Виды нарушений в водоотводящих трубопроводах Краткая характеристика состояния трубопроводов
1.1
Неплотная стыковка
£===
Сущность: наличие незначительного зазора (в пределах длины раструба), проектная ось не нарушена.
Причина: дефект укладки во время строительства. Последствия: обнажение и разрушение стыков, проникновение корней, эксфильтращия и инфильтрация.
Материалы труб: любые с рас- трубным соединением.
1
Нарушение (изменение) угла стыковки
Сущность: наличие незначительного угла между продольными осями.
Причина: дефект укладки во время строительства. Последствия: обнажение и разрушение стыков, разрушение прокладок, проникновение корней, эксфильтрация и инфильтрация.
Материалы труб: любые с рас- трубным соединением (пре- имущественно бетонные).
1.3
Нарушение стыковки по горизонтали и (или) по вертикали
ЗШ90Р _ , |
рг 1 |
|
|||
(ЪмОЯкиМОС* а |
|
з1 1 |
— |
||
|
|
|
KVtertW* ос* |
||
Сущность: несовпадение осей при одинаковых диаметрах. Причина: дефект эластичной прокладки во время строительства.
Последствия: обнажение и разрушение стыков, проникновение корней, эксфильтрация и инфильтрация.
Материалы труб: любые с рас- трубным соединением (пре- имущественно бетонные).
1.4
Продольное смещение труб без нарушения соосности
|
3 |
1 ^ |
|
|
|
Проаолыт ось j |
|
|
э |
|
у |
' -~ |
|
Сущность: расхождение стыка при неизменности продольных осей.
Причина: подвижка грунтов; некачественная заделка стыков при укладке труб. Последствия: обнажение и разрушение стыков, проникновение корней, эксфильтрация и инфильтрация.
Материалы труб: любые с рас- трубным соединением.
1
.5
Смещение по вертикали и (или) горизонтали
Сущность: несовпадение продольных осей.
Причина: дефект эластичной прокладки во время строительства, подвижка почв; толчки (деформации) вертикальные и горизонтальные.
Последствия: обнажение и раз- рушение стыков, прокладок, про- никновение корней, эксфильтра- ция и инфильтрация. Материалы труб: любые с рас- трубным соединением.
1
Смещение (осевое) по вертикали и (или)горизонтали
Сущность: параллельность продольных осей и значительный зазор в стыках. Причина: подвижка грунтов, толчки различного происхождения.
Последствия: проникновение корней, эксфильтрация и инфильтрация.
Материалы труб: любые с рас- трубным соединением.
1
Угловое смещение (сдвиг)
Сущность: наличие значительного угла между продольными осями.
Причина: дефект укладки во время строительства, подвижка грунтов.
Последствия: обнажение и разрушение стыков, разрушение прокладок, проникновение корней, эксфильтрация и инфильтрация.
Материалы труб: любые с рас- трубным соединением.
1.8
Разрушение торцов в пределах стыков
Лроаолыммоск |
; 3 |
с |
} | |
Сущность: наличие закрытой круговой трещины в пределах стыка.
Причина: дефект торцов трубопроводов.
Последствия: обнажение и разрушение стыков, разрушение прокладок, проникновение корней, эксфильтрация и инфильтрация.
Материалы труб: любые с раструбным соединением.
1
.9
Дефект эластичных прокладок
Сущность: выход эластичной прокладки из торцевого паза трубы и её провисание. Причина: неплотность прилегания к пазу трубы, дефект заводского изготовления паза. Последствия: проникновение корней, эксфильтрация и инфильтрация.
Материалы труб: любые.
1.10
Дефект заделки стыка (чеканки) кольцевого пространства раствором
Сущность: выход заделочного раствора из стыка внутрь трубопровода.
Причина: некачественная заделка стыков.
Последствия; образование наростов и других препятствий движению воды.
Материалы труб: любые с рас- трубным соединением.
Изменение в плане и профиле
2.1 Несоответствие размеров труб направлению потока
Сущность: несоответствие размеров труб направлению потока за пределами колодца, смещение продольных осей. Причина: дефект укладки во время строительства. Последствия: изменение гидравлического режима, подтопление, выпадение осадков. Материалы труб: любые с раструбными и муфтовыми фасонными частями.
2.2 |
Нарушение (изменение) продольного профиля |
Сущность: нарушение уклонов отдельных труб по всей трассе. Причина: дефект укладки во время строительства, подвижка почв. Последствия: изменение гидравлического режима, подтопление, выпадение осадков, инфильтрация, эксфильтрация. Материалы труб: любые. |
1^ 1 |
||
2.3 |
Образование обратного уклона Копт I Каклецг |
Сущность: нарушение уклонов на отдельных участках в пределах колодцев. Причина: дефект укладки во время строительства; мощные статические и динамические нагрузки. Последствия: изменение гидравлического режима, подтопление, выпадение осадков, инфильтрация, эксфильтрация. Материалы труб: любые. |
* г * Проектный уклон * "j""* |
||
2.4 |
Образование частичных смешений |
Сущность: нарушение уклона отдельной трубы на профиле. Причина: дефект укладки во время строительства, подвижка грунтов, динамические и статические нагрузки. Последствия: изменение гидравлического режима, потопление, выпадение осадков, инфильтрация, эксфильтрация. Материалы труб: любые. |
2.5 |
Изменение (угловое) в плане кажи*Г> ^ —_^__| j |
Сущность: изгиб плети трубопроводов в плане в пределах колодцев. Причина: дефект укладки во время строительства, поперечные деформации почв. Последствия: изменение гидравлического режима, расхождение стыков, инфильтрация, эксфильтрация. Материалы труб: любые, кроме пластиковых. |
tifeC-srfv «модем? |
2.6 |
Образование изгибов по трассе |
Сущность: периодические изгибы плетей трубопроводов в плане по всей трассе. Причина: дефект укладки во время строительства, поперечные деформации грунтов. Последствия: изменение гидравлического режима, расхождение стыков, инфильтрация, эксфильтрация. Материалы труб: любые, кроме пластиковых. |
3. |
Деформация трубы |
|
3.1 |
Разрушение полное или частичное |
Сущность: полное или частичное разрушение образующей трубопровода вплоть до обрушения всей конструкции. Причина: поперечные деформации грунтов, мощные динамические и статические нагрузки. Последствия: изменение гидравлического режима, инфильтрация, эксфильтрация. Материалы труб: любые и в частности бетонные неармиро-ванные. |
3.2 |
Деформация (сдавливание) по вертикали |
Сущность: вертикальное сжатие и образование продольных трещин. Причина: поперечные деформации грунтов, мощные динамические и статические нагрузки. Последствия: изменение гидравлического режима, образование трещин, инфильтрация, эксфильтрация. Материалы труб: любые. |
3.3 |
Оседание (просадка) свода |
Сущность: вертикальное сжатие, образование продольных трещин и провала свода. Причина: поперечные деформации грунтов, мощные динамические и статические нагрузки. Последствия: изменение гидравлического режима, образование трещин, инфильтрация, эксфильтрация. Материалы труб: любые. |
3.4 |
Перелом (разрыв) |
=1 |
|
Сущность: деформация и разрыв стыков. Причина: некачественная заделка стыков при строительстве, дефект заводского изготовления. Последствия: перелом трубопровода в месте стыка, инфильтрация и эксфильтрация. Материалы труб: любые, в частности, армированный бетон. |
г- -Я ) = |
Продолжая ос* |
|||
1 |
|
|
||
3.5 |
Образование сквозных отверстий и свищей |
Сущность: образование многочисленных сквозных отверстий в стенках и своде. Причина: наличие агрессивных грунтов и подземных вод. Последствия: инфильтрация и эксфильтрация. Материалы труб: любые. |
||
4. |
Дефекты внутренней поверхности труб |
|||
4.1 |
Коррозия (полная, сплошная или частичная) |
Сущность: образование сплошных или местных коррозийнных кратеров по внутренней поверхности трубы. Причина: воздействие на стенки транспортируемой сточной воды и образующихся газов. Последствия: изменение гидравлического режима. Материалы труб: любые на базе цемента. |
||
4.2 |
Абразивный износ (полный или частичный) |
Сущность: полное или частичное истирание внутренней поверхности трубы. Причина: воздействие на стенки транспортируемой сточной воды и твердых включений. Последствия: инфильтрация, эксфильтрация, изменение гидравлического режима. Материалы труб: любые на базе цемента. |
||
4.3 |
Разрушение до оголения арматуры |
Сущность: истирание внутренней поверхности трубы до оголения арматуры. Причина: воздействие на стенки транспортируемой сточной воды и твёрдых включений. Последствия: инфильтрация, эксфильтрация, изменение гидравлического режима, разрушение арматуры. Материалы труб: армированный бетон. |
4.4 |
Разрушение (истирание) защитной оболочки |
Сущность: частичное или полное истирание защитной оболочки. Причина: воздействие на стенки транспортируемой сточной воды и твердых включений. Последствия: инфильтрация, эксфильтрация, изменение гидравлического режима. Материалы труб: любые, покрытые внутренней защитной оболочкой. |
4.5 |
Структурные дефекты заводского изготовления (например, чешуй-чатость внутренней поверхности трубопровода) |
Сущность: проявление различного рода дефектов на внутренней поверхности трубопровода. Причина: некачественное заводское изготовление. Последствия: постепенное зарастание живого сечения. Материалы труб: любые. |
5. |
Наличие препятствий (засоров) |
|
5.1 |
Наносы в виде осадившегося песка |
Сущность: выпадение песка в лотковой части, образование песчаных гряд. Причина: изменение гидравлического режима из-за нарушений условий проектирования и эксплуатации. Последствия: закупорка живого сечения, аварийная ситуация. Материалы труб: любые. |
5.2
Отложения жировых и солевых наносов
Сущность: отложение на внутренних стенках и днище минеральных и органических солей, а также жиров.
Причина: состав сточных вод. Последствия: нарушение гидрав- лического режима, закупорка жи- вого сечения, аварийная ситуация. Материалы труб: любые.
5
.3
Проникновение корней деревьев и
кустарников в трубопровод (значительное
и незначительное) Корит
Сущность: частичное или полное перекрытие живого сечения корнями.
Причина: нарушение герметичности труб (нарушения стыков, наличие трещин, разрушение защитных оболочек).
Последствия: нарушение гидравлического режима, закупорка живого сечения, аварийная ситуация. Материалы труб; любые, в частности с раструбным соединением.
5.4
Закупорка сечения примыкающими трубопроводами
Сущность: частичное перекрытие живого сечения основного трубо- провода примыкающими. Причина: некачественная проклад- ка основного и примыкающего трубопроводов, подвижка грунтов со смещением примыкающего трубопровода внутрь основного. Последствия: нарушение гидрав- лического режима, закупорка жи- вого сечения, аварийная ситуация. Материалы труб: любые.
Нарушение герметичности за счёт образования трещин
6
Продольные закрытые
Сущность: образование продольных трещин по всей длине трубопровода.
Причина: подвижка грунтов, значительные динамические и статические нагрузки. Последствия: при непринятии контрмер образование открытых трещин, инфильтрация, эксфильтрация.
Материалы труб: армированный и неармированный бетон.
6
.2
Сущность: образование продольных трещин по всей длине трубопровода с фрагментарным проседанием .
Причина: подвижка грунтов, значительные динамические и статические нагрузки. Последствия: нарушение гидравлического режима, инфильтрация, эксфильтрация.
Материалы труб: армированный и неармированный бетон.
6
.3
Сущность: образование продольных трещин по всей длине трубопровода.
Причина: значительные динамиче- ские и статические нагрузки. Последствия: эксфильтрация и потенциальная инфильтрация. Материалы труб: армированный и неармированный бетон.
6.4
Поперечные круговые закрытые
Продольная ось
Сущность: образование попереч- ных кольцевых трещин. Причина: подвижка грунтов, зна- чительные динамические и стати- ческие нагрузки. Последствия: при непринятии контрмер образование открытых трещин, потенциальная инфильт- рация и эксфильтрация. Материалы труб: армированный и неармированный бетон (ма- лый диаметр и большая длина труб).
6.5
П
i { ^ А
|
|
/Продохнет och}) |
- |
t |
|
оперечные круговые открытые (раскрытые, сквозные) с утечками
Сущность: образование круговых сквозных трещин с выбоинами. Причина: подвижка грунтов, значительные динамические и статические нагрузки.
Последствия: нарушение гидравлического режима, инфильтрация и эксфильтрация.
Материалы труб: армированный и неармированный бетон (ма- лый диаметр и большая длина тРУб).
6.6 |
П (F |
оперенные круговые открытые аскрытые, сквозные) без утечек |
|
Сущность: образование круговых несквозных трещин. Причина: подвижка грунтов, значительные динамические и статические нагрузки. Последствия: при непринятии контрмер образование открытых трещин, потенциальная инфильтрация и эксфильтрация. Материалы труб: армированный и неармированный бетон (малый диаметр в большая длина труб). |
|
|
|
||||
6.7 |
Винтообразные закрытые |
Сущность: образование винтообразных несквозных трещин. Причина: подвижка грунтов, значительные динамические и статические нагрузки. Последствия: при непринятии контрмер образование открытых трещин, потенциальная инфильтрация и эксфильтрация. Материалы труб: армированный и неармированный бетон, пластиковые. |
|||
|
—/ |
|
|||
|
|||||
6.8 |
Винтообразные открытые (раскрытые, сквозные) фритомм юлы Л._ .А-^-а . |
|
Сущность: образование винтообразных сквозных трещин. Причина: подвижка грунтов, значительные динамические и статические нагрузки. Последствия: нарушение гидравлического режима, инфильтрация и эксфильтрация. Материалы труб: армированный и неармированный бетон, пластиковые. |
||
|
1 s-tf Лроловмаяось |
||||
1 У— 11 ^ 1 |
|||||
Как показывает анализ статистических данных, более 25% водоотводящих самотечных сетей в России отслужили свой нормативный срок или находятся в аварийном состоянии. Ежегодно этот показатель возрастает на 1,5%. В этих условиях обеспечение надежной работы сетей возможно лишь при достижении максимальной адресности профилактических прочисток, ремонта аварийных участков и реконструкции трубопроводов с недостаточной пропускной способностью.
Решение этой задачи базируется на основе использования современных информационных технологий. С этой целью в производственно-аварийном управлении водоотводящих сетей (ПАУКС) «Мосводоканала» создана информационно-аналитическая программа, содержащая все пас
портные данные участков сети, количество устраненных засоров на них и блок динамического ранжирования сетей по количеству засоров на них.
Анализ данных показал, что из 2000 засоров, имевших место за 2 года в одном из районов, 91% приходится на трубопроводы диаметром 250 мм и менее, причем 63% засоров происходит на керамических трубах диаметром 125 и 150 мм. Ранее была установлена зависимость количества повреждений трубопроводов от глубины их заложения.
В результате динамического ранжирования были выявлены участки сети, «лидирующие» по количеству засоров на них. По этим участкам сети был произведен технический осмотр и выполнена адресная прочистка, в ходе которой выяснилась необходимость ремонта отдельных участков. Решение о выполнении ремонта принималось на основе теледиагностики этих участков, после проведенных прочисток частота возникновения засоров снижалась обычно в 1,5-2 раза.
Для проведения теледиагностики водоотводящих сетей используются отечественные осмотровые робототехнические комплексы с колесной, самоходной цветной поворотной камерой и постом управления, расположенным на автомобиле.
В перспективе, при распространении разработанных информационных технологий на все эксплуатационные районы для московской сети водоотведения, возможно сокращение затрат на эксплуатацию сетей за счет переориентации работ от аварийного режима прочисток и ремонтов к профилактике и обеспечению за счет этого требуемой надежности функционирования водоотводящих систем.
Существенное повышение надежности работы сетей возможно также за счет постепенного целенаправленного изменения структуры диаметров труб. Трубопроводы диаметром 125-150 мм (преимущественно из керамических труб), составляя 27,5% общей протяженности, дают до 63% общего количества засоров. Таким образом, используя имеющиеся бестраншейные технологии, возможно, при соответствующем технико-экономическом обосновании обеспечения самоочищающей скорости, планомерно заменять участки с малыми диаметрами на большие, что, в частности, диктуется устойчивой тенденцией к повышению этажности зданий в Москве и увеличению плотности застройки.
Одновременно надежность функционирования водоотводящих систем крупных городов и мегаполисов существенно зависит от сохранности железобетонных коллекторов и очистных сооружений станций аэрации. Используемый во многих странах дистанционный контроль за состоянием водоотводящих коллекторов с помощью телекамер не позволяет вести наблюдения за скрытыми процессами коррозии внутри железобетона, приводящими к разрушению конструкций.
По заданию ПАУКС «Мосводоканала» разработан и запатентован прибор дистанционного контроля за скоростью коррозии железобетонных конструкщш в коллекторах. С помощью прибора ведется мониторинг процесса коррозии по 7 датчикам, установленным в подводящем коллекторе Ново-Люберецкой станции аэрации, что позволяет своевременно проводить ремонт-но-восстановительные работы и под держивать работоспособность сооружения.