Plumbing. Heating. Conditioning. Energy Efficiency.

Инновационные технологии реконструкции и обслуживания московского водопровода

22027 0
Опубликовано в журнале СОК №6 | 2009

В производственном управлении «Мосводопровод», которое является одним из подразделений МГУП «Мосводоканал», работает инновационный отдел. Здесь занимаются внедрением наиболее перспективных технологий, материалов, оборудования и прочих конструктивных элементов, повышающих эффективность работы и обслуживания московского водопровода. Некоторые инновации только проходят эксплуатационные испытания, другие недавно «поставлены на вооружение», а третьи хорошо зарекомендовали себя надежной работой в течение нескольких лет. По мнению специалистов «Мосводопровода», инновационный опыт Московского водоканала может быть полезен водоснабжающим организациям других городов, где не всегда есть широкий выбор нового оборудования и возможность проводить его испытания. Опытом внедрения инновационных технологий на водопроводных сетях «Мосводоканала» делится руководитель инновационного отдела производственного управления «Мосводопровод» Владимир БУТИН.

Новый пожарный гидрант

Новый пожарный гидрант

Люк колодца «плавающего» типа со включением полимербетона

Люк колодца «плавающего» типа со включением полимербетона

Реконструкция элементов водоканала на Ленинградском шоссе

Реконструкция элементов водоканала на Ленинградском шоссе

В.Б.: «Мосводоканал», перед тем как закупить новое оборудование, сначала производит его испытания. Первым делом новинку испытывают на стенде, а затем устанавливают на действующем участке водопровода, и некоторое время за ней наблюдают. Если новое оборудование хорошо зарекомендовало себя в производственных условиях, принимают решение о внедрении в эксплуатацию аналогичных устройств.

Модернизация сетей и оборудования «Мосводоканала» направлена на экономию ресурсов. В том числе, за счет снижения аварийности. Например, «Мосводоканал» системно ведет поиск более надежных задвижек, предохранительных клапанов, поворотно-дисковых затворов и другой арматуры. Для этого разработаны технические требования. В них указан гарантийный срок, общий срок эксплуатации, тип покрытия запорного устройства и др. требования к арматуре.

Таким образом, выставлен барьер против контрафактной продукции?

В.Б.: О контрафакте речь вообще не идет. Такая продукция никогда не применялась в «Мосводоканале». Прежде чем рекомендовать к использованию тот или иной тип оборудования, проводят испытания по утвержденной программе. Сейчас идет поиск наиболее надежной арматуры из различных видов качественной продукции. А главное наиболее подходящей для наших условий эксплуатации.

Если арматура полностью соответствует нашим техническим требованиям, ее допускают к производственным испытаниям на сетях. Последнее время в «Мосводоканале» используют задвижки, соответствующие сроку службы чугунного водопровода. А это не менее 50 лет. Гарантийный срок эксплуатации — 10 лет. Таким образом сокращают затраты на ремонт и замену задвижек.

Существует возможность безколодезной установки арматуры, что тоже дает существенную экономию. Если нет колодца, значит можно исключить затраты на его обслуживание. Безколодезную арматуру обслуживают прямо с поверхности земли с помощью ковера. Затраты возрастают только при замене задвижки, однако качественная арматура редко выходит из строя. В последние годы на водопроводных сетях стали применять новый тип пожарного гидранта.

Это импортное оборудование собирают на заводе в Московской области. Новый гидрант имеет гарантийный срок 10 лет, а у ранее применявшегося отечественного аналога гарантийный срок — год. Дважды в год специалисты «Мосводоканала» совместно с представителями противопожарной службы министерства по делам ГО и ЧС проверяют исправность каждого пожарного гидранта в Москве.

При осмотре устанавливают их работоспособность, выявляют поврежденные, сломанные гидранты. В течение суток гидранты необходимо отремонтировать. Этой весной мы наблюдаем существенное снижение поломок, поскольку новые гидранты намного надежней старых.

Инновационные люки

В местностях с высоким уровнем безработицы существует проблема: воруют чугунные люки. Что можно посоветовать водоснабжающим организациям? Расскажите об инновациях в этой области.

В.Б.: Люки бывают стальные, чугунные, железобетонные, полимербетонные, пластиковые или комбинированные варианты. В частности, существуют антивандальные люки, для изготовления которых используется высокопрочный чугун с вкраплением полимербетона. Такой люк нет смысла воровать, поскольку полимербетон невозможно выковырять, а чугун, имеющий чужеродные вкрапления, не принимают в металлолом.

К новому поколению люков можно отнести полимерные (их тоже вряд ли захотят украсть). Область применения — газоны, пешеходные и парковые зоны. Использование пластиковых люков «на своем поле» оправдано — они экономичны и удобны в эксплуатации. Бывают люки так называемого «плавающего типа». Такие люки устанавливают на оживленных магистралях, по которым движется тяжелая техника.

Под весом машин прогибается дорожное полотно, поскольку асфальтовое покрытие — это достаточно пластичный материал. Если люки установлены жестко, то места их сопряжения с дорожным покрытием подвергаются многочисленным разрушениям. «Плавающий» люк представляет собой конструкцию с составным корпусом, состоящую из двух частей: верхней и нижней.

Верхняя часть корпуса не имеет прямого контакта с оголовком камеры или колодца — она опирается на прилегающее к горловине дорожное покрытие. Нижняя часть корпуса устанавливается непосредственно на оголовок. Преимущество люка «плавающего» типа в том, что его корпус, опирающийся на дорожное покрытие, под действием нагрузок прогибается (т.е. «плавает») вместе с дорожным полотном, обеспечивая тем самым целостность сопряжения.

Телеинспекционный робот

В последнее время на выставочных стендах широко представлены роботы-исследователи. Внедряет ли «Мосводоканал» такую технику?

В.Б.: «Мосводоканал» широко использует робототехнику для осмотра трубопроводов большого диаметра. Миниатюрная самоходная машина оснащена телекамерой и другим навесным оборудованием. Все, что попадает в видоискатель камеры, робот передает на монитор оператора. Специальный прибор толщинометр замеряет реальную толщину стенок трубы.

Существует навесное оборудование, предназначенное для очистки водопровода, а также для многих других целей. На практике робототехнику часто используют в аварийных ситуациях. Например, на поверхность земли выбивает вода, а в каком месте повреждена труба, сложно определить без внутреннего осмотра. В этом случае воду перекрывают, трубу опорожняют и запускают в нее робота.

Оператор обычно определяет место повреждения по обратной фильтрации воды. Тот участок грунта, где произошла авария, напитан водой. А потому она просачивается обратно в полую трубу. Именно это место должен определить робот во время «путешествия» по трубопроводу.

Компенсатор угловых смещений трубопровода

Одна из серьезных проблем в районах массовой застройки — просадка грунта. Как эффективней сохранить целостность трубопровода?

В.Б.: В результате просадки грунта происходят угловые смещения трубопровода. Как правило, это бывает после весеннего паводка, когда грунт высыхает. Существуют специальные устройства, компенсирующие смещение труб. Самые новые компенсаторы, поступившие «на вооружение» «Мосводоканала» — телескопические и шарнирные. Компенсаторы встраивают непосредственно в трубопровод.

Благодаря шарнирному или телескопическому устройству компенсаторов, трубопроводная система превращается из жесткой конструкции в подвижную. Таким образом, компенсаторы позволяют трубам сдвинуться вместе с грунтом, без возникновения критических нагрузок на элементы трубопроводной системы. Новые шарнирные компенсаторы угловых смещений имеют преимущества перед линзовыми, сальниковыми и прочими аналогами.

Они предусматривает возможность смещение трубопровода не только вдоль оси, но также в любом другом направлении.

Бестраншейные технологии восстановления трубопроводов

В эпоху кризиса актуальны малозатратные технологии. Когда нет денег на новые трубы, как восстановить старые?

В.Б.: Самый дешевый метод восстановления трубопровода — это нанесение цементно-песчаного покрытия на его внутреннюю поверхность. В основном метод используют для восстановления стальных труб, у которых еще не выработан ресурс (если трубе 60 лет, толщина стенки как бумага, такой метод не применяют). Снимают всю арматуру на участке: гидранты, задвижки, фасонные части.

Специальным оборудованием прочищают внутреннюю поверхность трубы. А затем наносят цементно-песчаное покрытие. Этот метод постоянно усовершенствуют: применяют новое оборудование и более эффективные составы цементно-песчаных смесей. Также работоспособность трубопровода восстанавливают с помощью «рукавной» технологии: внутрь трубы пропускают полимерный рукав, покрытый клеящим составом.

Под действием пара, горячей воды или с помощью других технологий рукав приклеивают к внутренней стенке трубы. Например, эффективна технология, когда пластиковой трубе придается U-образная форма для уменьшения наружного диаметра. «Упаковку» заправляют внутрь трубы, подлежащей реконструкции. Затем в «упакованную» трубу подают воздух под высоким давлением, пар, или нагретую воду.

Под давлением U-образная труба приобретает изначальную круглую форму. Новая внутренняя труба плотно прижимается к «футляру», и долго еще служит в качестве внутренней стенки трубопровода. Если все же потребуется проложить новые трубы, то в условиях плотной городской застройки стоит отказаться от проведения земляных работ. Это значительно снизит затраты на выкапывание траншей и котлованов, а жителей избавит от неудобств.

Для бестраншейной прокладки трубопровода используют горизонтально направленное бурение. Специальные установки бурят горизонтальные скважины с поверхности земли либо проходят выработки небольшого сечения. Также «ложем» для нового трубопровода может послужить старая, отслужившая свой срок труба. Разработаны технологии, позволяющие затягивать трубопровод в горизонтальные скважины.

Если это пластиковые трубы небольшого диаметра, то их сразу поставляют на барабане и без особых проблем «отматывают» прямо в скважину. Чтобы завести в скважину трубы большего диаметра, используют ролики. Есть расчет, позволяющий определить оптимальный радиус дуги, образованной гибкой трубой, при заведении ее в скважину. Например, с помощью горизонтально направленного бурения делают переходы под Москвой-рекой.

На одном берегу буровая установка делает стартовую скважину, которую затем расширяют специальными буровыми колонками. На противоположной стороне из труб сваривают плеть. Допустим, нужна длина трубы 300 м. Сначала сваривают 50-метровую плеть. Затем усилиями буровой установки, расположенной на другой стороне реки, колонна буровых труб обратным ходом затягивает плеть в скважину.

Следующую плеть из труб приваривают к окончанию первой плети. Однако к поэтапному протягивании труб прибегают нечасто. Обычно удается затянуть трубу за одну операцию.

Последние новинки

Есть ли принципиально новые конструктивные решения среди инноваций?

В.Б.: Самая последняя новинка «Мосводоканала» — это арматура для полиэтиленовых труб. В том числе есть арматура, сделанная из полиэтилена. Инновационную арматуру нельзя назвать ни задвижкой, ни затвором, поскольку она имеет принципиально новое конструктивное решение. Ее главное преимущество — маленькое усилие при открытии/закрытии, и отсутствие частей, которые могли бы подвергаться коррозии.

При этом новая арматура одновременно сочетает в себе качества поворотно-дискового затвора и задвижки с обрезиненным клином. В последние годы «Мосводоканал» применяет трубы, сделанные из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом в кристаллической решетке. Трубы из такого материала используют для монтажа водопроводных и канализационных сетей. Они сочетают в себе упругость стальных труб и обладают долговечностью серого чугуна.

То есть могут служить 50–100 лет. Изначально такие трубы предназначены для открытого способа прокладки, но в последнее время стали применяться для бестраншейных технологий. Появились специальные установки, развивающие достаточно усилие, чтобы протянуть в скважину плеть из чугунных труб.

Собственные разработки

Расскажите о собственных инновациях «Мосводоканала».

В.Б.: Эксклюзивная разработка «Мосводоканала» — трубоход, который фактически представляет собой «лежачий» велосипед. По трубам большого диаметра (800–900 мм) очень сложно ходить, поскольку приходится сильно нагибаться. На «лежачем» велосипеде можно передвигаться со скоростью пешехода — порядка пяти километров в час. Принцип устройства велосипеда классический — человек крутит педали и едет.

Еще одна разработка «Мосводоканала» — пенополиуретановые скорлупы для арматуры. Это изоляционный материал для задвижек, предназначенных для впуска/выпуска воздуха. Такую арматуру устанавливают в камерах низкого заложения, расположенных близко к поверхности земли. Задвижки могут перемерзать зимой при низких температурах. «Скорлупы» изготовленные из пенополиуретана защищают арматуру от морозов.

Comments
  • В этой теме еще нет комментариев
Add a comment

Your name *

Your e-mail *

Your message