Методы теледиагностики как способ повышения надежности водоотводящих сетей

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

МЕТОДЫ ТЕЛЕДИАГНОСТИКИ КАК СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ НАДЁЖНОСТИ ВОДООТВОДЯЩИХ СЕТЕЙ

Д.В. Скибо, Н.Д. Пельменёва

Иркутский национальный исследовательский

технический университет

Приведён обзор методов обеспечения эксплуатационной способности системы водоотведения с применением высокоточного оборудования передачи информации и специальной техники. В результате эксплуатации систем водоотведения происходит снижение пропускной способности или полная закупорка самотечных трубопроводов. В зависимости от сложившейся нештатной ситуации, причиной которой может быть засор, нарушение целостности канализационного трубопровода, принимаются технические решения по восстановлению в них самотечного режима. Основанием для выбора метода реновации, капитального ремонта или способа проведения восстановительных мероприятий является заключение теледиагностического исследования.

Ключевые слова: система водоотведения; канализация; самотечные трубопроводы; теледиагностика; рукав высокого давления.

METHODOLOGY OF TELEDIAGNOSTICS AS A MEANS OF PUMPING-OUT SYSTEM RELIABILIZATION

D.Skibo, N.Pelmenyova, Irkutsk State Technical University

The paper considers the methods maintaining operation powers of the pumping-out system through the application of a close control equipment intended for data communication and special-purpose machinery. The operation of pumping-out systems results in capacity loss or even a complete blockage of gravity-flow pipelines. Depending on an out-of-specification condition caused by an obstruction or due to the loss of drainage pipeline integrity, technical decisions are made to restore the gravity-flow operations. The choice of a renovation method, the mode of full repair or the way of taking rehabilitation measures are based on the conclusions of a telediagnostic investigation.

Keywords: pumping-out system; drainage; gravity-flow pipeline; telediagnostics; high-pressure hose.

Система отведения сточных вод является важнейшим элементом благоустройства любого населенного пункта. Она состоит из самотечных труб, коллекторов, колодцев различного назначения, насосных станций, напорных трубопроводов, очистных сооружений. Этот комплекс инженерных сооружений предназначен для приема, организованного отвода, очистки, обеззараживания и выпуска сточных вод в водоем. Одно из главных требований к системе водоотведения - герметичность трубопроводов и надёжность всех её элементов.

Устойчивая работа сети водоотведения обеспечивается соблюдением правил технической эксплуатации и выполнением мероприятий по ее обслуживанию. Осуществлением комплексного обслуживания водоотводящих сетей занимаются специализированные предприятия «Водоканал» с круглосуточной диспетчерской службой и аварийно-восстановительными подразделениями. Эти предприятия оснащены специальным оборудованием для диагностики, ремонта и проведения профилактических мероприятий по предотвращению аварийных ситуаций на сетях. Основными проблемами на сетях канализации являются засоры, возникающие вследствие эксплуатации. Именно на сохранение способности гидравлического транспорта сточных вод направлено основное внимание обслуживающих организаций.

Из опыта эксплуатации водоотводящих сетей одним из действующих и продуктивных методов наблюдения является метод теледиагностирования подземных коммуникаций, который позволяет достаточно точно установить уровень технического состояния и характер повреждений, если они имеются. На основании полученных данных вырабатываются мероприятия, позволяющие максимально эффективно решить эксплуатационные задачи.

Процесс телевизионного исследования, благодаря новейшим зарубежным разработкам, является достаточно технологичным. Роботы, опускаемые в колодцы, оснащены дистанционным управлением и имеют возможность передвигаться в трубопроводах с агрессивной жидкой и газообразной средой.

В зависимости от уровня наполнения трубопровода роботы применяются самоходные (имеющие колёса), а так же роботы, смонтированные на плотах и имеющие возможность передвигаться на «плаву» (рис. 1, 2).

Рис. 1. Модульная телеинспекционная система ROVION® для труб диаметром 100 - 2000 мм

Рис. 2. Плавающий модуль Rausch W-350

водоотведение теледиагностический реновация ремонт

Такое оборудование оснащено цифровыми видеокамерами с высоким разрешением, позволяющим передавать изображение на расстояние при помощи соединения с базовой станцией, адаптированным к химическим и механическим воздействиям специальным оптико-волоконным кабелем. Базовые станции размещаются в специально оборудованных автомобилях, что позволяет им свободно перемещаться по районам канализационных сетей. Данное оборудование значительно сокращает время присутствия человека в зоне повышенной опасности, что в свою очередь снижает экономические затраты на проведение мероприятий по охране труда.

К основным задачам телевизионной диагностики на водоотводящих сетях относятся:

1. Определение мест расположения трещин, смещения труб в местах стыковых соединений и других дефектов, способных привести к проседанию грунта под проезжей частью дороги в населённых пунктах или излива сточных вод на поверхность.

2. Обследование труб с целью установления их диаметра, уклона, контруклона и материала из которого они изготовлены в случаях, когда эти данные не указаны в соответствующей документации.

3. Определение местоположения потерянных колодцев.

4. Осуществление технического контроля строительства сетей водоотведения.

5. Обследование технического состояния трубопроводов при гидродинамической промывке.

Процесс инспекции формируется в форме видеоотчёта и фиксируется в соответствующей документации. В результате теледиагностического обследования водоотводящих трубопроводов принимаются решения о методах проведения ремонта, осуществляется планирование сроков и бюджетных средств восстановительных мероприятий.

Важным этапом телевизионного обследования технического состояния труб является предварительная подготовка, предусматривающая мероприятия, направленные на очистку трубопроводов от органических отложений на внутренней поверхности труб, скоплений ила и шлака в их лотковой части. Для этих целей применяется специальное канало-промывочное оборудование, смонтированное на шасси автомобилей.

Принцип работы данного оборудования заключается в подаче воды под высоким давлением, создаваемым плунжерным насосом, по гибкому армированному рукаву, способному выдерживать значительные механические нагрузки. На конце подающего рукава устанавливается в зависимости от необходимой операции, специальная металлическая насадка. В результате гидродинамического напора, создаваемого в трубопроводе направленными струями воды, происходит очистка внутренней поверхности труб. Перемещение рукава в трубопроводе происходит за счет реактивной тяги, создаваемой потоками воды, что позволяет рукаву преодолевать расстояния в трубопроводе до 150 метров. При такой длине рукава создаются потери давления, что снижает эффективность промывки. Поэтому, очень важно правильно подобрать диаметр проходного сечения рукава. Для резинотканевых рукавов высокого давления можно ориентировочно определить потери давления в зависимости от расхода воды, в рукавах различного диаметра.

Рис. 3. График потери напора для рукавов высокого давления [8]

Допустимые потери давления в рукаве высокого давления можно определить по формуле

= ) - ,

где - максимальное давление, развиваемое насосом;

- давление, создаваемое перед насадкой, необходимое для её нормальной работы;

0,8 - коэффициент, учитывающий щадящий режим работы установки.

Насадки зарубежных производителей, в большинстве случаев применяемые для прочистки водоотводящих коммуникаций имеют величину =10 Мпа (100 атм.)

Потери давления воды в рукаве высокого давлениядолжны превышать потери давления в рукаве при рабочем расходе (рис. 3).

Определяющим условием при подборе параметров рукава высокого давления является <. Проверка этого условия является необходимой для определения наименьшего диаметра рукава.

При максимальном давлении в 16 Мпа, развиваемом насосом в каналопромывочной установке, допустимые потери давления в рукаве:

= 0,8Ч16 -10 = 2,8 Мпа.

Рассмотрим пример. При расходе воды каналопромывочной установки 12,5 м³/ч, по графику из рис. 3 потери давления в рукаве длиной 100 м составят = 6,0 МПа при диаметре проходного сечения d = 20 мм,

= 1,8 МПа при = 25 мм

= 0,5 МПа при = 32 мм

При величине = 16 МПа допустимые потери давления= 2,8 МПа и условие < выполняется для рукавов с = 25 мм и = 32 мм.

Рукав, имеющий внутренний проходной диаметром 32 мм, имеет большую стоимость, больший вес и больший наружный диаметр по отношению к рукаву = 25 мм, что в условиях производства не является экономичным, поэтому следует комплектовать установку рукавом = 25 мм.

Выводы

Применение методов теледиагностики позволяет отслеживать техническое состояние трубопроводов и с высокой точностью определять причины возникновения неисправностей элементов системы водоотведения, как в период эксплуатации, так и в период строительства до стадии приемки. Параметрические данные, полученные с мобильных лабораторий, являются основным аргументом в формировании планов и бюджетных средств на текущий и капитальный ремонт сетей водоотведения.

В наше время любой населённый пункт или производственное предприятие невозможно представить без водоотводящих систем. Очень важно, чтобы в процессе эксплуатации трубопроводы сохраняли надежность и выполняли свою функцию в течение длительного срока эксплуатации.

Библиографический список

1. Саломеев В.П. Реконструкция инженерных систем и сооружений водоотведения: монография. М.: Изд-во Ассоциации строительных вузов, 2009. 192 с.

2. Макотрина Л.В. Современные методы восстановления и защиты водоотводящих сетей: учеб. пособие. Иркутс к: Изд-во ИРНИТУ, 2015. 134 с.

3. Яковлев С.В., Карелин Я.А., Ласков Ю.М., Калицун В.И. Водоотведение и очистка сточных вод: учебник. 4-е изд. М.: Стройиздат, 2008. 413 с.

4. СП 32.13330.2012 Канализация. Наружные сети и сооружения. Актуализированная редакция СНиП 2.04.03-85 (с Изменением № 1).

5. Правила технической эксплуатации систем и сооружений коммунального водоснабжения и канализации. МДК 3-02.2001. СПб.: ДЕАН, 2008. 192 с.

6. http://taris.ru/pubs/articles/diagnostika_i_monitoring_truboprovodnogo_transporta_v_sistemax_vodosnabzheniya_i_vodootvedeniya/

7. ttp://www.z-tec.ru/ipek/

8. http://www.dkt.ru

Размещено на Allbest.ru