Содержание
Классификация магистральных труб
По материалу
Стальные
Получили наибольшее распространение за счет надежности, относительно невысокой цены и простоты сварки. Применяются во всех типах магистральных трубопроводов, но, в последние годы, процент использования стальных труб неуклонно падает. Основные причины этого низкая коррозионная стойкость материала, потребность в большом количестве компенсаторов различного типа при в трубопроводах, высокая трудоемкость прокладки.
Соединения стальных труб осуществляют с помощью сварки. От коррозии используют метод катодной защиты или покрытие битумно-резиновой изоляцией. Для транспортирования сильно агрессивных сред, применяют стальные трубы с внутренней изоляцией.
Чугунные
В основном применяются в системах водоснабжения и водоотведения. Достоинства — долговечность и коррозионная стойкость включая стойкость к коррозии под воздействием блуждающих токов. Применяются для магистралей в условиях больших нагрузок на грунт. Современные образцы изнутри покрываются цементно-песчаным составом, для уменьшения скорости образования отложений.
Учитывая то, что коррозионная стойкость зависит от целостности внутреннего и внешнего покрытия, основной недостаток — хрупкость материала, По этой же причине плети трубопроводов имеют ограниченную гибкость, что увеличивает риск протечек.
Для чугунных труб используют стыки с асбестоцементной заделкой, они эластичны, хорошо сопротивляются вибрационным нагрузкам и надежны. Существуют соединения на резиновых кольцах без чеканки.
В настоящее время применение этого типа труб ограничено из-за высокой цены и сложности укладки, обусловленной большим весом.
Полимерные (пластиковые)
Изготавливают из полиэтилена, поливинилхлорида, полипропилена, стеклопластика и др. В основном используются в системах водоснабжения, газоснабжения и тепловых сетях. Вид полимера подбирается в зависимости от санитарных требования (для питьевой воды) и условий эксплуатации.
При достаточной жесткости, такие трубы гибкие и эластичные, что позволяет компенсировать небольшие сдвиги грунта и тепловое расширение. Полная инертность к транспортируемым средам и устойчивость ко всем видам коррозии обеспечивают длительный срок службы. Для наземной прокладки используют предизолированные трубы — устойчивые к ультрафиолетовому излучению.
Полимерные магистральные трубы — наиболее прогрессивный вид, по мере развития химической промышленности, область применения постоянно расширяется
Асбестоцементные и бетонные
Отличаются высокой долговечностью готовых конструкций, коррозионной стойкостью механической прочностью и относительно низкой ценой. Внутренняя поверхность устойчива к образованию минеральных отложений и образованию ила. В основном используются для систем технического водоснабжения, водоотведения и канализации. Соединения для этого вида труб осуществляют муфтами с резиновыми кольцами.
По диаметру
К магистральным, по Российским нормативам, согласно ГОСТ 20295-85, относят трубы с диаметром более 114 мм. По европейской классификации — магистральными определяются трубы из любого материала с диаметром более 200мм.
В нефтяной отрасли, в зависимости от диаметра труб для магистральных нефтепроводов существует разделение на классы:
- I – диаметр более 1000 мм,
- II – от 500 до 1000мм,
- III – от 300 до 500 мм,
- IV – менее 300мм.
По исполнению
По Российской классификации выделяют трубы «обычного» и «северного» исполнения.
- В хладостойком исполнении к ударной вязкости и доле вязкой составляющей в изломе предъявляются требования, выполнение которых должно обеспечиваться при температуре минус 20 °С, а для образцов с U-образным концентратором при минус 60 °С
- В обычном исполнении требования смягчены до 0 и минус 40°С соответственно.
По внутреннему рабочему давлению
- Напорные. Для водоснабжения, газоснабжения, тепловых сетей, нефтегазопроводы.
- Безнапорные. Используются в системах водоотведения и канализации.
В газовой отрасли, в зависимости от рабочего давления, выделяют трубы для двух классов магистральных газопроводов:
- Класс I — режимы работы под давлением от 2,5 до 10 МПа (от 25 до 100 кгс/см2),
- Класс II — рабочий режим в пределах от 1,2 до 2,5 МПа (от 12 до 25 кгс/см2).
По рабочей температуре переносимой среды
- Используются в холодных трубопроводах (менее 0 °C).
- В нормальных сетях (от +1 до +45 °C).
- В горячих трубопроводах (выше 46 °C).
В целях защиты от коррозионного воздействия применяют покрытия, обладающие свойствами диэлектрика (защита от коррозии, порождаемой блуждающими токами), водонепроницаемости, термостойкости, эластичности и механической прочности.
Стоимость работ
В цену работ входит вынос трассы в натуру геодезистом, бурение скважины, сварка и протяжка труб, рытье и засыпка котлованов, зачеканка отверстий, задувка строительной нити в каждую трубу, составление исполнительной документации. Стоимость так же включает налог НДС 20%. Мероприятия по благоустройству и восстановлению территории оплачиваются отдельно.
Стоимость работ не зависит от категории грунта, наличия пересечений с действующими коммуникациями, времени года, удаленности объекта. Окончательная цена на ГНБ через дорогу рассчитывается после подготовки проекта и выбора типа (диаметра) труб.
Калькулятор расчета стоимости
м
Итоговая цена: 25700 руб
Буровая установка
Машины горизонтального бурения, как один из автоматизированных вариантов Строительство скважины выполняют не только с помощью кувалды, так как используют и более современный способ с применением специальной установки горизонтального бурения. Это позволяет выполнить широкомасштабные работы. Но использование такого оборудования увеличивает стоимость работы в несколько раз.
Главное, при использовании такой установки – это не забывать, что её нужно устанавливать в соответствии с технологиями и нормами. Работа с буровым оборудованием требует учета всех правил, поэтому прежде, чем заняться работой, нужно ознакомиться с инструкцией. Буровая установка подразделяется на два вида.
Ручная установка
С помощью вращения трубы происходит постепенное бурение. Грунт вымывают описанным выше способом, для этого работы иногда приходится прерывать. В этом случае тоже желательно использовать арматуру.
Виды оборудования для ручного бурения
Электрическая
Горизонтальное бурение – наиболее распространено
УГБ двигается на рельсе, поэтому скорость бурения выше. Но в этом случае часто возникают проблемы при попадании на породу, но если она не очень прочная, то установка с ней справится. Процесс протекает быстрее, но буровая установка стоит дорого.
Бурение с помощью современной, высокотехнологичной техники не всегда проходит быстро, потому часто попадает плотная порода. Если процесс протекает автоматически, то к резервуару для вымываемой земли требуется подключить насос с фильтром для откачивания.
После окончания бурения своими руками во всех случаях трубу оставляют по месту, но иногда её меняют на полипропиленовую, потому что у нее больше срок службы.
Видео по теме: Горизонтальное бурение самодельным буром
Подборка вопросов
- Михаил, Липецк — Какие диски для резки металла использовать?
- Иван, Москва — Какой ГОСТ металлопроката листовой стали?
- Максим, Тверь — Какие стеллажи для хранения металлопроката лучше?
- Владимир, Новосибирск — Что значит ультразвуковая обработка металлов без применения абразивных веществ?
- Валерий, Москва — Как выковать нож из подшипника своими руками?
- Станислав, Воронеж — Какое оборудование используют для производства воздуховодов из оцинкованной стали?
Глубина прокладки
Глубина прокладки трубопроводов зависит от:
- гидрогеологических условий;
- рельефа местности;
- проектных уклонов;
- назначения трубопроводов;
- глубины промерзания грунтов;
- динамических нагрузок (при прокладке труб под автомобильными дорогами, железнодорожными путями и т. д.);
- препятствий (рек, озёр, мостов и т. д.).
Глубина прокладки трубопроводов устанавливается проектом обычно от 0,6…0,9 м (газопроводы) до 5,0 м и более (фекальная, промышленная канализация, водопроводы).
При прокладке воды и канализации глубину заложения труб принимают:
ниже глубины промерзания грунта (зависит от транспортируемого вещества, его подверженности замерзанию зимой).
При прокладке газопроводов глубину заложения труб принимается проектом до верха трубы:
- не менее 1,0 м до верха газопровода — на пахотных и орошаемых землях;
- не менее 0,5 м ниже — на оползневых участках (зеркала скольжения) и подверженных эрозии участках (границы прогнозируемого размыва).
Заглубление магистральных трубопроводов принимается проектом до верха трубы:
- не менее 0,6 м в скальных грунтах и болотистой местности при отсутствии проезда транспортных средств;
- не менее 0,8 м при диаметре трубы менее 1000 мм;
- не менее 1,0 м при диаметре 1000—1400 мм, а также при прокладке трубы в песчаных барханах, на пахотных и орошаемых землях;
- не менее 1,1 м на болотах или торфяных грунтах, подлежащих осушению, при пересечении оросительных и осушительных каналов.
Метод ГНБ при прокладке самотечной канализации
Проектирование и строительство канализации при помощи горизонтального бурения в большинстве случаев выступает единственно возможным методом строительства инженерной сети. Предприятие «АльфаЭнергоМонтаж» специализируется на обустройстве канализации методом ГНБ, имеет необходимое буровое оборудование и профессионалов с опытом успешной работы.
В процессе предварительных работ при прокладке канализации бестраншейным способом по строительству канала для труб применяется расширитель, который делает прокол на 30-50% шире диаметра планируемой трубы. Также в процессе прокладки используется бентонит для укрепления стенок и фиксации трубопровода. В связи с неоднородной структурой грунта и наличием грунтовых вод, при прокладке ГНБ канализации могут обнаруживаться погрешности, которые устраняются на дальнейших этапах.
ГНБ
Технологию бестраншейной прокладки коммуникаций или прокол грунта применяют с целью затягивания трубы. При этом она может быть из любого материала, например, асбоцемента, полиэтилена или стали.
Преимущества методов направленного горизонтального бурения:
- Возможность сохранения вида ландшафта. Исключения составляют точечное рытье колодцев и установка помещений хозяйственного предназначения.
- Минимальный риск повреждения различных инженерных сетей и ранее проложенных коммуникаций.
- Отсутствие необходимости в перекрытии движения автомобилей по магистралям.
- Снижение затрат на обеспечение места проведения работ электроэнергией.
- Значительное сокращение расходов на оплату рабочим, так как работников требуется значительно меньше.
- Отсутствие необходимости восстановления асфальта, объектов, поврежденных при выполнении работ.
- Снижение расходов, связанных с эксплуатацией коммуникаций.
Горизонтальное бурения проводится в несколько этапов. Каждый из них следует выполнять точно по инструкции, соблюдая технику безопасности:
- Геологическая разведка. Осуществляется с помощью забора проб почвы и радиолокации. Необходима для установления наличия установленных коммуникаций и типа грунта. На основе полученных данных производится выбор бурового оборудования.
- Пилотное бурение. В результате под землей будет установлена штанга, весь канал будет пройден.
- Расширение канала. Также выполняется запрессовывание или расширение трубопровода.
Процесс горизонтального бурения закончен. Остаются только работы по устройству колодцев и другие.
Качество и точность выполненных работ зависит, в первую очередь, от способа проведения работ и используемого оборудования. Сегодня специалисты предпочитают применять УГБ.
Если требуется точность, рекомендовано применять установки для прокола почвы или оборудование для микротоннелирования.
Ещё около 10 лет назад технология прокола грунта была диковинкой. Но сегодня горизонтально направленное бурение используется во многих городах России. Применение метода ГНБ занимает около 95% от общего количеством прокладки коммуникаций.
На сегодняшний день качественными установками для осуществления горизонтального бурения является наша установка УПГ. Это технология, которая обладает лучшими характеристиками.
Существует множество моделей с различными характеристиками.
- Буровая техника с проколом.
- Установка с трубой.
- Установка разрушения труб.
- Универсальный бур.
- Горизонтальный грунтовый мотобур.
- Горизонтальная установка промывкой.
- Навесной буровой станок.
- Гидравлическая приводная установка.
Также компания предлагает смесительные установки бентонита.
Сегодня одним из самых популярных методом прокладки труб считается бестраншейный. При помощи специального оборудования делается прокол. Он также называется пилотной скважиной. После выполнения проводится расширение прокола. Скважина смазывается при помощи бентонита, а с противоположного конца запрессовывается и втягивается трубопровод с начального котлована.
Методика, при которой делается прокол грунта, обладает рядом преимуществ. В первую очередь подобный способ установки коммуникаций позволяет сохранить целостность асфальтового покрытия. Также при проколе отсутствует необходимость восстановления нарушенных объектов.
Процесс выполнения прокола контролируют при помощи высокоточного оборудования, что позволяет добиться точности и исключить повреждения асфальта, расположенных рядом коммуникаций.
Направленное бурение во время осуществлении прокола почвы позволяет снизить финансовые и экономические затраты. Также подобная методика позволяет избежать нанесения ущерба окружающей среде.
На сегодняшний день способы бестраншейной прокладки труб уже заменяет устаревшие методы. Разработано множество различных установок для горизонтального бурения.
В Европе популярностью пользуются установки для прокола грунта, обладающие точностью и экономичностью особенно при расходе растворов бентонита.
Выделяют три основных вида бурения, каждый из которых имеет свою классификацию:
- Неуправляемое бурение. Сюда входят бурение проколом, земли, глухих отверстий, применение отбойника и ударной бурение.
- Управляемые методы. К ним относятся трех- и двухступенчатые методы, ударное бурение, с отбойником, глухих отверстий, с промывкой, шнековое бурение, с управляющей трубой.
- Санация трубопровода. В свою очередь может быть выполнена при помощи разрушения и обновления, с втягиванием, с обновлением точного положения и с применением вспомогательной трубы.
Метод выполнения скважины подбирается с учетом грунта, сложности и объема работ.
Как сделать прокол самостоятельно?
Как уже было отмечено, этот ручной способ применяют, но только если ширина дорожного полотна не превышает 10 м. В этом случае мастеру будет необходима хорошая физическая подготовка, но даже «Гераклу» помощники не помешают. Перед тем как детально рассматривать вопрос о том, как проложить трубу под дорогой, придется заняться поисками оборудования, инструментов и материалов.
Что потребуется найти?
Для операции надо собрать все необходимое. В список входит:
болгарка;
кувалда;
сварочный аппарат;
насос с пластиковой трубой;
воронка и шланг (длина — около 2 м);
пластиковая бочка (200 л, с горловиной);
арматура (максимальная толщина — 20 мм, длина кусков — 2 м).
Еще потребуется приобрести несколько отрезков стальных труб нужного диаметра.
Как делают прокол арматурой?
Процесс прокладки трубопровода вручную включает несколько этапов.
- Первым делом с обеих сторон участка дороги, где будет прокладываться трасса, выкапывают приямки. Их глубина и ширина больше, чем у основной траншеи. Запас должен составлять 120-130 мм. После этого отмечают ось будущей магистрали.
- Начинают забивать направляющую — отрезок арматуры, конец которой заранее заостряют. По мере его заглубления в грунт к первому стержню приваривают второй, потом, если необходимо, следующие. Затем продолжают забивать направляющую в грунт.
- После того как арматура вышла наружу, на нее надевают подготовленную «гильзу» — кусок трубы, рабочий край которой заостряют, или нарезают на нем зубья болгаркой. Сзади в трубу вставляют шланг, его соединяют с насосом, который помещают в бочку с водой.
- По заднему торцу трубы бьют кувалдой. После того как она заполнилась грунтом, его вымывают с помощью струи воды. Можно обойтись без насоса, однако в этом случае работа усложнится. Гильзу придется постоянно вытаскивать и очищать от земли, а эти манипуляции могут спровоцировать обвал.
- Трубопровод, продвигающийся в землю, наращивают с помощью сварочного оборудования. Операцию завершают, когда заостренный торец первого элемента показывается на противоположной стороне дороги. Арматуру вытаскивают, а корпус, который будет «работать» защитным футляром, оставляют в земле.
После окончания проводки траншеи и приямки закапывают, затем тщательно уплотняют грунт.
Как проложить «трубы трубой»?
В этом случае тоже будет нужно приобрести материалы, а насадку на рабочий инструмент можно сделать самостоятельно. Для прокола понадобится:
стальная толстостенная труба (диаметр — 40 мм, длина ее больше ширины дорожного полотна);
инструментальная сталь для создания наконечника;
сварочный аппарат для изготовления конуса (пирамиды);
болгарка, а также штыковая лопата, кувалда, лом, уровень.
Это технология также проста, поэтому этапы затруднений не обещают. Сначала из инструментальной стати изготавливают наконечник, который приваривают к трубе.
- Как и в предыдущем случае, основная работа стартует с выкапывания. В этом случае траншея-вход должна быть длиннее, чем рабочая труба с насаженным наконечником. Плюс необходимо оставить простор для «размахивания» кувалдой.
- Используя уровень и кирпичи, трубу укладывают по центру траншеи таким образом, чтобы инструмент упирался наконечником в грунт, который нужно будет пробивать.
- Вооружаются кувалдой, удары наносят по торцу до тех пор, пока наконечник не появится с противоположной стороны.
Помощь ручного бура
Это еще один, относительно простой вариант для тех, кого не устраивают предыдущие методы. В этом случае мастеру будет необходимо приобрести двухметровый ручной бур: метр инструмента плюс метр удлинителя. Еще потребуется:
отрезок арматуры: длина около 3-4 м, диаметр — 16 мм;
шест, который будет исполнять роль ориентира;
кувалда.
Работа поэтапно выглядит так:
- Сначала с обеих сторон дороги роют траншеи с таким расчетом, чтобы в них было удобно (сидя) крутить бур. Со стороны выхода будущего трубопровода втыкают шест-ориентир, чтобы не было возможности отклониться от нужного направления.
- Потом начинают «заседание» в противоположной траншее: там крутят бур (не отклоняясь от горизонтали) до тех пор, пока он не уйдет под дорогу на всю глубину. Потом берут отрезок арматуры, один его конец должен быть заточен заранее.
- Его вставляют в пробуренное отверстие, оставшееся расстояние пробивают кувалдой, время от времени прокручивая стержень. После того как прут пробьет грунт насквозь, берут бур и отправляются завершать начатое в противоположную траншею.
Если грунт под дорогой не слишком податливый, то рекомендуют из траншеи-выхода заранее сделать небольшой подкоп, а затем надежно укрепить его досками. Когда почва на месте работы каменистая, то могут возникнуть препятствия, которые придется героически преодолевать.
Установки прокола для сложных грунтов
Прокладывая трубы в плывунных, несвязных супесчаных и песчаных грунтах, ускорить процесс возможно способом вибропрокола. В спецустановках этого способа используют возбудители колебаний, направленных продольно.
Вибропроколом прокладывают трубы до 500 мм диаметром на максимальную длину от 35 до 60 м, скорость проходки при этом составляет до 20-60 м/ч. Этим же способом можно и извлекать трубы из грунта.
Ориентируясь на большую эффективность, мы, чаще всего, используем установку УВВГП-400 конструкции ВНИИГС. Принцип действия таков: кожух с наконечником на одной стороне, другой стороной размещают в ударной части вибромолота. Подчиняясь ударным импульсам, подкрепленным статическим вдавливанием пригрузочным полиспастом, труба продвигается в грунте.
Для осуществления прокола мы также можем применять виброударную установку УВГ конструкции МИНХиГП им. Губкина. Она подходит для прокладки способом виброударного продавливания кожуха от 530 до 1020 мм в диаметре, при обычном проколе – для труб 530 мм в диаметре.
Внешняя прокладка
Считается самым простым способом монтажа нужных труб. С другой стороны, трубопроводные системы остаются на виду, что не всегда уместно, с точки зрения привлекательности постройки. Среди преимуществ описываемого способа имеет смысл выделить следующие:
- Простота. Прокладка отопления осуществляется достаточно быстро и не предполагает проведение различных подготовительных мероприятий.
- Доступность. При необходимости трубопроводы чинятся без особых проблем, поскольку к ним нетрудно получить доступ.
- Отсутствие теплопотерь. Поскольку поверхность труб не соприкасается со стеновыми конструкциями или полом, теплота никуда не пропадает, а распространяется по тем или иным комнатам.
- Экономичность. Чтобы проложить трубы по внешним участкам различных элементов строения, требуется небольшое количество различных материалов. Не нужны ни переходники, ни утеплительные изделия, ни шпаклёвка.
Прокладка трубопровода методом прокола
Прокол – это такой метод бестраншейной прокладки труб, который зачастую применяется для монтирования трубопроводов в глинистом и суглинистом грунтах. Трубы, имеющие диаметр не более 600 мм, могут прокладываться таким методом на длину до 60 м. При этом методе бестраншейной прокладки труб грунт не вырабатывается, а уплотняется вокруг трубы в радиальном направлении. Для прокола необходимо весьма значительное усилие (от 150 до 3000 кН), которое создают с помощью лебедок, тракторов и бульдозеров, а чаще всего используют гидравлические домкраты.
Прокладка трубопровода методом прокола.
Для того чтобы уменьшить сопротивления грунта, а также силы бокового трения, на окончание трубы закрепляется конусный наконечник с диаметром основания на 20 мм больше, чем наружный диаметр прокладываемой трубы. При небольшом диаметре трубы конусный наконечник не устанавливается, а грунт прокалывается трубой (с созданием уплотняющего ядра). В таком случае точность выполнения прокола будет выше, чем с применением конусного наконечника, исходя из того, что, когда коническая поверхность встречается с какими-либо препятствиями в грунте (булыжники, валуны и т. п.), наконечник немного сдвигается от оси прокола и в дальнейшем прокол делается по дуге.
Прокол выполняется со скоростью 4 – 6 м/ч. Для того чтобы увеличить скорость прокола, применяется вибропрокол. При таком способе прокола статические усилия домкратов сочетаются с виброимпульсами, это позволяет увеличить скорость до 20 – 40 м/ч.
Существует еще одна разновидность прокола – гидропрокол, он применяется в легкоразмываемом грунте. Процесс гидропрокола заключается в том, что грунт, находящийся перед трубой, размывается с помощью специальной насадки и в образующуюся впадину продвигается труба. Существенными недостатками этой разновидности прокола является то, что возможно отклонения от оси прокладки и необходимы дополнительные расходы на организацию отвода пульпы.
Последовательность выполнения прокола
На определенном удалении от препятствия выкапывается котлован, в котором сооружается опорная конструкция, устанавливаются гидравлические домкраты. На поверхности этого котлована монтируется насос высокого давления для дальнейшего подключения домкратов. В технической характеристике домкрата, помимо величины усилия, которое он может создать, указывается величина хода его штоков или расстояние, на которое способна передвигаться нажимная плита, возвращаясь в начальное положение.
Схема бестраншейной прокладки труб методом прокола.
В котлован со смонтированными домкратами опускается протягиваемая труба с наконечником, имеющая специальное приспособление (предназначенное для передачи усилия от плиты домкрата на протягиваемую трубу), называющееся шомполом. Этот шомпол изготавливается из трубы, диаметр которой может быть больше или меньше диаметра протягиваемого трубопровода. В первом варианте шомпол надевается на трубу, во втором – вставляется внутрь трубы. Шомпол имеет диаметрально просверленные отверстия, расстояние между ними равняется ходу штоков домкрата. Первое звено протягиваемой с шомполом трубы имеет длину 6 – 7 м.
Дабы выполнить первый цикл прокола, к нажимной плите домкратов закрепляется только шомпол, а окончание протягиваемой трубы остается свободным. Когда труба вдавливается, наконечник защемляется грунтом, с помощью нажимной плиты домкратов, при ее возвращении в изначальное положение, вытаскивается шомпол. Результатом данного процесса будет то, что за свободным концом трубы, на расстоянии одного хода штока домкрата от нажимной плиты, образуется первое отверстие. В отверстия шомпола монтируется стальной стержень, который имеет диаметр 50 мм, и цикл повторяется.
Существуют установки, которые имеют подвижный упор, он подтягивает домкрат при обратном ходе штоков. В данном случае не требуется шомпол. Домкрат с подвижным упором и нажимной плитой перемещаются вслед за протягиваемой трубой до полного ее погружения в грунт, после чего возвращаются в изначальное положение. К свободному окончанию трубы приваривается очередное звено, и циклы повторяются.
