Bioplynove_stanice - EcoTechnika

Renovácie potrubí bezvýkopovými metódami ekonomické a ekologické

Spoločnosti spravujúce potrubné vedenia vytvárajú dopyt po inovovaných technológiach, ktoré zlepšujú ekonomickú prevádzku potrubí s minimálnym dosahom na životné prostredie, zabezpečujú ochranu potrubia proti korózií, zabraňujú vytváraniu inkrustov, zlepšujú prietok média, zamedzujú únikom, v najväčšej možnej miere predĺžujú životnosť potrubia a po celú dobu zachovávajú kvalitu prepravovaného média.

V súčasnosti poznáme tri zásadné metódy renovácie potrubí, pričom každá z metód má svoje výhody a zápory:

1. Celková výmena potrubia za nové je jedna z najnákladnejších a časovo

najnáročnejších metód. Pristupuje sa k nej v prípade, že sa potrubie nedá renovovať iným spôsobom, z dôvodu poškodenia alebo v prípade, ak je požadovaná väčšia dimenzia potrubia.

2. Zaťahovanie plastového potrubia do pôvodného potrubia (vyvložkovanie alebo ťahanie nového potrubia) vo veľkej miere skráti dobu renovácie, ale hlavným nedostatkom sú prepoje a prípojky.

3. Vnútorný nástrek potrubia chráni potrubie proti korózii a predlžuje životnosť.

Je to lacné a rýchle riešenie, ale nevyrieši tlakové pomery v potrubí. Súčasné nástreky sa môžu aplikovať len na potrubie s dobrou štrukturálnou integritou.

Vývoj a výskum vnútorných nástrekov potrubí

Vnútorné nástreky boli prvýkrát vo vodohospodárskom priemysle použité okolo roku 1990. Aj keď ide o časovo nenáročné technológie, zákazníci boli bez dodávky vody niekoľko dní. Novšie technológie umožňovali znovuuvedenie do prevádzky v priebehu jedného dňa. V roku 1995 vo firme E. Wood Ltd. (EWL) vo Veľkej Británii začali pracovať na výskume nových technológií pre vodný priemysel, ktoré by umožňovali znovuuvedenie do prevádzky v priebehu niekoľkých hodín od prerušenia dodávky vody.

V roku 2000 EWL uviedol na trh výrobok Copon Hycote 169. Potrubie povrstvené týmto materiálom mohlo byť vrátené do prevádzky do 30 minút po ukončení aplikácie.

Táto technológia bola prvýkrát použitá vo Veľkej Británii a spôsobila revolúciu v oblasti vnútorných povrstveniach, kde ju začali používať hlavne všetky vodohospodárske spoločnosti. Zavedeniu rýchlovytvrdnúceho vnútorného povrstvovacieho systému predchádzalo 5 rokov výskumu a vývoja v laboratóriách EWL a je celosvetovo patentovaný. Táto nová technológia však nebrala do úvahy stav a štruktúru potrubí a v skutočnosti znamenala, že Hycote 169 mohol byť aplikovaný len na potrubia s dobrou štrukturálnou integritou. V roku 2000 EWL začal pracovať na výskume nového materiálu, ktorý zahrňoval kvality a výhody štandardného Hycote 169, ale poskytoval aj štrukturálne vlastnosti efektívne predlžovať životnosť pôvodného potrubia.

Kľúčové požiadavky tohoto výskumného programu boli vytvoriť nový produkt s nasledujúcimi vlastnosťami :

- jednoduchá aplikácia za použitia stávajúceho aplikačného vybavenia

- hrúbka vrstvy až do 5 mm v jednej aplikačnej operácii

- rýchle vytvrdnutie

- rýchle vrátenie do prevádzky

- podobné štrukurálne vlastnosti ako PE potrubie

- konkurenčná cena

Výskumný program trval viac ako 4 roky. Potom EWL uviedol na trh výrobok pod obchodnou značkou Copon Hycote 169HB.

Nová technológia semištrukturálneho (dvojzložkového) polymerického nástreku potrubia

Dôvodom na vývoj novej technológie vnútorného nástreku nebolo len zamedzenie korózie a tvorenie inkrustov, ale aj zatesnenie prasklín a bodovej korózie. Nová rýchlotuhnúca štruktúra nástreku vytvára potrubie v potrubí s výbornými pevnostnými charakteristikami renovovaného potrubia. Nový systém navyšuje životnosť renovovaného potrubia o 50 rokov. Potrubie je použiteľné po aplikácií nástreku po 1 hodine a má vlastnosti ako PE potrubie. Ideálne je Copton Hycote 169HB aplikovaný v hrúbke 3 mm. Jeho nástrek rieši oba problémy - kvalitu pitnej vody aj štrukturálnu integritu potrubia, ako univerzálne riešenie.

mat1

Obr. Rýchlotuhnúci semištrukturálny polymerický nástrek COPTON HYCOTE 169HB hrúbky 3 mm na 150 mm potrubí zo šedej liatiny zabezpečí jeho pozdĺžnu neporušiteľnosť potom čo je priečne vychýlené o 25 % svojho priemeru.

Nový výrobok bol uvedený na trh v roku 2004. Prvé komerčné skúšky boli vykonané firmou Yorkshire Water v Holme, Spalding Moor. Aplikácia bola vykonaná na 4,5 km staršieho potrubia. Projekt vnútorného povrstvenia a obnovy povrchu nástrekom bol prvým na svete. Potrubie v Holme, Spalding Moor malo v minulosti mnoho problémov, praskalo a presakovalo. David Brown, vedúci obnovy zariadení vo firme Yorkshire Water sa rozhodol, že použitie tejto novej technológie je krokom vpred, čo sa týka kvality vody a taktiež zlepšenia štrukturálnej integrity potrubia. Aplikácia prebehla v auguste 2004 a po takmer 20 mesiacoch nedošlo ani k jedinému prasknutiu alebo presiaknutiu po celej dĺžke 4,5 km.

Použitie

Semištrukturálny nástrek sa používa na poškodené železné potrubia z tvárnej liatiny, šedej liatiny a azbestocementové potrubia. Použitie semištrukturálneho nástreku potrebuje oporu pôvodnej steny potrubia, aby odolával tlakom a vonkajším zaťaženiam a taktiež sa od neho vyžaduje, aby dokázal premostiť lokálne poškodenia potrubia, ktoré môžu vzniknúť aj po jeho aplikácii. Pri vývoji materiálu bol kladený dôraz hlavne na schopnosť preniesť lokálne poškodenie potrubia, ako vytvoriť samonosné potrubie. Je navrhovaný, aby udržal pozdĺžnu neporušiteľnosť potrubia v prípade lokálneho poškodenia a dlhodobému premosteniu v ňom.

Rozhodovanie o metóde renovácie potrubia je v prvom rade ovplyvnené jeho stavom. Zmeranie hĺbky bodovej korózie na vnútornej a vonkajšej strane potrubia vykonávané na jeho vzorke v spojení s jednoduchým koróznym modelom umožňuje odhadnúť jeho ďalšiu životnosť. Ak by sa predpokladala budúca životnosť potrubia menej ako 30 rokov, nemá význam používať klasický neštrukturálny nástrek a môžeme uvažovať o renovácii. Pravidlo 30-tich rokov samozrejme nemusí byť celkom presné, lebo môžeme merať bodovú koróziu zhodou okoloností na časti potrubia poškodeného iba v mieste merania, ale je to i naďalej lepšia varianta ako budúca celková havária vodovodného alebo plynovodného potrubia. Tu je rozsiahle pole pôsobnosti pre semištrukturálny nástrek, ktorý umožňuje opraviť miestne poškodenie potrubia po dobu jeho životnosti.

V súčastnosti sa táto nová technológia uplatňuje v Spojenom kráľovstve a rozširuje sa po celom svete. Skúšobné a vzorové aplikácie sa vykonávajú v USA, Kanade, Španielsku, Francúzsku, Malajzii, Indii, Nórsku a Českej republike, kde nositeľom tejto technológie je firma Wombat s. r. o., Brno. Prvá skúšobná aplikácia v ČR bola v júli 2009 vo Vodárňach a kanalizáciách - Hlučín na oceľovom vodovodnom potrubí DN 300 dĺ. 700 m, kde bol realizovaný nástrek v hrúbke 3 mm.

mat2

Výhody rýchlotvrdnúceho polymerického nástreku

- použiteľnosť po 1 hodine

- zatesnenie prasklín a vykorodovaných dier (do veľkosti 14 mm)

- životnosť 50 rokov

- nehrozí zatesneniu prípojok

- aplikácia až 150 m úseku

- nástrek až do 5 mm hrúbky

- vysoká oteruvzdornosť

- obnovuje kapacitu prietoku

- nesporná ekonomická a ekologická alternatíva oproti klasickým metódam obnovy potrubí

- podobné štrukturálne vlastnosti ako PE

Použitie novej technológie - vnútorný semištrukturálny polymérny nástrek prinesie vodohospodárskym spoločnostiam významné ekonomické úspory ako aj výrazné zlepšenie kvality vody. Zníži sa množstvo výkopov v obytných a priemyselných zónach. Zminimalizujú sa prerušenia už aj tak prehustenej dopravy. Výrazne sa zredukujú straty vody. Pri realizácii nástreku sa podstatne skráti čas realizácie.

Fyzikálne vlastnosti

Aby zostal nástrek celistvý po vzniku priečnej praskliny, musí mať nasledujúce vlastnosti:

- dostatočná húževnatosť, aby odolával pohybu oboch častí potrubia v mieste praskliny

- dostatočná poddajnosť, aby odolával pozdĺžnemu otočeniu jednej časti potrubia oproti druhej

- dostatočnú pevnosť v strihu, aby zaistil pozdĺžnu celistvosť pri priečnom pohybe oboch častí potrubia.

- dostatočnú pevnosť v ohybe, aby zaistil primeranú schopnosť premostiť prekorodované diery

Prehľad fyzikálnych vlastností - COPON HYCOTE 169HB

Hranica kĺzu 14,2 MPA

Pevnosť v ťahu 19,2 MPA

Predĺženie pri pretrhnutí 30 %

Modul pevnosti v ťahu 600 MPA

Pevnosť v ohybe 25,0 MPA

Modul pevnosti v ohybe 770 MPA

Priľnavosť (SA2) 10,2 MPA

Schopnosť preniesť pozdĺžne otočenie > 12 %

Odolnosť priečnemu pohybu v praskline > 25 % Ø potrubia

Odolnosť predpísanému osovému zaťaženiu (ohybom i teplotou) Max. 100 Mpa

Záver

Zavedenie tejto novej technológie vo vodnom hospodárstve bude zlomovým bodom v oblasti údržby a renovácie existujúcich vodovodných sietí kvôli svojej jednoduchej aplikácii, časovej nenáročnosti a všetstrannosti použitia.

Je reálna možnosť, že nová technológia prenikne do oblasti odvádzania odpadových vôd a distribúcie plynu, nakoľko problémy so životnosťou a výmenou potrubí sú veľmi podobné. Výhody nad tradičnými metódami renovácií sú nesporné a v blízkej budúcnosti zaujmú popredné miesto v oblasti obnovy a renovácie potrubií iných prietočných médií.

Autor článku: Ján Matúšek

Späť

Témy:

Bioplynové stanice v EcoTechnike