Современное состояние и тенденции развития технологии ремонта трубопроводов

Я. Введение

Технология ремонта трубопроводов в основном появилась со старением городской инфраструктуры. Городское водоснабжение и водоотведение, газовые и другие трубопроводные системы, как и другие старые сооружения, все чаще и чаще повреждаются.
Трубопроводы глубоко погребены и невидимы, и невозможно в определенной степени понять конкретные условия подземных трубопроводов, и иногда эти объекты разрушаются без какого-либо предупреждения. В результате повреждения, Операция прерывается, и владельцам трубопроводов приходится не только нести огромные экономические потери, но и соответствующие стороны должны нести большое общественное давление.. Замена трубопроводов обходится не только дорого, но также приносит экологические и социальные проблемы, что в определенном смысле больше не является вопросом для владельцев и пользователей трубопроводов. Оживленное городское движение, Охрана окружающей среды, заповедники наследия, посевные и растительные заповедники, а также автомагистрали, железные дороги и здания, Реки, и т.д.. требовать от владельцев трубопроводов и правительственных чиновников минимизации объема земляных работ при строительстве трубопроводов и управлении.
В составе бестраншейная технология строительства, технология ремонта трубопроводов была впервые разработана в Великобритании, США и Япония в конце 1970-х годов. Многие канализационные трубы и водопроводные трубы в западных развитых странах имеют историю более чем 100 годы, Поэтому необходимы строительные технологии для ремонта или замены этих труб. Прежде всего, необходимо выяснить внутреннее состояние трубопровода, Поэтому камеры видеонаблюдения были разработаны для удовлетворения этого требования. Использование технологии ремонта без выемки грунта является высокотехнологичным методом в случае выявленных повреждений трубопроводов, и начинается разработка технологии ремонта трубопроводов. CIPP был впервые разработан и применен, а затем такие технологии, как футеровочные полиэтиленовые трубы, были разработаны и применены одна за другой.. Прогресс технологии ремонта трубопроводов развивается с прогрессом технологии материалов и электронных технологий. Развитие технологии материалов обеспечивает технологию ремонта трубопроводов ремонтными материалами, которые могут быть произвольно изменены по форме в соответствии с требованиями. Развитие электронных технологий позволяет обнаруживать и оценивать трубопроводы без выемки грунта, и роботы с дистанционным управлением могут ремонтировать подземные трубопроводы.
Технология ремонта трубопроводов продолжает развиваться и стала важной частью технологии строительства трубопроводов, что было подтверждено Пражской международной конференцией по бестраншейным технологиям в 2001. В конференции приняли участие 32 компании, представляющие современный уровень бестраншейных технологий для трубопроводов, из которых 15 являются компаниями по ремонту трубопроводов.
Мировой, есть более чем 60 бестраншейные методы ремонта и замены трубопроводов, существующие в настоящее время или находящиеся в стадии разработки, и количество компаний, занимающихся ремонтом трубопроводов, выходит за рамки воображения. Ввод ключевых слов в Интернете: трубопровод, ремонт, результаты поиска на самом деле дали больше, чем 48,000 фрагменты информации, большинство из которых являются веб-страницами предприятий, занимающихся ремонтом трубопроводов. Конкретное количество предприятий не имеет значения, такой информации на веб-странице или веб-сайте достаточно, чтобы проиллюстрировать пространство, занимаемое технологиями ремонта трубопроводов на международном рынке.

II. Зарубежная технология ремонта трубопроводов и статус ее применения

Обычной практикой является строительство различных трубопроводов под землей.. В целях снижения негативного воздействия на общество, одна за другой разрабатываются различные бестраншейные технологии. Как важная отрасль бестраншейной трубопроводной техники, Технологии ремонта трубопроводов также уделяется все больше внимания.. Со все большим и большим вниманием, Технологические методы технологии ремонта трубопроводов возникают в бесконечном потоке.

1. Технология локального и устьевого ремонта

Оборудование для частичного ремонта Beaver, запущенное датской компанией, вышло на рынок во второй половине 1997. Сырьем, используемым в данном оборудовании, является стекловолокнистый слой эпоксидной смолы. После того, как участок футеровки уложен в трубопровод, он расширяется давлением пара, чтобы сделать его близким к стенке трубы. Процесс обслуживания занимает около 1 Час. Эта техника подходит для ремонта сломанных труб, Трещины, перекосы, открытые швы, и поврежденные ветки. Вкладыши коммерчески доступны в различных длинах, диаметры и толщины стенок.
В Австралии разработано устройство PanelLok для обновления ремонтных скважин, доступ к штормовым скважинам и обслуживающему персоналу. Устройство использует предварительно сформированную ленту ПВХ, которая спирально намотана, чтобы плотно вписаться в существующие трубы. Лента ПВХ может подаваться непосредственно в трубопровод через отверстие ремонтной скважины без снятия крышки. Ленточные соединения ПВХ имеют перекрывающиеся замки, которые играют роль водонепроницаемого уплотнения.
Британские подрядчики по ремонту трубопроводов недавно запустили AMEX-10, бестраншейная система для ремонта соединений труб и кольцевых трещин в трубах, которые могут быть использованы для ремонта труб большого диаметра. Система обеспечивает небольшое торцевое резиновое уплотнение на внутренней поверхности стальной трубы под давлением расширяемого кольца из нержавеющей стали. Для газопроводов, Резина NBR может быть использована в качестве уплотнительного материала, и для водопроводных труб, Резина EDPM может использоваться в качестве уплотнительного материала. Система подходит для ремонта труб диаметром 600-3000мм. Политриплексные вкладыши калифорнийской компании’ изготавливаются на месте со слоем стеклопластиковой ткани с непроницаемой внутренней мембраной для ремонта доступа. Фиброзная ткань формируется в форме люка перед погружением в эпоксидную смолу., воздушный шар опускается на место, затем под давлением, и удаление лишнего вкладыша.

2. Технология реставрации на основе полиолефинового материала

Полиэтиленовый материал был идентифицирован в течение последних нескольких лет как материал выбора для промышленных трубопроводов, городские газопроводы и коммунальные канализационные системы. Полиэтиленовые материалы химически стойки и имеют длительный срок службы, и их отличная свариваемость обеспечивает идеальное соединение. Количество подключений к компонентам в любой системе должно быть сведено к минимуму, чтобы уменьшить потенциальные точки утечки. Технология восстановления и ремонта без выемки грунта большой длины не только выгодна для окружающей среды и низкая стоимость, но также может сократить количество стыков трубопровода до минимума. Отремонтированные трубы имеют более высокую надежность и более длительный срок службы, чем вновь построенные трубы. Полиэтиленовые материалы широко используются при ремонте различных типов трубопроводных систем, включая системы структурного ремонта и неструктурного ремонта. Метод технического процесса также был разработан на основе метода первоначальной вставки (Вставка для уменьшения диаметра) к различным методам процесса. Наиболее известными методами процесса являются метод деформации складывания, Метод горячего вытяжения, метод холодной прокатки и ремонтная система Trolining;. Использование этого метода, Площадь поперечного сечения трубопровода после ремонта уменьшается в определенной степени, и нет зазора между футеровкой и исходным трубопроводом, Таким образом, герметизация не требуется, и его можно использовать для ремонта трубопроводов на большие расстояния. Разные методы предъявляют разные требования к техническим специалистам.
(1) Метод деформации складывания. Может использоваться для структурного и неструктурного ремонта. U-образная футеровочная труба использует бесшовную трубу из полиэтилена высокой плотности, использует свойства памяти формы материала, чтобы придать ему U-образную форму, и отправляет вкладыш в трубу, а затем использует физические условия, чтобы восстановить первоначальную форму трубы. Преимуществом этого метода является быстрота строительства, Использование непрерывных длинных труб, и никаких стыков.
(2) Метод горячего вытяжения. Этот метод был разработан компанией British Gas. Во время строительства, После нагрева, Футеровочная труба протягивается через матрицу или прижимного колесо, таким образом, молекулярная цепь футеровочной трубы рекомбинируется и диаметр трубы уменьшается. Для 4-дюймовой трубы, диаметр трубы уменьшается примерно на 20%, и для 24-дюймовой трубы, диаметр трубы уменьшается примерно на 7%. После деформации на месте, Он опирается на функцию памяти исходной структуры пластиковой длинной молекулы, чтобы его диаметр постепенно возвращался к той же форме и размеру, что и у старой трубки.
(3) Метод холодного волочения. Разработано британской компанией, Он использует гидравлическое домкратное устройство для проталкивания пластиковых труб к группе прокатных станов, чтобы уменьшить диаметр труб. Во время строительства, Стандартные полиэтиленовые трубы средней или высокой плотности свариваются встык соответствующей длины, а затем холоднокатаный на месте, чтобы уменьшить диаметр и облегчить вставку в старые трубы. Когда вкладыш на месте, Надавите на него, чтобы восстановить первоначальный размер, То же, что и старая форма трубы
в плотную посадку.
(4) Система ремонта тролайнеров - это инновация технологии ремонта канализационных трубопроводов. Что касается труб, Может быть достигнуто высокое общее качество. Система подходит для ремонта неисправностей труб разного диаметра, И размер подкладки полный, что предоставляет множество возможностей для деформации и комбинирования. Его можно использовать для ремонта всех канализационных трубопроводов диаметром от 150 мм до 1600 мм, Независимо от размера, и независимо от сложности размера и формы сечения. Поэтому, Данный вид полиэтиленовой футеровки высокой плотности используется в широком ассортименте, включая сборные сегменты длины, Размеры поперечного сечения, и формы, Др., на разные случаи жизни. Этот вкладыш сварен в цилиндрический элемент из полиэтилена высокой плотности с множеством выступов на внешней поверхности элемента. Вкладыш вставляется в сломанную трубу через имеющееся входное отверстие, А затем затирочное пространство, образованное выступом, затирается специальной распылительной смесью, впрыскиваемой инжектором. Этот высокопрочный материал постоянно удерживает футеровку на месте. Эта технология ремонта больше похожа на композитный трубопровод, в котором бетон и пластик заливаются на месте, используя существующий трубопровод в качестве формы, и в то же время, Он использует другие функции существующего конвейера. Эта система уже не является ремонтом в общем смысле. точный.

3. Технология внутрипластового отверждения и ремонта на основе термореактивной смолы

Использование смол на основе стирола сократилось по экологическим причинам в пользу более популярных для окружающей среды смол. Другие смолы, такие как винилэфирные смолы, также используются в некоторых специальных приложениях, Специально для промышленных трубопроводов. Среда промышленных труб более агрессивна, чем сточные воды, А различие между различными продуктами, отвечающими конкретным требованиям, позволяет использовать технологию бестраншейного ремонта в новых областях, особенно на рынке промышленных труб. Причина использования ультрафиолетового света вместо смолы, отверждаемой горячей водой, заключается в том, что скорость использования УФ-отверждаемой смолы выше, и результирующая экономическая выгода намного больше, чем увеличение стоимости светочувствительной смолы, В частности, ремонт труб большого диаметра может обеспечить более выгодную скорость и выгоду . В то время как чаще всего используются полиэфирные смолы, Появилось множество волокон футеровки, От игольчатого линолеума до бесшовных современных композитов. Системы ремонта напорных труб используются для ремонта труб водоснабжения и охлаждающей воды с небольшими отверстиями и проржавевшими внутренними поверхностями, В то время как системы ремонта труб промышленных сточных вод могут выдерживать химические среды и высокие температуры. Оба этих метода ремонта используют давление воды для переворачивания ремонтной трубы в соответствии с методом CIPP, а затем циркулируют горячую воду, чтобы установить термореактивную смолу. Внутренняя футеровка напорной трубы включает в себя армирующий слой, который увеличивает окружающую прочность.
Французская компания разработала систему Photoliner для ремонта труб диаметром от 200 мм до 600 мм без доступа человека. Он также основан на методе CIPP, использование некоторых УФ-ламп, установленных на роботе, для полимеризации полиэфирной смолы. Компания заявляет, что метод УФ-отверждения требует меньше энергии, чем традиционные методы отверждения горячей водой или горячим паром. Вкладыши, содержащие различные материалы, отправляются на место упакованными готовыми к использованию и не нуждаются в разработке на месте. Сейчас некоторые компании разработали малогабаритное токарное оборудование, который использует давление воздуха для переворачивания. Оборудование маленькое и гибкое, весом всего 35 кг. С подачей воздуха воздушным компрессором 140 л/мин (ниже 0,3 бар), Вкладыш можно повернуть внутрь вкладыша. Переверните его и получите возможность вводить воздух при температуре 30 ° C, чтобы ускорить отверждение в холодных погодных условиях. Компания Aygus Flexible Pipeline в Великобритании разработала технологию ремонта тепловых труб для предотвращения коррозионных утечек в магистральных трубопроводах и предотвращения дальнейшей коррозии. Тепловая трубка состоит из круглого плетеного вкладыша, армированного высокопрочной полиэфирной смолой, заключенной в полиэтилен. Длина рулона 207м, Диаметр равен 76, 102, 152мм, он имеет мягкую С-образную форму, и он закрепляется на стальной трубе после удаления ржавчины. В холодном состоянии он полутвердый, расширяется и размягчается после нагрева паром низкого давления, и тесно сочетается с маточной трубкой. Вкладыш рассчитан на давление 10 бар и имеет расчетный срок службы более 50 годы. Метод одобрен для использования на трубах питьевой воды DWI в Великобритании и DVGW в Германии (Немецкая ассоциация специалистов по газо- и водоснабжению).
Американская компания недавно представила новую полноразмерную лайнерную систему, PVCAlloypipeliner. Он может проходить через крутые изгибы трубопроводов, Смещенные стыки и трубопроводы уменьшенного диаметра, и может противостоять большинству кислот, щелочное и солевое топливо и агрессивные среды.

4. Технология ремонта на основе жидких затвердевших материалов

К репрезентативным относятся, в основном, технология ремонта трубопроводов на цементном растворе, Технология распыления эпоксидной смолы и полиэфирной смолы или экструзионного покрытия, а сфера применения - трубопроводные системы низкого давления, в том числе газопроводы, водопроводы и канализационные системы.
Технология SHOT, разработанная Tokyo Gas Company of Japan, широко используется в трубопроводах малого диаметра. В основном используется для ремонта ответвлений трубопроводов. Преимущество заключается в том, что он может проходить через колена и тройники. Метод NEXT - это процесс экструзии и покрытия резиновых шариков в трубе. В дополнение, Существует также “Усовершенствованный жидкофазный метод”, который также использует метод поршневых шариков для ремонта точек утечки, таких как соединения труб. Метод покрытия смолой в трубе и метод прилипания смолы для чугунных труб в основном относятся к этой области. Самым большим преимуществом технологии ремонта трубопроводов с жидкофазным затвердевшим материалом является то, что она не требует большой рабочей ямы, и может быть отремонтирован через любые колена и редукционные трубы, и даже в случае с тройниками, клапаны, и т.д.. Область его применения - в основном трубы малого и среднего диаметра. Технология ремонта полимерцементного раствора в основном используется для ремонта жидкостных трубопроводов, который может быть адаптирован к широкому спектру трубопроводов.

5. Технология вспомогательного оборудования для ремонта трубопроводов

Технология ремонта труб с помощью роботов в последнее десятилетие развивалась еще более быстрыми темпами. Настоящее время, Использование роботов более экономично и практично, чтобы заменить традиционные методы. Различные типы фрез с дистанционным управлением широко используются в бестраншейной технике, Подходит для обрезки корней деревьев, проникших в канализационные трубы, и повторное открытие после строительства футеровки для облегчения соединения магистральных труб.
Труборезы и трубороботы входят в число новинок для ремонта труб, появившихся в последние годы. Роботизированный труборез HRF150 французской компании смонтирован на тракторе HV140 и может работать в трубах диаметром 150-300мм. Двигатель приводит в движение режущую головку трубы в трех измерениях. Привод от сжатого воздуха, Режущая головка может быть оснащена различными алмазными или твердосплавными режущими инструментами, и HRF150 может использоваться с различными системами гидровидеоконтроля труб.

III. Статус-кво технологии ремонта трубопроводов в Китае

Официальный старт технологии ремонта трубопроводов в Китае был в 1993. До этого, Хотя технология цементной футеровки применялась к старым трубопроводам, В основном это было сделано с целью защиты от коррозии. в 1993, В соответствии с требованиями группы компаний, Научно-исследовательский институт инженерных технологий Китайской национальной нефтяной корпорации реализовал демонстрационный проект по ремонту трубопроводов и антикоррозийной защите на месторождении Чжунъюань. В демонстрационном проекте, Институт технологии нефтяного машиностроения организовал научных исследований для успешного развития “Технология ремонта трубопроводов композитных конструкций PCL” и “Технология подземного ремонта трубопроводов подземного отверждения NCF”. Эти две технологии прошли экспертизу, организованную компанией группы в 1994, и впоследствии были популяризированы и применены на нефтяном месторождении Чжунъюань. “Технология ремонта трубопроводов композитных конструкций PCL” Технология трубопроводов для ремонта жидкофазного затвердевшего материала; “Технология подземного ремонта трубопроводов подземного отверждения NCF” эквивалентно CIPP (Технология отверждения на месте). Впоследствии, Китайский научно-исследовательский институт технологий нефтяного машиностроения последовательно завершил ключевые проекты головного офиса, в том числе технология ремонта трубопроводов с вкраплениями пластиковой футеровки, Технология ремонта нефтепроводов, Технология ремонта трубопроводов на неорганических растворах повышенной герметичности, и метод затвердевания на месте, технология поворота газа. Завершение этих научно-исследовательских работ первоначально сформировало технологическую систему ремонта трубопроводов, которая может адаптироваться к нефтепромысловым средам в технологии ремонта трубопроводов в Китае. в 1998, Практика доказала, что технология ремонта трубопроводов НИИ технологии машиностроения действительно приносит значительный экономический эффект нефтепромысловым предприятиям и показывает хорошую перспективу применения. По состоянию на текущую неполную статистику, Есть около 10 Компании по ремонту трубопроводов Есть около 20 Компаний, и некоторые иностранные бизнесмены также начали ступать на рынок ремонта трубопроводов в Китае. Но в целом, Технология ремонта трубопроводов в Китае все еще находится в зачаточном состоянии, И в основном это следующие проблемы:.
(1) Сорт одиночный, Вместимость ограничена, Это не сериал, и нет сопоставления сопутствующих товаров.
(2) За исключением того, что некоторые подразделения с сильной технической мощью сформулировали корпоративные стандарты, в Китае нет единого стандарта и спецификации, что часто приводит к необоснованному строительству. Реставрационное строительство, как правило, осуществляется подрядчиком проекта по желанию, и нет стандартной спецификации, которую можно найти, И конечное качество проекта часто очень условно.
(3) Оборудование плохо подобрано, да и диапазон технической адаптации узкий.
(4) Технология обнаружения и оценки согласования перед ремонтом трубопровода еще не достигла уровня использования.
(5) Не налажена система оценки качества ремонта трубопроводов. Потому что это скрытый проект, Контроль качества проекта затруднен, чтобы преступники могли этим воспользоваться;.

IV. Рекомендации

В связи с текущей ситуацией с технологиями ремонта трубопроводов в Китае, Предполагается, что при активном развитии технологии ремонта трубопроводов, Работа по обеспечению соответствующих стандартов технологии ремонта трубопроводов должна идти в ногу со временем, Чтобы позволить отрасли ремонта трубопроводов иметь здоровую среду разработки и избегать пользователей из-за отсутствия правил. и стандарты могут быть найдены, чтобы вызвать проблемы и предотвратить негативное влияние на развитие всей отрасли от плохого поведения отдельных безответственных предприятий.