Сфера применения технологии
Состояние трубопроводных сетей в современной России вышли за грань эксплуатационной безопасности, решить возникшую проблему с помощью замены изношенных трубопроводов крайне затруднительно как в плане финансирования, так и в вопросе трудовых ресурсов.
При прокладке новых металлических трубопроводов необходима техническая защита от наводящих токов, которые являются одним из основных факторов повреждения трубопроводов, катодная защита это достаточно дорогое техническое устройство, а также требующее значительных эксплуатационных затрат.
Предлагаемая технология способна решать задачи ремонта и защиты трубопроводов с увеличением их срока эксплуатации на десятки лет, при этом затраты в несколько раз ниже а при определенных условиях, на порядок ниже в сравнении с традиционными методами.
Общая информация о цементно-песчаных покрытиях
Защитные свойства цементного покрытия по отношению к металлу известны уже более 170 лет. В 1835 году на основе исследований французской Академии наук было рекомендовано применение цемента в качестве дешевого и простого средства для защиты стали от коррозии. В1845 году 38 км труб с такой защитой было уложено в г. Джерси, штат Нью – Джерси, США. В 1927 году Красон исследовал образцы труб, футерованных цементным раствором, которые прослужили в коррозийных водах более 50 лет (с 1868 г. по 1927 г.) и показал их полную надежность и эффективность.
Наряду с антикоррозийным защитным эффектом цементно-песчаная облицовка улучшает также гидравлические свойства трубопроводов. Причиной этого является отсутствие наростообразований и отложений, а также возникновение на поверхности покрытия скользкого гидрофильного слоя (гелиевого слоя), образованного мельчайшими частичками глины и железомарганцевыми соединениями. Есть подтверждения, что после нескольких десятилетий эксплуатации труб с цементно-песчаным покрытием, коэффициент их гидравлического сопротивления имел лучшие параметры, чем у новых стальных труб без защитного покрытия.
Отечественный опыт этого метода защиты стальных труб ведет отсчет с 1970 г.
Стандартность покрытия подтверждена следующими нормативами: ТУ 1390-001-04005951-98 и ТУ 1390-004-04005951-97 (стандарты России для труб и фасонных частей диаметром от 100 мм до 1200 мм), AWWA 602-89 (стандарт США), W-342 и W-343 (стандарт Германии).
Специальная информация к ремонтным покрытиям
При проектировании трубопроводных систем в расчет прочности закладывается их долговременная эксплуатация, при этом рабочее давление составляет не более 10% от расчетной прочности трубопроводов.
После двадцати-тридцати летней эксплуатации трубопроводов, среднее уменьшение толщины стенки от воздействия коррозии составляет 2-3мм. при естественном износе 01% в год.
Расчетная прочность трубопровода уменьшается на 18-20%.
При этом рабочее давление вызывает напряжения в металле трубы в пределах 30%, от остаточной прочности.
Прочностные характеристики (при равномерном уменьшении толщины стенки трубопровода) позволяли бы его дальнейшую эксплуатацию, но практический износ трубопровода, вызванный химической коррозией и коррозией вызванной наводящими токами, представляет собой поверхность, испещренную микро кратерами неопределенной формы (раковины), порывы происходят на вершинах этих разрушений по стенкам трубопроводов.
Очистка и нанесение выравнивающего, ремонтного или изоляционного покрытия, приводит к равномерному перераспределению рабочего давления по всей его внутренней площади, что дает возможность его дальнейшую эксплуатацию в пределах эксплуатационного рабочего давления. Математический анализ и лабораторные исследования подтвердили данный факт.
Например нанесении двух-трех миллиметров ремонтного (цементно-песчаного) состава на каждый миллиметр уменьшения стенки трубопровода, восстанавливает прочностные характеристики данного трубопровода, при прочности покрытия равное 350кг\см2.
Исследования и работы проводились на трубопроводах с первоначальной толщиной стенки от 5мм до 8мм.
Работы проведенные с помощью данной технологии доказали возможность восстановления и реконструкции трубопроводов с предельной степенью износа, используя старые трубопроводы как опалубку для устройства нового трубопровода из приемлемых материалов.
Специальная информация к технологии (Способ нанесения покрытий на внутреннюю поверхность трубопроводов и устройства для его осуществления).
Решением задачи нанесения покрытий, на внутреннюю поверхность трубопроводов, с использованием мягких разделителей, занимались и в шестидесятые годы прошлого столетия. Но решение задачи традиционными способами были прекращены, по причине
возникновения срыва наносимого состава, который возникал, при скорости движения систем свыше 0,5 м/сек.
Задача была решена с помощью создания устройства способного воспринимать точечные турбулентные явления, возникающие на границе движущейся жидкости и внутренней поверхностью трубопровода.
На основе данного фактора, было создано устройство способное с одинаковым результатом, наносить различные покрытия, как на прямых участках, так и на отводах. Одно из преимуществ в данном устройстве, это способность наносить покрытия заданной толщины.
