Способ гидроизоляции колодца трубопровода
METHOD OF PIPELINE WELL WATERPROOFING

Изобретение относится к линейным сооружениям подземных трубопроводов, а именно к способам получения водонепроницаемой изоляции смотровых технологических колодцев.
Из уровня техники известен патент на полезную модель RU 158115 (опубликовано: 20.12.2015, МПК: F16L 55/00), посвященный восстановлению эксплуатационных характеристик технологических колодцев с нарушенной герметичностью в межремонтные сроки. Герметизированный стык технологических колодцев трубопровода расположен в зазоре между трубопроводом и технологическим колодцем и образован фиксирующей пробкой из полимерного материала в отвержденном состоянии, расположенной на внутренней поверхности дна колодца, и впитывающим шнуром, размещенным на внешней поверхности технологического колодца вдоль линии сопряжения колодца с трубопроводом. Полимерный материал представляет собой эпоксидную смолу, а впитывающий шнур выполнен из графпласта или полиуретана.
Недостатками предложенного способа гидроизоляции является сложность технологии герметизации, низкая надежность восстановления всего контура герметизации из-за трудностей проведения контроля качества в полевых условиях.
Из уровня техники также известен патент на полезную модель RU 62207 (опубликовано: 27.03.2007, МПК: F17D 5/00), в котором описан способ гидроизоляции, реализуемый в колодце для обеспечения наблюдения за работой трубопровода и его оборудования.
Колодец содержит полый корпус с двумя отверстиями, одно из которых снабжено перемещаемой крышкой, а второе расположено напротив трубопровода. Такой колодец герметично соединяют с корпусом трубопровода с помощью элемента герметичного неподвижного присоединения корпуса колодца к трубопроводу, который выполняют с возможностью совместного охвата трубопровода в виде полумуфты и полукольца, при этом его оснащают уплотнениями для герметичного неподвижного присоединения корпуса колодца к трубопроводу, причем полумуфту выполняют в виде половины круглого полого цилиндра, разрезанного по продольной оси, с отверстием и герметично присоединяют к корпусу так, что второе отверстие в корпусе и отверстие в полумуфте совпадают, при этом вокруг отверстия в полумуфте располагают уплотнение, состоящее из слоя резины с прилегающим к нему слоем герметика.
Недостатками известного способа гидроизоляции является недолговечность и низкая надежность, а также ограниченные эксплуатационные возможности восстановления герметизирующего покрытия. Данные недостатки обусловлены тем, что в условиях прохождения трубопровода в обводненных морозоопасных грунтах гидроизоляция в виде слоя резины и герметика приходит в негодность, не выдерживая перепада температур и перемещений грунта в слое сезонного промерзания, а повторная установка аналогичной гидроизоляции в условиях затопленного колодца трудоемка и малоэффективна.
Проблема, на решение которой направлено изобретение, является восстановление гидроизоляции технологических колодцев.
Техническим результатом настоящего изобретения является повышение эксплуатационной надежности гидроизоляции и повышение долговечности гидроизоляции за счет применения оболочки из полимерной мембраны.
Проблема решается, а технический результат достигается тем, что способ гидроизоляции колодца трубопровода, согласно изобретению, включает этап изготовления герметичной оболочки из полимерной мембраны в условиях производства, этап подготовительных работ на площадке около технологического колодца на линейной части магистрального нефтепровода, этап монтажа герметичной оболочки на технологический колодец, этап завершающих работ, при этом на этапе изготовления герметичной оболочки осуществляют раскрой полотна из полимерной мембраны затем производят сварку отдельных выкроек между собой в единую герметичную оболочку с формированием шва, на этапе подготовительных работ проводят с помощью техники устройство рабочего котлована, на этапе монтажа герметичную оболочку надевают на колодец через его горловину, соединяют герметичную оболочку с трубопроводом и горловиной колодца с помощью клеевого состава, после этого герметичную оболочку фиксируют на трубопроводе и горловине колодца хомутами, после чего по нижней образующей герметичной оболочки формируют сварной шов вдоль продольной оси трубопровода, на этапе завершающих работ приводят колодец в рабочее состояние.
Кроме того, способ гидроизоляции колодца трубопровода характеризуется следующими частными признаками:
- полимерная мембрана для изготовления герметичной оболочки представляет собой рулонный полимерный гидроизоляционный материал на основе поливинилхлорида;
- раскрой полотна из полимерной мембраны производят с получением шести отдельных выкроек;
- ручную сварку выкроек осуществляют при помощи горячего воздуха с выбором температуры от 400°С до 510°С;
- шов формируют путем нахлеста краев полотна с шириной нахлеста не менее 60 мм;
- на герметичную оболочку устанавливают монтажные петли;
- в качестве привлекаемой техники используют пожарный автомобиль, подвижную автомобильную ремонтную мастерскую, бортовой автомобиль с манипулятором, экскаватор, бульдозер, трал, седельный тягач, мотопомпу, аппарат для сварки полимерных мембран;
- соединение герметичной оболочки с трубопроводом и горловиной колодца осуществляют при помощи полиуретанового клеевого состава;
- герметичную оболочку к трубопроводу и горловине колодца фиксируют хомутами из нержавеющей стали.
Изобретение иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 показан общий вид технологического колодца с герметичной оболочкой, на фиг. 2 - схема выкройки полимерной мембраны, на фиг. 3 - продольное сечение узла соединения герметичной оболочки с трубопроводом.
На фиг. 1-3 обозначено:
1 - технологический колодец;
2 - трубопровод;
3 - герметичная оболочка;
4 - выкройка;
5 - сторона выкройки;
6 - полиуретановый клеевой состав;
7 - хомут;
8 - рабочий котлован;
9 - сварной шов;
Способ гидроизоляции колодца трубопровода включает следующие этапы:
- этап изготовления герметичной оболочки из полимерной мембраны в условиях производства;
- этап подготовительных работ на площадке около технологического колодца на линейной части магистрального нефтепровода;
- этап монтажа герметичной оболочки на технологический колодец;
- этап завершающих работ.
На этапе изготовления герметичной оболочки в условиях производства выполняют раскрой полотна из полимерной мембраны (ПМ). В качестве полимерной мембраны используется рулонный полимерный гидроизоляционный материал LOGICROOF T-SL, представляющий собой двухслойную неармированную мембрану. Мембрана представляет собой единое полотно пластической массы, полученной в результате экструдирования поливинилхлорида (ПВХ), наполнителей и технологических добавок.
Для раскроя раскатывают рулон ПМ, производят разметку согласно схеме, соответствующей форме и геометрическим размерам технологического колодца 1 (фиг. 1), выполняют раскрой изоляционного материала с получением шести отдельных выкроек 4 (фиг. 2, а, б, в, г, д, е).
Осуществляют обеспыливание и обезжиривание поверхности в местах соединения отдельных выкроек 4 герметичной оболочки 3. Далее производят сварку отдельных выкроек 4 между собой в единую герметичную оболочку с формированием шва. Ручная сварка выкроек выполняется горячим воздухом, в частности, при помощи специального ручного аппарата - фена горячего воздуха с выбором температуры от 400°С до 510°С в зависимости от влажности и температуры воздуха и скорости сварки.
Шов формируют путем нахлеста краев полотна с шириной нахлеста не менее 60 мм. Вначале осуществляют частичную прихватку, чтобы не допустить смещения полотен выкроек относительно друг друга. Для этого помещают нагретое сопло фена между полотнами выкроек на глубину более 40 мм и пальцем кратковременно прижимают полотно у основания сопла фена. Нахождение нагретого сопла, как и прижатие, должно быть кратковременным, не дольше 2-3 сек. Количество прихваток на погонный метр сварного шва составляет не менее 6 шт. Количество прихваток может варьироваться в зависимости от выполняемого узла. Правильно сделанная прихватка должна легко отрываться, практически не оставляя следов на выкройке.
После прихватки формируют тепловой карман, для чего выполняют предварительную сварку полотен выкроек. Для этого быстро проводят феном вдоль шва, прикатывая выкройку одним ребром прикаточного ролика и упирая его в кромку сопла фена. Это предотвратит утечку горячего воздуха при выполнении основной сварки. После предварительной сварки передняя часть нахлеста должна остаться свободной для окончательной сварки.
Для окончательной сварки вставляют горячий фен в тепловой карман под углом примерно 45°. При этом кончик сопла фена должен на 3-4 мм выглядывать из-за нахлеста. Плавно и с постоянной скоростью проводят фен вдоль шва. Выдерживают дистанцию в 5-7 мм, прикатывая ролик параллельно кромке сопла, при этом не позволяют ролику догнать сопло. Ролик ведут параллельно срезу сопла фена, задавая амплитуду его движения, которая должна превышать ширину шва. На этапе изготовления герметичной оболочки 3 из полимерной мембраны в условиях производства стороны 5 выкроек 4 (фиг. 2) не свариваются. Они соединяются с поверхностями трубопровода и горловиной колодца при помощи полиуретанового клеевого состава на этапе монтажа герметичной оболочки на технологический колодец. В завершении первого этапа на оболочку устанавливают монтажные петли (на фиг. 1, 2, 3 не показаны).
Этап подготовительных работ на площадке около технологического колодца на линейной части магистрального нефтепровода включает доставку необходимых материалов и техники. В состав привлекаемой техники входит пожарный автомобиль, подвижная автомобильная ремонтная мастерская (ПАРМ), бортовой автомобиль с манипулятором, экскаватор, бульдозер, трал, седельный тягач, мотопомпа, аппарат для сварки ПМ мембран.
С помощью данной техники проводят демонтаж фрагмента ограждения для доступа к ремонтируемому технологическому колодцу, снимают щебеночное покрытие площадки вокруг колодца, разрабатывают грунт механизированным и ручным способом до отметки -0.600 от нижней образующей магистрального трубопровода 2. После устройства рабочего котлована 8 (фиг. 1) производят выверку конструкции колодца относительно вертикали с подтяжкой гаек, отключают импульсные линии (на фиг. 1, 2, 3 не показаны), осуществляют демонтаж изоляции трубопровода и откачку воды при ее наличии в колодце.
На этапе монтажа герметичную оболочку герметичную оболочку 3 надевают с помощью монтажных петель на технологический колодец 1 через его горловину, освобождают поверхность трубопровода 2 в местах примыкания оболочки от изоляции на ширину примыкания оболочки. Освобожденные поверхности зачищают, обезжиривают и наносят на них праймер.
Соединение герметичной оболочки 3 с трубопроводом 2 (фиг. 3) осуществляют при помощи полиуретанового клеевого состава 6. После приклеивания оболочки к трубопроводу ее фиксируют хомутами 7 из нержавеющей стали. Соединение оболочки с горловиной колодца осуществляют по схеме совмещения с трубопроводом. После нанесения праймера и клеевого состава 6 на поверхность горловины колодца осуществляют соединение герметичной оболочки 3 и ее фиксацию хомутом 7 из нержавеющей стали. По нижней образующей герметичной оболочки формируют сварной шов 9 вдоль продольной оси трубопровода.
На этапе завершающих работ приводят технологический колодец в рабочее состояние: выполняют подключение импульсных линий, обратную засыпку грунта механизированным и ручным способом, восстановление щебеночного покрытия площадки производства работ, обратный монтаж фрагмента ограждения.
Заявляемый способ испытан в полевых условиях на открытом воздухе при отрицательной температуре в середине марта, колодец узла запорной арматуры, подверженный затоплению, требующий восстановления герметичности, располагался в Выборгском районе Ленинградской области, на линейной части магистрального нефтепровода DN 1000. После реализации заявленного способа, при весеннем паводке с апреля по май, производился неоднократный контроль на наличие воды внутри колодца, который подтвердил ее отсутствие.
Применение способа гидроизоляции колодца трубопровода с помощью герметичной оболочки из полимерной мембраны, изготовленной в условиях производства, повышает эксплуатационную надежность и обеспечивает заданную долговечность герметизации.