НИЗКАЯ НАДЕЖНОСТЬ, ОТКАЗЫ И РЕКОНСТРУКЦИЯ ИНЖЕНЕРНЫХ СЕТЕЙ

LOW, RELIABLE, FAILURES AND RECONSTRUCTION OF ENGINEERING NETWORKS

Романов Никита Романович, ООО «Энергостар»

Romanov Nikita Romanovich

Аннотация. В данной статье рассмотрены причины низкой надежности инженерных систем, проведен анализ отказов, так же представлены наиболее часто встречающиеся случаи отказов. Наибольшая доля приходится на отказы по причине физического износа. В настоящий период времени большинство труб эксплуатируются со степенью износа 70…80 %.  Альтернативой традиционным методам ремонта, которые заключаются в раскопке и полной замене старых труб, выступает применение бестраншейных технологий восстановления и очистки трубопроводов. В статье рассмотрены особенности ее осуществления.

Summary. This article discusses the reasons for low reliability of engineering systems, analyzes failures, as well as the most common cases of failures. The largest share is due to failures due to physical wear and tear. At the present time, most pipes are operated with a wear rate of 70 … 80 %. An alternative to traditional repair methods, which consist in the excavation and complete replacement of old pipes, is the use of trenchless technologies for restoring and cleaning pipelines. The article discusses the features of its implementation.

Ключевые слова: инженерные системы, трубопровод, водопровод, надежность, бестраншейные технологии, преимущества, недостатки.

Keywords: engineering systems, pipeline, water supply, reliability, trenchless technologies, advantages, disadvantages.

Причинами низкой надежности инженерных сетей, а именно трубопроводов считаются причины, которые представлены на рисунке 1.

Наибольшая доля приходится на отказы по причине физического износа, которая составляет 56%. Физический износ в большинстве случаев характеризуется коррозией труб. Так же среди причин отказов существует причина отсутствие необходимых мер защиты, что так же в дальнейшем влечет за собой физический износ трубопроводов, что можно сказать и о причине неправильного выбора материала для изготовления труб.

Выделяют основные виды причины отказов, представленные на Рисунке 2.

Заводские причины включают в себя производственные дефекты труб, отклонение от расчетных показателей, дефекты сварки трубопроводов.

Строительные причины отказов -это механические повреждения труб при их перевозке, выгрузке, повреждения процессе строительства, которое сопровождается царапинами, вмятинами, сколами, нарушение требования проекта. [4]

Эксплуатационные отказы это перенапряжение труб при воздействии неучтенных нагрузок, нарушение правильных режимов эксплуатации труб,  несвоевременное проведение обследования и техническое обслуживание трубопроводов, которое необходимо для обнаружения  опасных участков в виде коррозии, выпученности.

Долю в соответствии с причинами отказов представим на рисунке 3.

Наибольшая доля отказов, это эксплуатационные отказы, они составляют 61%, далее идут строительные отказы, доля которых равная 21% и 18% это заводские отказы.  

В результате отказов пропускная способность труб уменьшается, образуются свищи, засоры, происходит утечка воды, расхождение швов, (рисунок 4), что значительно уменьшает срок эксплуатации трубопроводов.

В настоящий период времени большинство труб эксплуатируются со степенью износа 70…80 %, который  снижает пропускную способность трубопроводов, при этом так же ухудшается экологическая и социальная обстановку, в условиях современного города, по причине то, что утечки приводят к подтоплению территорий, просадке дорожных покрытий, сооружений и зданий, загрязняют подземное пространство.

Поэтому проблемы, которые направлены на решение таких задач, как повышение срока эксплуатации и обеспечение безаварийной работы трубопроводов, повышение их экологической безопасности и уменьшение затрат сегодня становятся наиболее  актуальными.

При повреждении инженерных трубопроводных систем неизбежно возникает вопрос замены или ремонта поврежденных участков. Этот вопрос наиболее остро встает в условиях ограниченной городской застройки [1], так как он связан с необходимостью проведения земляных работ, которые сопровождаются вскрытие  твердого  полотна тротуаров,  дорог,  нарушение  верхнего  плодородного  слоя  почвы,  открытие траншеи, укладка трубопровода, засыпка траншеи с восстановлением благоустройства и т.д.. Альтернативой традиционным методам ремонта, которые заключаются в раскопке и полной замене старых труб выступает применение бестраншейных технологий восстановления и очистки трубопроводов.

Суть бестраншейной технологии заключается в том, что полное восстановление структуры трубопровода осуществляется путем устранения всех видов дефектов по его длине при сохранении гидравлических исходных характеристик течения потока жидкости. Бестраншейный метод восстановления трубопроводов дает возможность не нарушать сложившуюся экологическую обстановку, а также считается более эффективным по экономичности и оперативности по сравнению с традиционными методами [2]. В  мировой  практике  существуют  шесть  основных  технологий  бестраншейного ремонта подземных изношенных трубопроводов с применением оборудования [3]. Анализ методов санации трубопроводов дает возможность заключить, что наиболее дешевым и простым способом считается метод восстановления трубопроводов с применением рукавно-торовых технологий [4]. Восстановление трубопроводов рукавным покрытием с применением технологии, которая предусматривает введение в трубу рукавного покрытия с его дальнейшей термообработкой, представлена на рисунке 5.

Такая технологий дает возможность восстановить состояние трубопроводов диаметром от 150 до 1400 мм (рабочее давление до 10 атм.), которые имеют различную степень разрушения, а также предотвратить их абразивный износ и коррозию. Изменение геометрии сечения труб трудностей не создает для применения технологии, потому что рукавное покрытие, выворачиваясь, проходит без вскрытия углы поворотов, что исключает производство земляных работ в местах поворотов.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Агачев В.И., Виноградов Д.А. Состояние и перспективы бестраншейного метода восстановления систем водоснабжения и водоотведения // Водоснабжение и санитарная техника. 2013. № 6. С. 7-9.
2.  Косыгин А.Б. Аварийный ремонт водопровода при помощи телероботов // Водоснабжение и санитарная техника. 2018. № 2. С. 9-16.
3. Орлов В.А., Зоткин С.П., Хренов К.Е., Дежина И.С. Защитные покрытия как фактор обеспечения прочностных и гидравлических показателей восстанавливаемых трубопроводов 2015 / Водоснабжение и санитарная техника. 2018. № 12. С. 15-24.
4. Хачатуров А.К., Рубашов А.М. Водно-химический режим совместной работы системы оборотного охлаждения ТЭЦ и теплосети // Очистка природных и сточных вод : сб. науч. тр. М., 2019. С. 20-24.
5. Храменков С.В. Технология восстановления трубопроводов бестраншейными методами // Сб. статей и публикаций Московского Водоканала. М., 2014. С. 236-251.
6. Языковое отображение социальных страхов немецкого общества (на материале немецкоязычных интернет-анекдотов про эмигрантов из турции) Ерофеев Ю.В., Кетмелева М.А. / Вестник молодых ученых Самарского государственного экономического университета. 2011. № 1 (23). С. 264-267.

 REFERENCES

1.  Agachev V. I., Vinogradov D. A. State and prospects of trenchless method of restoration of water supply and sanitation systems // Water supply and sanitary equipment. 2013. no. 6. Pp. 7-9.

2.  Kosygin A. B. Emergency repair of water supply using telerobots // Water supply and sanitary equipment. 2018. no. 2. Pp. 9-16.

3.  Orlov V. A., Zotkin S. P., Khrenov K. E., Dezhina I. S. Protective coatings as a factor for ensuring strength and hydraulic indicators of restored pipelines 2015 / water Supply and sanitary engineering. 2018. no. 12. Pp. 15-24.

4. Khachaturov A. K., Rubashov a.m. Water-chemical mode of joint operation of the thermal power plant and heat network circulating cooling system // Natural and waste water treatment: SB. nauch. Tr. M., 2019. P. 20-24.

5.  Khramenkov S. V. Technology of restoration of pipelines by trenchless methods / / Collection of articles and publications of the Moscow Vodokanal. Moscow, 2014, Pp. 236-251.

6. Language representation of social fears of the german society (based on german-language internet jokes about emigrants from turkey) Erofeev Y. V., Kemeleva M. A. / Bulletin of young scientists of the Samara state economic University. 2011. no. 1 (23). Pp. 264-267.