От чего зависит способ промывки трубопровода

Обслуживание магистральных трубопроводов

Эксплуатация магистралей в течение длительного времени приводит к образованию отложений, возникновению коррозии и повреждений на внутренних стенках труб. Все это приводит к ухудшению качества транспортировки, увеличению гидравлического сопротивления, а также сокращению срока службы всей магистрали. Во избежание негативных последствий, внутреннюю полость труб периодически очищают от отложений. Дополнительно, для поддержания функциональных свойств системы, проверяют устойчивость опорных конструкций.

Методы очистки трубопроводов

• Гидравлическая очистка трубопроводов. В процессе промывки используют дополнительное оборудование для очистки трубопроводов – трубы промышленного назначения промывают специальной машинной установкой, к которой крепится шланг с насадкой-соплом. Устройство проталкивается по внутритрубной полости с помощью возникающей реактивной тяги. Способ является самым щадящим в отношении стенок, так как не содержит химические смеси, поэтому его часто применяют для чистки теплотрасс.
• Механическая очистка трубопроводов. Основывается на применении скребков, которые состоят из щеток, ножей и дисков. Их износостойкость довольна высокая – может доходить до 100 км без чрезмерного износа. Но способ требует постоянного контроля в процессе прочистки, так как скорость потока должна составлять не менее 1,2 м/с.
• Химическая очистка трубопроводов. Отличается от гидравлической заменой воды на химический раствор. Состав подразумевает наличие реагентов, щелочей и кислот. Их точный перечень утвержден Санэпиднадзором. Такие составы помогают справиться со ржавчиной и накипью. Добавление химических смесей используют для промывки труднодоступных ответвлений.

Периодичность проверки трубопроводов

Сроки зависят от свойств транспортируемого вещества, давления в магистрали, температурного режима работы, темпов коррозии. Последнее определяют по скорости ухудшений: не более 0,1 мм; от 0,1 до 0,5; свыше 0,5.

Когда давление свыше 10 МПа проводят ревизию:

• Полную;
• Выборочную;
• Генеральную выборочную.

К выборочной диагностике магистральных трубопроводов прибегают не позднее, чем через двухлетний период после ввода объекта в эксплуатацию. Последующие испытания проводятся не реже одного осмотра в четырехлетний период.

Любая ревизия начинается с проведения визуального осмотра. Затем выполняют проверку манометров на трубопроводах и проверку трубопроводов на герметичность.

По результатам контрольных измерений составляют отчет о состоянии рабочих поверхностей. Если обнаруженные отклонения в пределах нормы, то состояние принято считать удовлетворительным. В случае неудовлетворительных показателей, исследованию подвергаются аналогичные по конструкции участки, а также участок, который является продолжением аварийного.

Способы очистки внутренней полости трубопровода

Организация работ по очистке полости трубопровода начинается с разработки инструкции и выбора метода очистки с применением определенных типов очистных устройств.

Очистка полости должна быть осуществлена:
• на подземных трубопроводах – после укладки и засыпки;
• на наземных трубопроводах – после укладки и обвалования;
• на надземных трубопроводах – после укладки и крепления их на опорах.

Очистку полости трубопроводов необходимо осуществлять одним из следующих способов:
• продувкой с пропуском очистных поршней, а при очистке надземных трубопроводов – поршней-разделителей;
• продувкой без пропуска очистных поршней;
• промывкой с пропуском очистных поршней или поршней-разделителей.
На трубопроводах, монтируемых без внутренних центраторов, следует выполнять предварительную очистку полости протягиванием очистных устройств в процессе сборки секций или труб в нитку.

Очистку полости переходов через водные преграды следует выполнять путём пропуска эластичных поршней-разделителей следующим образом :
• на газопроводах – промывкой, осуществляемой в процессе заполнения водой для предварительного гидравлического испытания, или продувкой, проводимой до испытания переходов;
• на нефтепроводах – промывкой, осуществляемой в процессе заполнения трубопровода водой для гидравлического испытания переходов.

Если очистное устройство застряло в трубопроводе в процессе продувки или промывки, то это устройство должно быть извлечено из трубопровода, а участок трубопровода подвергнут повторной продувке или промывке.
Особо сложные участки трубопроводов, прокладываемые подземно в сильно заболоченной или обводненной местности, продувают до укладки их в траншею (на бровке), при этом укладку выполняют таким образом, чтобы в трубопровод не могла попасть вода, ил и т. п.
После очистки полости на открытых концах трубопроводов должны быть установлены временные инвентарные заглушки, предотвращающие повторное загрязнение участка.

Полость магистральных трубопроводов до гидроиспытания должна быть очищена. При очистке полости для каждого объекта (на всем его протяжении или в пределах отдельных участков) необходимо:
• удалить поверхностный рыхлый слой ржавчины и окалины, а также случайно попавшие внутрь трубы при строительстве грунт, воду и различные предметы;
• проверить проходное сечение трубопроводов и тем самым обеспечить возможность многократного беспрепятственного пропуска очистных, разделительных или других специальных устройств;
• создать условия для заполнения трубопроводов транспортируемой средой без изменения её физико-химических свойств.

Основные положения по способам и методам очистки трубпроводов:

1. Продувка трубопроводов:
Последовательность продувки не зависит от назначения трубопроводов (водо-, газо-, нефте- или продкуктопровод) и её определяют по конструктивной характеристике участка. Продувке с пропуском очистных поршней должны подвергаться подземные и наземные трубопроводы диаметром 219 мм и более. При продувке очистные поршни должны пропускаться по участкам трубопровода протяжённостью не более, чем расстояние между линейной арматурой под давлением сжатого воздуха или газа, поступающего из ресивера (баллона), создаваемого на прилегающем участке.

1.1. Продувка воздухом.
Для продувки трубопровода требуются большой расход и высокое давление воздуха, чтобы сила давления на поршень обеспечивала его движение со скоростью до 60 км/ч. Ни одна из имеющихся в настоящее время конструкций передвижных компрессоров не может обеспечить большой расход воздуха при давлении до 6 кгс/см2. Поэтому все схемы продувки включают два участка трубопровода – накопитель воздуха (называют ресивером) и продуваемый участок.
После заполнения ресивера открывают кран, и воздух поступает в продуваемый участок, где уже находится поршень. Под давлением воздуха поршень начинает двигаться, очищая трубопровод, и вылетает в специальный патрубок. Продувка продолжается до тех пор, пока из патрубка не будет идти чистый воздух. Давление воздуха позволяет не только проталкивать поршень, но и собирающиеся впереди поршня грунт, воду, различные предметы.
В начале участка приваривают отвод для выпуска поршня.

1.2. Продувка газом.
При продувке газом исключительное значение приобретают вопросы техники безопасности. Ни в коем случае нельзя, как при продувке воздухом, подавая газ, сразу начинать движение поршня. При этом образуется взрывоопасная газовоздушная смесь, и от искр, которые возникают при движении поршня и мусора, смесь может взорваться. Поэтому прежде чем начать продувку, необходимо заполнить весь очищаемый участок; газом, вытеснив воздух.
Продувку можно начинать только тогда, когда в смеси будет менее 2% кислорода. После вытеснения воздуха продувка газом осуществляется так же, как и воздухом. Открыв кран, дают доступ газа к торцу поршня, который приходит в движение.

2. Промывка.
Промывка внутренней полости труб водой является весьма перспективным методом очистки. При этом решаются одновременно две задачи: трубопровод очищается от посторонних предметов и грязи и заполняется водой для гидравлического испытания.
Сущность метода заключается в следующем. В трубу в начале испытуемого участка вводят эластичный поршень из пенополиуретана. Затем через патрубок в трубопровод подают воду, и поршень приходит в движение, очищая полость трубы и толкая собравшийся мусор впереди себя. Поршень продвигается со скоростью 0,4-1,2 км/ч при давлении до 2 кгс/см 2. Длина участков, промываемых за один проход очистного поршня, может достигать 50 км. Если перед поршнем собирается много мусора, то поршень может остановиться. В этом случае давление увеличивается и может достичь 15-25 кгс/см 2, после чего обычно движение поршня возобновляется. В отличие от очистки продувкой с пропуском металлического поршня промывка водой позволяет получить лучшее качество очистки.

3. Очистка, протягиванием.
Этот способ можно применять при очистке подводных переходов. Суть способа заключается в следующем. Ещё до укладки трубопровода по дну подводной траншеи внутрь его протаскивают трос. Очистное устройство должно иметь достаточно прочную конструкцию и в то же время, плотно прилегать к внутренней поверхности труб. Для более качественной очистки полости к жёсткому очистному устройству можно последовательно на некотором расстоянии от него (до 10 м) подсоединить эластичный поршень из пенополиуретана, имеющего конструкцию типа поршня ДЗК.

Зачем нужна гидродинамическая промывка трубопроводов

Трубы засоряются из-за нарушения правил эксплуатации, ошибок при монтаже или по естественным причинам. В любом случае падает пропускная способность вплоть до полной непроходимости. Это является причиной того, почему регулярное обслуживание просто необходимо .

В простых ситуациях засоры устраняются подручными средствами. Это химические препараты, вантуз, сантехнические тросы. Их использование позволяет справиться с большинством бытовых засорений. Но если прочистить трубопровод не удалось, необходимо применение технологии гидродинамической промывки .

Виды засоров

По своей природе, а также с учетом обстоятельств возникновения засоры труб делятся на три категории.

• Механические. Возникают по причине попадания в трубопровод нерастворимых твердых предметов. Это ветошь, строительный мусор, крупные пищевые отходы, использованные средства гигиены. Устранить их химическими препаратами невозможно. Вантуз и сантехнический трос помогут лишь в редких случаях.
• Минеральные. Образуются естественным путем. За годы эксплуатации на внутренних поверхностях чугунных и стальных труб скапливаются отложения, осадок. Они состоят из продуктов коррозии, известковых налетов. В результате уменьшается внутренний диаметр магистралей, ухудшается пропускная способность.
• Технологические. Это следствие ошибок при проектировании и монтаже трубопроводных коммуникаций. Например — повороты в неподходящих местах, недостаточное сечение, слабый уклон. Последний фактор приводит к снижению интенсивности потока и образованию застоев, где со временем скапливаются твердые отложения.
• Эксплуатационные. Появляются после длительного использования трубопроводных систем. На внутренних стенках коммуникаций скапливается ил, жировые отложения. К ним прилипают частицы мусора, ворсинки, волосы и т. п.

В любом случае засоры приводят к ухудшению технических характеристик трубопровода вплоть до невозможности эксплуатации.

Как часто проводят гидродинамическую промывку?

Процедура выполняется по мере необходимости. Она может потребоваться при следующих симптомах:

• ухудшение пропускной способности;
• полная непроходимость труб;
• ослабление напора воды;
• появление неприятного запаха из канализации;
• неравномерное прогревание батарей отопления.

Промывка трубопроводов проводится и в других ситуациях. Иногда необходимость процедуры определяется по итогам инспекции системы (например, с помощью теледиагностики).

Преимущества

Технология позволяет справиться с засорами и загрязнениями коммуникаций в случаях, когда другие способы бесполезны. Особенности гидродинамической промывки :

• Эффективность. Технология очищает трубы от любых загрязнений. В том числе трудновыводимые и труднорастворимые вещества, накипь, ржавчина, старая краска, скопления кальция.
• Полное удаление засоров. Внутренние поверхности трубопроводов становятся абсолютно гладкими. Это препятствует формированию новых отложений.
• Универсальность. Технология применима ко всем видам трубопроводных коммуникаций: водоснабжения, отопления, канализации. С ее помощью можно прочистить ассенизационные коллекторы, водозаборные колодцы, ливневые системы. Промываются трубопроводы любой длины, конфигурации, пропускной способности независимо от материала изготовления.
• Экологичность. Независимо от того, как проводится гидродинамическая промывка и какое оборудование необходимо , химические препараты не используются. Воздействие на поверхности осуществляется только напором воды. Технология безопасна для людей, а также исключает вероятность разрушения труб от контакта с химически агрессивными средами.

Предусмотрена возможность как локального устранения пробок, так и комплексной очистки системы по всей протяженности. Подбирается оптимальное давление. Это исключает вероятность повреждения сетей от чрезмерных нагрузок.

Принцип действия

Внутрь трубопровода подается гибкий шланг, подключенный к нагнетательному оборудованию. На переднем конце зафиксирована насадка в виде жиклера или сопло. Из него под мощным давлением выходит вода. Она удаляет засоры, пробки, смывает загрязнения.

В зависимости от того, как проводится гидродинамическая промывка систем водоснабжения , канализации или отопления, используются следующие типы насадок:

• Пробивочная. Подходит для устранения пробок (в том числе воздушных и ледяных), а также сложных, застарелых, плотных засоров.
• Донная. У нее клиновидная конфигурация. Предназначена для удаления ила, песка, глины, прочих отложений со дна труб или каналов.
• Универсальная. Такая оснастка известна также под названием «реактивная» или «стандартная». Подходит для устранения несложных засоров.
• Угловая. У нее в корпусе три сопла из отдельных звеньев. Это оптимальная оснастка для промывки изгибов, сифонов, поворотов, углов.
• Цепочно-карусельные. Такие насадки эффективны для борьбы с застарелыми, спрессованными засорами.
• Роторные. У оснастки данного типа элемент, из которого выходит струя воды, вращается вокруг своей оси. Такая оснастка подходит для промывки ливневых и бытовых канализаций. Она эффективно справляется с жировыми и прочими органическими отложениями.

Для промывки старых, запущенных, иных сильно засоренных систем могут использоваться насадки разных типов. В этом случае процедура проводится в несколько этапов.

Результат гидродинамической промывки

После обработки трубопроводная система полностью восстанавливает изначальные характеристики. Результаты прочистки:

• Удаление химически агрессивных отложений, из-за которых металлические трубы подвергаются коррозионному разрушению.
• Восстановление пропускной способности. Вода подается под нормальным напором, батареи равномерно прогреваются, канализация работает исправно.
• Снятие чрезмерной нагрузки с насосного оборудования, бесперебойная работа запорной и распределительной арматуры.

Также промывка позволяет определить реальное техническое состояние трубопроводных коммуникаций.

Чистка трубопроводов сверхвысоким давлением

Выбор применяемой технологии чистки труб зависит от вида, толщины и химического состава инкрустаций, а также от любых местных условий.

• Механическая чистка (ручным способом для труб диаметром более 600 мм) специальными приспособлениями («ерши», резиновые пыжи).
• Чистка сверхвысоким давлением в 1800 атмосфер.
• Гидравлическая чистка.

Механическая чистка (ручным способом для труб диаметром более 600 мм) специальными приспособлениями («ерши», резиновые пыжи)

Щётки или «ерши» при помощи лебёдки протягиваются через трубопровод и уничтожают инкрустацию и отложения. Приспособления, последовательно соединённые с пыжами, транспортируются от одного конца трубы и принимаются на другом.

Чистка сверхвысоким давлением 1800 атмосфер

Вращающаяся разбрызгивающая головка, выдерживающая высокое давление, протягивается через трубопровод. В соответствии с видом и прочностью инкрустаций устанавливают необходимое рабочее давление воды, которое составляет примерно 1 800 атмосфер; расход воды должен быть не менее 90 л/мин.

Гидравлическая чистка

Применяется на длинных прямых участках одного диаметра (более 1 000 м). Помимо щёток и «ершей» предусмотрен поршень, который продавливается водой через трубопровод.