Д. Паниматченко, Ю.В. Крыжано-вская. — 2-е изд., испр. и доп. — СПб.: Профессия, 2005. — 248 с.
